Под
сыпучими материалами понимаются консистенции, состоящие из различного размера твердых частиц. Они могут иметь всевозможную форму: шаровидную, игольчатую или пластинчатую. Их формирование происходит естественным путем или методом преобразования горных пород.
Все присутствующие в природе сыпучие материалы разделяются на 3 категории:
- Нерудного происхождения. Это строительные вещества, между частицами которых практически отсутствуют силы сцепления.
- Вяжущие составы. Характеризуются присутствием сил трения между мельчайшими составляющими материала.
- Искусственно образованные сухие смеси. Такие растворы изготавливаются на предприятиях. Их отличительной способностью является возможность длительного хранения.
Все категории продукции нашли широкое применение в области строительства.
Существуют 4 типа материалов нерудного происхождения: - песок;
- щебень;
- гравий;
- керамзит.
Они различаются между собой по таким показателям как происхождение, плотность и размер зерен. В зависимости от этих параметров каждый вид продукции используется в определенной сфере деятельности. Сюда относится прокладка дорог, формирование сооружений и обустройство территорий.
Образование
песка происходит путем постепенного разрушения горных пород. Этот процесс имеет естественное происхождение и наблюдается в природе постоянно. Одновременно изготовление песка ведется искусственным путем. В этом случае к мелким частицам горной породы добавляется кварц. Это обеспечивает увеличенную твердость материалу, поскольку новые фракции меньше поддаются истиранию.
Качество песка определяется наличием в нем примесей. Их количество должно содержаться в следующих величинах:
- Глина — около 7%.
- Гравий — около 6%.
Если процентное содержание глины в песке будет большим, это приведет к изменению поглощающей способности материала, что негативным образом скажется при изготовлении бетона. У него понизится прочность, и через некоторое время он начнет крошиться.
Существуют следующие разновидности песка:
- Карьерный. Его добыча ведется открытым способом. В составе песка присутствует большое количество глины, камней и различных природных частиц, поэтому такой материал считается грязным. Добытый песок в основном используется для формирования фундаментов, заливки стяжек и отсыпки траншей.
- Речной. Добыча такого материала ведется с применением земснарядов. Песок отличается высокой чистотой из-за отсутствия в нем большого количества примесей. Он используется при замешивании растворов, которые применяются для ответственных строительных работ.
- Морской. Это песок, который поднимается с морского дна и проходящий специальную очистку. Она избавляет его от минеральных и органических примесей, что превращает материал в высококачественную продукцию.
Любой строительный песок характеризуется размером зерна, величина которого может составлять 0,15-5,00 мм. В зависимости от вида выполняемых работ этот параметр учитывается при замешивании растворов.
Щебень — это материал, состоящий из зерновых фракций, превышающих размер 5 мм. Он бывает природного происхождения, добывается карьерным способом, а также получается путем переработки металлургических шлаков или строительных отходов. После дробления щебня отходит мелкая фракция, которая называется
отсевом. Такой материал тоже находит широкое применение в строительстве.
Существуют следующие виды щебня:
- Гранитный. Отличается высокой прочностью, поэтому используется при формировании качественного бетона.
- Гравийный. Имеет меньшую прочность и невысокую себестоимость. Это обеспечило ему широкое распространение в строительстве при заливке фундаментов.
- Известняковый. По своему качеству мало чем отличается от гравийного аналога. Его особенностью является белый цвет и высокая экологичность.
- Вторичный. Название указывает на то, что щебень обладает низким качеством. Его нельзя применять во время строительства домов, поэтому он больше используется для подсыпки дорожек.
При выборе щебня необходимо ориентироваться на его свойства. Материал имеет следующие характеристики:
- Лещадность. Означает процентное содержание в материале плоских зерен. К ним относятся также игольчатые и пластинчатые фракции. Повышенная лещадность указывает на низкое качество щебня.
- Прочность. Под этим показателем понимается нагрузка, которую способна выдержать индивидуально каждая частица материала.
- Морозостойкость. Данный параметр показывает, какое количество замерзаний и оттаиваний способен выдержать щебень без ухудшения своих качеств.
- Радиоактивность. По уровню радиоактивности щебень разделяется на 3 класса. Только первый из них может быть использован в строительстве зданий. Остальные применяются в промышленной или дорожной сфере.
Данные характеристики несут в себе полную информацию при выборе щебня для работы.
Внешне
гравий состоит из обтекаемой формы камней. Образовались они под воздействием атмосферных осадков и дуновения ветров. Гравий, который добывается с помощью специализированной техники, имеет несколько разновидностей:
- Речной. Присутствует в руслах рек и отличается высокой чистотой и гладкостью окатышей.
- Морской. Имеет те же преимущества, что и речной гравий.
- Горный. Фракции имеют нужную шероховатость, но в составе материала присутствуют различные примеси, что снижает его качество. Применяется в основном при формировании дорожного покрытия.
- Керамзитовый. Имеет коричневую окраску.
- Пенностеклянный. Искусственный материал, который производится методом термообработки силикатного стекла. Используется в местах, где наблюдается сильное воздействие химических веществ.
Важным показателем качества гравия является шероховатость его составляющих. Чем она выше, тем лучше идет сцепление окатышей с цементом. В противном случае замешанный раствор не будет обладать достаточной прочностью. Оптимальным вариантом является использование гравия, фракции которого имеют угловатые формы, а в составе присутствует небольшое количество примесей. Однако добиться выполнения таких условий сложно. Материал, добываемый в горах, содержит в себе много песка и глины, что неприемлемо для строительных работ по возведению зданий. Морской и речной гравий чистый, но каждый камень сглажен из-за длительного воздействия воды.
При этом все разновидности материала находят применение. За счет своей декоративности гравий используется при оформлении дачных территорий. С помощью красивых камней создаются и выравниваются садовые дорожки.
Основной составляющей керамзита является глина. Именно из нее формируются специальные воздушные шарики, которые затем обжигаются в печах. Полученный материал, кроме низкой цены, обладает рядом достоинств. Выражаются они в следующем:
- Высокая прочность. Составляющие керамзита могут противостоять значительным нагрузкам.
- Способность выдерживать большие температурные перепады. Этот диапазон составляет интервал (-50)°-(+ 50)°.
- Отличная шумоизоляция.
- Пожаробезопасность.
Также керамзит способен стойко выдерживать любые химические воздействия. При этом следует помнить, что он боится влаги, поэтому должен быть защищен гидроизоляцией.
В зависимости от размера и формы гранул, материал делится на виды:
- Керамзитный гравий. Составляющие имеют округлую гладкую форму, а их размер колеблется в пределах 5-40 мм.
- Керамзитный щебень. Размер фракций той же величины, но в данном случае их форма имеет остроугольный вид.
- Керамзитовый песок. Этот продукт с размерами фракций 5 мм. Он выделяется самостоятельно при изготовлении более крупного материала.
Керамзит находит широкое применение в строительстве. При стяжке полов поверхность получается идеально ровная с высокими шумопоглощающими свойствами. Он закладывается в качестве первоначального слоя, а сверху заливается бетоном. Также с помощью керамзита утепляется фундамент и заполняется пространство при формировании отмосток. Изготавливаемые керамзитобетонные блоки служат хорошим утеплителем для стен.
Вяжущие материалы — это растворы способные под воздействием температуры или добавления растворителей образовывать пластичную массу. Для каких веществ характерны показатели: скорость затвердевания, стойкость и изменение объема в процессе преобразования структуры.
К таким материалам относятся:
- цемент;
- известь;
- алебастр;
- глина;
- гипс.
Все эти вещества относятся к минеральным вяжущим материалам. Они имеют порошкообразную основу. В процессе их преобразования сначала получается пластичное тесто, а потом формируется камневидная масса.
Цемент — это искусственно созданный продукт. В его состав входят компоненты: глина, известняк, мел и различные минеральные присадки. Производителями выпускаются множество видов цемента. Основные из них имеют следующие характеристики:
- Быстротвердеющий. Содержащиеся в нем минеральные добавки увеличивают скорость затвердевания материала. Используется при ремонтных работах.
- Сульфатостойкий. Обладает высокой сопротивляемостью к сульфатам. Обеспечивается это небольшим содержанием в нем кальциевых алюминатов.
- Гидрофобный. Высокое содержание поверхностно-активных составляющих обеспечивают цементу пониженную гигроскопичность. Это существенно увеличивает подвижность материала, что способствует удобству кладке раствора.
- Белый. Отличительной особенностью вида является его цвет. Материал чаще всего используется для проведения работ по отделке различных строительных сооружений.
- Цветной. После измельчения белого цемента в порошок добавляются органические или неорганические пигменты. В результате материал приобретает нужный оттенок. Это дает возможность использовать его при формировании цветных полов или изготовлении мозаичных изделий.
- Глиноземистый. Отличается высокой огнеупорностью. Хорошо противостоит влаге и коррозии.
- Шлаковый. Имеет невысокое качество. Это выражается в длительном наборе прочности.
В зависимости от сочетания используемых компонентов, для цемента характерны следующие свойства:
- Прочность. Этот показатель увеличивается с измельчением порошка.
- Морозостойкость. Параметр рассчитывается по количеству выдерживаемых раствором заморозок и разморозок.
- Длительность схватывания. Имеется в виду временной промежуток, который требуется для затвердевания рабочей смеси.
- Плотность. Расчет удельного веса ведется путем определения содержания количества порошка в единице объема материала.
Основная область применения цемента — это строительные работы. Материал обладает способностью скреплять между собой укладываемые строительные составляющие, превращая конструкцию в единое целое.
Известь является продуктом переработки мела, известняка и ракушечника. Допускается еще присутствие в небольшом количестве глины и минеральных добавок.
Существуют следующие виды извести:
- Гашеная. Бывает в форме известкового теста или порошкообразной смеси.
- Негашеная. После обработки выглядит в виде комков или молотого материала.
- Хлорная. Обладает антисептическими свойствами.
- Натровая. Имеет другое название — каустическая натриевая сода.
Среди положительных качеств извести выделяются следующие ее свойства:
- Гигроскопичность. Это означает способность материала противостоять влаге.
- Дезинфицирующие качества. Известь является хорошим антисептиком. При ее нанесении на поверхность устраняется риск появления плесени, грибков или бактерий.
- Отсутствие запаха.
- Способность противостоять уф-лучам.
- Хорошее взаимодействие с любым красящим составом.
Однако известь имеет и недостатки. Она очень едкая и требует соблюдения осторожности при использовании, хранении и транспортировке.
Известь имеет множество сфер применения. Она используется при проведении следующих видов работ:
- Для побелки помещений.
- С целью проведения дезинфекции территории.
- Добавляется в строительный цементный раствор, что способствует увеличению его мягкости.
- Применяется в качестве удобрений.
- Для формирования силикатного бетона.
- Используется при дублении кожи.
- Для изготовления пищевой добавки Е526.
В сельском хозяйстве известь является незаменимым помощником. После покраски стволов деревьев в белый цвет устраняется риск появления на них вредителей.
Алебастр выглядит в виде раствора с мелкозернистой структурой. Для его разведения в смесь добавляется вода. Отличительной особенностью продукции является ее быстрое застывание. Полученная затвердевшая смесь со временем не усаживается и остается в прежнем объеме. По сравнению с цементным раствором, набор прочности здесь идет значительно быстрее.
Алебастр обладает характеристиками:
- Время затвердевания — от 6 до 30 минут.
- Удерживаемое давление — 4-7 МПа.
- Допустимый изгибающий момент — 2,0 МПа.
Материал имеет белый цвет. Для него характерны следующие эксплуатационные параметры:
- Хорошая адгезия с различными материалами: деревом, камнем или штукатуркой.
- Высокая звукопоглощаемость.
- Низкая склонность к растрескиванию.
Как правило, алебастр используется во время проведения внутренних строительных работ. Здесь можно привести следующие примеры:
- При оштукатуривании внутренних поверхностей помещения для дальнейшего оклеивания их обоями.
- Устранение дефектов, образовавшихся после установки розеток или выключателей.
- Формирование узоров в виде лепнины.
- Изготовление поделок для декорирования.
Во всех этих случаях алебастр является незаменимым материалом.
Глина — осадочная горная порода с мелкозернистой структурой. Ее основными характеристиками являются пластичность и вязкость. Также она обладает еще следующими свойствами:
- При разведении водой образует похожую на тесто массу.
- При попадании незначительного количества влаги приобретает мягкость. Из нее появляется возможность лепить любую форму.
- После высыхания поддается обжигу с формированием крепкой и прочной основы.
- Обладает способностью поглощать вещества, присутствующие в жидкостях.
В составе глины содержатся примеси. В зависимости от их состава, материал бывает тощим или жирным.
Тощая глина обладает высокой пластичностью и не может использоваться для лепки. Жирный материал также имеет недостаток, поскольку изготовленные из него изделия после обжига покрываются трещинами. Чтобы уменьшить жирность глины, в нее добавляется песок.
Благодаря своей пластичности глина используется для изготовления различных материалов. К ним относится:
- Керамика.
- Строительные материалы.
- Цемент.
Такое применение глины обеспечивается ее преимуществами, которые заключаются в высокой термостойкости, экологической безопасности и хороших эксплуатационных характеристиках материала.
Гипс относится к классу сульфатов. Минерал имеет зернистую структуру и производится методом перемалывания до порошкообразного состояния. Отличительной особенностью материала является его быстрое затвердевание. Высыхание происходит на протяжении 4 минут, а уже через полчаса формируется застывшая форма.
Разведенный гипс требуется быстро использовать, в противном случае он превратится в каменную массу. С целью замедления этого процесса в раствор добавляются клеящиеся вещества. Для материала характерны следующие свойства:
- Огнестойкость. Даже в условиях критических температур разрушение начинается только через 8 часов.
- Прочность. Материал способен выдерживать нагрузку до 40 МПа.
- Растворимость в воде. При нагреве это показатель снижается.
Гипс имеет ряд разновидностей:
- Строительный. Отличается небольшим размером зерен.
- Высокопрочный. Имеет меньшую пористость за счет более крупного размера зерна.
- Целлакастовый. Зернистое вещество, обладающее после соединения с водой высокой пластичностью.
- Белый. Отличается хорошей способностью взаимодействовать с различными строительными материалами.
За счет своей мелкозернистой структуры гипса используется для устранения мелких дефектов при строительстве. Им заполняются швы, которые образуются в местах соединения плит.
Сухие изготавливаемые смеси выделяются в отдельную категорию сыпучих материалов. Причина состоит в том, что в их составе содержатся модифицирующие добавки. Они придают затвердевшему раствору особые характеристики. Сюда включаются прочность, пластичность и надежность.
В качестве заполнителей используются следующие вещества:
- Фракционированный песок. Размеры его частиц лежат в пределах от 0,315 до 5 мм.
- Карбонатная мука. Величина зерен составляет меньше 0,16 мм.
Задача этих добавок заключается в удержании воды при нанесении разведенной смеси на поверхность. Их масса составляет до 0,4% от общего объема разведенного раствора.
С помощью сухих смесей изготавливаются следующие виды продукции:
- Штукатурка. Наносится на поверхность строительной конструкции.
- Шпаклевка. Это разведенная сухая смесь, с помощью которой ведется выравнивание поверхности стен.
- Плиточный клей. Добавленные пластификаторы повышают у него адгезию с любым строительным материалом.
- Монтажные смеси. Используются для заполнения трещин в железобетонных конструкциях.
Сыпучие материалы — это вещества, с помощью которых появляется возможность соединить между собой элементы строительной конструкции, покрыть поверхность стен для придания им декоративных качеств, сформировать фундамент. Продукция является настолько востребованной, что без нее невозможно проведение никаких строительных работ.