Сыпучие строительные материалы, их виды и применение

Сыпучие строительные материалы, их виды и применение

В настоящее время в строительстве не обойтись без сыпучих материалов. Их применяют в самых различных областях, часто используют как наполнитель для бетона, различных растворов. Также сыпучие строительные материалы могут использоваться в качестве самостоятельно материала. Сферой их применения является область строительства железнодорожных путей, их часто используют для облагораживания частных и общественных территорий. Применяют такие материалы в большинстве своем с вяжущими строительными материалами. В большинстве случаев они предназначены для того, чтобы возводить несущие конструкции сооружений, выполнять отделку фасадов и внутренних помещений.

Среди материалов, которые используются для строительства стен и перекрытий, различают несколько видов. Еще большее широкий ассортимент можно отметить среди материалов для отделки. Однако в отличие от них сыпучие материалы, применяемые при проведении строительных работ, смотрятся консервативнее. Основную часть «консервативных» материалов составляют: песок, щебень, керамзит, гравий. Сегодня есть большой выбор современных сыпучих строительных материалов, которых с каждым годом появляется все больше. Такие материалы применяются для осуществления работ по укладке керамики, для выравнивания и стяжки пола в помещениях. Но невзирая на это, для того, чтобы провести работы по устройству фундамента и стеновых конструкций, в большинстве случаев используются именно традиционные сыпучие строительные материалы. Как правило, для реализации работ они уходят в большом количестве, поэтому лучше купить щебень оптом, также как песок или гравий. Приобретение материалов большими партиями позволит значительно сэкономить при строительстве дома или любого другого объекта.

Сыпучие материалы в небольшом количестве могут быть необходимы тогда, когда ведется строительство дома из бревна или бруса, а фундамент закладывается с помощью готовых блоков. Здесь не требуется большого объема сыпучих материалов, однако совсем без их использования тоже не обойтись.

Классификация стройматериалов осуществляется исходя из плотности, происхождения, крупности зерна, формы зерна. По своим показателям плотности, различаются пористые и плотные материалы. Щебень и песок — плотные, керамзит относится к разряду пористых.

По своему происхождению сыпучие материалы могут быть натуральными (природного происхождения), полученными искусственным методом, или изготовленными из отходов производства отраслей промышленности.

По величине зерна материала различают крупные сыпучие материалы и мелкие. Размер зерна мелких материалов не превышает пяти миллиметров, крупные имеют зерна больше пяти миллиметров.

Форма зерна может быть округлой или угловатой. Если исходить из всех признаков, то можно выделить несколько их видов. Все виды сыпучих материалов различны не только свойствами физического характера, но также методом и областью применения.

Сыпучие строительные материалы

Сыпучие строительные материалы — название собирательное. Сюда входят: песок, щебень, гравий, керамзит, термолит, аглопорит, бутовый камень и т. д. По ГОСТу все они классифицируются по следующим параметрам: плотность, происхождение, крупность зерен и характер формы зерен. По плотности все эти материалы делятся на плотные и пористые. Плотным называется такой материал, чья плотность зерен превышает 2 г/см2, а, соответственно, пористым — чья плотность не достигает 2 г/см2. К плотным материалам относят песок и щебень, а к пористым — различные пористые заполнители, типа керамзит и все его разновидности, термолит и т. д.

По происхождению все сыпучие материалы подразделяются на природные, искусственные и из отходов промышленности.

По крупности зерен сыпучие строительные материалы подразделяются на крупные (зерна свыше 5 мм) и мелкие , чьи зерна не превышают 5 мм.

Форма зерен этих материалов может характеризоваться округлостью (например, зерна природного песка и гравия) или угловатостью (зерна щебня и дробленого песка).
Исходя из всех вышеперечисленных признаков, выделяют различные виды сыпучих строительных материалов. Они различаются не только своими физическими характеристиками, но и местом и способом применения. Основные сыпучие строительные материалы это: песок, щебень, гравий, керамзит.

Песок при использовании его в бетонах и растворах способствует уменьшению их усадки при твердении. Песок, исходя из своего происхождения, подразделяется на два вида: природный и искусственный. Природный песок представляет собой мелкую смесь зерен, которая образуется при разрушении твердых горных пород. Размер зерен природного песка колеблется от 0,15 до 5 мм. По видам залегания он бывает горным, речным, морским и дюнным. В кладочных растворах и бетонах используют, как правило, горный или речной песок, добавляя к нему небольшую часть илистых и глинистых примесей. В общем, песок относится к мелким сыпучим строительным материалам, однако он имеет и свою внутреннюю шкалу определения крупности зерна. Зерна мелкого песка находятся в пределах от 0,5 мм и менее, среднего — то 0,5 до 2 мм, крупного — от 2 до 5 мм. Крупность зерна учитывают при использовании песка в растворах (например, для кирпичной и блочной кладки используют песок, величина которого не принижает 2,5 мм).

Искусственный песок получают путем дробления гранитов, известняков, мрамора, туфа, шлака и других горных пород. Исходя из сферы использования исходного материала, искусственный песок применяется в декоративных растворах, для фактурного слоя наружных панелей.

Гравий — это сыпучий материал, образовавшийся при естественном разрушении горных пород. По характеристике крупности зерна он относится к крупным сыпучим строительным материалом. Величина его зерен колеблется от 5 до 70 мм. Гравий является природным материалом, по месту залегания различают речной, морской и овражный (горный) гравий. По фактуре поверхности разводят горный гравий, который имеет шероховатую поверхность, и в своем составе имеет примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Отличным от него является речной и морской гравий. Он более чистый и его поверхность гладкая. Но использовать его лучше в дробленом виде (щебень), т. к. гладкая поверхность препятствует сцеплению с цементно-песчаным раствором.

Щебень — это продукт искусственного дробления твердых горных пород, гравия, шлаков, кирпичного боя и т. д. Размер его зерен колеблется как и у гравия от 5 до 70 мм. Однако перед использованием его рассеивают на отдельные фракции и частицы, чей размер не превышает 3 мм, используют в качестве песка.

Самым популярным представителем искусственных сыпучих материалов является керамзит. Он может быть представлен в виде гравия, щебня или керамзитового песка (зерна менее 5 мм). Всё зависит от размера частиц, объемного веса, прочности и качества поверхности зерен. Исходным материалом для керамзита служат легкоплавкие глинистые породы, способные вспучиваться при быстром нагревании до температуры 1050 — 1300 C° в течение 25 — 45 мин. Керамзитовый гравий характеризуется следующими признаками: марка (от 150 до 800). Она рассчитывается исходя из объема насыпного веса в кг/м 3 . Размер зерен. Рассматривают три фракции: 5 — 10, 10 — 20, 20 — 40 мм. Морозостойкость керамзитового гравия не принижает 25 циклов. Его водопоглощение по ГОСТу — 8 — 20%. Этот гравий идет в основном как заполнитель для изготовления легкобетонных конструкций.

Керамзитовый щебень — результат дробления крупных кусков вспученной массы керамзита. Размер его зерен колеблется от 5 до 40 мм. Форма зерен, как и у обычного щебня, угловатая. Его применяют в качестве заполнителя для легких бетонов.

Все сыпучие строительные материалы применяют, как правило, вкупе с вяжущими материалами.

Сыпучие строительные материалы

Строительные материалы

Сыпучие строительные материалы — это понятие собирательное. Нет четкой классификации всех сыпучих стройматериалов по стандартам. Хотя можно выделить такие группы сыпучих материалов, используемых в строительстве.

Первая группа — нерудные материалы. К ним относят:

• щебень;
• песок;
• гравий;
• керамзит, пр.

Вторая группа — вяжущие материалы. Из числа представителей этой группы стоит выделить:

Третья группа — сухие смеси. Используются при осуществлении отделочных работ.

Строительные материалы нерудного происхождения

Нерудные строительные материалы

Эти стройматериалы применяют:

• самостоятельно;
• в виде основы при создании разноплановых сооружений и зданий;
• при создании автотрасс (на подготовительном этапе перед укладкой основного полотна);
• для обустройства дворов, парков, других облагораживаемых территорий;
• в процессе создания растворов, бетонов, других смесей (это заполнители).

Следуя стандартам, разделяют нерудные материалы по таким показателям:

• по происхождению;
• по плотности;
• по калибровке зерен и их форме.

Если рассматривать нерудные материалы исходя из их плотности, то можно выделить:

Также они имеют разное происхождение:

• природное;
• искусственное (специальные разработки, такие как керамзит);
• из промышленных отходов.

• мелкозернистые (зёрна имеют величину меньше 5 мм);
• крупнозернистые (фракции свыше 5 мм).

Эти параметры используются при конкретизации инертных материалов, а также при определении области применения выделенного состава. Чаще всего используют такие нерудные материалы, как песок крупно- и мелкозернистый, керамзит, гравий и щебень разных размеров.

Характеристики песка

Песок может являться не только осадочной горной породой, но также искусственно изготовленным материалом. Но и во втором случае он также состоит из частиц горных пород. Основная составляющая песка (иногда практически единственная) — это кварц. Связано с тем, что в природе обозначенный силикат сильно распространен и имеет значительную твердость (по школе Мооса – 7). При распаде горных пород другие распространенные минералы полностью истираются, а песчинки кварца остаются.

Используется песок, как стройматериал, повсеместно. С его участием создаются:

• основания для фундамента;
• различные составы строительного предназначения (растворы, бетоны);
• слои «дорожного пирога».

Песок обладает одним важным качеством – пористостью в массе. Сперва он рыхлый. Но стоит залить водой или воздействовать вибрацией, как этот материал переходит в плотное состояние. Открытая пористость – свойство, помогающее песку превратиться в отличный дренажный материал. В плотном же состоянии песок превосходно воспринимает динамические нагрузки. Он помогает распределять напряжения под фундаментами.

Можно приобрести и природный строительный песок, и искусственный. Размеры зерен природного песка – 0,15-5,00 мм. Размер зерна играет ключевую роль, когда подбирается состав для растворов и бетонов. Поэтому выделяют такие фракции этого материала:

• мелкая – до 0,5 мм;
• средняя – 0,5-2,0 мм;
• крупная – 2,0-5,0 мм.

Разделяют песок и по видам залегания. На рынке предлагается песочный материал:

Причем речной и горный (карьерный) песок остаются наиболее востребованными в строительстве. Речной песок добывают с дна реки. Это мелкие или средние фракции. Его используют как заполнитель для разных растворов, бетонов. При строительстве взлетных полос аэродромов и оснований дорог также применяют именно этот песок. С применением мытого речного песка изготавливают различные конструкции и всевозможные стройматериалы. Глинистых и илистых примесей в таком песке почти нет. Пользователь может рассчитывать, что полученное изделие будет соответствовать нормированным прочностным показателям.

Фасованный песок в мешках

А вот у карьерного песка зерна по размерам имеют гораздо больший разброс, и этот фактор позволяет расширить область применения стройматериала. Он используется при приготовлении:

• теплоизоляционных и тяжелых бетонов;
• кладочного раствора;
• основы под дорожное покрытие;
• элементов для благоустройства территории.

Но в таком песке содержание глинистых и пылевидных частиц значительно выше, чем в мытом речном.

Морской песок, подобно речному, проходит тщательную очистку (прежде всего, производимую самой природой). Однако в такой массе есть небольшой процент морских солей. Иногда требуется промывка такого песка. Используется пресная вода. Применяют морской песок:

• при укладке дорог;
• при производстве бетонов.

Кварцевый песок применяют в большинстве случаев, когда требуется произвести декоративные виды отделочных материалов. Песок искусственного происхождения производят:

• из мрамора;
• из гранита;
• из известняка;
• из туфа.

Материал дробится. Получается сыпучая масса, пригодная для изготовления фактурных растворов.

Еще имеет значение вид обработки. Выделяют пески:

Просеянный песок освобождается от крупных фракций и камней. А намывной песок поставляется заказчикам после того, как он же, будучи карьерным песком, пройдет этап промывки. Его используют при разработке разных штукатурных составов.

Характеристики щебня

В результате дробления скальных пород получается щебень. Применяют щебни:

• гранитные (для производства высокопрочных бетонов);
• известняковые (идут на строительство дорог).

Для изготовления бетона известняковый щебень не применим, ведь его прочность невысокая. Качество любого щебня определяется с учетом следующих параметров:

• прочности;
• морозостойкости;
• насыпной плотности;
• водонасыщения (водопоглощения);
• формы зерен и их состава;
• уровня радиоактивности.

Причем насыпная плотность – этот тот параметр, который признан определяющим качество щебня. Плотность зависит от фракции щебня. В строительстве получили наибольшее распространение щебни с фракциями 5-15 мм, 5-20 мм. Они подходят для производства асфальтобетона, бетона. А щебни, имеющие фракции 20–40 мм, 20–60 мм, 20–65 мм, 40-70 мм, применяют и при строительстве дорог, и при прокладке подкрановых, трамвайных, ж/д путей.

Определяют прочность щебня лабораторным путем. С учетом этого показателя стройматериал разделяют на 5 групп. Есть и высокопрочный, и крайне слабо прочный. А возможность щебня выдерживать поочередное замораживание и оттаивание множество раз при насыщении водой называют морозостойкостью.

Характеристики гравия

Сыпучий материал, образующийся в результате разрушения горных пород естественным образом, называют гравием. Образуются зерна 5-70 мм. Используют такие разновидности гравия:

• речной или морской;
• гранитный или горный;
• искусственный, известный как керамзит.

Важным показателем гравия считается то, что поверхность зерен обладает шероховатостью. Это свойство усиливает сцепление каменного материала с цементным раствором. У горного гравия поверхность более шероховатая, однако в составе такой массы присутствует глина, мелкозем, песок, иные примеси. Зато из речного (морского) гравия примеси почти полностью вымыты. Однако поверхность указанного материала гладкая. Значит, применяется только как щебень.

Любая разновидность строительного гравия должна отвечать тем требованиям, что предусмотрены ГОСТом 8267-93. Вот какие характеристики следует учитывать при выборе гравия для ведения конкретных строительных работ.

Фракционность. Выбирается нужный строительный гравий из 4-х фракционных разновидностей. Это от 5 мм до 10 мм, от 10 мм до 20 мм, от 20 мм до 40 мм, от 40 мм до 70 мм.

Водостойкость. Вводится понятие «коэффициент размягчения». Учитывая его, гравий разделяют на группы.

Морозостойкость. Многократно гравий замораживали/размораживали, узнавая, до каких пор вследствие перепадов температуры он сможет сохранять целостность. То есть определяли морозостойкость.

Прочность. Учитываются средние данные, получаемые после испытания образцов. Высокопрочным считается гравий, имеющий в составе:

• изверженные породы;
• мраморовидные известняки;
• гнейсы;
• окварцованные песчинки.

А вот присутствие осадочных пород способно снизить прочностные параметры.

В строительстве гравий используется повсеместно. Это и наполнитель для легких бетонов, и защитная засыпка кровли, и материал для строительства дорог, и средство для благоустройства территории, в том числе для дизайнерского обустройства ландшафта.

Характеристики керамзита

Этот строительный материал имеет искусственное происхождение. Его производят путем обжига глинистых легкоплавких пород при высоких температурах. Керамзит обладает:

• малым объёмным весом;
• ячеистым строением.

На рынок поступает обозначенный материал 3-х фракций:

• от 5 мм до 10 мм;
• от 10 мм до 20 мм;
• от 20 мм до 40 мм.

В каждой фракции попадаются зерна, подходящие для других партий, причем 5 % некондиции – допустимая норма. Более известен керамзитовый гравий, а вот керамзитовый щебень с зернами произвольной формы применяется гораздо реже. Зерна, имеющие крупность менее 5 мм, — это керамзитовый песок.

Марка керамзита имеет такой определяющий показатель, как объёмный насыпной вес. Есть взаимозависимые показатели: фракция и плотность. Чем крупнее фракция, тем насыпная плотность ниже. Разработаны стандартные показатели по прочности. Водопоглощение материала — минимум 8 %, максимум 20 %. Морозостойкость должна превышать 15 циклов. Еще отмечается экологическая чистота керамзита.

Все эти качества позволяют применять материал в современном строительстве повсеместно. Использование керамзита позволило облегчать конструкции, сохраняя востребованные прочностные параметры. Используют керамзит довольно широко, если нужно изготовить бетон теплоизоляционный и легкий. Также его используют при создании наружных стеновых панелей для зданий любых типов.

Высокие звуко- и теплоизоляционные свойства материала обусловлены именно пористостью. Но если сделать керамзит пористым сверх меры, его прочность заметно снизится. Учитывая дренирующие свойства, керамзит применяют при строительстве тротуаров и особых участков трасс. А если засыпать им внешний периметр здания, не нужно будет после опасаться промерзания грунта.

Строительные материалы с вяжущими свойствами

Эти вещества имеют органическое и минеральное происхождение. Их используют:

• при изготовлении строительных растворов, в том числе бетонов;
• для обустройства гидроизоляции.

Такие вяжущие материалы, что имеют минеральное происхождение, представляют собой порошковидные вещества. При смешивании с водой они образуют пластичную массу. Состав постепенно затвердевает, в результате получается камнеобразное тело, очень прочное.

Свойства цемента

Портландцемент м200

Среди вяжущих материалов, что повсеместно распространены, цемент занимает одно из ведущих мест. Представляет собой серый порошок, не обладающий запахом. Популярным он стал благодаря своему главному свойству: вступает в реакцию с водой, превращается в вяжущую затвердевающую массу.

Производят цементный состав путем использования двух основных материалов – глины и известняка. Их смешивают в соответствующих пропорциях. От соотношения ингредиентов зависит свойство цемента. Маркируя цемент, указывают его прочность и присутствие добавок. В нормативных документах оговаривается и его химический состав, и минеральный.

Выпуская строительные конструкции серийно, производителю удается представить продукцию с сокращенным сроком схватывания. Это быстротвердеющий портландцемент. Используется максимально измельченный клинкер. Отмечается интенсивное нарастание прочности быстротвердеющего состава в первые 1-3 дня.

Применение извести

Производится известь из известняков. Обжиг осуществляется при высокой температуре. Получается материал известь-кипелка (взаимодействуя с водой, состав выделяет углекислый газ довольно активно, а сам процесс назван «гашением извести»). Основные случаи применения этого состава требуют его гашения.

В процессе реакции возникает настолько высокая температура, что может воспламениться древесина. Поэтому негашеную известь считают пожароопасным составом. Достаточно попадания даже небольшого объёма воды, чтобы началась реакция гашения. Гашеная известь имеет вид тестообразной массы.

При потребности заменяют известь такими материалами.

Окшара. Это отходы текстильной промышленности, представляющая собой смесь низкосортной извести с отсеянной мелкой шерстью. В окшаре есть хлор, поэтому состав следует 5-6 месяцев выдерживать на открытом воздухе.

Подзол. Это отходы кожевенной промышленности – смесь волос с низкосортной известью. Состав следует процеживать через сито, а впоследствии выдерживать хотя бы 1 месяц.

Карбидный ил. Это отходы карбида кальция, получаемые после изготовления ацетилена. Состав считается известью второго сорта. Цвет синеватый. Допустим к применению лишь после того, как запах ацетилена исчезнет. Нуждается в выдерживании на открытом воздухе 1-2 мес.

Применение алебастра (строительного гипса)

Волма алебастр гипс строительный

Этот материал представляет собой мелкозернистый порошок. Его цвет варьируется от светло-серого до белого. Его изготавливают путем обработки гипсового камня. Проводится помол и обжиг.

Наибольшим преимуществом указанного стройматериала считается очень быстрое схватывание – всего за 4-6 минут. Объём твердеющего материала также увеличивается, но крайне незначительно – всего на 1 %. Этот преимущественный фактор непременно учитывается при производстве многих отделочных работ. Но нужно обозначить и недостатки гипса — слабую водостойкость, недостаточную прочность.

Применяют гипс:

• когда изготавливают вяжущие материалы;
• если проводят внутренние отделочные работы;
• при установке в помещении лепнины.

Пользователям предлагается строительный гипс 12-ти марок – от Г-5 до Г-25. Прочность этих составов существенно различается – от 5 кг/см кв. до 25 кг/см кв. Но есть и достаточно прочный гипс с показателем 250 кг/см кв.

Значительным преимуществом считается негорючесть гипса и его экологичность. Уже затвердев, гипс продолжает поглощать влагу из насыщенного ею воздуха. А если влажность воздуха снижается – отдает.

Алебастр – разновидность гипса. Его используют при осуществлении штукатурных работ, если влажность в здании не превышает 60 %. Внутренняя часть гипсокартонных листов – это также алебастр. Еще изготавливают из него лепнину и прочие изделия.

Потребность в использовании глины

Глина – разновидность горных пород с мелкодисперсионной структурой. Материал мягкий, разводимый водой для превращения в пластичную массу. Можно легко производить любое формообразование. Пройдя этап обжига, глина твердеет, становится подобной камню. Если температура повысится, глина начинает расплавляться, приобретая стекловидное состояние. Цвет у глины разный, всё зависит от минералов, входящих в ее состав.

Глина закладывается в основу составов, используемых:

• для кладки печей;
• для производства кирпичей;
• для изготовления штукатурных смесей и пр.

Особым свойством глины признаётся ее способность впитывать воду лишь до определенного предела. Дальше этот материал становится водонепроницаемым. Такую способность глины учли разработчики составов для гидроизоляции. Выпускаются и огнеупорные материалы, только используются уже тугоплавкие глины. Такие изделия идут на внутреннюю кладку печей промышленного назначения.

Предназначение сухих строительных смесей

В состав таких порошков входит много компонентов. Смесь разбавляют водой, после чего образуется пластичный раствор соответствующего предназначения. Это композиция, включающая минеральные вяжущие компоненты и наполнители, их дисперсность регламентируется. Они связываются между собой за счет добавления полимеров, разработанных химических добавок.

Применение сухих смесей при осуществлении отделочных работ дает возможность уменьшить трудозатраты. Если отметилось даже небольшое снижение количества человеко-часов за счет использования этих составов, когда они применялись на разных этапах строительства, в целом отмечается большой экономический эффект. Хотя строительные смеси стоят дороже обычных стройматериалов, аналогичных по предназначению.

Преимущества сухих смесей, если их сравнивать с традиционными растворами, очевидны. Сухие смеси могут смешиваться с водой непосредственно на стройплощадке или в обрабатываемом помещении. Причем единовременно готовится состав в том объёме, который требуется для выполнения отделочных работ в ближайшее время. Так что мастер не испытывает недостатков в востребованных составах и не задумывается, куда девать излишки.

Вот основные преимущества сухих смесей, которые стоит отметить.

Во-первых, удается значительно повысить качество отделочных работ. Ведь применяемый раствор постоянно сохраняет стабильность.

Во-вторых, производительность труда повышается ориентировочно в 2-5 раз.

В-третьих, материалоёмкость отделочных работ удается снизить в 3-10 раз. К примеру, при укладке плитки этот показатель улучшается в 7 раз, а при обустройстве полов выгода может достичь 10-кратного размера.

В-четвертых, существенно снижаются транспортные затраты, а также заготовительно–складские расходы. Отпадает потребность в использовании специального технологического транспорта.

В-пятых, хранить сухие смеси можно довольно долгий период, большинство не теряет свойств даже при морозе.

В-шестых, применение таких строительных составов избавляет строителей от необходимости выполнять многие трудоемкие работы. К примеру, если кирпичную стену оштукатуривать с учетом повышенных требований и при этом использовать традиционные растворы, потребуется наложить четыре слоя. А растворы, полученные из сухих смесей, обычно накладываются всего двумя слоями – грунтовочным и финишным. Тогда такие операции, как шпаклевка и шлифовка поверхности (подготовка под малярные работы) выполнять не обязательно.

Источник http://www.linkstroy.ru/articles/stroymaterialy/sypuchie-stroitelnye-materialy-ih-vidy-i-primenenie.html

Источник https://www.eremont.ru/enc/materials/friable/sip_stroi_mater.html

Источник https://delovoy-kvartal.ru/syipuchie-stroitelnyie-materialyi/