Природні будівельні матеріали — природні матеріали, які використовуються для одержання будівельних матеріалів шляхом їх відносно нескладної обробки.
До основних промислових природних будівельних матеріалів належать будівельна деревина (так званий ліс), кам'яні матеріали, а також в'язкі речовини гірського походження. Нерудні будівельні матеріали одержують зі скельних і пухких порід. До власне нерудних будівельних матеріалів відносять природні неорганічні зернисті сипучі будівельні матеріали з середньою густиною більше 2000 кг/м3, які одержують без зміни хімічного складу і фазового стану вихідної сировини.
До непромислових природних будівельних матеріалів належать матеріали, що є доступними в окремих кліматичних зонах і використовуються при будівництві непромисловим способом. До таких матеріалів належать очерет, комиш, лоза, бамбук, листя пальми тощо.
Класифікація природних будівельних матеріалів Див. Класифікація природних будівельних матеріалів Скельні гірські породи залежно від умов утворення поділяються на вивержені, осадові і метаморфічні, до пухких порід належать гравійні, гравійно-піщані і піщані. До вивержених гірських порід, найчастіше застосовуваних у будівництві, належать граніт, діорит, сієніт, габро, діабаз, андезит, базальт. Для них характерні висока міцність і щільність, густина, морозостійкість, трудність обробки, здатність поліруватися, гарний зовнішній вигляд, розмаїтість розцвічення. Тому вони широко використовуються для облицювання, зведення монументальних споруд і архітектурних деталей. До вивержених також належать різні вулканічні породи: попіл, пемзи, туфи, лави. Для них характерні невелика міцність і щільність, густина, висока пористість. Вони застосовуються при зведенні стін, як заповнювачі легких і теплих бетонів та активних добавок при виробництві в'язких речовин. До осадових гірських порід, застосовуваних у будівництві, належать пісковик, вапняк, гіпс, доломіт. До метаморфічних гірських порід, застосовуваних у будівництві, відносять гнейси, глинисті сланці, мармур, кварцити.
Будівельні гірські породи характеризуються петрографічним складом і фізико-механічними властивостями. Фізико-механічні властивості гірських порід суттєво визначають можливість використання їх як нерудної сировини для виробництва щебеню, гравію, піску і їх суміші, а також безпосередньо у вигляді незбагаченої маси в будівництві.
Вимоги до будівельних матеріалів
Вимоги до якості лісу
Вимоги до якості кам'яних матеріалів Вимоги до якості щебеню, гравію і щебеню з гравію: Щебінь з природного каменя, гравій і щебінь з гравію для будівельних робіт, середня густина яких більше 2000 кг/м3, можуть застосовуватись для виготовлення важких бетонів, монолітних і збірних бетонних і залізобетонних конструкцій, як баластний шар залізничного шляху. Щебінь з супутніх порід, з відходів гірничо-збагачувальних підприємств може використовуватись як основа і покриття автодоріг. Щебінь, гравій природний і дроблений пісок можуть застосовуватись в асфальтобетонних дорожніх і аеродромних сумішах і асфальтобетоні. Щебінь, гравій і щебінь з гравію характеризуються гранулометричним і петрографічним складом, вмістом зерен пластинчастої і голкуватої (для щебеню) форми, міцністю, вмістом зерен слабких порід, грудкової глини, глинистих, мулистих і пилоподібних частинок, морозостійкістю, густиною, пористістю і водопоглиненням.
Гранулометричний склад: Передбачена можливість випуску щебеню і гравію чотирьох фракцій 5 — 10, 10 — 20, 20 — 40 і 40 — 70 мм, що обумовлено закономірностями гранулометричного складу продуктів дроблення природного гравію. Стандартом допускається також випуск суміші двох суміжних фракцій, напр., 5 — 20 мм. При поставці заповнювача для гідротехнічного бетону можливе збільшення крупності матеріалу до 150 мм. Регламентується вміст дрібніших d, крупніших D і проміжних зерен. Регламентується й гранулометричний склад щебеню і гравію однієї фракції (5 — 10, 10 — 20, 20 — 40, 40 — 70, 70 — 120 і 120—150 мм), а також деяких змішаних (5 — 20, 10 — 40 і 20 — 70 мм) і проміжних (10 — 15 і 15 — 20 мм) фракцій. Форма зерен щебеню буває кубоподібною, гострокутною, пластинчастою і голкуватою, а гравію — округлою і обкатаною. Для зерен пластинчастої і голкуватої форми характерно, що довжина зерна більше ніж в три рази перевищує його ширину або висоту. Для зерен кубоподібної форми характерно, що ширина і висота зерна більше ніж в три рази перевищує його довжину.
За вмістом зерен пластинчастої і голкуватої форми щебінь підрозділяють на звичайний (25 — 35 % по масі), поліпшений (15 — 25 %) і кубоподібний (до 15 %).
Форма зерен гравію не регламентується.
Міцність щебеню і гравію для будівельних робіт оцінюється маркою міцності. Для щебеню з природного каменя вона визначається за втратою маси при стиску в циліндрі.
Марка гравію і щебеню з гравію за дробимістю установлюється по масі втрат при стиранні в циліндрі.
Щебінь і гравій для будівництва автодоріг оцінюють марками за міцністю, які визначають за результатами досліджень на дробимість при стиску в циліндрі та стиранність в поличному барабані. Марка щебеню за міцністю для баластного шару залізничного полотна визначається втратою маси при дослідженні на стиранність в поличному барабані.
Вміст зерен слабких порід (з межею міцності на стиск в насиченому водою стані до 20 МПа) в щебені і гравії знижує міцність і довговічність бетонних конструкцій, тому для кожної марки встановлено обмеження на їх вміст.
Вміст дроблених зерен є характеристикою щебеня з гравію. До дроблених зерен належать такі, у яких більше половини поверхні утворено розколюванням. В щебені з гравію повинно бути не менше 80 % по масі дроблених зерен.
Морозостійкість одна з основних властивостей щебеню і гравію. Морозостійкість характеризується зміною (втратою) маси при визначеному числі витриманих циклів перемінного заморожування і відтавання. Попередня оцінка морозостійкості щебеню і гравію виконується їх перемінним насиченням в розчині сірчанокислого натрію і висушуванням в сушильній шафі. При цьому визначають втрати маси за рахунок розширення кристалів сірчанокислого натрію внаслідок гідратації, що рівносильне тиску льоду в порах. В табл. 7.26 наведена класифікація щебеню і гравію за морозостійкістю з урахуванням різних способів її визначення.
Вміст глинистих домішок. Вміст глинистих, мулистих і пилоподібних частинок не повинен перевищувати 2 % по масі в щебені марок 600—1200 з осадових порід і 1 % в щебені з вивержених і метаморфічних порід. В щебені марок 200—400 допускається до 3 % таких частинок. В гравії і щебені з гравію марок Др 8, Др 12 і Др 16 допустимий вміст глинистих, мулистих і пилоподібних частинок складає 1 %, а в гравії і щебені з гравію марки Др 24 — 3 %. Вміст грудкової глини в гравії і щебені з гравію марок Др 8, Др 12 і Др 16 не повинно перевищувати 0,25 %, а марки Др 24 — 0,5 %.
Вимоги до якості щебеню з шлаку
Можливість використання щебеню з доменного шлаку для виробництва бетону залежить від стійкості його структури. Якщо в результаті пропарювання або обробки щебеню в автоклаві його втрати по масі не перевищують 5 %, його структура вважається стійкою. За гранулометричним складом і морозостійкістю щебінь з доменного шлаку повинен відповідати тим же вимогам, що й щебінь з гірських порід. Щебінь з шлаку не повинен містить сторонніх домішок і металічних включень, вміст в ньому зерен пластинчастої і голкуватої форми не повинен перевищувати 25 % по масі, а сірки — 2,5 %.
Міцність щебеню з шлаку оцінюється витратами при роздавлюванні в циліндрі.
Вміст пилоподібних частинок в щебені з шлаку марок Др 15 і Др 25 повинно складати 2 %, а марок Др 35 і Др 45 — 3 %.
Вимоги до якості піску
Піски для будівельних робіт підрозділяють на природні і дроблені. При переробці природного піску одержують збагачений пісок, з якого після промивки видаляють фракцію 0 — 0,05 мм. Дроблений пісок одержують при дробленні щебеню і гравію. Після його промивки одержують збагачений пісок з відсівів дроблення.
Піски для будівельних робіт характеризуються гранулометричним складом, модулем крупності, вмістом глинистих, мулистих і пилоподібних частинок.
Гранулометричний склад піску визначають розсівом на стандартних ситах з квадратними чарунками розміром 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 і 0,16 мм. Залежно від гранулометричного складу піски підрозділяються на п'ять груп за крупністю.
В пісках всіх типів нормується вміст зерен крупніше 5 мм і дрібніше 0,16 мм.
В піску повинно міститися не більше 0,5 % зерен гравію крупніше 10 мм. В гравійному і гравійно-піщаному баласті для залізничного шляху нормується вміст гравію і піску різних фракцій крупності.
Суміші піщано-гравійні для дорожнього будівництва повинні містити від 10 до 95 % фракції + 5 мм, найбільша крупність гравію не повинна перевищувати 70 мм. Вміст глинистих домішок нормується в залежності від виду піску.
В піску з відсівів дроблення, призначеного для дорожньо-будівельних робіт, і в природному дуже дрібному піску, призначеному для застосування в штукатурних розчинах, допускається вміст пилоподібних і глинистих частинок до 7 % по масі.
Вимоги до якості вапнякового борошна
Карбонатне борошно, що виробляється з відсівів дроблення і застосовується як мінеральне добриво, підрозділяється на три види: борошно, що порошить; борошно, що слабо порошить; борошно вогкомелене. Борошно регламентується за вмістом CaCO3 + MgCO3 (не менше 85 %), вмістом вологи і гранулометричним складом.
Вапнякове борошно випускається двох класів: І — з вапняків і доломітів, ІІ — з крейди.
Див. також Будівельні матеріали Технологія переробки мінеральних будівельних матеріалів
Література Білецький В. С., Смирнов В. А. Переробка і якість корисних копалин: навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2005. — 324 с.
Посилання