 | Песок и щебень в строительстве
Тип информации:
Дата:
Регион:
Отрасль:
Специализация:
Мы знаем, что в древние времена дома строили только из натуральных материалов, а также из природных ингредиентов производили строительные единицы (например, кирпич). Сейчас для изготовления многих строительных конструкций (теплоизоляционных плит, сэндвич панелей и других) используют более сложные технологии, а потому наши дома «естественными» не назовешь.
И в тоже время остаются натуральные материалы, которые можно использовать по формуле «накопал — замешивай — строй», как, например, песок. Либо щебень, который нужно только добыть и раздробить. Однако доступные стройматериалы имеют свои особенности. Перед тем как замешать их в раствор (если, например, предстоит строительство или реконструкция дома своими руками) желательно ознакомиться со свойствами песка и щебня.
Гранитный щебень
Качество и классификацию строительного материала, который в обиходе принято называть «гранитный щебень», характеризует ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород». Стандарт оговаривает, что понятие «плотные» подразумевает плотность зерен в горных породах от 0,2 до 3 грамм на сантиметр кубический.
Несмотря на общее название «гранитный», щебень, с виду похожий на гранит, может таковым не являться, а иметь совершенно иные характеристики по прочности, морозоустойчивости, химическому составу. Как известно, гранит — это твердая порода вулканического происхождения, состоящая из кварца, калиевого полевого шпата, слюды и других минералов. Промышленность производит щебень, сделанный также из метаморфических и осадочных пород.
Свойства породы характеризует минеральный состав и процентное соотношение минералов. ГОСТ 8267-93 регламентирует порядок использования в строительстве гранитного щебня и стройматериала, сделанного из других плотных горных пород. Мелкую и среднюю фракцию щебеня из плотных горных пород используют для производства бетона и железобетонных конструкций. Крупную фракцию чаще поменяют в дорожном строительстве, хотя среднюю фракцию также используют для этих целей. Уточним, что добытую горную породу засыпают в дробилки, а затем сортируют раздробленную массу на фракции, в соответствии с размером щебенки.
По оценкам экспертов, наибольшим спросом на рынке пользуется мелкая фракция щебня, имеющая размеры от 5 до 20 мм, которую используют для наполнения бетонного раствора и для производства асфальта. Иногда фракцию такого же размера определяют как гравий или как гранитная крошка, в зависимости от преобладания в общей массе более мелких или более крупных камешков. Щебень, имеющий среднюю фракцию, с размерами 20–40 мм, 25–60 мм и крупную фракцию 40–70 мм также востребован на рынке: его чаще применяют для строительства дорог.
По мнению экспертов, при выборе щебня, предназначенного для наполнения бетонного раствора, необходимо учитывать химический состав породы. Не все минералы, входящие в состав щебня, способствуют надежности и долговечности бетона. Согласно требованиям стандарта, щебень и гравий, предназначенные для заполнения бетонного раствора, должны обладать стойкостью к воздействию щелочей цемента. Стоит отметить, что ГОСТ обязывает производителей щебня проверять на соответствие требованиям стандарта каждую партию стройматериала, то есть выборочно делать химический анализ горной породы. А потому щебень желательно покупать у надежных поставщиков, либо проверять его свойства своими силами.
По оценкам экспертов стоит учитывать, что включения некоторых минералов в горной породе, из которой сделан щебень, ухудшают прочностные свойства бетона. Есть нормативные документы, в которых перечислены минералы, «ослабляющие» раствор. Например, в перечне значатся слюды и слоистые силикаты, асбест, апатит, нефелин, фосфорит, глинистые минералы и горючие сланцы. К основным компонентам, ухудшающим качество поверхности бетона и вызывающим внутреннюю коррозию бетона и металла в железобетоне, относят: халцедон, опал, гипс, пирит, пирротин и другие сульфаты и сульфиды.
Специалисты считают, что гравий можно без ограничений использовать в бетоне в том случае, если количество пирита в общей массе не превышает 4 процентов; количество гетита, гематита, апатита, нефелина, фосфорита не более 10 процентов, а суммарно пять последних минералов не должны превышать в породе 15 процентов. Слюды, гидрослюды, хлоритов и других слоистых силикатов в породе должно быть не более 15 процентов. Есть и другие ограничения по составу, которые даже опытный петрограф, вооруженный микроскопом, не определит на глазок. (Горные породы изучает наука петрография, которая позволяет с помощью микроскопа определить минеральный состав породы.)
Так, пирротина, гипса, марказита, ангидрита в породе должно быть не более 1,5 процентов — в пересчете на количество оксида серы, содержащегося в данных минералах; сильвин и другие галоидные соединения не должны превышать 0,1 процента в пересчете на ион хлора. ГОСТ предусматривает и другие ограничения по включениям, представленным в более мелких пропорциях. По мнению специалистов, «мелочи» тоже могут существенно ухудшить качество бетонного раствора, особенно если к нему предъявляются высокие требования.
Важно учитывать, что всем горным породам свойственно радиационное излучение — в большей или меньшей степени. А потому ГОСТ предусматривает возможность использования гравия и щебня, в зависимости от показателя, который называется «суммарная удельная эффективная активность радионуклидов». Принятая единица измерения данной величины — беккерель на килограмм. Если радиоактивность ниже 370 бк/кг, щебень разрешается использовать для строительства новых жилых и общественных зданий. Когда радиоактивность находится в диапазоне от 370 до 740 бк/кг, щебень можно применять для возведения промышленных зданий, а также для строительства дорог в пределах населенных пунктов и в районах перспективной застройки. Для строительства дорог за пределами населенных пунктов разрешается использовать щебень, обладающий радиоактивностью от 740 до 1500 бк/кг.
Немаловажный критерий — это лещадность щебня. Лещадностью называют наличие в щебне зерен продолговатой и пластинчатой формы, которые снижают эксплуатационные свойства стройматериала, поскольку их присутствие в составе породы свидетельствует о наличии в ней пустот. Чем ниже лещадность, тем выше качество щебня. Считается, что щебень, имеющий в составе не более 15 процентов лещадных зерен (а остальные кубовидные) самый качественный.
Также качество щебня характеризует его морозостойкость, водопоглощение, прочность, содержание пылевидных и глинистых частиц и ряд других критериев.
Известняковый и вторичный щебень
Известняк не относится к самым плотным и твердым породам, а потому щебень, сделанный из данного материала, используют для «менее ответственных» целей. В частности, в дорожном строительстве известняковый щебень применяют для строительства магистралей с небольшой транспортной нагрузкой. Известняковым щебнем можно заполнять легкий бетон, из которого не производят несущие конструкции. При этом возможно применение легкого бетона, например, для строительства пешеходных дорожек. Такой подход рационален при возведении пешеходного тротуара в том случае, если в данную местность нецелесообразно завозить асфальт или нанимать мастеров для мощения тротуарной плитки.
Важное преимущество известнякового щебня состоит в том, что этот материал — один из наиболее дешевых в своем секторе рынка. С ним может конкурировать по цене вторичный щебень, который получают путем дробления бетонных изделий. Фактически — это колотый бетон, который получают таким же способом, как и натуральный щебень — с помощью дробилок.
По мнению экспертов, не следует использовать колотый бетон для производства нового раствора, хотя иногда так делают. Бывает, что мотивацией служит «ненагруженость» бетонной конструкции «вторичного происхождения». По оценке специалистов вторичный щебень целесообразно использовать для строительства щебеночных оснований фундаментов зданий, в качестве оснований под асфальтобетонные покрытия, для отсыпки временных дорог и даже для пешеходных тропинок, которые отсыпают мелкой фракцией вторичного щебня и ничем более не укрепляют.
Мраморный щебень
Отдельную позицию на рынке известнякового щебня занимает щебень из мрамора. По оценкам экспертов, его важное преимущество, например, по сравнению с гранитным щебнем — очень низкий уровень радиоактивности. Мраморный щебень, как и мраморную крошку (по аналогии с другими наполнителями, крошку от щебня отличает размер фракции) широко используют для обустройства полов.
Причем существуют разные технологии, предполагающие использование более крупной либо мелкой фракции дробленого мрамора. В частности есть технология обустройства мозаичных плит и мозаичных полов, где применяют щебень из мрамора и другого декоративного камня. Нижний слой пола обычно состоит из песчано-цементного раствора, а верхний слой — застывшая бетоно-мозаичная смесь. Мозаичные покрытия обычно применяют в общественных зданиях.
По оценкам экспертов, одно из важных свойств мраморного щебня и крошки — искробезопасность. В этой связи материалы, в частности, полы из мраморного щебня и крошки, находят применение на тех объектах, где имеется опасность взрыва, где есть повышенные требования по противопожарной безопасности, а потому материалы не должны искрить.
Гравий
Гравием называют округлые камушки, отшлифованные морской или речной водой. Гравий может иметь различную плотность, радиоактивность, морозостойкость. Его в большей степени характеризует порода, из которой получился гравий, нежели отшлифованная форма. Однако прослеживаются некоторые тенденции. По оценкам экспертов, радиоактивность гравия обычно бывает меньшей, чем у аналогичной горной породы. Возможно, сказывается длительное пребывание в воде и в отрыве от горного массива. Однако эти же причины, в частности, выветривание, могут ухудшать прочностные свойства гравия. Стройматериал считается менее прочным, чем гранитный щебень, однако и стоит дешевле.
Гравием (или иначе гравийным щебнем) называют не только отшлифованные водой камешки, но и мелкую фракцию дробленого щебня. В процессе отсева дифференцируют полученный материал. Понятия «мелкий щебень» и «гравий» различают, в основном, соотношением в полученной массе камешков, имеющих размеры от 5 мм до 20 мм. Средняя и крупная фракция уходит на продажу под названием щебень, а более мелкие камешки классифицируют как гравий. Гравий используют при строительстве фундаментов, для производства бетонных и железобетонных изделий. Ну и конечно, для прокладки пешеходных дорожек.
Керамзитовый гравий
Также в качестве наполнителя для легких бетонов можно использовать керамзитовый гравий, который хоть и не является природным материалом, однако его производят из «вполне природной» глины. Керамзитовый гравий получают путем вспучивания легкоплавной глины. В зависимости от технологии керамзит может быть более или менее плотным. Материал не впитывает воду, огнестоек, не содержит вредных для здоровья примесей. Обычно керамзитовый гравий имеет округлую форму размером от 5 до 40 мм. Также в качестве наполнителей легких бетонов используют керамзитовый гравий, который представляет собой угловатые осколки дробленой керамзитовой массы.
Гранитная крошка и гранитный отсев
Эти стройматериалы различают только по величине фракции. Эксперты поясняют, что отсев производят через два сита с ячейками разной величины. Через первую, более крупную решетку, проскакивает и крошка и отсев — остается гравий и щебень. Во втором сите с маленькими ячейками крошка задерживается, а все что проваливается через мелкую решетку, подпадает под определение «отсев». Считается, что крупинки величиной менее 5 мм — это отсев, а если фракция больше 5 мм — значит крошка.
По оценкам экспертов, отсев гранитного щебня чаще всего используют в качестве антигололедной подсыпки, однако более крупную фракцию отсева (есть и такая) иногда применяют для изготовления различных строительных изделий, например, тротуарной плитки. Кондиционную фракцию «добывают» таким же способом: массу просеивают через сито с очень мелкими ячейками, отделяя более крупные частицы от крупинок размером до 2 мм и пыли.
Гранитную крошку также подразделяют на фракции: 5–10 мм, 5–20 мм, 10–20 мм и другие. По оценкам специалистов размер фракции нередко определяет заказчик, а поставщик подбирает сито с ячейками нужной величины, чтобы обеспечить крошку нужных размеров. Для крошки, используемой в строительстве, характерны следующие требования: прочность, радиоактивность, зерновой состав, морозостойкость, содержание примесей, и ряд других. Понятие «зерновой состав» как раз и характеризует фракцию крошки.
Цвет гранитной крошки чаще бывает розоватых и сероватых оттенков. Гранитную крошку используют для изготовления тротуарной плитки и различной декоративной отделки. Так же ее применяют для производства наливных полов. Гранитной крошкой отсыпают дорожки парков и скверов. Крошку используют как для благоустройства общественных зеленых зон, так и для частных владений. По мнению экспертов, чаще отдают предпочтение гранитной крошки серо-разовых тонов, особенно если она гармонирует с гранитной наружной отделкой здания.
Песок
Песок это строительный материал, лежащий в буквальном смысле под ногами. Однако сыпучее вещество разниться по составу, плотности, форме песчинок, наличию вредных примесей и другим параметрам. Не каждый встреченный в природе песок подходит для любых строительных целей. Согласно ГОСТ под понятие «песок» подпадает сыпучее вещество с крупностью зерен не более 5 мм. К категории «очень крупный» стандарт относит песок, обладающий модулем крупности зерен от 3,5 до 5 мм. Крупный песок имеет песчинки величиной от 2,5 до 3 мм. Средний песок обладает модулем крупности зерен от 2 до 2,5 мм. Очень мелкий песок имеет величину песчинок от 1до 1,5 мм. Есть еще тонкий и очень тонкий песок, обладающий крупностью от 0,7 до 1 мм, и менее 0,7 мм, соответственно.
Пески подразделяют на карьерные, речные, морские, горные, гравийные, валунные, дюнные, барханные. Зерна морского и речного песка отшлифованы водой, а потому имеют более круглую форму, чем, например, зерна горного песка, который образовался в результате разрушения горных пород. «Горные» песчинки имеют более заостренную форму. Карьерный песок также имеет песчинки неровной формы, однако, они более закругленные, чем у горного песка.
Песок различают по минералогическому составу, который характеризует минералы или породы, ставшие в результате сложных геологических процессов песком. Пески бывают кварцевыми, известняковыми, доломитовыми, полевошпатовыми. Песок характеризует количество глинистых и пылевидных частиц, а также размеры зерен. Важное свойство песка — его плотность, которая зависит от содержания в нем глины.
От свойств песка зависит качество стройматериала, в котором использован песок. По оценкам экспертов, в средней полосе наиболее широкое применение в строительстве имеет карьерный и речной песок (возможно потому, что более доступен по расстоянию, чем морской). По оценкам экспертов, речной песок считается одним их лучших, поскольку не содержит примесей глины, а способ его добычи со дна рек практически исключает наличие мелких камушков. Крупность зерен речного песка, как правило, находится в диапазоне 1,6–2,6 мм.
Речной песок используют при изготовлении различного вида бетонов (тяжелых, легких, силикатных и других), для производства сухих смесей, для строительства дорог, приготовления асфальтобетонных смесей, для затирок, красителей, а также в стекольном производстве.
Карьерный песок имеет больший разброс по крупности зерен — от 0,5 до 4,5 мм. Обычно карьерный песок дешевле речного, и качество его хуже из-за включений глинистых пылевидных частиц. Карьерный песок используют для работ нулевого цикла, производства тяжелого бетона, для дорожных работ и благоустройства территории.
Порядок использования песка в производстве и определенные ограничения по его применению вносит ГОСТ 8736-93. Песок, предназначенный для наполнения бетонных растворов, должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента. Стойкость песка характеризует минералогический состав и наличие вредных примесей. В частности, в составе песка, предназначенного для наполнения бетона, халцедон, опал, диоксид кремния и его аморфные разновидности, растворимые в щелочах должны составлять не более 50 миллимоль на литр.
Пирит в пересчете на содержание окиси серы не должен превышать 4 процентов от общей массы песка. Маркизит, пирротин, гипс, ангидрит и другие сульфаты и сульфиды, в пересчете на содержание в них окиси серы, не должны превышать 1 процента. В песке должно содержаться не более 2 процентов слюды, а угля — не более 1 процента. Галита, сильвина и других галоидных соединений, включающих в себя водорастворимые хлориды, должно быть не более 0,15 процентов от общей массы (в пересчете на ион хлора).
Песок, также как и щебень, имеет ограничения в применении по критерию «радиоактивность». Удельная эффективная активность радионуклидов для вновь строящихся жилых и общественных зданий не должна превышать 370 бк/кг. Песок, имеющий радиоактивность в диапазоне от 370 до 470 вк/кг, можно применять для дорожного строительства в населенных пунктах, в зонах перспективной застройки, а также при строительстве производственных объектов. Для строительства дорог за пределами населенных пунктов можно применять песок с радиоактивностью от 740 до 1500 бк/кг.
Песчано-гравийные смеси
В природе нередко встречаются неоднородные месторождения ископаемых, к которым, в частности, можно отнести гравийно-песчаные смеси. Обычно происхождение песчано-гравийных залежей связано с водой, которая, собственно, и обкатала камушки, превратив их в гравий. По оценкам экспертов, благодаря «водной истории» песчано-гравийная смесь является хорошо очищенным от глинистых примесей и органики строительным материалом. Песчано-гравийные смеси используют для производства качественных железобетонных изделий в строительной отрасли, для приготовления асфальтобетона в дорожном строительстве и для других целей.
Источник информации:
| |
|  |
