Нерудные материалы

Нерудные строительные материалы — это материалы минерального происхождения, применяемые в строительстве в естественном виде без выделения отдельных минералов. Все виды нерудных материалов имеют классификацию, установленную государственным стандартом.

Технические требования, предъявляемые к нерудным строительным материалам, регламентируют:

  • гранулометрический состав;
  • фракционный состав;
  • лещадность, характер породы, содержание вредных примесей;
  • содержание пылевидных и глинистых веществ; слабых и выветренных пород;
  • прочность;
  • морозостойкость;
  • коэффициент фильтрации;
  • категория радиоактивности (ГОСТ 30108-94).

Нерудные строительные материалы разделяют на:

  • на изверженные глубинные: гранит, диорит, сиенит, лабрадорит, габбро и др.;
  • на изверженные излившиеся: базальт, андезит, диабаз, вулканический туф;
  • на осадочные: мраморовидный известняк, плотный известняк, пористый известняк (ракушечник), доломит, песчаник, гипсовый камень;
  • на метаморфические: мраморы, брекчия и карбонатные конгломераты, кварцит.

В качестве крупного заполнителя в различных бетонах могут применять щебень и гравий.

Гравий — мелкие камни небольшого размера. Получают в песчано-гравийных карьерах путем просеивания. Камень может быть щебневидным, малоокатанным, яйцевидным, хорошоокатанным, лещадным и игловатым. Длина мелкого гравия от 5 до 20 мм, среднего от 20 до 40 мм, крупного от 40 до 80 мм.

Щебень — камень такой же крупности, как и гравий, только получаемый дроблением горных пород, кирпича, доменных шлаков, пемзы.

Гранитный щебень — это неорганический зернистый сыпучий материал, добываемый из твердой горной породы. Бывает светлых и темных оттенков серого или красного. При взрыве горной породы получают камни, которые затем дробятся в просеиваются в специальных дробильно-сортировочных установках.

Лещадность. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе):

  • I группа кубовидная до 15%,
  • II группа улучшенная от 15% до 25%,
  • III группа обычная от 25% до 35%,
  • IV группа обычная от 35% до 50%.

Основные фракции гранитного щебня

 * 0-5 мм (гранитный отсев) — самая мелкая и дорогая фракция гранитного щебня. Применяют в декоративных работах: дороги, спортивные площадки, реже для изготовления бетонных изделий, в частности с поверхностью мытого бетона.
 * 5-20 мм — самая популярная фракция. Используется в производстве бетона и ЖБИ, в фундаментных работах, при заливке мостовых конструкций, мостового полотна, дорожных и аэродромных покрытий оснований.
 * 20-40 мм — вторая по популярности фракция. Применяется в производстве железобетонных конструкций, в строительстве авто и ж/д дорог, трамвайных линий, при закладке фундамента и возведении производственных зданий.
 * 20-70 мм, 40-70 мм — крупная фракция. Применяется в дорожном строительстве.
 * 70-120 мм, 120-150 мм, 150-300 мм (БУТ) — редко используется. Используется в декоративных целях при строительстве заборов, водоемов, бассейнов.

Гравийный щебень — материал, получаемый путем просеивания и дробления карьерной породы. Гравийный щебень уступает гранитному по прочности, но имеет преимущества — низкий радиоактивный фон и более дешевая цена. 

Гравийный щебень используют при изготовлении фундаментных работ, в произвосдвте бетонов, ЖБИ, при строительстве дорог.

Наиболее распространенные фракции гравийного щебня : 3-10 мм, 5-20 мм, 20-40 мм.

Известняковый щебень — продукт дробления осадочной горной породы — известняка.

Известняковый щебень применяется в производстве бетонов, но намного реже, чем гранитный и гравийный, в дорожном строительстве.

 

В качестве мелкого заполнителя для бетона используют песок.

Песок— неорганический зернистый сыпучий строительный материал. По происхождению бывает речным, озерным, морским, горным, овражным. Горный и овражный засорены глинистыми примесями, другие — илом.

По технологии добычи песок бывает: карьерный, обводненный, сеяный.

Карьерный песок добывается в карьере, и с помощью сита просеивается от других материалов. Для получения более дорогого и чистого вида песка – мытый песок, его промывают с помощью промывочной машины или декантатора. В таких специальных устройствах масса песка под воздействием центробежной силы при вращении прижимается к внешним стенкам и отделяется от воды. Затем под давлением песок распределяется на карту намыва для сушки. Речной песок добывается со дна реки соблюдая такие же технологические процессы, как и при добычи карьерного песка. Дробленый песок — получают путем измельчения скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования. Обогащенный песок — песок с улучшенным зерновым составом получают, применяя специальное обогатительное оборудование. Поставляют без разделения на фракции.

Крупность зерен песка варьируется от 0,10 до 5 мм. Для производства бетона чаще всего используют модуль крупности 2,5 мм.

Модули крупности песка:

    • очень крупный >3,5;
    • повышенной крупности >3 >>3,5;
    • крупный >2,5 >>3;
    • средний >2 >>2,5;
    • мелкий >1,5 >>2;
    • очень мелкий >1 >>1,5;
    • тонкий >0,7>>1;
    • очень тонкий >0,7;

 

По виду состава и применению песок бывает:

      • кварцевый (стекольная промышленность);
      • строительный (строительство);

 

Песчано-гравийные и песчано-щебеночные смеси — — неорганические зернистые сыпучие строительные материалы. По объёму потребления на рынке превалирует песчано-гравийная смесь, на которую приходится около 95% от суммарного потребления смесей.

Песчано-гравийные смеси добываются в карьере или со дна рек, озер, морей. При этом содержание гравия или щебня должно быть не меньше 10% от массы. Песчано-щебеночные смеси получают путем смешивания щебня с песчаной массой.

Различают аллювиальные, морские, озерные и ледниковые смеси.

Основными свойствами ПГС и ПЩС являются:

        • лещадность, характер породы, содержание вредных примесей;
        • зерновой состав и форма зерен;
        • прочность;
        • морозостойкость;
        • коэффициент фильтрации;

Добыча нерудных строительных материалов

Самые крупные запасы щебня из скальных горных пород расположены в Ленинградской области, Карелии, на Урале. Эти месторождения обеспечивают потребности в щебне самых крупных по объему строительства регионов ЦФО и СЗФО. Часть внутренних потребностей южной и центральной части России покрывают импортные поставки из Беларуси и Украины.

Центрами производства гравия, песка, ПГС и ПЩС в ЦФО являются карьеры Московской области:

  • Рузский район: ООО «Орешкинский комбинат нерудных строительных материалов», ЗАО «Богаевский карьер», ОАО «Тучковский комбинат строительных материалов»;
  • Истринский район: ЗАО «Мансуровское карьероуправление»;
  • Волоколамский район: ООО «Сычевский производственно-технологический комбинат»;
  • Сергиево-Пасадский район: ОАО «Хотьковское карьероуправление»;
  • Дмитровский район: «Подгорненский карьер» — ООО «Облнерудпром»;
  • Коломенский район: ПСК «Коломенский щебеночный карьер»li>
  • Серпуховский район: ООО «Окское КУ»;
  • Озерский район: «Горское» — ОАО «Порт Коломна»;
  • Можайский район: «Заслонинское» — ЗАО «Поречье»;

А также карьеры Тульской (Мартемьяново), Калужской (Тарусский р-н), Новгородской (Боровичи), Ростовской (Молокановский карьер), Тверской, Владимирской обалстей и др.

Центрами производства в СЗФО являются карьеры: «Беломорский», «Медвежьегорский», «Пряженский», «Петровский» и др.

Центрами производства на Урале являются карьеры: «Абрамовский», «Калачевский», «Пышменский», «Джабыгский» и др.

Центрами производства в ЮФО являются карьеры: ОАО Карьероуправление «Венцы-Заря», «Краснодаравтодор» и др.

Центрами производства на Украине являются карьеры: «Мукачевское КУ», «Новокриворожский ГОК», «Центральный ГОК» и др.

Важно! При подборе заполнителей для бетона надо стремиться к тому, чтобы гравий, щебень и песок имели зерна разной крупности. В этом случае между зернами почти не будет пустот. Принято считать, что объем пустот в песке не должен превышать 37%, в гравии и щебне — 45% и 50% соответсвенно. Чем меньше пустот в крупном заполнителе, тем меньше потребуется песка и цемента.

Проверить пустотность достаточно просто. Подобранную смесь или отдельно песок, щебень или гравий засыпте в 10-и литровое ведро, не уплатняя материал. Затем тонкой струей влейте в ведро воды. По объему влятой воды определяют процент пустотности. Если, например, вошло 4.5 литра, то пустотность будет 45%.