Нерудные материалы: виды, свойства и применение

Трудно представить современное строительство без сыпучих нерудных материалов. Они присутствуют буквально на каждом объекте — от небольшого частного дома до масштабного промышленного комплекса. Песок, щебень, керамзит, гравий — всё это нерудные материалы, без которых невозможно возвести ни одно здание и проложить ни одну дорогу.

Само название «нерудные» объясняется просто: в их составе отсутствуют металлические руды. Их получают путём естественного разрушения горных пород или искусственного дробления. Второе распространённое название — инертные материалы: они не вступают в химические реакции, не горят, хорошо пропускают воду и равномерно заполняют пространство. Именно это делает их универсальным наполнителем — как в чистом виде, так и в составе бетонных и других строительных смесей.

Основные виды нерудных материалов

К сыпучим нерудным материалам относятся:

• песок (горный, речной, искусственный)
• щебень различных фракций
• гравий и песчано-гравийные смеси
• гранитная крошка и гранитный отсев
• асфальтная крошка
• бутовый камень
• керамзит
• техническая соль и пескосоль
• щебёночно-песчаные смеси

Где применяются нерудные материалы

Строительство зданий и сооружений

Нерудные материалы в строительстве используются повсеместно. В сухом виде ими выравнивают основания, формируют подушки под фундаменты и выполняют отсыпку. В составе бетона и строительных смесей они присутствуют в фундаменте, несущих конструкциях, стяжке пола, наружной и внутренней отделке.

Дорожное строительство

Ни одна дорога — будь то городская улица, федеральная трасса, железнодорожное полотно или взлётно-посадочная полоса аэропорта — не обходится без инертных материалов. Из них отсыпают основания, формируют насыпи, включают в состав асфальтобетона. В последние годы в отрасли активно внедряются европейские стандарты качества щебня, закреплённые в ГОСТ 32703-2014 (так называемый «евро-щебень»).

Борьба с гололёдом

Техническая соль, гранитная крошка и пескосоль — наиболее востребованные средства для обработки дорог и пешеходных зон в зимний период. Они безопасны для дорожного покрытия и эффективно справляются с обледенением.

Благоустройство и ландшафтный дизайн

Щебень, песок, крошка и бутовый камень широко применяются при оформлении территорий. Они выполняют как декоративную функцию, так и практическую: укрепляют и защищают почву, обеспечивают дренаж, формируют рельеф и зонируют пространство.

Сельское хозяйство и промышленность

Нерудные материалы входят в состав самой разнообразной продукции — от строительного сырья до специализированных промышленных материалов.

Ключевые характеристики нерудных материалов

При выборе материала ориентируются на несколько основных показателей:

Фракция — размер частиц. Крупные фракции используют для высокопрочных бетонов, мелкие — для отделочных смесей и подсыпки.

Прочность — способность гранул выдерживать механические нагрузки. Особенно важна при строительстве дорог и высотных зданий.

Чистота — отсутствие органических примесей, пыли, глины и слабых включений. Только чистый материал обеспечивает прочность и долговечность конструкций.

Морозостойкость — устойчивость к циклическим замораживаниям и оттаиваниям. Критичный параметр для материалов, применяемых в наружных работах.

Лещадность — доля зёрен неправильной формы. Лучшие материалы относятся к I группе (до 10% плоских и игловатых зёрен) и II группе (10–15%).

Радиоактивность — при использовании в жилых и общественных зданиях уровень радиационного фона строго нормируется.

Требования к показателям закреплены в соответствующих ГОСТах: для щебня — ГОСТ 8267-93, для песка — ГОСТ 8736-14.

Как добывают нерудные материалы

Процесс добычи включает несколько последовательных этапов:

1. Измельчение породы — взрывным или механическим способом
2. Сортировка по фракциям
3. Очистка и промывка от примесей
4. Дополнительная обработка при необходимости

Песок

Добывается тремя способами. Горный песок извлекают из месторождений осадочных пород: он содержит много примесей и требует просеивания и промывки, зато его угловатые зёрна отлично сцепляются в строительных смесях. Речной и морской песок чище и однороднее, с гладкими округлыми зёрнами — идеален для производства качественного бетона. Искусственный песок получают дроблением кварца и других пород; это дорогостоящий продукт, применяемый в специальных целях, например при изготовлении декоративных штукатурок.

Щебень

Производится путём взрывного дробления скальных горных пород с последующей механической переработкой и сортировкой. Диапазон фракций — от 5 мм до 150 мм и крупнее. Свойства щебня определяются исходной породой:

• Гранитный — наиболее прочный и долговечный, из магматических пород
• Гравийный — немного уступает граниту, но широко применяется в строительстве
• Известняковый — менее прочен, зато дешевле и экологичнее; подходит там, где высокая прочность не требуется

Попутно при производстве гранитного щебня получают гранитный отсев и гранитную крошку — мелкие фракции до 5 мм.

Техническая соль

Добывается в карьерах, шахтах и на соляных озёрах. Техническая соль (Галит) используется для антигололедной обработки дорог, а также в системах водоподготовки и химической промышленности.

Искусственные материалы

Керамзит производят из специальных сортов глины методом обжига. В результате получают лёгкий пористый материал в форме округлых гранул. Он применяется как утеплитель в строительстве, при устройстве стяжек, производстве лёгких блоков, организации дренажных систем и даже в растениеводстве.

К искусственным видам щебня относятся также доменный (из металлургических шлаков) и вторичный (из дроблёных строительных конструкций и асфальта). По прочности они уступают натуральному щебню, однако находят применение прежде всего в дорожном строительстве.

Нерудные материалы — фундамент современного строительства в самом буквальном смысле. Зная их виды и характеристики, можно грамотно подобрать материал для любой задачи и получить надёжный, долговечный результат.