Сухие смеси и сыпучие строительные материалы: классификация, характеристики, применение

Общепринятой классификации для данной категории не существует, однако в ней можно выделить три класса сыпучих материалов, сгруппировав их по области применения в строительстве.

• Нерудные материалы
• Вяжущие материалы
• Сухие смеси для отделочных работ

Нерудные строительные материалы

К группе нерудных материалов относятся минеральные породы, которые применяются в строительстве в исходном виде без обогащения или выделения того или иного компонента из состава. К данному классу относят песок, гравий, щебень, керамзит. Системы применяются для устройства фундаментов, для балластировки железнодорожных путей, подготовки полотна автомобильных дорог, в качестве заполнителей для бетонов, при приготовлении строительных растворов и других смесей. Нерудные материалы делятся по крупности зёрен, по своему происхождению и по плотности. Совокупность указанных параметров определяет сферу применения материала.

Песок

Песок — природный или искусственный материал, практически полностью состоящий из кварца. Одно из наиболее востребованных в строительстве качеств — пористость. Рыхлый сухой песок легко переходит в плотное состояние при насыщении материала водой с последующим применением вибрации. Влажный уплотнённый песок отлично выдерживает динамические нагрузки, равномерно распределяя приложенные напряжения, а кроме того, такой слой является отличным дренажом. Природный песок разделяется на фракции по размерам зёрен. По происхождению материал делится на карьерный, речной, морской и дюнный песок.

Требования к качеству строительного песка (независимо от происхождения) определяются согласно ГОСТ 8736-93.

Щебень

Щебень получают дроблением минеральной горной породы. Материал используют для изготовления высокопрочных бетонов (гранитный щебень), для устройства оснований при строительстве автомобильных дорог, а также железнодорожных, трамвайных и подкрановых путей (известняковый щебень). Щебень классифицируют по следующим характеристикам: насыпная плотность, прочность, морозостойкость, водонасыщение и водопоглощение, форма зёрен (лещадность), зерновой состав, радиоактивность.

Гравий

Гравий — строительный материал, который образовался естественным образом в результате природного разрушения горной породы (горный гранитный, речной или морской гравий). Важнейшая характеристика данного класса строительных материалов — шероховатость зерна, которая определяет способность сцепления поверхности с цементным раствором при приготовлении бетонов. Гравий разделяют по следующим параметрам: величина зёрен, морозостойкость, водостойкость (способность к размягчению), прочность. Материал применяется как балластный компонент при изготовлении бетонов, для засыпки эксплуатируемых кровель, при строительстве дорог, в ландшафтном строительстве и т.п.

Характеристики для любого типа гравия, применяемого в строительстве, описаны в стандарте ГОСТ 8267-93.

Керамзит

Керамзит — это материал искусственного происхождения, который образуется в результате высокотемпературного обжига легкоплавких пород на основе глины. Он имеет ячеистое строение и характеризуется небольшим объёмным весом. Материал различают по фракциям и форме зёрен. Марка определяется по объёмному насыпному весу, также учитываются такие характеристики как прочность, пористость, водопоглощение, морозостойкость, тепло– и звукоизоляция, огнеупорность, химическая инертность (устойчивость к кислотам). Керамзит позволяет добиться высокой конструктивной прочности без дополнительной нагрузки. Основная сфера применения — изготовление лёгких и теплоизоляционных бетонов, а также дорожное строительство и утепление внешнего периметра зданий.

Вяжущие строительные материалы

К вяжущим материалам относятся порошкообразные соединения минерального и органического происхождения, применяемые для изготовления бетонов и строительных растворов. При соединении с водой такие вещества образуют пластичную массу, которая при затвердевании набирает прочность и постепенно превращается в материал, по свойства подобный камню.

Вяжущие материалы разделяют на гидравлические (сохраняют прочность на протяжении длительного времени) и воздушные (прочностные параметры поддерживаются только на воздухе).

К гидравлическим материалам относятся цементы и гидравлическая известь. К воздушным — гипс и воздушная известь.

Цемент

Цемент производится из известняковых и глинистых минеральных пород, а также ряда минеральных добавок методом высокотемпературного обжига с последующим измельчением. В зависимости от исходного сырья и наличия добавок цементы делятся на портландцементы и шлакопортландцементы. По соотношению входящих в состав компонентов определяют технические характеристики смеси и свойства готового бетона: прочность, морозостойкость, водостойкость, огне– и солеустойчивость, долговечность.

Различные марки цементов применяются при изготовлении монолитного и сборного бетона, железобетонных конструкций, строительных растворов, асбестоцементных изделий и многих других искусственных материалов, для соединения отдельных элементов сооружений, увеличения жаростойкости и т.п. Состав каждой марки оговаривается нормативными документами.

Сухие строительные смеси

Эта группа сыпучих материалов представляет многокомпонентные порошки, которые при соединении с водой образуют пластичные растворы различного назначения.
Сухие строительные смеси классифицируют по назначению:

• Выравнивающие смеси
• Облицовочные смеси
• Напольные смеси
• Ремонтные смеси
• Защитные смеси
• Кладочные смеси
• Монтажные смеси
• Декоративные смеси
• Гидроизоляционные смеси

Композиции позволяют существенно снизить трудозатраты (до 40%), поэтому несмотря на относительно высокую стоимость сухих смесей их применение приводит к общей экономии при выполнении отделочных и иных строительных работ.

Галька, щебень и песок в строительстве

В современном мире ежегодно строится множество жилых зданий, объектов инфраструктуры, архитектурных сооружений и прочих строений – все они служат для разных целей, возводятся по разным технологиям, отличаются по размерам. Однако у них есть кое-что общее – практически во всех случаях, на всех этапах строительных работах: от возведения фундамента до внутренних отделочных работ, используются сыпучие материалы (щебень, галька и песок).

Невозможно недооценить полезность этих материалов в строительстве и каждый строитель должен разбираться не только в классификации, но и прекрасно понимать, в каких случаях тот или иной материал применять целесообразнее всего.

Песок

Песок – это природный сыпучий материал, состоящий из небольших обломков кварца, слюды, шпата и других минералов. Он образуется из-за разрушения горных пород под влиянием окружающей среды.

Существует много разновидностей песка, однако в строительстве чаще всего используют речной и карьерный песок.

Особенностями речного песка являются:

1. Отсутствие глины, что необходимо при возведении кирпичных стен, создании стяжки на полу.
2. Высокая способность пропускать воду, поэтому часто используется как основа для дренажа.
3. Содержит меньше примесей по сравнению с остальными видами песка, поэтому его применяют для изготовления стекла.

Также речной песок добавляют в смеси при производстве некоторых видов бетонов, строительных сухих смесей и растворов.

Речной песок содержит более гладкие песчинки, в сравнении с карьерным, что делает карьерный песок более подходящим для бетонных смесей, так как неровное ломаное строение его песчинок крепче в соединениях с цементом.

В неочищенном карьерном песке содержатся примеси, в том числе глина, что дает ему как преимущества, так и недостатки в сравнении с речным, в зависимости от типа строительных работ. Неочищенный песок применяют редко, не для бетонных работ, так как такое соединение может быть непрочным из-за различных примесей в нем, зато его активно используют для подсыпки (например, для поднятия участка).

Карьерный песок используют как заполнитель для бетона, при производстве конструкций из железобетона, а также при строительстве автомагистралей и аэродромов. В первом случае его необходимо очищать от примесей (в основном методом промывки), во втором случае очистка не требуется.

Карьерный песок подразделяется на сеяный и мытый – в зависимости от способа очистки от примесей и более крупных фракций. Оба типа подготовки песка для строительства удаляют почву, крупные, а также мелкие пылевые частицы, глину и другие нежелательные фракции.

Сеяный песок очищен от почвы, крупных фракций, а также от пылеватых мелких частиц. Его уже можно применять для некоторых типов бетонных смесей, для штукатурных работ, и для закладки фундамента.

Мытый песок – более высокого качества в сравнении с сеяным, по характеристикам он схож с речным, его также можно использовать для стеновой кладки, стяжки, бетонных смесей.

Песок отличается и по составу фракций – мелко-, средне- и крупнозернистый. Мелкозернистый – самый дорогостоящий песок, ввиду высокой трудоемкости добычи, применяется для изготовления затирок и шпаклевок, наливного пола и прочих отделочных материалов. Крупный карьерный песок подходит для производства тротуарной плитки, бордюров, для дренажа, также используется для создания подушки под фундамент.

Морской песок такой же чистый, как и песок речной, однако добыча его ведется не очень активно, так как требует значительно больших трудозатрат. Кроме того, морской песок содержит в себе значительное количество солей, что делает его непригодным для производства целого ряда строительных работ. Правда, в странах, где, кроме морского песка, не имеется больше никаких других его видов, производится промывка материала пресной водой, но это только удорожает конечный продукт. Тем не менее, морской песок используется при строительстве достаточно часто, хоть и не так, как другие виды песка.

Галька, песок и щебень являются незаменимыми помощниками при строительстве всевозможных объектов и сооружений. Правильный выбор материала для строительства — залог прочного строения или конструкции. Сэкономив на качестве песка можно получить в дальнейшем огромные траты на ремонт после того, как пойдут трещины или повреждения.

Обращайте внимание на стоимость песка – с доставкой за куб или нет. Основную часть стоимости занимает доставка, не забывайте также, что выгоднее заказать большую партию песка, чем заводить по пару кубов, каждый раз увеличивая стоимость песка на транспортные затраты.

Галька

Научное название гальки – галтованный камень. Она представляет собой совокупность самых разных природных минералов и горных пород (чаще всего это кварц, доломит или гранит), отшлифованные до маленьких гладких камешков при содействии естественных помощников – воды и ветра. Особенность гальки в том, что многообразием цветовой гаммы, формы и прочности она обязана только природе, человек практически не влияет на процесс ее создания и формирования.

Между различными видами гальки, в зависимости от того, в какой воде происходит многовековой процесс ее образования, существует несколько различий, часто — существенных. При обработке морской водой галька становиться более гладкой, иногда даже зеркальной, из-за постоянных отливов и приливов, а также высокого содержания соли, действующих в совокупности как абразивный камень. Благодаря своей прочности, самыми ценными галечными камнями считаются черноморский и адыгейский.

Гальку применяют для возведения фундамента, строительства взлетно-посадочных полос и автомобильных дорог, используя ее в качестве «подушки» под эти объекты, так как из-за небольших размеров и высокой прочности, она выдерживает очень сильные нагрузки. Также галька считается лучшим материалом при прокладке дренажных систем и для засыпки подъездных путей к начинающемуся строительству.

Но больше всего распространение галька получила как материал для декора, так как это красивое, экологически безопасное и, благодаря многообразию цветов и форм, оригинальное украшение для интерьера и ландшафта: фонтанов, садов, парков, искусственных водоемов и клумб. Галькой декорируются не только фасады и цоколи зданий. Она используется и для внутренней отделки помещений (например, ванной комнаты, даже фартука для кухни).

Щебень

Щебень — это материал, получаемый в результате механического дробления самых разных горных пород. Он получил широкое применение во многих сферах строительства, благодаря таким свойствам:

1. Отличная прочность
2. Водопроницаемость и влагостойкость
3. Устойчивость к морозу и морозному пучению (классы от F15 до F400, в стройке используют не ниже 300-сотого)
4. Прочное сцепление с раствором.

Из щебня формируют прочную подушку под фундамент, засыпают дорогу для ровной поверхности и стойкого дальнейшего бетонирования, а также используют во многих строительных работах.

Одной из важных характеристик щебня является его лещадность — определяющая объем плоских и длинных фракций. Самый прочный и дорогой — кубовидный щебень, так как между фракциями щебня в таком случае меньше всего пустот, следовательно, нужно меньше раствора, по сравнению со щебнем другой группы лещадности. Чем выше группа — тем больше наличие в ней щебня в форме плоских удлиненных пластинок.

Также щебень варьируется в зависимости от размера зерен. Мелкие фракции — меньше 5 мм, называются «отсев». Используются для подсыпки, а также для производства железобетона. Иногда можно в целях экономии на цене бетона заменить гравий на отсев щебня. Стоит заметить, что отсев любого щебня не заменяет песок в целях изготовления бетона, так как у них совершенно разная структура и назначение.

Фракции 5-20 — самые распространенные для изготовления бетона. Зерна 20-40 используют для фундаментов.

Наконец, еще одна градация — по прочности, начиная с М200 и заканчивая М1400, в зависимости от сферы использования и требуемой прочности конструкции. У гранитного щебня прочность — от М800.

Стоит помнить, что щебень, который подходит для одних строительных работ, совершенно непригоден для других. В зависимости от того, из какой породы был произведен щебень, различаются следующие виды:

• Гранитный (вырабатывается путем взрыва гранитных пород) – наиболее качественный и дорогостоящий, так как в его составе имеется большое процентное содержание минералов (кварц, слюда, шпат), которые обеспечивают долговечность и надежность. Чаще всего щебень используется для производства бетона повышенной прочности, для кладки фундамента. Проверяйте перед покупкой сертификаты на щебень из гранита, так как у него может повышен радиационный фон.

• Гравийный (производится при дроблении карьерных и скальных пород) – наиболее распространенный вид щебня, благодаря минимальному радиационному фону и небольшой цене. Область применения весьма обширна: укрепление грунтов в котлованах, производство стандартных видов бетона, отсыпка железнодорожного полотна и автомагистралей.

• Известняковый (получают вследствие дробления пород осадочного происхождения, чаще всего карбоната кальция) – применяют для производства железобетонных изделий и при строительстве дорог, но ввиду более низкой прочности в сравнении с гранитным и гравийным, крепкость готового бетонного изделия или смеси значительно ниже.

• Вторичный (результат переработки строительного мусора, чаще всего бетона и кирпича) – недорогой вид щебня благодаря минимальным затратам на его производство. Применяется для покрытия дорог с относительно небольшой интенсивностью движения, может быть использован для производства бетона, а также для благоустройства территории.

• Шлаковый (продукт, получаемый при дроблении металлургических шлаков, в частности – при выплавке чугуна) – этот вид щебня значительно дешевле, чем материал природного происхождения, однако из-за специфичности химического состава требует определенных условий применения. Используется для производства бетонных смесей, тротуарной плитки, шлакоблока и каменной ваты.

На вопрос о весе и плотности щебня различных типов ответит следующая таблица:

Что такое нерудные материалы, как их добывают и где применяют

Нерудные строительные материалы чрезвычайно популярны. Единственный источник их получения – добыча и дальнейшая переработка различных видов горных пород вулканического и осадочного происхождения.

К нерудным материалам относятся:

• щебень;
• песок;
• гравий;
• керамзит.

Эти четыре вида строительных нерудных материалов пользуются большим спросом. Благодаря своим свойствам и характеристикам они нашли себе применение во многих отраслях. Это возведение автомобильной и железнодорожной инфраструктуры, производство железобетонных конструкций, сооружение мостов и промышленных комплексов, а также множество прочих сфер гражданского и индустриального строительства.

Щебень

Это самый широко применяемый строительный нерудный материал. Он бывает трех видов:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый.

Гранитный щебень – это самый прочный вид. Он добывается из твердой скальной породы – гранита. Большие глыбы этого материала сначала дробят на более мелкие куски, нередко даже путем подрывных работ, а затем уже размельчают на фракции различных размеров. Благодаря своей стойкости к механическим нагрузкам, гранитный щебень является лидером по использованию при укладке дорожной инфраструктуры.

Гравийный щебень менее прочен, в силу чего цена на него ниже. Материал получают посредством измельчения гравийных горных образований. Чаще всего применение гравийного щебня обусловлено только одним фактором – необходимостью удешевления строительных работ с учетом потери прочности построек.

Идущий третьим в списке нерудных материалов, щебень из известняка очень популярен из-за своей низкой стоимости. Это далеко не самый прочный и твердый материал, поэтому он нашел себе применение по большей части в народном хозяйстве в качестве компонента минеральных удобрений. Нередко известняковый щебень используется в полиграфии, а также при создании портландцемента.

Гравий

Еще один завсегдатай строительных площадок – гравий. Он бывает горного, речного и морского происхождения и образуется в результате естественного распада горных пластов. Материал, добытый в реках или морях, имеет обтекаемые и сглаженные формы. Это дает ему преимущество при обустройстве детских площадок, пляжей и бассейнов. Что касается горного гравия, то у него более резкие формы и много плоских граней. Это делает его идеальным элементом для составления бетонных смесей, потому что подобная многогранность в разы увеличивает площадь соприкосновения цемента и камня.

Песок

Без него не обходится практически ни один вид строительных работ. Песок относится к осадочным породам нерудных материалов. Основные способы его добычи – это карьерные разработки. Материал можно также добывать и в местах естественного скопления воды, но такой метод очень дорог. Поэтому наиболее популярен песок, добываемый в карьерах и имеющий более низкую стоимость. Данный строительный материал используется в основном для приготовления бетонных смесей, входя в них в очень больших пропорциях в качестве наполнителя.

Речной и морской песок, несмотря на свою высокую стоимость, имеет неоспоримое достоинство – он очень чистый и практически не имеет посторонних примесей. Поэтому данный вид песка является гарантом надежной и крепкой бетонной смеси, используемой при ответственном строительстве.

Керамзит – самый легкий из всех

Керамзит получают путем обжига глиняной породы. Он может быть как гладкой формы, так и с острыми углами. Главной сферой применения данного нерудного материала является изготовление облегченных бетонных конструкций, в которых керамзит выступает в роли основного наполнителя. Помимо этого, его используют в декоративных целях и в качестве теплоизолирующей подсыпки. Нередко, применяя дробление, из керамзита делают песок, так же находящий себе применение в некоторых областях строительства.

Классификация нерудных материалов

Вот основные категории подразделения нерудных материалов:

• плотность;
• происхождение;
• форма и размер фракций.

Плотный материал — тот, у которого его масса в одном кубическом сантиметре составляет более одного грамма. Если этот параметр меньше грамма, то такой материал называют пористым.

По происхождению нерудные материалы бывают двух видов: природные и искусственные. По форме и размеру классификация сводится к следующему. Если фракция больше 5 мм, то это крупный материал. Форма нерудных материалов может быть либо округлой и обтекаемой, либо со множеством сколов и плоских граней.

Источник http://vashdom.spb.ru/articles/spb_11.htm

Источник https://kalk.pro/articles/constructions-materials/pebbles-gravel-and-sand-in-the-construction/

Источник https://taxi-pesok.ru/stati/chto-takoe-nerudnye-materialy-kak-ih-dobyvayut-i-gde-primenyayut-0