Нерудные строительные материалы

Нерудные строительные материалы — это материалы минерального происхождения, применяемые в строительстве в естественном виде без выделения отдельных минералов. Все виды нерудных материалов имеют классификацию, установленную государственным стандартом.

Технические требования, предъявляемые к нерудным строительным материалам, регламентируют:

• гранулометрический состав,
• фракционный состав,
• лещадность, характер породы, содержание вредных примесей,
• содержание пылевидных и глинистых веществ, слабых и выветренных пород,
• прочность,
• морозостойкость,
• коэффициент фильтрации,
• категория радиоактивности (ГОСТ 30108-94).

Нерудные строительные материалы разделяют на:

• на изверженные глубинные: гранит, диорит, сиенит, лабрадорит, габбро и др.,
• на изверженные излившиеся: базальт, андезит, диабаз, вулканический туф,
• на осадочные: мраморовидный известняк, плотный известняк, пористый известняк (ракушечник), доломит, песчаник, гипсовый камень,
• на метаморфические: мраморы, брекчия и карбонатные конгломераты, кварцит.

В качестве крупного заполнителя в различных бетонах могут применять щебень и гравий.

Гравий — мелкие камни небольшого размера. Получают в песчано-гравийных карьерах путем просеивания. Камень может быть щебневидным, малоокатанным, яйцевидным, хорошоокатанным, лещадным и игловатым. Длина мелкого гравия от 5 до 20 мм, среднего от 20 до 40 мм, крупного от 40 до 80 мм.

Щебень — камень такой же крупности, как и гравий, только получаемый дроблением горных пород, кирпича, доменных шлаков, пемзы.

Гранитный щебень — это неорганический зернистый сыпучий материал, добываемый из твердой горной породы. Бывает светлых и темных оттенков серого или красного. При взрыве горной породы получают камни, которые затем дробятся в просеиваются в специальных дробильно-сортировочных установках.

Лещадность. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе):

• I группа кубовидная до 15%,
• II группа улучшенная от 15% до 25%,
• III группа обычная от 25% до 35%,
• IV группа обычная от 35% до 50%.

Основные фракции гранитного щебня

* 0-5 мм (гранитный отсев) — самая мелкая и дорогая фракция гранитного щебня. Применяют в декоративных работах: дороги, спортивные площадки, реже для изготовления бетонных изделий, в частности с поверхностью мытого бетона.
* 5-20 мм — самая популярная фракция. Используется в производстве бетона и ЖБИ, в фундаментных работах, при заливке мостовых конструкций, мостового полотна, дорожных и аэродромных покрытий оснований.
* 20-40 мм — вторая по популярности фракция. Применяется в производстве железобетонных конструкций, в строительстве авто и ж/д дорог, трамвайных линий, при закладке фундамента и возведении производственных зданий.
* 20-70 мм, 40-70 мм — крупная фракция. Применяется в дорожном строительстве.
* 70-120 мм, 120-150 мм, 150-300 мм (БУТ) — редко используется. Используется в декоративных целях при строительстве заборов, водоемов, бассейнов.

Гравийный щебень — материал, получаемый путем просеивания и дробления карьерной породы. Гравийный щебень уступает гранитному по прочности, но имеет преимущества — низкий радиоактивный фон и более дешевая цена.

Гравийный щебень используют при изготовлении фундаментных работ, в произвосдвте бетонов, ЖБИ, при строительстве дорог.

Наиболее распространенные фракции гравийного щебня : 3-10 мм, 5-20 мм, 20-40 мм.

Известняковый щебень — продукт дробления осадочной горной породы — известняка.

Известняковый щебень применяется в производстве бетонов, но намного реже, чем гранитный и гравийный, в дорожном строительстве.

В качестве мелкого заполнителя для бетона используют песок.

Песок — неорганический зернистый сыпучий строительный материал. По происхождению бывает речным, озерным, морским, горным, овражным. Горный и овражный засорены глинистыми примесями, другие — илом.

По технологии добычи песок бывает: карьерный, обводненный, сеяный.

Карьерный песок добывается в карьере, и с помощью сита просеивается от других материалов. Для получения более дорогого и чистого вида песка – мытый песок, его промывают с помощью промывочной машины или декантатора. В таких специальных устройствах масса песка под воздействием центробежной силы при вращении прижимается к внешним стенкам и отделяется от воды. Затем под давлением песок распределяется на карту намыва для сушки. Речной песок добывается со дна реки соблюдая такие же технологические процессы, как и при добычи карьерного песка. Дробленый песок — получают путем измельчения скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования. Обогащенный песок — песок с улучшенным зерновым составом получают, применяя специальное обогатительное оборудование. Поставляют без разделения на фракции.

Крупность зерен песка варьируется от 0,10 до 5 мм. Для производства бетона чаще всего используют модуль крупности 2,5 мм.

Модули крупности песка:

• очень крупный >3,5,
• повышенной крупности >3 >>3,5,
• крупный >2,5 >>3,
• средний >2 >>2,5,
• мелкий >1,5 >>2,
• очень мелкий >1 >>1,5,
• тонкий >0,7>>1,
• очень тонкий >0,7,

По виду состава и применению песок бывает:

• кварцевый (стекольная промышленность),
• строительный (строительство),

Песчано-гравийные и песчано-щебеночные смеси — — неорганические зернистые сыпучие строительные материалы. По объёму потребления на рынке превалирует песчано-гравийная смесь, на которую приходится около 95% от суммарного потребления смесей.

Песчано-гравийные смеси добываются в карьере или со дна рек, озер, морей. При этом содержание гравия или щебня должно быть не меньше 10% от массы. Песчано-щебеночные смеси получают путем смешивания щебня с песчаной массой.

Различают аллювиальные, морские, озерные и ледниковые смеси.

Основными свойствами ПГС и ПЩС являются:

• лещадность, характер породы, содержание вредных примесей,
• зерновой состав и форма зерен,
• прочность,
• морозостойкость,
• коэффициент фильтрации,

Добыча нерудных строительных материалов

Самые крупные запасы щебня из скальных горных пород расположены в Ленинградской области, Карелии, на Урале. Эти месторождения обеспечивают потребности в щебне самых крупных по объему строительства регионов ЦФО и СЗФО. Часть внутренних потребностей южной и центральной части России покрывают импортные поставки из Беларуси и Украины.

Центрами производства гравия, песка, ПГС и ПЩС в ЦФО являются карьеры Московской области:

• Рузский район: ООО «Орешкинский комбинат нерудных строительных материалов», ЗАО «Богаевский карьер», ОАО «Тучковский комбинат строительных материалов»,
• Истринский район: ЗАО «Мансуровское карьероуправление»,
• Волоколамский район: ООО «Сычевский производственно-технологический комбинат»,
• Сергиево-Пасадский район: ОАО «Хотьковское карьероуправление»,
• Дмитровский район: «Подгорненский карьер» — ООО «Облнерудпром»,
• Коломенский район: ПСК «Коломенский щебеночный карьер»li>
• Серпуховский район: ООО «Окское КУ»,
• Озерский район: «Горское» — ОАО «Порт Коломна»,
• Можайский район: «Заслонинское» — ЗАО «Поречье»,

А также карьеры Тульской (Мартемьяново), Калужской (Тарусский р-н), Новгородской (Боровичи), Ростовской (Молокановский карьер), Тверской, Владимирской обалстей и др.

Центрами производства в СЗФО являются карьеры: «Беломорский», «Медвежьегорский», «Пряженский», «Петровский» и др.

Центрами производства на Урале являются карьеры: «Абрамовский», «Калачевский», «Пышменский», «Джабыгский» и др.

Центрами производства в ЮФО являются карьеры: ОАО Карьероуправление «Венцы-Заря», «Краснодаравтодор» и др.

Центрами производства на Украине являются карьеры: «Мукачевское КУ», «Новокриворожский ГОК», «Центральный ГОК» и др.

Важно! При подборе заполнителей для бетона надо стремиться к тому, чтобы гравий, щебень и песок имели зерна разной крупности. В этом случае между зернами почти не будет пустот. Принято считать, что объем пустот в песке не должен превышать 37%, в гравии и щебне — 45% и 50% соответсвенно. Чем меньше пустот в крупном заполнителе, тем меньше потребуется песка и цемента.

Проверить пустотность достаточно просто. Подобранную смесь или отдельно песок, щебень или гравий засыпте в 10-и литровое ведро, не уплатняя материал. Затем тонкой струей влейте в ведро воды. По объему влятой воды определяют процент пустотности. Если, например, вошло 4.5 литра, то пустотность будет 45%.

Рекомендуем

Колонка главного редактора

Одна из вредных привычек современных людей — хвастовство о том, как мало они спят. Бывший глава Yahoo Мариса Майер спит всего 4 часа в день, Apple CEO Тим Кук в 5 утра уже в тренажерном зале, режиссер Том Форд спит всего 3 часа и всегда имеет под рукой ежедневник, чтобы

Последние новости

Универсальным и надежным материалом для устройства промышленных полов является бетон. Доступность, долговечность материала и строгое

Для переселения граждан из ветхого жилья по программе реновации на западе столицы построено четыре дома.

Еще недавно специалисты по ремонту помещений отказывались класть ламинат в комнатах с влажным климатом. Сегодня

Популярность композитных материалов в строительстве пришла из авиастроения и космической промышленности, где на протяжение многих

С середины 19 века у США был ориентир на градообразующие производства. Опыт построения полноценных жилых

Сегодня депутаты Госдумы в третьем чтении одобрили закон о запрете рекламы на платежных квитанциях ЖКУ.

Одна из инвестиционных компаний, принадлежащая основателю Microsoft Биллу Гейтсу, приобрела участок земли площадью 25 000

По программе реновации жилья собственники получат на треть больше квартиры в «хрущевке». Об этом рассказал

Масштабное строительство затронет промзону «Осташковское шоссе» на северо-востоке столицы. На месте нескольких промышленных объектов появится

Американский производитель красок и материалов для интерьерной и экстерьерной отделки Sherwin-Williams предвещает стабильный спрос на

Нерудные материалы

Щебень различных фракций, отсев, песчано-щебеночная смесь

Щебень принято оценивать по фракционному составу. Под фракцией щебня подразумевается заданный диапазон размеров его отдельных зерен. Процесс фракционирования заключается в просеве щебня через специальное фракционное сито – грохот.

К стандартным фракциям щебня по ГОСТ 8267-93 относятся:

• фр. 3-8 мм (евростандарт)
• фр. 5(3)-10 мм
• фр. 10-20 мм
• фр. 5-20 мм
• фр. 20-40 мм
• фр. 20-70 мм
• фр. 40-70 мм

К узким фракциям щебня по ГОСТ 8267-93 относятся:

Так же щебень для дорожного строительства (производства асфальтобетонных смесей) производится по ГОСТ 32703-2014:

• фр. 4-5,6 мм
• фр. 4-8 мм
• фр. 5,6-8 мм
• фр. 8-11,2 мм
• фр. 8-16 мм
• фр. 11,2-16 мм
• фр. 16-22,4 мм
• фр. 16-31,5 мм
• фр. 31,5-45 мм
• фр. 31,5-63 мм
• фр. 45-63 мм
• фр. 63-90 мм

Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути по ГОСТ 7392-2014:

Отсев щебня – это продукт дробления горных пород фракцией 0,1-5 мм. Образуется после того, как измельченный камень просеивается через специальные сита с различным диаметром «окна». Свойства его аналогичны исходному сырью, цвет зависит от типа скальной породы. Отлично заменяет карьерный песок, позволяет существенно снизить затраты.

• отсев дробления фр. 0-5 мм (ГОСТ 8267-93)
• Песок из отсевов дробления 0-5 (ГОСТ 31424-2010)
• Песок дробленый фр. 0-4 мм (ГОСТ 32730-2014)
• Песок дробленый фр. 0-2 мм (ГОСТ 32730-2014)

Песчано-щебеночные смеси (ПЩС) производятся по ГОСТ 25607-2009 и представляют из себя смеси песка и щебня в различных пропорциях и делятся по зерновому составу на следующие виды:

— смеси для покрытий:
С1 (0-40 мм)
С2 (0-20 мм)

— смеси для оснований (непрерывная гранулометрия) :
С3 (0-120 мм)
С4 (0-80 мм)
С5 (0-40 мм)
С6 (0-20 мм)
С7 (0-10 мм)
С8 (0-5 мм)

— смеси для оснований (прерывистая гранулометрия) :
С9 (0-80 мм)
С10 (0-40 мм)
С11 (0-20 мм)

Получите подробную консультацию у нашего менеджера прямо сейчас!

Песок необходим практически для всех видов строительных работ, начиная от создания фундамента и закачивая внутренней отделкой здания. По этой причине очень важно использовать качественный и подходящий для данного вида работ песок, так как от этого зависит успешное завершение строительства и сдача объекта заказчику. Песок, в зависимости от способа добычи и его качественного состава, подразделяется на несколько видов, определяющих направления его использования.

Песок, добываемый в карьерах, применяется для засыпки. Если он просеян, то может быть использован в штукатурных работах, для кладки кирпича и при монтаже фундамента. Намывной песок, очищенный от глины идеально подходит для внутренних отделочных работ, для изготовления кирпича и бетона, а также используется в дорожном строительстве. Технология изготовления колодезных колец, тротуарной плитки, бордюров и др. требует применения крупнозернистого песка, который после добычи в карьерах тщательно промывают.

Гравий строительный – это природный материал, который представляет собой осколки горной породы, под воздействием внешней среды приобретшие закругленную форму. Они, как и прочие сыпучие строительные материалы, разделяются по фракциям от 5 до 70 миллиметров.

Популярность строительного гравия обусловлена тем, что он сохраняет характеристики породы, из которой образовался. Насыпная плотность: до 3 г/см3 (плотно укладывается, экономичен в использовании) Не вступает в реакции с большинством веществ. Экологичен.

В строительстве используется как гравий мытый, так и необработанный. В строительстве гравий применяют в бетонных и щебеночно-песчаных смесях. Здесь наиболее востребованы горные виды строительного гравия, которые, благодаря своей шероховатой поверхности, обеспечивают лучшее сцепление частичек внутри раствора и увеличивают его прочность. Это востребовано при укладке фундаментов. Так как строительный гравий хорошо трамбуется, его используют в укладке дорожных покрытий в качестве экономичной основы. Необходим строительный гравий и в дизайне, как ландшафтном, так и интерьерном. Он достаточно прочен и устойчив к внешнему воздействию, чтобы служить элементом изделий в ландшафтном дизайне. Помимо этого, он обладает привлекательным внешним видом. Сочетание этих двух свойств делают его незаменимым материалом в дизайне.

Нерудные строительные материалы

Постоянный рост строительной индустрии способствует быстрой динамике развития производства нерудных материалов. В чем преимущества этой продукции, что она настолько популярна у строителей разных сфер?

Инертные материалы получают путем добычи нерудных материалов и переработки горных пород осадочного, изверженного или метаморфического происхождения. К наиболее популярным строительным видам относятся щебень, песок, гравий, керамзит. Свойства и характеристики строительных нерудных материалов позволяют применять их в таких отраслях, как производство железобетона и товарного бетона, обустройство автомобильных и железных дорог, мостостроение, гражданское и промышленное строительство.

Чтобы лучше узнать о характерных особенностях наиболее популярных видов этой продукции, рассмотрим каждый по отдельности.

Щебень — важнейший нерудный материал

Наиболее востребованный материал, который применяется в любой сфере строительства. По происхождению может быть гранитным, гравийным или известняковым. В линейке нерудного заполнителя, гранитный щебень является самым прочным, который получается в результате дробления скальной породы (гранита). Именно этот вид используют в изготовлении высокопрочного бетона, при обустройстве автодорожных полотен.

Гравийный щебень получается путем дробления гравия. По прочностным показателям этот подвид уступает щебню из гранита, поэтому он стоит дешевле. За счет низкой стоимости, продукция из дробленого гравия популярна у застройщиков, как заменитель предыдущего материала.

Известняковый щебень дробят из осадочной горной породы – известняка. Его прочность колеблется в пределах 400-800 кгс/см³. Этот нерудный материал чаще всего используют в автодорожном строительстве или в производстве бетона для изготовления ненагружаемых конструкций.

Гравий как строительный материал

Не менее популярный строительный нерудный материал, который образуется в результате естественного распада горных пород. В зависимости от места происхождения, различают гравий горный, речной, морской. Производства по изготовлению бетонных смесей и элементов конструкций предпочитают работать с горным гравием, который имеет не такие покатые формы зерен, как речной или морской. Слишком округлая поверхность зерен препятствует хорошему сцеплению с остальными компонентами бетонной смеси. В то же время, благодаря покатости, гравий используют в обустройстве частных пляжей или территорий около бассейнов, так как по этому камню не больно ходить босиком.

Применяется практически в любом виде строительных работ. Образуется в качестве осадочной горной породы или путем дробления твердых пород до размера зерен не более 5 мм. Для строительных работ используют карьерный или речной песок. На продукцию карьерного происхождения цена ниже, поэтому такой вид нерудного материала используется чаще. Сфера применения довольна широка: производство бетонных и растворных смесей, цементных и штукатурных стяжек, изготовление силикатного кирпича, обустройство песчаной подушки в опалубочных работах и другие виды использования.

Песок, добытый из водоемов, считается более качественным, так как не содержит частиц глины и посторонних примесей. Его не требуется промывать в отличие от предыдущего, следовательно, улучшенные свойства материала позволяют применять речной песок в более ответственных строительных работах.

Получается путем обжига глины. Керамзитовые фракции могут быть покатой формы (гравий) или остроугольной (щебень). Если зерна раздробить до минимального размера фракции, то можно получить керамзитовый песок. Наибольшую популярность этот строительный нерудный материал приобрел в качестве крупного заполнителя при производстве легкого бетона и изделий из него (керамзитовые блоки). Как отдельный вид продукции, керамзит применяется в качестве теплоизоляционной подсыпки или для декоративных целей.

Все вышеперечисленные нерудные материалы классифицируются по фракционному составу, марке по прочности, морозостойкости, классу радиоактивности и другим характеристикам. Все показатели определяются лабораторным путем.

Потребитель, закупая партию сыпучего, независимо от ее количества, получает на руки сертификат качества, в котором указываются все значимые показатели. При необходимости регулярных поставок нерудных материалов обращайтесь в компанию «ПроБетон».

Промышленность нерудных строительных материалов. Современное состояние и особенности

Г.Р.Буткевич, к.т.н., ФГУП «ВНИПИИстромсырье»

Промышленность нерудных строительных материалов (НСМ) сформировалась как самостоятельная подотрасль горного производства в связи с программой интенсификации строительства с использованием сборного железобетона, принятой более 50 лет назад для обеспечения ускоренных темпов жилищного строительства. Продукция, относимая к НСМ, выпускалась ранее в значительных объемах, и мощности отдельных карьеров достигали 1 млн. м3 в год.

Промышленность НСМ имеет особенности, проявляющиеся в необходимости в ряде случаев принимать необычные, для других горных отраслей, технологические решения и использовать оборудование, создаваемое с учетом специфики данного горного производства. К этим особенностям относятся следующие:

— разнообразие свойств полезных ископаемых: от песков до высокоабразивных изверженных пород прочностью 250-300 МПа и более,

— количество карьеров насчитывает многие тысячи, при разбросе их производительности — от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов кубометров полезного ископаемого,

— необычные требования к горной массе, предназначенной для переработки: минимальное содержание мелких частиц и сохранение природной прочности,

— жесткая связь работы карьера и ДСЗ,

— постоянное повышение требований к характеристикам продукции и расширению ее номенклатуры.

По объему добываемого минерального сырья промышленность НСМ России и многих других стран значительно опережает любую другую отрасль. В 2006 г. в России произведено около 300 млн. м3 НСМ, из которых 57% продукции

— из скальных горных пород. В США в 2005 году произведено 2.9 млрд.т (около 1.9 млрд. м3). Доля НСМ, производимых из скальных пород, в США примерно соответствует российской. Причем, доля щебня, производимого из скальных пород, растет при снижении доли песчано-гравийной смеси и гравия. Это связано не только с запросами рынка, но и с изменениями состояния минеральной базы.

Основными потребителями НСМ в России и других странах мира являются бетонщики и строители автодорог, которые предъявляют не совпадающие по некоторым позициям требования к характеристикам продукции.

Из шести видов продукции, учитываемых Росстатом, более половины — приходится на щебень, в т.ч. щебень, изготавливаемый из гравия. В некоторых странах мира щебень из этого сырья относят к песчано-гравийной продукции (из-за чего происходит путаница при сравнении данных).

Наибольшим спросом пользуется щебень из прочных изверженных пород, особенно щебень 1 группы, так называемый «кубовидный». Согласно действующему в России ГОСТ 8267-93 к 1 группе относят щебень, содержащий не более 10% зерен пластинчатой и игловатой формы, то есть имеющих соотношение максимального и минимального размеров частиц более 3:1. Такой щебень перевозят в России на расстояние до 2 тыс. км, а также импортируют из Украины и Беларуси.

Производство щебня 1 группы сопряжено со значительным увеличением объема отсевов дробления, основная часть которых — около 90% (примерно 40 млн. м3) в год не находит покупателей и складируется в отвалах. Повальное увлечение щебнем 1 группы, более дорогим и ресурсоемким, нельзя считать оправданным. По мнению авторитетных специалистов-железобетонщиков, для большинства строительных объектов допустимо содержание в щебне зерен пластинчатой и игловатой формы в пределах 35%.

Щебень из изверженных пород марок по прочности М1200-М1400 и по морозостойкости F200-F300 с небольшим содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы нужен лишь для ответственных конструкций, прежде всего, высотного домостроения, в которых применяются бетоны марки М600-М1000.

Развитие строительных технологий потребовало расширения ассортимента продукции. Предприятия в развитых странах выпускают десятки фракций песка, гравия и щебня, а также их смесей в соответствии со стандартом EN-12620. Пески — в диапазоне 0.063-2(4) мм, щебень — 2-56 мм. Отечественные предприятия расширили номенклатуру продукции до 9-10 и более наименований при разработке не только прочных изверженных, но и скальных осадочных и песчано-гравийных пород [1].

Сырьем для производства НСМ являются различные горные породы (их количество достигает 100 наименований). Все виды горных пород сырьевыми балансами сводятся к трем видам полезных ископаемых (табл. 1, 2). Приведенные в таблицах сведения показывают, что в эксплуатацию вовлечена примерно половина разведанных месторождений. За последние годы, как показали исследования М.И. Лопатни-кова, несмотря на снижение объема добычи в несколько раз, количество разведанных и разрабатываемых месторождений значительно увеличилось. Это произошло не благодаря разведке новых, а постановке на учет выявленных ранее месторождений и проявлений, среди которых преобладают месторождения с малыми запасами. По той же причине сокращаются средние размеры месторождений [2].

Среди поставленных на учет и эксплуатируемых месторождений средняя мощность вскрыши и коэффициент вскрыши несколько возрастают, сокращается количество месторождений с высоким качеством сырья. Следует отметить, что месторождения, расположенные вблизи крупных населенных пунктов и имеющие значительные запасы качественного сырья, в основном отработаны. По этой причине актуальным становится вопрос использования вторичного сырья, прежде всего вскрышных и вмещающих пород и отходов переработки полезных ископаемых различных отраслей горной промышленности, а также отходов строительства для производства НСМ. Если в России из отходов строительства вырабатываются едва ли более 1 млн. м3 щебня в год (учет этой продукции статистические органы не ведут), то в развитых странах их объемы составляют десятки млн. тонн: 60 млн.т в Германии, 30 млн. в Англии, 24 млн. во Франции [3], в США более 100 млн.т. В этом просматривается не только забота об экологии, но и стремление получить дополнительный доход, даже при незначительных объемах потенциальной продукции. Так, в США стало повсеместной практикой при подготовке территории под застройку раздельно складировать почвенный слой, песок и песчано-гравийную смесь, которые впоследствии используются самими строителями или продаются по рыночным ценам.

Технологии горных работ

Особенности технологии производства НСМ, прежде всего процессов добычи и переработки минерального сырья, отражаются на выборе схемы вскрытия месторождения, системы разработки и ее параметров. Существенные перемены в технологию разработки и вскрытие месторождений вносит создание оборудования с новыми возможностями. Такого, как самоходные и передвижные дробильно-сортиро-вочные комплексы или оборудование для послойной выемки разнотипных и разносортных скальных и нескальных пород (горные комбайны фрезерного типа, мощные бульдозеры и рыхлительно-бульдозерные агрегаты).

На отечественных карьерах НСМ применяются традиционные для всех подотраслей горной промышленности виды бурового, выемочно-погрузочного и транспортного оборудования. Основные отличия парка горного оборудования отечественных карьеров НСМ от развитых стран заключаются в почти полном отсутствии на карьерах станков для бурения взрывных скважин малого и среднего диаметров с дизельными гидроприводами и лишь единичные примеры использования для выполнения основных технологических процессов погрузчиков, экскаваторов с гидроприводом, бульдозеров и колесных скреперов. Примерно 90% вскрышных пород и полезных ископаемых перевозится автосамосвалами, в то время как даже в развивающихся странах конвейерный транспорт широко используется для перемещения как нескальных, так и скальных полезных ископаемых (после дробления в стационарных или самоходных дробильных агрегатах).

В связи с тем, что, как правило, характеристики полезного ископаемого в пределах контура запасов изменяются в широких пределах по площади и мощности залежи, для большинства карьеров актуальна проблема поставки на дро-бильно-сортировочные заводы (ДСЗ) сырья с заданными характеристиками. Например, при изменении грансостава пе-счано-гравийных пород, т.е. соотношения между песком и гравийно-валунной составляющий, производительность перерабатывающего комплекса снижается на десятки процентов. Наличие в полезном ископаемом загрязняющих примесей, особенно древней пластичной глины в виде комков или примазок к валунам и кускам взорванных пород, резко ухудшает качество продукции. Надежных устройств для выделения пластичной глины до сих пор в мире не создано. Поэтому при эксплуатации месторождений стремятся нарезать уступы в соответствии с качественными характеристиками

полезного ископаемого. Вследствие чего, вместо максимальной высоты уступа 15 м при разработке экскаватором ЭКГ5 карбонатных пород, часто она находится в пределах 10 м, что приводит к выполаживанию угла откоса рабочего борта карьера и, как следствие, к изъятию горными работами большей территории.

Если полезная толща месторождения содержит породы, прочность которых существенно различается, предусматривают одновременную разработку нескольких горизонтов, осуществляя усреднение горной массы в приемном бункере ДСЗ. Один из надежных способов усреднения горной массы на складах — в отечественных карьерах, за редким исключением, не применяется. На зарубежных карьерах схема с усреднительным складом, расположенным между отделениями первичного и вторичного дробления, распространена как типовая. Емкость таких складов достигает 100 тыс. т и более. Кроме функций усреднения полезного ископаемого, склад еще играет роль буферного, обеспечивающего ритмичность и независимость работы карьера и ДСЗ.

Наличие прослоев некондиционных или разносортных пород, карстов и т.п. геологических нарушений требует обеспечения сохранности природной структуры массива для их последующей селективной разработки. Современные технологии взрывной подготовки скальных пород к выемке обеспечивают это применением различных способов взрывания. Благодаря чему создаются условия для управления качеством поставляемой горной массы. Однако мероприятия, охватывающие все процессы производства, предусмотренные системой менеджмента качества по стандарту ISO 9000, пока внедряются редко и осуществляются фрагментарно.

Технология переработки НСМ

Переработка горной массы на ДСЗ обычно строится на основе трехстадийного дробления. Поскольку характеристики полезных ископаемых весьма разнообразны, технологии переработки крупных предприятий проектируются индивидуально для каждого из них. В настоящее время неудовлетворенный спрос на щебень 1 группы заставил часть действующих предприятий ввести дополнительную стадию дробления. Новые технологические линии строят с применением дробилок, которые сконструированы специально для выпуска щебня с минимальным содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы. Эти схемы не требуют применения грануляторов.

Большинство ДСЗ построено десятки лет назад и отражают уровень знания о процессах переработки еще более раннего периода. На них велико количество ленточных конвейеров (приблизительно по 20 и 40 на ДСЗ, соответственно, средней и большой производительности). Это привело к тому, что процесс транспортировки оказался более энергоемким и дорогим, чем процессы дробления и грохочения вместе взятые. На основании таких данных И.Б. Шлаин и А.М. Петров в 1960х гг. сформулировали принцип создания ДСЗ для производства НСМ: «не транспортировать ничего лишнего».

Благодаря развитию горного машиностроения создаются условия для обеспечения горных

предприятий оборудованием все большей единичной мощности. Это позволяет формировать новые технологические линии, на основе использования однолинейных схем, в которых каждый процесс, кроме доставки горной массы, выполняется одной единицей оборудования. Такое возможно, если изменчивость качества полезного ископаемого не вынуждает одновременно эксплуатировать несколько забоев.

Ряд фирм организовал производство широкого типораз-мерного ряда самоходных и передвижных дробильно-сор-тировочных комплексов, оватывающего большой диапазон производительностей. Благодаря применению таких комплексов резко сократились сроки строительства предприятия. Их применение внесло коренные изменения в технологию и организацию горных работ, а также в переработку минерального сырья. В передвижных и самоходных комплексах обычно применяются технологии, базирующиеся на двухстадийном дроблении. Следует отметить на этом фоне, что, к сожалению, отечественные машиностроительные предприятия не наладили выпуск надежных комплексов подобных типов. Поэтому на карьерах началось массовое внедрение зарубежной техники.

Применение самоходных и передвижных комплексов создает возможности для снижения численности рабочих и существенного роста производительности труда (по последнему показателю отечественная промышленность НСМ отстает от развитых стран в 10 раз). Снижение численности персонала позволит изменить структуру эксплуатационных затрат, в которой доля заработной платы в среднем по подотрасли составляет 1/3.

Объемы строительства, в том числе на рассредоточенных и линейно-протяженных объектах, в нашей стране постоянно растут, что соответствует мировым тенденциям. Другая тенденция, которая сохранится в перспективе, состоит в сосуществовании крупных и маломощных горных предприятий. Чтобы обеспечить выпуск конкурентоспособной продукции отечественными предприятиями НСМ малой производительности, необходимо безотлагательно организовать выпуск надежного выемочно-погрузочного и перерабатывающего оборудования соответствующих типоразмеров.

Приходится с сожалением констатировать, что собственники и руководство большинства отечественных предприятий машиностроения для горной промышленности не стремятся налаживать серийное производство новых видов оборудования. И эта ниша рынка обречена на заполнение импортными машинами, отличающимися высоким техническим уровнем и более высокими ценами.

Потребители НСМ нередко предъявляют претензии к качеству продукции, хотя цены на щебень, производимый из прочных изверженных пород, приближается к мировым. Улучшить качество продукции и расширить ее номенклатуру большинство предприятий сможет только после реконструкции производства, что требует значительных инвестиций. Для многих предприятий реконструкция или создание новой технологической линии сопряжены с получением заемных средств. Практика обеспечения кредита основными фондами горных предприятий проблематична и для боль-

шинства из них малоперспективна: банки неохотно предоставляют кредиты горным предприятиям подотрасли, поскольку большая часть их основных фондов сосредоточена в горных выработках и сооружениях (ДСЗ, дамбы и т.п.), практически неликвидных. Создавшееся положение тормозит техническое переоснащение предприятий.

Анализ происходящих перемен, отражающих, в частности, и процессы глобализации экономики, позволил выявить следующие тенденции развития промышленности НСМ [4]:

— непрерывный рост в развитых и развивающихся государствах объемов производства НСМ и расширение их номенклатуры в связи с совершенствованием строительных технологий,

— создание широкого спектра типов оборудования, предназначенного для выпуска НСМ и учитывающих специфику подотрасли,

— объединение предприятий в национальные и мировые компании и холдинги, которые включают, наряду с крупными предприятиями, и предприятия небольшой производственной мощности, выпускающие конкурентоспособную продукцию,

— вовлечение в эксплуатацию месторождений маломасштабных и с более сложными геологическими условиями.

1. Харо О.Е. Левкова Н.С. и др. Номенклатура нерудных строительных материалов и перспективы ее расширения. Строительные материалы, №12/2005, с. 81.

2. Лопатников М.И. Сырьевая база производства нерудных строительных материалов Российской Федерации. Строительные материалы, №8/2006, с. 42-43.

3. Повторное использование дробленого бетона. Бетон и железобетон, №4/2004, с. 24

4. Буткевич Г.Р. Состояние и направления развития горной отрасли промышленности строительных материалов, Строительные материалы, №8/2006, с. 6.

Одним из незаменимых элементом в строительстве минерального происхождения являются нерудные строительные материалы. Их используют для изготовления бетона и асфальтобетона, стеновых камней и блоков, облицовочных изделий и дорожно-строительных материалов.

Нерудные материалы добывают в основном в карьерах. Скорее всего, в карьерах добывают осадочные и метаморфические породы, а потом, путем механической переработки, получают нерудные строительные материалы. К этой категории стройматериалов относят: песок , грунт , щебень , известковый щебень , отсев серый , строительный камень (гранит и прочие), известняк , глину и минеральные вещества .

Классификация происходит по нескольким показателям:

• плотности и пористости материала,
• природности (песок, щебень, гравий) и искусственности (бетон, керамзит),
• размерам зерен : крупные — размер зерна от 5 мм и выше, и мелкие — не более 5 мм.

Для получения материала высокого качества необходимо правильно произвести:

• сортировку ,
• дробление ,
• шлифование ,
• полирование природных материалов.

При заказе песка или щебня с доставкой, следует обратить внимание на его зерновой состав , форму зерен , морозостойкость , прочность , содержание вредных примесей и характер породы .

Для повышения качества песка его необходимо промыть от примесей. Очищенный материал применяют для приготовления строительных растворов высокого качества.

Нерудный строительный материал доставляют:

• автотранспортом ,
• водным транспортом ,
• железнодорожным транспортом : полувагонами и думпкарами.

Хранение песка и щебня производится в складах, которые предназначены для приема и накопления сыпучих материалов, достижения соответствующего материала путем смешивания и деления по фракционному составу. Их также хранят раздельно по классам, группам и фракциям в условиях, предохраняющих их от загрязнения и увлажнения в специальных упаковочных мешках. Доставка песка и щебня в Ленобласти и по Санкт-Петербургу осуществляется самосвалами от 10 до 40 м3. Цена за куб щебня, песка зависит напрямую от района доставки нерудного материала.

Нерудные строительные материалы широко используются в дорожных и строительных работах: для укладки оснований дорог , постройки оснований фундаментов , дренажных систем , крупных и высокопрочных сооружений из бетона , для отсыпки дорог , для производства широкого спектра железобетонных конструкций , производства бетона и различных видов асфальта .

Мы рады предоставить вашему вниманию всю необходимую информацию по следующим вопросам: