Фракции гравия: как и где используются
Сохранить статью:
Что это? Гравий – это обломочная горная порода осадочного происхождения. Под действием внешних природных факторов крупные глыбы разрушаются до более мелких и обкатываются.
Где добывают? Чаще всего добыча разных фракций гравия ведется в поймах рек, в тех местах, где когда-то прошел ледник, и на побережьях. В строительстве используют гранулы 20-40 мм, в обустройстве площадок – 5-10 мм. Но это не все сферы применения гравия.
Классификация гравия по происхождению
Чтобы разобраться с фракциями гравия, следует, прежде всего, рассмотреть те особенности данного материала, которые определяются его происхождением. По такому критерию можно выделить три основные группы. Это горный, ледниковый и водный гравий.
Первая группа материалов формируется в результате разрушения горных пород под влиянием различного внешнего воздействия. Речной гравий скапливается в речных руслах, на дне морей и различных водоемов. Он формируется в результате воздействия воды и песка, поэтому отличается характерной «обточенной» формой.
В свою очередь, причиной образования ледникового гравия является движение ледников. Они перетирают горные породы, а результатом такого воздействия являются камни грубой формы. Ледниковый гравий имеет относительно однородную структуру. Как материал он пользуется спросом в разных строительных областях, особенно там, где предъявляются высокие требования к прочностным характеристикам конструкций.
Горный гравий имеет еще более грубую («необточенную») форму. Он включает частички глины, пыли и других веществ. Такой материал нашел применение в дорожном строительстве. В частности, он используется для обустройства насыпей под ЖД полотно.
В зависимости от эксплуатационных характеристики и возможностей использования выделяют строительный, кремниевый, мелкий, декоративный, белый, шунгизитовый, окатанный и мытый гравий.
Материал первого вида может отличаться по своим характеристикам, но есть два показателя, которые регламентируются ГОСТ:
- фракция гравия (средний размер камня) находится в пределах 3 – 70 мм;
- плотность камня составляет от 1,4 до 3 г/см3.
Прочностные характеристики строительного гравия определяются его маркой. Кроме того, при выборе такого материала специалисты обращают внимание на показатель радиоактивности (эта характеристика влияет на возможность использования стройматериала для жилого строительства).
Характеристики природного гравия
При классификации разных видов гравия учитываются параметры, которые имеют значение в контексте сооружения и эксплуатации строительных конструкций. Приведем основные критерии выбора такого материала:
- Гравий по размеру фракций разделяется на 5 категорий: от 5 до 10 мм, 5 – 20 мм, 10 – 20 мм, 20 – 40 мм, 40 – 70 мм.
- Прочность и механическая стойкость данного материала определяется кристаллической структурой и составом его частиц. Особенно важен этот параметр для дорожного строительства.
- Включение примесей (глина, песок и т.д.). По этому критерию наименее качественным является материал, который добывают в пересохших речных руслах или в результате горных разработок. Наименьшее количество примесей имеет водный гравий.
- Содержание вредных примесей, которые снижают прочность бетона и способствуют возникновению коррозии. Кроме того, гравий может содержать радиоактивные и токсичные соединения.
- Стойкость к температурным скачкам.
Фракции гравия
К наиболее важным характеристикам, которые следует учитывать при покупке, относят фракцию гравия. Она определяется средним размером отдельных гранул (камней) и плотностью материала. Выделяют следующие фракции:
- 5-10;
- 10-15;
- 10-20;
- 15-20;
- 20-40;
- 40-70;
- Комбинирование 5-20 с другими фракциями.
Гравий мелкой фракции (5-10 мм) часто можно встретить на спортивных и детских дворовых площадках, в пляжных зонах. Его используют для фильтрации воды из колодцев или родников. Флористы украшают мелким гравием декоративные растения, а также используют его при их посадке. В строительстве он нашел применение в качестве наполнителя для изготовления легких бетонов (на 1 м3 бетона идет 1 тонна гравия).
Для дорожного строительства, при сооружении мостовых конструкций и обустройстве аэродромных покрытий применяют гравий средней фракции (20-40 мм). Этот материал обеспечивает высокую прочность и хорошие эксплуатационные показатели. Гравий такой фракции считается лучшим материалом для обустройства дренажа. Для таких задач его используют на объектах разного назначения.
Гравий крупной фракции (40-70 мм) часто используется в ландшафтном дизайне. Его применяют для обустройства аквариумов и искусственных водоемов. В качестве отделочного материала крупный гравий можно встретить на стенах коттеджей. В строительстве его также применяют в качестве теплоизолятора или наполнителя для бетона при сооружении стеновых и других конструкций.
Способы добычи гравия
Открытый способ
Данный метод предполагает добычу гравия на поверхности с применением специальных наземных машин. Поскольку в этом случае отсутствует разработка пород, такой способ называют «открытым».
При этом используется обычная наземная техника:
- Бульдозеры.
- Экскаваторы.
- Тракторы.
- Самосвалы.
Сбор гравия с поверхности осуществляют экскаваторы и бульдозеры. Сырье в виде смеси песка и породы загружается в самосвалы, которые перевозят его на промывку или сортировку. После того, как гравий отделяют от других примесей, он направляется непосредственно покупателю. В некоторых случаях заказчику могут доставлять и неочищенный материал, который обходится намного дешевле.
Гравий, полученный открытым способом, обычно имеет шероховатую поверхность и форму с негладкими краями. Как уже отмечалось, если на месте добычи был водоем, то готовый материал состоит из более гладких камней.
Открытый способ добычи гравия является более экономичным, так как в этом случае можно обойтись без сложного оборудования. Его применяют в районах с большим количеством песчано-гравийных карьеров.
Добыча закрытым способом
Данный способ является основным методом добычи гравия. Закрытым способом гравий добывают на реках, озерах, берегах морей и в искусственных водохранилищах. Сырье поднимается со дна специальными насосами.
Суспензия (смесь песка, гравия, ила, воды и других добавок) перекачивается из водоема на поверхность. После этого ее промывают для удаления примесей. Поднятая вода возвращается в водоем. Очищенный гравий является готовой продукцией. Он может быть отправлен на дальнейшую сортировку и дробление для улучшения его характеристик.
Отметим, что закрытым способом получают самый качественный гравий. Это обусловлено тем, что после длительного пребывания в воде менее прочные камни разрушаются и вымываются из общего слоя. В остатке получаются прочные и окатанные зерна различных пород.
Гравий для строительных работ
Гравий используется в строительстве аналогично с щебнем. Он добавляется в бетон, применяется для укрепления почвы и выравнивания участков. Отметим, что для строительных работ гравий подбирают исходя их технических характеристик материала, но не по внешнему виду. Далеко не каждый материал соответствует ГОСТам и строительным нормативам .
Какие характеристики следует учитывать при выборе гравия для строительства:
- Прочность. Это одно из самых главных свойств материала для строительной сферы. Способность гравия выдерживать высокие нагрузки является важным условием применения его на ответственных участках. К примеру, для обустройства подушек в малоэтажном строительстве необходим материл, марка прочности которого не ниже М1000.
- Содержание менее прочных зерен. «Слабые» камни гравия могут разрушаться даже при небольших нагрузках. Это влияет на общий индекс прочности. Чем меньше таких зерен в общей массе материала, тем выше его качество.
- Сцепляемость с песком, цементом и другими материалами (адгезия). К примеру, для бетона важно, когда цементная смесь затвердевает и прочно сцепляет все компоненты между собой, превращаясь в монолит. Прочность связывания гравия ниже, чем у щебня, что обусловлено более гладкой формой камней.
- Содержание пыли и частиц глины. При наличии пылевидных частиц гравий нежелательно использовать для изготовления бетона. Они негативно влияют на адгезию, расширяются при взаимодействии с водой, меняя общий размер и вес материала.
- Содержание глинистых комков. Вкрапления крупных частиц глины так же, как содержание и пылевидных частиц, негативно влияет на качество гравия. Глинистые комки набухают при повышении влажности и увеличиваются в размерах.
- Химическая устойчивость. Если вы рассматриваете использование гравия в бетоне в качестве крупного заполнителя, важно убедиться, что он не подвержен воздействию химически активных веществ, включая щелочи цемента. Также необходимо удостовериться, что материал не содержит легкорастворимых солей.
Особенности и применение декоративного гравия
Декорирование клумб гравием белого цвета позволяет подчеркнуть красоту насаждений и привлечь к ним внимание. С помощью такого материала можно сделать более стильным и аккуратным садовый участок. Но его используют не только для эстетических целей.
Применение подходящей фракции гравия для дорожек на участке упрощает борьбу с сорняками, позволяет защитить почву от выхолаживания и перегрева. Гравий на клумбах улучшает впитывание дождевой воды и задерживает влагу в грунте, поэтому его использование позволяет сократить расходы на полив участка.
Мелкий гравий – материал, который включает минералы и горные породы с фракцией до 7 мм. Он нашел применение при строительстве дорог. Кроме того, мелкий гравий добавляют в бетонные смеси и часто используют в ландшафтном дизайне. Существует широкий выбор такого материала по цвету и оттенкам.
В качестве теплоизолятора часто применяют шунгизитовый гравий. Он используется, как эффективный пористый наполнитель.
Популярным материалом для фильтрации воды от вредных веществ выступает кремниевый гравий. Он часто используется в колодцах.
В одной массе гравия могут встречаться разные породы и минералы. Этим обусловлены разные оттенки камней и ряд других особенностей. Кроме того, отдельные элементы гравия могут отличаться уровнем гладкости и размерами.
Чаще всего в составе такого материала встречаются кристаллы оксида кремния. Реже попадаются марганец, калий железо, калий и другие составляющие.
Отличительной чертой гравия мелкой фракции является отсутствие ненужных компонентов. Добывают такой материал на морских берегах и в руслах рек. Наиболее распространенным вариантом его применения является производство бетона.
Разница между гравием и щебнем
По своим характеристикам гравий во многом похож на щебень. Но есть у этих материалов и ряд существенных отличий. Формирование гравия происходит в естественных условиях, и для его камней характерны мягкие формы. В свою очередь щебень чаще получают искусственным методом за счет дробления монолитных горных пород.
Такая технология обеспечивает более резкие формы камня, который имеет острые выступы. Для щебня характерна высокая «сцепляемость» с цементом, что позволяет получать более прочный бетон. При этом стоимость гравия будет ниже, поэтому его чаще используют для сооружения небольших конструкций, где нет высоких требований по прочности.
Приведем основные отличительные характеристики рассматриваемых материалов:
- Происхождение. Если щебень получают как искусственным, так и естественным способом, то гравий – исключительно натуральный материал.
- Формирование фракций. При производстве щебня специальными машинами осуществляют измельчение горных пород и их отходов. В свою очередь гравий является продуктом естественного разрушения.
- Форма и внешний вид. Щебень состоит из элементов с острой формой и шероховатой поверхностью. Он чаще всего имеет серый цвет и размер фракции от 10 до 100 мм. Камни гравия имеют окатанную форму. Они могут быть как гладкими, так и шероховатыми. Их размер находится в пределах 1 – 10 мм. Палитра цветов у гравия более широкая. Он может быть серым, белым, коричневым, голубым, розовым и т.д.
- Характеристики материала. Ранее мы отмечали свойство щебня хорошо сцепляться с цементными смесями и песком. Одно из наиболее важных свойств этого материала заключается в его лещадности. Гравий не имеет такой характеристики, что обусловлено гладкой формой.
- Применение. Гравий более популярен как декоративный материал, а щебень часто используется для производства бетона и ЖБИ.
Часто задаваемые вопросы о гравии
- Как используют гравий при изготовлении бетона?
При использовании различных фракций гравия для бетона обеспечивается высокая износоустойчивость и долговечность бетонных изделий. В некоторой степени такой материал снижает усадку конструкций, теплоту гидратации и обеспечивает ингибирование расширения. При увеличении количества гравия в качестве наполнителя бетона можно снизить себестоимость готового материала без существенного изменения его эксплуатационных показателей.
- Чем отличается гравийный щебень от гравия?
В зависимости от породы, из которой получен гравий, он может быть гранитным, мраморным, известняковым и т.д. При этом в результате искусственного дробления этого материала получают гравийный щебень.
Дробленый гравий производят путем обработки природного материала. В качестве сырья используют породы, которые минимально разрушены под воздействием внешней среды. Их загружают в дробильную машину для дальнейшего измельчения. Менее прочные зерна породы разрушаются, превращаясь в пыль, которую затем просеивают. На выходе получается достаточно однородный по размеру материал.
- Какой ГОСТ определяет фракции и свойства гравия, используемого в сфере строительства?
Указанные характеристики регламентирует Межгосударственный стандарт 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия», который установлен нормативным документом Госстроя N 18-43 от 17.06. 1994 г.
Данный ГОСТ действует в отношении гравия и щебня со средней плотностью камней от 2,0 до 3,0, которые используются в качестве наполнителей для тяжелого бетона. Кроме того, стандарт регламентирует применение таких материалов в сфере строительства, в том числе и дорожного. ГОСТ на фракции гравия не распространяется на щебень и гравий, используемые в качестве слоя балласта для ЖД путей и как декоративные материалы.
Знания об особенностях гравия и его фракциях будут полезны как руководителю строительной компании, так и простому потребителю. Популярностью пользуются материалы с размером камней от 5 до 20 мм и от 20 до 40 мм (мелкий и средний гравий). Важно также разобраться в особенностях разных фракций гравия и возможностях их применения.
Читайте также
