Нерудные строительные материалы: классификация и виды
Нерудные строительные материалы (НСМ) — это сыпучие зернистые материалы, как правило, неорганического минерального типа, чаще получаемые из горных пород открытым карьерным способом или в результате работы горно-обогатительных предприятий. Кроме добычи в карьерах и обогащения, среди распространенных технологий производства часто используются механическая обработка и дробление. Последний метод позволяет добиться той фракции, которая нужна для решения конкретной задачи.
Российский рынок нерудных строительных материалов характеризуется стабильностью и устойчивым ростом. Например, в 2023 году объемы добычи и изготовления НСМ увеличились на 9% по сравнению с 2022 годом — разница составила более 62 млн м3. В топе производителей находятся предприятия Центрального, Уральского и Северо-Западного федеральных округов. Эксперты и аналитики приходят к выводу, что в ближайшем будущем рынок будет только увеличиваться.
Прежде всего эти материалы делятся на 2 две большие группы в зависимости от характера происхождения: природные и искусственные. Природные нерудные материалы добываются карьерным способом или получаются из отходов попутно добываемых пород. Искусственные материалы также получают из природного сырья, но они поддаются дополнительной термической и другой обработке.
На этом признаки классификации вовсе не заканчиваются. Нерудные строительные материалы различаются по:
- геологическому происхождению (осадочные породы, горные породы, минералы);
- плотности (к плотным относят те материалы, плотность зерен которых превышает 2 г/см3, неплотные, например, пористые заполнители, — те, плотность зерен которых ниже 2 г/см3);
- крупности зерен (крупнозернистым материалом считается щебень и гравий с зернами более 5 мм, к группе мелкозернистых материалов относят, например, песок, зерна которого менее 5 мм);
- форме зерен (есть материалы, имеющие угловатую форму зерен, а есть те, форма зерен которых округлая).
Щебень — это сыпучий материал неокатанного типа, получаемый методом естественного дробления крупных горных обломков. Его средняя плотность составляет 1,2-3 г/см3, форма — угловатая. Отличается такими качествами, как высокая прочность, морозостойкость, хорошая адгезия с цементными растворами и бетоном.
На российском рынке востребованы 6 разновидностей щебня. Именно о них мы вам более подробно и расскажем.
- Гранитный щебень. Используется при приготовлении бетона, изготовлении железобетонных изделий, в ландшафтном дизайне, при выполнении дренажных работ, фильтрации воды, борьбе с гололедом. Распространенная фракция — 2-5 мм, цвет материала — серый. Уровень морозостойкости — минимум 300-400 циклов, марка прочности составляет М1400. Допустимое вхождение пыли и частиц глины не превышает несколько процентов.
- Мраморный щебень. Может быть дробленым и галтованным, максимальная фракция — 40-60 мм. Применяется как противогололедный материал на дорогах, декоративный материал в ландшафтном дизайне, компонент для фильтрации воды, заливки стяжек и производства железобетонных изделий. Марка прочности достигает М1200, устойчивость к низким температурам — F150, допустимое количество пылевых включений — до 2%.
- Гравийный щебень. Мелкая фракция — 2-20 мм, средняя — 20-70 мм, большая — более 70 мм. Используется при строительстве фундаментов, обустройстве обочин на дорогах, производстве ЖБИ, отсыпке территорий. По классу устойчивости к холоду выдерживает 150 циклов замораживания-размораживания. Прочность находится в пределах М800-М1000. Содержание пылевых и глинистых частичек не превышает 0,7%.
- Известняковый щебень. Популярные фракции этого материала: 5-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм. Подходит для приготовления бетонных смесей, заливки ленточных фундаментов, отсыпки дорожных обочин, реализации интересных задумок ландшафтного дизайна. Класс морозостойкости — F150, прочность на сжатие составляет 29-78 МПа, влагопоглощение обычно не превышает 2,2%. В составе практически нет плоских частиц, поэтому лещадность минимальная.
- Щебень габбро-диабаз. Это минерал, получаемый путем дробления вулканической породы. Распространенные размеры зерен составляют 8-11,2 мм, 11,2-16 мм. Класс морозостойкости — около F300, уровень прочности — М1200-М1400. Материал отличается повышенной адгезией, не боится высоких температур, а его средняя насыпная плотность — 1580 кг/м3. Используется в дорожном строительстве, производстве товарного бетона, бордюров и плитки, обустройстве внутреннего пространства саун и бань.
- Кварцевый щебень. Перед вами дробленый минерал кварцита, который превосходит по прочности даже гранит. Популярные фракции: 5-10 мм, 10-20 мм. Находит применение в ландшафтном дизайне, производстве бетонных смесей, изготовлении ЖБИ и даже в строительстве взлетных полос на аэродромах. Степень морозостойкости — F300, водопоглощение — около 0,15%, насыпная плотность — 1400 кг/м3. Цвет может быть, как белым, так и красноватым.
Песок — сыпучий материал с игловатыми и окатанными зернами размером от 0,005 мм до 2 мм. Средняя насыпная плотность песка любого вида составляет около 1300-1500 кг/м3. Цвет: белый, светло- или темно-бежевый, темно-желтый. Допускается минимальное вхождение органики, глины, частиц пыли (в зависимости от технологии получения).
Самыми востребованными на сегодняшний день являются речной, карьерный и кварцевый песок. Каждый из них имеет свои отличительные особенности и сферы применения.
- Речной песок. Используют для приготовления кладочных и штукатурных смесей, производства сухих смесей и строительных материалов, обустройства дренажных систем, дорожных покрытий, изготовления стекла. Характеризуется универсальностью, природной чистотой, хорошей пропускной способностью, экологической безопасностью. Распространенная фракция зерен: от 0,16 мм до 5 мм. Насыпная плотность составляет 1475 кг/м3.
- Карьерный песок. Основные сферы применения: засыпка траншей и выравнивание территорий, организация дренажа, обустройство детских площадок и приусадебных участков, создание песчаной подушки под тротуарную плитку. Добывается в карьерах, насыпная плотность составляет 1300 кг/м3, размер песчинок находится в пределах 1,5-5 мм. Допускается наличие до 3% примесей в виде пыли и рассыпчатой глины. Цвет материала или янтарно-желтый, или коричневый.
- Кварцевый песок. Чаще всего используется в пескоструйных работах, литейном производстве (изготовлении стекла и пресс-форм), фильтрации питьевой и технической воды, обустройстве детских площадок, а также в декоративной штукатурке разных поверхностей. Распространенные цвета: от темно-желтого до белого, а популярные фракции — от 0,1 мм до 5 мм. Материал отличается однородной консистенцией, химической инертностью, неограниченным сроком службы, возможностью окрашивания в любой цвет.
Гравий — обломки осадочной горной породы, добываемые в карьерах открытым способом с помощью специализированной техники. Также его нередко добывают в руслах рек. Успешно применяется в дорожном строительстве, при изготовлении бетона и цементно-песчаных растворов, служит отличным материалом для отсыпки садовых дорожек, обустройства искусственных водоемов и решения других задач ландшафтного дизайна. Чаще всего используются фракции: 2-5 мм, 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм.
Среди важных эксплуатационных характеристик мытого гравия можно выделить следующие:
- высокая степень морозостойкости (до F200) и прочности (М100);
- минимальный уровень поглощения влаги и воды;
- удельный вес составляет 1400 кг/м3;
- в составе не более 1% посторонних вхождений в виде пыли и песка, до 0,25% глины;
- цвет может быть черным, коричневым, серо-голубым, желтоватым и даже розоватым.
В природе больше количество разновидностей гравия: речной и горный, озерный и овражный, строительный и декоративный. Их фракции и характеристики прописаны в ГОСТе 8267-93 «Щебень и гравий из плотных пород для строительных работ. Технические условия». Можете ознакомиться с этим документом, чтобы узнать больше информации по материалу.