Все про асфальтування - Довідник - Гравій
Загальні відомості про гравій
Гравій - природний неорганічний матеріал, що утворюється в процесі природного руйнування та вивітрювання гірських порід (граніту, гнейсу, діабазу, кварциту, кварцу, сланцю, вапняку, доломіту, пісковику та інших).
Є сипучою сумішшю з кам'яних зерен, що мають обкатану форму. Склад і колір гравію може бути різноманітним і ключовим чином залежить від того, з яких гірських порід він утворений.
Визначення гранулометричного складу гравію (мінімального та максимального розміру зерна) залежить від того, чи розглядається гравій як частка грунту або як елемент дорожньо-будівельного матеріалу.
- Гравій як ґрунт — окатана частка розміром від 2 до 10 мм.
- Гравій як дорожньо-будівельний матеріал – обкатанна частка розміром від 5 до 70 мм.
У різних галузях народного господарства, які використовують гравій, можуть існувати свої класифікації гравію, що визначають інший розмір зерна (відмінний від вищезазначених розмірів).
Гравій, як правило, видобувається разом із піском під час розробки піщано-гравійних родовищ кар'єрним способом. Чистий гравій отримують шляхомрозсіву піщано-гравійної суміші (суміші піску та гравію, в якій частка гравійних зерен, що мають розмір понад 5 мм, перевищує 30 %). Після розсіву, за потреби, гравій може додатково сортуватися з метою отримання необхідних фракцій.
В Україні на гравій як будівельний матеріал діють такі стандарти:
- Б В.2.7-75-98 «Будівельні матеріали. Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови"
- Б В.2.7-71-98 «Будівельні матеріали. Щебінь та гравій із щільних гірських порідта відходів промислового виробництва для будівельних робіт. Методи фізико-механічних випробувань»
- * ДСТУ Б В.2.7-72-98 «Будівельні матеріали. Щебінь та гравій із щільних гірських порід та відходів промислового виробництва для будівельних робіт. Методи хімічного аналізу»
Штучний гравій
Крім природного гравію існує так званий штучний пористий гравій. Штучний гравій застосовується в основному як теплоізоляційний матеріал (для створення теплоізоляційних засипок та приготування теплоізоляційних легких бетонів). Основні види штучного гравію:
- Керамзитовий гравій - штучний пористий матеріал, що отримується шляхом випалу легкоплавкої глинистої сировини.
- Аглопоритовий гравій - штучний пористий матеріал, що отримується шляхом спікання піщано-глинистих порід на ґратах агломераційної машини.
- Шунгізитовий гравій — штучний пористий матеріал, що отримується шляхом випалу гірських порід, що містять шунгіт (шунгіта).
- Піноскляний гравій - штучний пористий матеріал, що отримується шляхом термохімічної обробки силікатного скла.
- Безвипалювальний зольний гравій - штучний пористий матеріал, що отримується за рахунок затвердіння попередньо зволоженої суміші золи-внесення та портландцементу. Для виготовлення безпалючого зольного гравію використовуються золи або відвальні шлакозольні суміші, що утворюються при спалюванні вугілля на ТЕС.
Відмінність гравію від щебеню
Також як і гравій, щебінь можна розглядати як частинку ґрунту або як елемент дорожньо-будівельного матеріалу. Виходячи з такого поділу, можна виявити головні відмінності гравію від щебеню.
- Гравій як ґрунт — обкатанна частка розміром 2–10 мм.
- Щебінь як ґрунт- Неокатана частка розміром 10-200 мм.
- Гравій як дорожньо-будівельний матеріал — обкатанна частка розміром 5–70 мм.
- Щебінь як дорожньо-будівельний матеріал - неокатана частка розміром 5-70 мм.
Таким чином, якщо розглядати щебінь і гравій як ґрунти, то відмінності між ними можна знайти не лише за формою (жвір окатанний, а щебінь неокатаний), але й за розміром (жвір — 2–10 мм, а щебінь — 10–200 мм) . Якщо ж порівнювати гравій та щебінь тільки як дорожньо-будівельні матеріали, то єдиною відмінністю між ними буде їх форма (окатана у гравію та неокатана у щебеню).
Ще однією відмінністю між гравієм та щебенем є спосіб отримання цих матеріалів. Гравій отримують шляхом розсіву природних піщано-гравійних сумішей, а щебінь шляхом штучного дроблення (подрібнення) великоуламкових гірських порід, у тому числі і гравію (у цьому випадку виходить щебінь із гравію).
Призначення та сфера застосування гравію
Гравій належить до корисних копалин багатоцільового призначення. Застосовується гравій у таких галузях народного господарства як промисловість, будівництво (зокрема і дорожньо-будівельна галузь), сільське та лісове господарство. Загальносвітове щорічне споживання гравію обчислюється сотнями мільйонів тонн. Основною сферою споживання гравію є будівництво (цивільне, транспортне, промислове та ін.).
У будівництві гравій виконує 2 основні функції:
- Заповнювач для будівельних розчинів та сумішей
- Заповнювач для цементобетонних сумішей та розчинів
- Заповнювач для важких бетонів та легких пористих бетонів
- Заповнювач для асфальтобетонних та бітумомінеральних сумішей
Класифікація гравію
За генетичним типом (походження)
За формою та ступенем окатанності зерен
- З округлою формою зерна (окатаний)
- З округло-незграбною формою зерна (напівокатаний)
- З незграбною формою зерна (гострокутний)
За характером поверхні зерен
- З рівною поверхнею
- З нерівною поверхнею
- З шорсткою поверхнею
Застосування гравію у дорожньо-будівельній галузі
У дорожньому будівництві гравій використовується для таких цілей:
- Приготування асфальтобетонних та бітумомінеральних сумішей для асфальтування доріг
- Влаштування дорожніх підстав
- Влаштування гравійних дорожніх покриттів на дорогах з низькою інтенсивністю руху
- Зміцнення дорожніх узбіччя
Приготування асфальтобетонних та бітумомінеральних сумішей.
Гравій може використовуватися як великий мінеральний заповнювач при приготуванні гарячих, теплих і холодних асфальтобетонних сумішей, що ущільнюються, а також ЩМА і чорногравійних сумішей. Асфальтобетонна суміш в якій як великий заповнювач застосовується гравій називається «гравійною».
Влаштування дорожніх підстав
При будівництві автомобільних доріг гравій може використовуватися для влаштування різних шарів дорожньої основи (дренуючої, морозозахисної або підстилаючої). При цьому гравій може застосовуватися у чистому вигляді або у вигляді чорногравійної суміші (суміші гравію та органічного в'яжучого). Для влаштування нижніх та середніхшарів дорожньої основи, як правило, застосовується гравій фракції 40-70 мм, для верхніх - 20-40 мм, для розклинювання - 10-20 мм.
Влаштування гравійних дорожніх покриттів
Гравійне дорожнє покриття — дорожнє покриття, влаштоване з піщано-гравійної суміші, піщано-гравійно-щебеневої або чорногравійної суміші.
Укладається гравійне покриття безпосередньо на земляне полотно або на піщаний шар, що підстилає. Залежно від умов руху, навантаження на дорогу, якості гравійного матеріалу і типу підстилаючої основи (грунтової або піщаної), товщина гравійного покриття може змінюватись від 8 до 16 см, а також влаштовуватись у 2 шари загальною товщиною 25–30 см (при цьому для нижнього шару застосовується найбільша фракція 40-70 мм або суміш різних фракцій 5-70 мм, а для верхнього - фракція 10-20 мм або суміш 5-20 мм).
Велика товщина гравійного покриття обумовлена тим, що в процесі експлуатації дороги гравій піддається стирання та вивітрювання, дрібні пилоподібні частинки вивітрюються з верхнього шару, а великі гравійні частинки розкочуються колесами транспортних засобів. Згодом ці процеси призводять до зносу гравійного покриття та зменшення його товщини (приблизно на 1–3 см на рік).
Для того, щоб зберігати цілісність і не припадати пилом, гравійному покриттю потрібна волога, яку воно може отримувати з атмосферних опадів (дощу) або капілярним шляхом з ґрунту. Влітку гравійні дороги не припадають пилом тільки в тінистих вологих місцях.
Зміцнення дорожніх узбіччя
Для зміцнення дорожньої узбіччя гравій може застосовуватися у чистому вигляді або у вигляді чорногравійної суміші (суміші гравію та органічного в'яжучого). Також для зміцнення узбіччя може використовуватися піщано-гравійна або ґрунтово-гравійна суміш. Вибірконкретного матеріалу залежить від інтенсивності руху транспорту, частоти зупинки та заїзду транспорту на узбіччя, характеру асфальтобетонного покриття та інших факторів.