Дорожно строительные материалы

    70-120 мм, 120-150 мм, 150-300 мм (БУТ) — редко  используется. Применяется в декоративных  целях, обычно для отделки заборов,  водоемов, бассейнов.

    Это стандартные, наиболее частые способы  использования данных фракций гранитного щебня, однако для каждой из них существует множество вариантов применения.

    По  техническим характеристикам гранитный  щебень является прочным (марка 800-1200) и  высокопрочным (марка 1400—1600), морозостойким (марка 300—400), с низкой лещадностью (5-23 %) и 1 классом радионуклидности (А (еф)<370 Бк/кг). Показатели содержания радионуклидов, вредных компонентов и примесей отсутствуют или не превышают нормы, что подтверждается соответствующими сертификатами и заключениями, выдаваемыми после проведения исследований.

    Хорошие свойства гранита делают его популярным строительным материалом. Это лучший заполнитель для высокомарочного  бетона. Гранит также используется как декоративный камень. Он может  быть серым, красным или розовым  и иметь множество оттенков, после  шлифовки и полировки имеет красивую зеркальную поверхность. Гранит в основном состоит из кристаллов полевого шпата, кварца, слюды, содержание которых влияет на цвет и оттенки камня. 

    Гравийный щебень

    Гравийный щебень — щебень, получаемый путем  просеивания карьерной породы, а  также путем дробления природной  каменной скалы. По прочности гравийный  щебень уступает гранитному щебню, но есть и преимущества — радиоактивный  фон его обычно очень низкий и  цена ниже, чем на гранитный.

    Гравийный щебень применяют для фундаментных работ, для бетонов, в производстве ЖБИ, при строительстве дорог.

    Существует  два вида гравийного щебня:

    Колотый щебень — это обычный природный  или дробленный,

    Гравий  — это округлые камушки, как правило речного или морского происхождения.

    Существуют  следующие фракции гравийного щебня : 3-10 мм, 5-20 мм, 5-40 мм, 20-40 мм. 

    Известняковый щебень

    Известняковый щебень — продукт дробления осадочной  горной породы — известняка, состоящего, главным образом, из кальцита (карбонат кальция — СаСО3).

    Известняковый щебень (иногда его ещё называют известковый или доломитовый  щебень) — один из основных видов  щебня, который помимо гравийного и  гранитного щебня применяется в  дорожном строительстве, а также  при изготовлении железобетонных изделий. 

    Вторичный щебень

    Щебень, получаемый при дроблении строительного  мусора — бетона, кирпича, асфальта. Стандарты описаны в ГОСТ 25137-82. Для его получения используется то же самое оборудование, что и при производстве других видов щебня, процесс состоит из следующих основных стадий: сначала строительный мусор с помощью погрузчика помещается в бункер питателя, затем дробилка разбивает крупные куски на щебень, после этого проводится выборка металлических включений (на металлолом) и дальнейшее фракционирование щебня на грохоте (спросом пользуется и несортированная фракция).

    Главное достоинство вторичного щебня —  дешевизна, в среднем он в два  раза дешевле гранитного. Энергозатраты на его производство по сравнению с другими видами щебня могут быть меньше до 8 раз. Себестоимость бетона с использованием вторичного щебня в качестве крупного заполнителя сокращается на четверть.

    По  прочности, морозостойкости и некоторым  другим характеристикам вторичный  щебень уступает щебню из натуральных  материалов, однако имеет широкое  применение:

    в качестве крупного заполнителя для  бетона прочностью 5…20МПа;

    в дорожном хозяйстве (отсыпка дорог, съездов, использование в качестве нижнего слоя дорог, не имеющих статуса  федеральных);

    в работах по благоустройству (посыпка  под асфальтированные площадки, тротуары);

    для укрепления слабых грунтов (траншеи  инженерных сетей, днища котлованов); 

    Шлаковый  щебень

    Шлаковый  щебень получают дроблением отвальных  металлургических шлаков или специальной  обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов (литой шлаковый щебень). В настоящее  время разработаны и применяются  в строительстве разнообразные  виды бетонов с применением как  вяжущих, так и заполнителей на основе металлургических шлаков. Стоимость  изделий из шлаковых бетонов на 20-30 % меньше, чем традиционных. 

    Среднюю плотность горной породы и зерен  щебня (гравия) определяют путем измерения  массы единицы объема кусков породы или зерен щебня (гравия) с использованием весов для гидростатического взвешивания.

    Для определения средней плотности  горной породы отбирают пять образцов правильной формы или пять кусков произвольной формы размером св.40 до 70 (80) мм. Каждый образец очищают металлической  щеткой от рыхлых частиц, пыли и высушивают до постоянной массы.

    Для определения средней плотности  зерен щебня (гравия) фракции с  наибольшим номинальным размером до 40 мм берут аналитическую пробу  массой не менее 2,5 кг. При испытании  щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным размером св.40 мм берут  аналитическую пробу массой около 5 кг, зерна крупнее 40 мм дробят до получения  частиц размером не более 40 мм и пробу  сокращают вдвое.

    Пробу высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий, соответствующим наименьшему номинальному размеру зерен данной фракции  щебня (гравия), и из остатка на сите отвешивают две пробы по 1000 г каждая

    Образцы горной породы произвольной формы или  навеску щебня (гравия) насыщают водой, погружая их в воду комнатной температуры  на 2 ч так, чтобы уровень воды в сосуде был выше поверхности  образцов или щебня (гравия) не менее  чем на 20 мм.

    Насыщенные  образцы породы или пробу щебня (гравия) вынимают из воды, удаляют влагу  с их поверхности мягкой влажной  тканью и сразу же взвешивают на настольных гирных или циферблатных, а затем на гидростатических весах, помещая пробу в сетчатый (перфорированный) стакан, погруженный в воду.

    Образцы горной породы произвольной формы с  мелкими открытыми порами вместо насыщения допускается покрывать  пленкой парафина толщиной около 1 мм. Для этого высушенный до постоянной массы образец погружают в  разогретый парафин и охлаждают  на воздухе. В случае обнаружения  при остывании на парафиновой  пленке пузырьков или повреждений  их заглаживают с помощью горячей  металлической пластинки, ножа или  проволоки.

    Подготовленный  образец взвешивают на настольных циферблатных или лабораторных, а затем на гидростатических весах.

    Для определения средней плотности  образцов горной породы правильной формы  измеряют их размеры, определяют объем  и среднюю плотность.

 

3. Бутовый камень. Получение, характеристика. Применение

 

    Бутовый камень - крупные куски неправильной формы, размером 150-500 мм, весом 20-40 кг, получаемые разработкой известняков, доломитов и песчаников (реже гранита и других изверженных пород). Камень, получаемый при взрывных работах, носит общее название рваного камня. Бутовый камень должен быть однородным, без следов выветривания, расслоения и трещин, не содержать рыхлых и глинистых включений. Предел прочности при сжатии камня из осадочных пород не менее 100 кГ/см², коэффициент размягчения не ниже 0,75, морозостойкость не ниже. 15 циклов. Бутовый камень широко применяется для бутовой и бутобетонной кладки фундаментов, подземных стен и стен неотапливаемых зданий, подпорных стен, ледорезов, отстойников и резервуаров.

    Для кладки лучшим считается бутовый  камень в виде плит неправильной формы, так называемый плитняк или постелистный бут. Его получают выколкой из осадочных и метаморфических пород, имеющих слоистое или сланцеватое строение. Кладку ведут рядами, что повышает ее прочность, уменьшает расход вяжущего материала и повышает производительность труда.. Кладка из рваного бутового камня более трудоемка и на нее расходуется больше раствора для заполнения пустот между камнями неправильной формы.

    Мелкие  куски бутового камня обычно перерабатывают на щебень, используемый в качестве заполнителя в бетоне, для щебеночной подготовки под бетонные фундаменты в санитарно-технических сооружениях  и в качестве фильтрующего материала.

 

4. Гидравлические  вяжущие материалы. Гидравлическая известь.

 

    Гидравлическое  вяжущее - вяжущее вещество, которое  после смешения с водой и предварительного затвердевания на воздухе продолжает сохранять и наращивать свою прочность  в воде. Гидравлические вяжущие применяют в надземных и в подземных гидротехнических и других сооружениях.  

    Гидравлическими вяжущими являются: известь гидравлическая, романцемент, портландцемент и другие материалы. 

    Романцемент

    Романцементом называют вяжущее вещество, получаемое обжигом мергелей, содержащих не менее 25% глинистых примесей. Кроме того, в его состав вводится до 5% гипса  и до 15% минеральных добавок. Мергели  должны иметь такой химический состав, чтобы гидравлический модуль был  в пределах 1,1-1,7.

    Изготовление  романцемента состоит из дробления  мергеля, его обжига и помола. Обжиг  ведут в шахтных и вращающихся  печах при температуре 800-1100 °С, помол — в шаровых мельницах. При обжиге происходит образование минералов 2CaO x SiO2(C2S), 2Ca0 x Al2O3 x SiO2(C2AS), СаO х Аl2O3 х (СА), 5CaO x 3Al2O3(C5A3), 2CaO x Fe2O3 (C2F) и 4CaO x Al2O3 x Fe2O3 (C4AF), способных к гидравлическому твердению. В результате гидратации образуются гидросиликаты кальция CaO x SiO x H2O(B)[CS(B)], трехкальциевый гидроалюминат ЗСаО х Al2O3 х 6H2O(C3AB6) и двух - и трехкальциевый гидроферрит C2FDn x C3FBn, обладающие гидравлическими свойствами.

    Романцемент имеет истинную плотность 2,6-3 г/см3, насыпную плотность в рыхлом состоянии 800-1000 кг/м3, в уплотненном — 1000-1300 кг/м3. Начало схватывания — не ранее 20 мин, конец схватывания — 24 ч.

    По  прочности выпускается марок 25, 50, 100, 150. Его применяют для кладочных  и штукатурных растворов, бетонов  низких марок, стеновых камней. Не рекомендуется  применять для железобетонных конструкций. 

    Портландцемент

    Портландцемент (англ. Portland cement) — гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах.

    Название  получил по имени острова Портленд (Portland) в Англии, так как по цвету похож на добываемый на нём камень.

    Основой портландцемента являются силикаты кальция (алит и белит).

    Портландцемент  получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер — продукт  равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов  кальция. Самые распространённые методы производства портландцемента так называемые «сухой» и «мокрый». Всё зависит от того, каким способом смешивается сырьевая смесь — в виде водных растворов или в виде сухих смесей.

    Сырьём  для производства портландцемента  служат смеси, состоящие из 75…78 % известняка (мела, ракушечника, известнякового туфа, мрамора) и 22…25 % глин (глинистых сланцев, суглинков), либо известняковые мергели, использование которых упрощает технологию. Для получения требуемого химического состава сырья используют корректирующие добавки: пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы.

    При мокром способе производства уменьшается  расход электроэнергии на измельчение  сырьевых материалов, облегчается транспортирование  и перемешивание сырьевой смеси, выше гомогенность шлама и качество цемента, однако расход топлива на обжиг  и сушку составляет на 30-40 % больше чем при сухом способе.

    Обжиг сырьевой смеси проводится при температуре 1 470°C в течение 2…4 часов в длинных  вращающихся печах (3,6х127 м, 4×150 м  и 4,5х170 м) с внутренними теплообменными устройствами, для упрощения синтеза  необходимых минералов цементного клинкера. В обжигаемом материале  происходят сложные физико-химические процессы. Вращающуюся печь мокрого  способа условно можно поделить на зоны:

    Узнать  данный вид цемента можно по внешнему виду — это зеленовато-серый порошок. Как и все цементы, если к нему добавить воду, он при высыхании  принимает камнеобразное состояние и не имеет существенных отличий по своему составу и физико-химическим свойствам от обычного цемента.