Сыпучие строительные материалы природного происхождения

24.11.2018
Сыпучие строительные материалы природного происхождения

С тех пор как человек изобрел цемент, без песка не обходится ни одно строительство, потому что песок – это одна из главных составляющих бетонной смеси. Нельзя, конечно, сказать, что песок не применялся и до этого, например, в древности он замешивался в глину, из которой производился керамический кирпич. Но кирпич – это не бетон, и потому о массовом применении песка в этом качестве говорить не приходилось. Также он применялся в ландшафтном дизайне – песком посыпали садовые дорожки. Из песка насыпали оборонительные валы, но опять же – это к строительству прямого отношения не имело.

Как только древние римляне придумали бетон, песок стал очень востребованным строительным материалом и остается таковым до сих пор. С изобретением новых видов бетонных и прочих строительных смесей песок стали подразделять на разные виды по качествам, так как не всякий песок подходит для производства того или иного вида работ. Например, речной песок не подходит для создания очень качественного бетона, а непромытый карьерный – для кладочных смесей. Поэтому перед началом строительных работ специалисты составляют списки видов и сортов песка, которые они планируют использовать для проведения тех или иных операций, и в этом деле лучше не ошибаться.

Кроме песка в арсенале строителей имеется еще одна «линейка» сыпучих строительных материалов природного происхождения – это галька, гравий и щебень. Это, в принципе, один и тот же материал, только имеющий разные формы и размеры в результате обработки (природной или искусственной) и потому использующийся в разных сферах. Галька и гравий получаются в результате очень длительного воздействия воды и ветра, щебень же вырабатывается путем искусственного дробления горных пород или того же гравия. Также как и песок, щебень используется при изготовлении бетона, галька – это скорее декоративный материал, а без гравия было бы немыслимо создание большинства автомобильных дорог и железнодорожных путей. Впрочем, щебень для дорог подходит лучше, но его производство более затратно, тогда как гравий можно просто черпать из карьеров без всякой обработки.

Впрочем, начинать наш рассказ следует именно с песка, так как, несмотря на очень широкое распространение в строительстве щебня, гравия и гальки, песок все же в силу своих физических качеств распространен еще больше.

Итак, строительный песок по происхождению и способу обработки делится на четыре основных вида: карьерный, речной, морской и искусственный, по составу – на каменный и минеральный, по размерам фракции - на крупный, средний, мелкий и пылеватый. Все эти параметры напрямую влияют на сферы и особенности его применения.

Карьерный песок

Карьерный песок, как следует из названия, добывается сегодня карьерным методом. Это самый распространенный вид песка, так как он есть практически везде, ну, или почти везде, и не только в районе рек и прочих водных бассейнов. Дело в том, что песок сам по себе – это измельченные естественным путем горные породы, которые переносятся течением рек в более низменные районы и огромные их массы в конце пути сбрасываются в моря и прочие водоемы. Очень часто реки меняют русла, а озера пересыхают, и на их месте на весьма небольшой глубине образовываются целые залежи песка. Правда, этот песок, изначально мелкий и чистый, в процессе образования месторождения засоряется мусором и более крупными фракциями камня. Поэтому в «чистом» виде такой песок может использоваться только для создания основы дорожных полотен и дамб, а для производства бетона или кладочных смесей он должен просеиваться или промываться. Зато это самый дешевый вид песка, поэтому его доля в строительной сфере самая большая.

Речной песок

Такой песок – самый чистый, и в отмывке или серьезном просеивании не нуждается. Однако запасы его не так велики, как запасы карьерного песка, так как он добывается только в поймах рек или на берегах пресных озер, куда он попадает, опять-таки, из реки. Кроме того, этот песок в основном мелкий и поверхность песчинок очень гладкая, что не способствует хорошему сцеплению их друг с другом при приготовлении бетонной смеси. Из-за этого качества в бетонную смесь, приготовленную с применением этого песка, следует вносить добавки, способствующие быстрому ее схватыванию, в противном случае песок осядет, и бетон получится плохого качества. Однако кладочные растворы и штукатурка из речного песка имеют самые высокие качества, и, несмотря на то, что этот вид песка стоит дороже, чем карьерный, он очень востребован в строительной индустрии.

Морской песок

Этот песок имеет почти такое же происхождение, как и песок речной, так как в моря он попадает как раз из рек. Правда, с течением времени лежащий на морском дне песок засорятся так же, как и песок карьерный, всякими инородными отложениями, поэтому перед применением он нуждается в очистке. Кроме того, этот песок содержит большое количество солей, которые не позволяют его применять в строительстве непосредственно. Поэтому этот вид песка добывается только там, где нет никаких других видов, и нуждается в тщательной промывке, что, конечно же, удорожает его. Зато, в отличие от песка речного, его можно использовать для изготовления бетона без всяких добавок.

Искусственный песок

Такой песок еще называется дробленым, так как производится путем дробления горных пород механическим способом. Этот песок считается самым ценным для строительства из-за шероховатости поверхности песчинок, таким образом бетонные смеси из дробленого песка получаются очень качественными.  Дробленый песок бывает каменным и минеральным. В первом случае получают самые разные виды тяжелых и легких песков – гранитные и мраморные, очень широкую популярность имеет известняковый песок, он используется при производстве гиперпрессованного кирпича. Из минералов же в основном добывается кварцевый песок, который является основным сырьем для изготовления кирпича силикатного и некоторых других стройматериалов. Кварцевый песок – очень качественный материал, получают его путем дробления кварцевых пород, которые встречаются в нашей стране повсеместно.

Галька

Галька – это мелкоразмерный каменный материал, в основном имеет размеры 1-3 см в диаметре, но иногда встречаются экземпляры до 10 см. И хотя 10-сантиметровый камень трудно назвать галькой, тем не менее, это всё же галька. Этот материал имеет чисто природное происхождение, представляет собой небольшие отколовшиеся от основной породы камни, упавшие в реку и за время своего путешествия обкатанные водой до почти идеальной округлой формы. Гальку различают речную и морскую, при этом морская галька – это та же речная, попавшая с водным потоком в море и дополнительно обработанная прибоем в районе береговой линии. В связи с этим морская галька имеет гораздо более плоскую форму, часто вытянутую (продолговатую), но зато и фактура у нее более гладкая.

Применение гальки в строительстве крайне ограничено из-за ее дороговизны, в основном ее используют для декорирования в ландшафтном дизайне – из неё делают садовые дорожки, засыпают на дно искусственных водоемов. Прекрасные эстетические качества гальки в этом плане делают ее поистине незаменимым материалом. Однако в тех регионах, где гальки очень много, ее применяют также для создания дорог и прочих насыпных сооружений, например, как подсыпка для подушки фундаментов зданий. Самые мелкие фракции при отсеве можно добавлять в бетон, однако из-за своей идеально гладкой формы такой бетон получится не очень хорошего качества, поэтому этот материал применяют в этом качестве только в том случае, если поблизости песка не имеется. 

Гравий

По сути, гравий – это та же галька, только гораздо более крупных размеров, по крайней мере, происхождение этих двух материалов одинаково. Однако можно сказать, что гравий – это прототип гальки, материал, который не успел достичь мелких размеров из-за пересыхания реки или озера. Форма гравия тоже округлая, но часто с неровными краями, что не позволяет его очень широко использовать в декоративных целях, зато это основной материал (помимо щебня) для создания дорожных покрытий и дамб. Очень часто гравий больших размеров (от 15 см и больше) используют в качестве подсыпки при изготовлении бетонных фундаментов, с целью придания сооружению большей прочности. Гравий, как правило, дешевле гальки, так как встречается он чаще, к тому же его можно добывать карьерным способом.

Щебень

Это родственный гальке и гравию стройматериал, однако, в отличие от них, окончательные формы и размеры ему придаются методом дробления. В основном щебень производится из крупных фракций горных пород, но часто для его получения просто дробят гравий. Эстетические качества щебня не позволяют применять его в ландшафтном дизайне, однако в строительстве он почти такой же распространенный сыпучий материал, как и песок. Размеры фракций щебня могут быть разные в зависимости от варианта применения. При производстве дробленый камень сортируется по размерам, при необходимости промывается. Благодаря шероховатой поверхности фракций они имеют хорошее сцепление друг с другом, потому очень часто добавляются в бетонную смесь при замесе. Так же, как и гравий, щебень используется для покрытия грунтовых дорог.

Таким образом мы рассмотрели основные виды сыпучих материалов, которые сегодня применяются в строительстве. Можно было бы, конечно, упомянуть еще об одном очень популярном сыпучем строительном материале - керамзите, но этот материал имеет искусственное происхождение, поэтому место рассказу о нем – в совсем другом исследовании.