§ 3. Характеристика нерудных строительных материалов
Исходным сырьем для производства нерудных строительных материалов являются природные каменные породы. Эти породы и служат для производства основного строительного материала: щебня, гравия и песка.
Щебень — продукт дробления горных пород плотностью свыше 1,8 г/см3 — характеризуется следующими показателями: зерновым составом, содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, прочностью, содержанием зерен слабых пород, морозостойкостью, содержанием пылевидных, глинистых и илистых частиц, петрографическим составом. В зависимости от крупности щебень подразделяют на четыре фракции: 5...10, 10...20, 20...40 и 40...70 мм. Допускается поставка щебня в виде смеси двух смежных фракций. Зерновой состав каждой фракции и смеси фракций при использовании щебня в качестве заполнителя бетона должен соответствовать определенным требованиям (табл. 1)
По форме зерен щебень подразделяют на три группы: кубовидный (в котором допускается содержание до 15% зерен лещадной и игловатой формы), улучшенный (до 25%) и обычный (до 35%). К зернам лещадной и игловатой формы относятся такие, толщина или ширина которых менее длины в 3 раза и более.
Прочность щебня характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии и определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.
Гравий — естественный сыпучий материал крупностью 3(5)...70 мм с окатанной формой зерен, образовавшийся в результате длительного разрушения горных пород и воздействия воды. Зерна размером 70...150 мм называются крупным гравием, а крупнее 150 мм — валунами. При дроблении гравия получают так называемый щебень из гравия. В этом материале количество дробленых зерен гравия должно быть не менее 80%. Требования к зерновому составу щебня (из камня и гравия) и гравия приведены в табл. 1.
Таблица 1. Требования (ГОСТ 8267—88, 8268—82) к зерновому составу щебня (из камня и гравия) и гравия
Песок, применяемый для строительных целей, состоит из зерен крупностью до 3(5) мм. Его подразделяют на природный песок, образовавшийся в результате естественного разрушения горных пород, и дробленый, полученный в результате дробления горных пород.
Песок может быть обогащенным, т.е. с улучшенными качественными показателями, и фракционированным на две и более фракции. Пески характеризуются зерновым составом, модулем крупности, содержанием пылевидных, глинистых и илистых частиц, в том числе глины в комках, содержанием органических примесей, минералопетрографическим составом.
Требования к зерновому составу песка для приготовления бетона (ГОСТ 10268—80):
Размер отверстий сит, мм 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14
Полный остаток на ситах,
% по массе 0 0...20 5...45 20...70 35...90 90...100
Для характеристики песка служит модуль крупности Мк, равный сумме полных остатков на всех ситах, деленный на 100. Пески с модулем крупности Мк более 2,5 считаются крупными, 2...2,5 — средними, 1,5...2 — мелкими и 1,0...1,5 — очень мелкими. Содержание в природном песке пылевидных, илистых и глинистых частиц не должно быть более 3%, в дробленом — более 5%.
Контрольные вопросы
1. На какие три основные группы по геологическому происхождению подразделяют нерудные каменные материалы и какие материалы входят в эти группы? 2. Какие технологические операции производятся при добыче и переработке нерудных строительных материалов и какое оборудование используют при этом? 3. Каким требованиям должны отвечать нерудные строительные материалы?