нерудные материалы что это такое
Нерудные материалы: виды, добыча и особенности
История свидетельствует в пользу версии, которая гласит о первых промышленных разработках в XVIII веке. Первым и, пожалуй, самым мощным районом стали Уральские горы, а ценнейшие ресурсы на долгие годы обеспечивали несокрушимость царской России.
С многовековым разрушением гор Урала, промышленники получили доступ к самым сокровенным тайнам этих громадин, в связи с чем был образован целый регион, занимающийся добычей и обработкой полученного сырья. Он вобрал в себя огромное количество производственных объектов, каждый их которых занимался и обогащений, и переработкой и изготовлением готовой продукции. По сути, в районе Уральских гор существовал свой собственный закрытый промышленный комплекс, успешно функционирующий и сейчас
Если говорить о видовых особенностях нерудных материалов, то различают всего 2 типа:
Прежде поговорить конкретнее о каждом из представителей нерудных материалов, давайте поближе познакомимся с самой технологией добычи.
Добыча нерудных материалов
Как правила, подобное сырье добывают открытым способ, яркий пример: карьеры и котлованы. Стоит сказать, что это довольно ресурсозатратный метод, также крайне негативно влияющий на окружающую среду.
Для достижения наибольшей эффективности, при добыче используют специализированную технику и механизмы. Кроме того, не стоит забывать и о транспортировке еще даже не сырья, а только материала для будущей переработки. Как правило, существует несколько этапов обработки:
Большую роль в добыче имеет ценовая и рыночная политика, а также себестоимость. Например: тот же песок, добытый с карьера, будет намного дешевле речного или намывного. Гравий будет гораздо дешевле щебня, так как не требует дополнительной обработки и сразу может использоваться в качестве наполнительного материала.
Если говорить в общем, то к нерудным материалам можно отнести:
Заказывать нерудные материалы рекомендуем в специализировнных компаниях. Например, в компании по продаже нерудных материалов «Строй-Делюкс». Ознакомиться с продукцией компании можно на сайте stroy-deluxe.com.
Песок
Один из самых востребованных материалов на современном рынке. Довольно сложно представить себе строительные работы без использования бетонных смесей, в состав которых обязательно должен входить песок. По своей природе, этот материал представляет из себя осадочную породу иных нерудных материалов. Поэтому, наиболее легким и дешевым образом добычи служит открытый вариант с использованием карьеров.
Если говорить о ценовой политике, то карьерный песок будет намного дешевле речного или намывного, однако последние имеют одно важнейшее преимущество. Покупая такой песок, можно быть уверенными в чистоте такого песка, следовательно – крепчайшие бетонные смеси, используемые на самых ответственных строительных площадках.
Щебень
Существует три типа привычного для каждого щебня, каждый из которых имеет ряд своих особенностей:
Гравий
Имеет горное, речное и морское происхождение, при этом очень часто используется при строительных работах. Два последних вида, имеющие специфическую гладкую форму, отлично подходят для обустройства детских площадок, искусственных водоемов или пляжей. Горный же зарекомендовал себя как незаменимая составляющая бетонных смесей, так как в геометрической прогрессии увеличивает площадь соприкосновения цемента с поверхностью.
Керамзит
Этот материал получают при обжиге глиняной породы. Имеет одно важнейшее преимущества – керамзит очень легкий, что делает его незаменимым в специфических строительных работах. Имея гладкую поверхность или угловатую, его часто можно встретить в декоративных проектах, а также в виде песка, полученного путем дробления.
Асфальтная крошка
Строительный материал, имеющий повышенные характеристики экономичности и эффективности в одном «лице». Основной составляющей этого материала является специально переработанное старое дорожное покрытие, битума, щебня и минерального порошка. Главные варианты применения: обустройство сельских дорог, покрытие дворов, гаражей, автостоянок как для легковых, так и для габаритных транспортных средств. Имея вторичную природу, этот материал никоим образом не уступает выше перечисленным материалам.
Где недорого купить асфальтовую крошку с доставкой? Компания «Строй-Делюкс» осуществляет продажу асфальтовой крошки по Москве, для заказа нужно перейти по ссылке.
Если подытожить все вышесказанное, от можно выделить определенную систему различий нерудных материалов от остального множества ресурсов, давайте же попытаемся это сделать.
Классификация нерудных материалов
Надеемся, что наша редакция смогла удовлетворить и осветлить все спорные или затруднительны моменты, обязательно возникающие с нерудными материалами. Несмотря на кажущуюся простоту, эта тема имеет достаточное количество подводных камней и определенного рода странностей.
Что такое нерудные материалы?
Нерудные материалы — твердые полезные ископаемые, которые не горят и не имеют в составе металлов. Они добываются открытым или карьерным методом из осадочных и горных пород. Неруды различаются между собой крупностью зерна, происхождением и структурой. Области применения: строительство, сельское хозяйство, металлургия, а также химическая, ювелирная и иные виды промышленности.
Виды нерудных строительных материалов
Нерудные ископаемые бывают многих видов и только двух типов — естественного и искусственного происхождения. Природные добываются из недр земли и в большинстве случаев подвергаются дроблению. Искусственные получаются на предприятиях путем технологической переработки.
Самые популярные нерудные материалы — песок и щебень. Видовой ряд продолжают гравий, грунт, известняк и другое сырье, которое в процессе доведения до товарного вида дробится и сортируется. Рассмотрим каждый вид материала более подробно
Яркий представитель нерудных материалов — алмаз. Принадлежит к драгоценным камням. Используется для изготовления строительных инструментов и ювелирных украшений. Его отличительная черта — колоссальная прочность. С помощью алмазов бурятся скважины, обрабатываются металлы, выполняются хирургические операции.
Также к нерудным материалам принадлежат сера и асфальт. Сера активно применяется в повседневной жизни. Элемент используется, например, для создания серной кислоты и спичек. Асфальт незаменим при прокладке автодорожных покрытий. Еще одним примером нерудных ископаемых служит каменный уголь. Он принадлежит к осадочной горной породе, которая образовалась в результате разложения остатков древнейших растений.
Разновидности нерудных материалов: щебень и песок
Песок принадлежит к породам осадочного типа. Он часто добавляется в смеси для уменьшения усадки последних при затвердевании. Песок, исходя из производственной технологии, бывает двух видов. Для получения искусственного сыпучего материала выполняется дробление горных пород, включительно с кварцем, гранитом, известняком. Искусственная разновидность имеет острые края и угловатую форму — часто используется для создания текстурной декоративной штукатурки. Природный аналог образуется по ходу естественного разрушения скальных глыб. Зерна в его составе имеют закругленную форму. Такой нерудный материал применяется на строительстве повсеместно.
Рис. 4. Добыча речного песка
Морской и речной песок, добываемый со дна водоемов, характеризуется чистотой частичек и округлостью формы. Карьерный аналог состоит из разных минералов, например, кварца и шпата. Оттенок исходит от количественного соотношения примесей. Мытый песок добывается посредством земснаряда, сеяный — с помощью специальных сит. Наиболее популярный нерудный материал добывается с обводненных карьеров. Технические характеристики зерен зависят от места нахождения и глубины залежей.
Щебень — стройматериал искусственного происхождения. Создается с помощью механического измельчения скальных камней. В зависимости от материала дробления щебень делится на виды. Из природных камней получается традиционный колотый щебень. Гранитный сыпучий материал получается при разработке одноименной породы. Исходя из сырьевого месторождения сырья, может иметь различные оттенки — серый, зеленый, красный либо иной.
Гравийный нерудный материал менее прочен, чем гранитный, зато радиоактивность его ниже. Некоторые гравийные камни добываются на речном либо морском побережье. Методом дробления металлургических отходов создается шлаковый щебень. Его отличительные черты — рыхлость и незначительная прочность. Для получения вторичного щебневого материала используются отходы со строительных площадок, например, старые кирпичи и бетонные конструкции.
Заключение
Нерудные материалы — чрезвычайно разнородная группа, в которую входят и песок со щебнем, и грунт с глиной. Всех их объединяет негорючесть и отсутствие любого металла в составе. Сферы их применения — широчайшие. Условно неруды можно разделить на группы: металлургическую, цементную, теплоизоляционную и агрохимическую. А также: химическую, техническую, пьезооптическую, стекольную, керамическую и драгоценную.
Нерудные материалы что это такое
К нерудным материалам относят вещества неметаллического содержания – минералы или горные породы.
Это неметаллические полезные ископаемые, которые представляют собой осадочные и метаморфические породы, добываемые преимущественно в карьерах.
Данные материалы добываются при помощи спецтехники в основном открытым способом, яркий пример: карьеры и котлованы. А потом, путем сортировки, дробления, шлифования, очищения и полировки, они перерабатываются в строительные.
Под общим понятием «нерудные материалы» модно выделить такие их виды:
На первый взгляд весь песок выглядит совершенно одинаково. Тем не менее, он может быть природного или искусственного происхождения. Его могут добывать с речного дна или из моря. Такой песок, как правило, осадочного происхождения. Также стоит отметить, что в некоторых случаях он образуется из-за дробления, когда происходит обработка горного происхождения. Натуральный природный песок чаще всего состоит из натурального кварца.
Под гравием понимается осадочная порода неорганического происхождения, состоящая из обкатанных кусочков минералов и горных пород. Это природный материал, сформированный под действием выветривания и эрозии, происходящих в горных породах. В зависимости от происхождения гравий бывает речной, морской, горный, ледниковый. Размер частиц у разных типов гравия может быть от 1 мм до нескольких см.
Такой материал, как щебень, получается при дроблении пород горного происхождения, а также каменей, валунов и гравия. Кроме того щебень производят из разнообразного строительного мусора.
Оказывается грунт, который также относится к нерудным материалам, имеет разное происхождение и отличается по составу. Его могут смешивать с такими компонентами, как песок или торф, в результате этого получаются разные смеси.
Глина – один из самых известных и распространённых материалов, которые используются в строительстве. Чистая глина, которая не содержит примесей, состоит из маленьких частиц минералов размером не более 0,01 мм. Обычно они имеют пластинчатую форму. Если материал смочить, вода попадает в пространство между слоями материала, и в результате они легко сдвигаются по отношению друг к другу. Именно благодаря такой особенности глина обладает высокой пластичностью.
Такой материал, как керамзит очень лёгкий и имеет пористую структуру. Получают керамзит чаще всего не естественным путём, это делается при обжиге глины определенного сорта. Достаточно часто, этот материал дополнительно подвергается дроблению, в таком случае получают песок из керамзита.
Бетон относится к материалам, который получается искусственным способом. Это прочный искусственный камень, для производства которого используется песок и цемент. В зависимости от того какой наполнитель применяется, материал имеет разные качества.
Камень известняк является осадочной породой преимущественно биогенного происхождения, которая представлена в большом разнообразии форм и разновидностей. Основой известняка является одно и то же вещество – карбонат кальция (формула: CaCO3). При его нагревании происходит разложение известняка на оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2).
Натуральный или природный камень.
Эти нерудные материалы добываются из пород горного происхождения. Они располагаются очень близко к земной коре. Основные месторождения расположены на горных хребтах или в степной зоне.
Этот список можно было бы и продолжить, но пожалуй эти материалы являются самыми популярными и востребованными. Все они используются в разных областях строительства или промышленности.
Говорить о том, что «нерудные материалы» – это что-то непонятное и неизвестное не приходится, просто в быту мы привыкли называть их по видам, а не общим понятием.
Если говорить о видовых особенностях нерудных материалов, то различают всего 2 типа:
Материалы, полученные путём добычи из недр земли или из отходов производства. Что важно, химический состав остаётся неизменным.
Такое же природное сырьё, подверженное технологической обработке на производственных предприятиях.
Из нерудных материалов изготавливают стеновые блоки и камни, облицовочные, отделочные, дорожно-строительные и многие другие стройматериалы.
Нерудные строительные материалы
Документация
Термины и классификация нерудных материалов регламентируется ГОСТ 25137–82 с принятым в 1986 г. изменением №1. Условия производства щебня методом дробления описаны в ГОСТ 8267–93 с изменениями №№1–4 и ГОСТ 31424–2010. Производство, классификация пористой теплоизоляционной засыпки и заполнителей для бетонов регламентируется ГОСТ 32497–2013 и 32496–2013.
Кроме основных документов, используются и другие нормативные акты, регламентирующие испытания и анализ продукции, а также другие аспекты производства.
Виды нерудных строительных материалов
В соответствии с вышеописанными документами, к нерудным материалам относят:
Область применения НСМ – заполнение тяжёлых бетонов (в совокупности с неорганическими или органическими вяжущими), а также при строительстве дорог, ж/д путепроводов, отсыпки плотин и насыпей, обустройства оснований зданий, облагораживании территории, других строительных работ.
Методы обработки
После добычи из карьеров, НСМ подвергаются обработке различными методами:
Основные способы классификации
Нерудные материалы классифицируются на виды по следующим характеристикам:
Рассмотрим основные критерии более подробно.
Происхождение
В этой категории классификация осуществляется по методу получения материалов:
Плотность
НСМ разделяются на пористые и плотные. Классификация производится в зависимости от плотности зёрен. Так, для пористых материалов этот показатель составляет менее 2,0 г/см³, а для плотных – более 2,0 г/см³.
Фракционность
Следующая классификация нерудных материалов – по размеру отдельных зёрен.
По размерным характеристикам плотные и пористые НМС разделяются на:
По форме зёрен выделяют:
Рассмотрим характеристики и другие особенности основных видов нерудных материалов более подробно.
Песок
Песок – осадочная порода, используется в растворах для уменьшения коэффициента усадки во время застывания. По технологии производства выделяют два вида песка:
Разновидности песка
Классификация песка производится по месту его добычи.
Морской, речной
Добываются со дна указанных водоёмов, отличается округлой формой и чистотой зёрен без посторонних примесей и вкраплений.
Карьерный
В его состав входит несколько минералов: слюда, шпат, кварц и другие. Оттенок песка зависит от состава и процентного соотношения дополнительных примесей. Разработка месторождений производится открытым способом. По способу добычи подразделяется на два вида:
Кварцевый
Самый известный и востребованный из искусственных дроблёных песков. Добывается из обводнённых карьеров и каналов, а также со дна существующих рек и водоёмов. Такие характеристики, как размеры, прочность и оттенок зёрен зависит от глубины и месторасположения залежей.
Особенность кварцевого песка обуславливается его происхождением и способом получения. К таким особенностям относят:
Характеристики песка
Одна из важнейших характеристик нерудного материала – это показатели его радиоактивности. Основные виды песка полностью безопасны в этом отношении. Исключение составляют некоторые виды чёрного песка, которые могут содержать в своём составе до 7% урана.
Следующий показатель – округлость зёрен. Определяется растиранием песка на чистом листе бумаги: на нём не должно оставаться следов.
Насыпная плотность увеличивается при чрезмерной влажности песка. Средний показатель для природного песка составляет 1300–1500 кг/м³.
Кроме этого песок характеризуется по морозостойкости, водопоглощению и теплопроводности.
Гранулометрические характеристики
Песок разделяется по фракциям (размеру зёрен) следующим образом.
Щебень
Щебень – строительный материал, искусственного происхождения. Получается путём механического дробления скальных пород природного камня, гравия, гранита, других горных пород, а также отходов при разработке карьеров.
Виды щебня
Классификация щебня по видам производится исходя из породы, из которой он получен. Основные виды щебня:
Характеристики щебня
Рассмотрим основные характеристики щебня.
Радиоактивная чистота
Одна из характеристик щебня, влияющих на область его применения – его радиоактивность. В зависимости от результатов радиационно-гигиенической оценки, для этого материала устанавливают следующие области использования.
Показатель суммарной активности естественных радионуклидов, Аэфф
Вновь возводимые строения жилого и общественного назначения
От 370 до 740 Бк/кг
Строительство дорог в пределах населённых пунктов, возведение сооружений промышленного назначения
От 740 до 1500 Бк/кг
Строительство дорог за пределами населённых пунктов
Лещадность
Под лещадностью щебня понимают процентное содержание фракций игловатой и пластинчатой формы. В зависимости от этого показателя, щебень подразделяют на пять групп:
Размерные характеристики и сфера применения
Основной критерий классификации щебня – его фракционность. Именно этот параметр определяет область его применения. Классификация по фракциям и возможные сферы применения представлены в таблице.
Вид щебня по фракциям
Отсыпка дорожек, устройство покрытий дорог, заполнитель для раствора.
Обустройство покрытий и оснований автодорог.
При возведении фундаментов, проведении дорожных работ, в качестве заполнителя тяжёлых бетонов.
Также щебень характеризуется по следующим показателям:
Гравий
Гравий – сыпучий зернистый материал, образовавшийся вследствие естественного разрушения каменных пород. Добывается методом рассеивания гравийно-песчаных залежей, часто в руслах пересохших рек, поэтому имеет форму с гладкими краями. Считается крупным сыпучим материалом (величина зёрен составляет 5–70 мм). В зависимости от места добычи, подразделяется на морской, речной, горный (добываемый карьерным способом).
Основная характеристика гравия – размер фракции. Это определяет сферу его использования и основные свойства. Выделяют три группы гравия.
Мелкофракционный гравий с размерами гранул 5–20 мм применяется в роли заполнителя для растворов и бетонных смесей. Кроме этого, мелкий гравий используется для проведения следующих работ:
20–40
Средне фракционный гравий с размерами гранул 20–40 мм применяется в следующих сферах:
40–70
Крупный гравий с размером гранул 40–70 мм имеет следующие сферы применения:
Керамзит
Наиболее популярным и востребованным среди искусственных НСМ считается керамзит. Производится из легкоплавких и вспучиваемых сортов глины методом высокотемпературного обжига в специальных барабанных печах. Структура керамзита – лёгкие пористые гранулы овальной или почти круглой формы. В зависимости от размера гранул, керамзит делят на три вида:
Основные характеристики
Для керамзита основными показателями считаются следующие характеристики.
Размер гранул
Керамзит изготовляется с такими размерами фракций.
Керамзитовый гравий и щебень
Насыпная плотность
Эта характеристика определяется как масса кубического метра керамзита. Показатель колеблется от 100 до 600 кг/м³.
Морозостойкость
Показатель морозостойкости для керамзита не должен быть ниже F15, при этом по завершении 15 циклов потеря массы испытуемого образца не должна превышать 8%.
Теплопроводность
Важный показатель для керамзита, используемого в качестве теплоизоляционного материала – коэффициент теплопроводности. Измеряется в сухом состоянии и не должен превышать показателя 0,18 Вт/(м×К).
Прочность
Прочность на сдавливание зависит от марки керамзита по насыпной плотности и составляет от 0,3 до 3,3 Мпа.
Сфера применения керамзита
Керамзит в виде песка, гравия и щебня применяется:
Основные производители нерудных материалов
В России действует несколько тысяч карьеров и других производственных площадок по добыче природных и производству искусственных нерудных материалов. Некоторые из них представлены в нашем обзоре.
ОАО «Первая нерудная компания» – крупнейший производитель щебня и отсевов в России. В структуру компании входит 18 щебёночных заводов, с широкой географией месторасположения.
ПАО «Тучковский комбинат строительных материалов» – старейшее предприятие Московского региона. Компания специализируется на добыче песка, гравийного щебня и поставке своей продукции на крупные строительные площадки г. Москвы и области.
ЗАО Ленстройкомплектация специализируется на добыче гранитного щебня и его отгрузки в ж/д и автотранспорт для строительных компаний г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области.
Черкесская нерудная компания – крупнейший производитель нерудных стройматериалов в Карачаево-Черкесской Республике. В список материалов, добываемых компанией, входит: щебень разных пород, песок, отсев, глина и грунт для различных целей. Кроме этого, компания на собственных мощностях производит асфальтобетон, керамзит.
ООО «УралСтройЩебень» занимается производством щебня из различных горных пород и поставкой его во все регионы РФ.
ООО «НСМ-ЮГ» занимается разработкой Бугултайского месторождения, расположенного в районе г. Новошахтинск, Ростовской обл. Компания – крупный поставщик по ЮФО, занимается добычей и оптовой продажей щебня различной фракции из песчаных пород, бутового камня и щебёночно-песчаной смеси.
АО КСК «Ржевский» занимается добычей и реализацией песка и щебня в Тверской обл., г. Ржев. Кроме этого, компания производит керамзит, ж/б изделия различного назначения, сухих смесей, керамзитобетонных блоков и товарного бетона.
НСМ – сыпучие материалы минерального происхождения (неорганические), добываемые из горных пород различными методами и применяемые практически во всех областях строительной отрасли. Основное отличие НСМ от полезных ископаемых – в своём составе они не содержат горючих веществ и металлов.
Документация
Термины и классификация нерудных материалов регламентируется ГОСТ 25137–82 с принятым в 1986 г. изменением №1. Условия производства щебня методом дробления описаны в ГОСТ 8267–93 с изменениями №№1–4 и ГОСТ 31424–2010. Производство, классификация пористой теплоизоляционной засыпки и заполнителей для бетонов регламентируется ГОСТ 32497–2013 и 32496–2013.
Кроме основных документов, используются и другие нормативные акты, регламентирующие испытания и анализ продукции, а также другие аспекты производства.
Виды нерудных строительных материалов
В соответствии с вышеописанными документами, к нерудным материалам относят:
Область применения НСМ – заполнение тяжёлых бетонов (в совокупности с неорганическими или органическими вяжущими), а также при строительстве дорог, ж/д путепроводов, отсыпки плотин и насыпей, обустройства оснований зданий, облагораживании территории, других строительных работ.
Методы обработки
После добычи из карьеров, НСМ подвергаются обработке различными методами:
Основные способы классификации
Нерудные материалы классифицируются на виды по следующим характеристикам:
Рассмотрим основные критерии более подробно.
Происхождение
В этой категории классификация осуществляется по методу получения материалов:
Плотность
НСМ разделяются на пористые и плотные. Классификация производится в зависимости от плотности зёрен. Так, для пористых материалов этот показатель составляет менее 2,0 г/см³, а для плотных – более 2,0 г/см³.
Фракционность
Следующая классификация нерудных материалов – по размеру отдельных зёрен.
По размерным характеристикам плотные и пористые НМС разделяются на:
По форме зёрен выделяют:
Рассмотрим характеристики и другие особенности основных видов нерудных материалов более подробно.
Песок
Песок – осадочная порода, используется в растворах для уменьшения коэффициента усадки во время застывания. По технологии производства выделяют два вида песка:
Разновидности песка
Классификация песка производится по месту его добычи.
Морской, речной
Добываются со дна указанных водоёмов, отличается округлой формой и чистотой зёрен без посторонних примесей и вкраплений.
Карьерный
В его состав входит несколько минералов: слюда, шпат, кварц и другие. Оттенок песка зависит от состава и процентного соотношения дополнительных примесей. Разработка месторождений производится открытым способом. По способу добычи подразделяется на два вида:
Кварцевый
Самый известный и востребованный из искусственных дроблёных песков. Добывается из обводнённых карьеров и каналов, а также со дна существующих рек и водоёмов. Такие характеристики, как размеры, прочность и оттенок зёрен зависит от глубины и месторасположения залежей.
Особенность кварцевого песка обуславливается его происхождением и способом получения. К таким особенностям относят:
Характеристики песка
Одна из важнейших характеристик нерудного материала – это показатели его радиоактивности. Основные виды песка полностью безопасны в этом отношении. Исключение составляют некоторые виды чёрного песка, которые могут содержать в своём составе до 7% урана.
Следующий показатель – округлость зёрен. Определяется растиранием песка на чистом листе бумаги: на нём не должно оставаться следов.
Насыпная плотность увеличивается при чрезмерной влажности песка. Средний показатель для природного песка составляет 1300–1500 кг/м³.
Кроме этого песок характеризуется по морозостойкости, водопоглощению и теплопроводности.
Гранулометрические характеристики
Песок разделяется по фракциям (размеру зёрен) следующим образом.