ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ

Свойства песка и гравия

Пески и гравий отличаются от пород, описанных в предыдущих разделах, своей рыхлостью и большим разнообразием как по количеству, так и по составу слагающих компонентов. В противоположность, например, пемзе или сланцам пески и гравий не используются в естественном виде. Их можно искусственно обогатить путем просеивания и отмучивания и составлением смесей с определенным размером зерен ( 5.3).

Следовательно, некоторые месторождения с сырьем неоднородного качества могут иметь промышленную ценность. Здесь можно перечислить только некоторые свойства, определяющие пригодность песков и гравия для заполнителей.

Залежи песка или гравия, разрабатываемые для заполнителей, должны быть чистыми, т. е. не содержать глинистого вещества, слюды и органических примесей. Глинистое вещество— вредная примесь, если оно присутствует в большом количестве повсеместно. В тех же случаях, когда глинистого материала немного, его можно отмутить, а если он встречается в виде отдельных участков или слоев, их можно избежать при разработке.

Большая примесь алеврита (материала, проходящего через сито № 200) вредна, так как в большинстве спецификаций наличие алеврита не допускается совсем либо допускается в количестве не более 5%- Нежелательны пленки глинистого материала, карбонатов кальция, окислов железа и других веществ на обломочных частицах, так как связь между частицей и пленкой может быть слабой, вследствие чего ослабляется также и связь частиц с цементом. Кроме того, пленки некоторых веществ становятся химически неустойчивыми в бетоне в процессе цементации и затвердевания.

Прочность заполнителя имеет большое значение. Хррощий заполнитель должен иметь большую устойчивость к замораживанию и оттаиванию, увлажнению и усыханию. Трещиноватые и пористые обломки вредны, поскольку они могут расщепиться, расслоиться или растрескаться в бетоне. Поэтому необходимо, чтобы материал был свежим и невыве- трелым.

На большинстве установок для кондиционирования песков можно получать не менее дюжины различных по размеру фракций, используемых в разных отраслях строительства. Поэтому необходимо, чтобы разрабатываемые залежи были сложены материалами с широким диапазоном размеров частиц— от крупного гравия до мелкозернистого песка. Неудовлетворительное распределение обломочного материала в залежах по размеру требует дорогостоящей переработки. При избытке крупного материала приходится применять дробление, а слишком большое содержание мелкого песка может привести к потере более тонких фракций. Имеет значение также форма частиц. Наиболее предпочтительны изометрические, округлые частицы, так как угловатые обломки делают бетон «шероховатым», что усложняет его обработку. Плоские или удлиненные частицы не только понижают удобоуклады- ваемость бетона, но и стремятся ориентироваться горизонтально, что приводит к накапливанию под ними воды и нарушению связи с цементом на нижних поверхностях частиц заполнителя.

В некоторых условиях и в некоторых специальных бетонах могут иметь большое значение и другие свойства заполнителей, например объемный вес, упругость, сжимаемость и теплопроводность (Rhoades, 1950).

Свойства песка и гравия определяются тремя способами: визуальным осмотром, лабораторными испытаниями и петрографическим изучением. Путем тщательного обследования вскрытых залежей или образцов, отобранных из керна, можно определить примерно качество сырья и сделать вывод о его рентабельности. Такие свойства, как твердость и прочность, количественно определяются принятыми лабораторными методами на стандартных приборах (Goldman, 1956), а размеры частиц устанавливаются просеиванием на ситах американского стандарта. Петрографическое изучение представительных образцов позволяет получать количественные данные по составу, физическим свойствам и размеру частиц, данные о природе пленок на обломках и присутствии вредных компонентов или компонентов, способных к реакции с цементом.