Номенклатура минерально-строительных материалов включает следующие группы грузов: инертные строительные материалы, вяжущие строительные материалы, штучные. - презентация

1

2 Номенклатура минерально-строительных материалов включает следующие группы грузов: инертные строительные материалы, вяжущие строительные материалы, штучные строительные материалы (грузы). Первые две группы относятся к насыпным грузам, по своему гранулометрическому составу обладают свойствами общими для насыпных грузов; такими как просыпание в щели и выдувание с поверхности груза в вагонах в теплое время года, смерзаемость зимой при отрицатель­ных температурах воздуха. Влажность минерально-строительных грузов определяет слеживаемость, уплотнение, теплостойкость, коррозионность. Абразивность влияет на сохранность подвижного состава. Ми­нерально-строительные грузы обладают свойствами адгезии (прилипа­ние, притяжение) к стенкам вагонов и других средств перевозки и хра­нения, а так же аутогезией взаимодействием (притяжением) частиц груза между собой, что способствует более полному и быстрому высы­панию из вагонов. Строительные штучные грузы отличаются большим разнообразием видов и габаритов. К штучным строительным грузам относятся: стено­вые материалы (кирпич, природный камень и др.), изделия из дере­ва (блоки оконные, дверные, паркет и др.), кровельные материалы (толь, рубероид) и др. Указанные грузы, как правило, перевозятся в пакетиро­ ванном виде

3 К инертным строительным грузам относится большое количество наименований, марок и разновидностей материалов, которые употребляются в различных отраслях строительства. Инертные строительные материалы включают: песок, гравий, песчано- гравийную смесь, щебень различных сортов и другие виды продукции. Песок мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая не менее чем на 50 % из зерен кварца, полевых шпатов и других минералов и горных пород размерами 0,052,0 мм и более. Песок бывает речным, горным, овражным, морским. В песке могут быть примеси пылевидных и глинистых частиц, обломки горных пород. Речной песок самый чистый, морской загрязнен солями и требует промывки чистой пресной водой. Горный и овражный часто загрязнен глиной, что снижает прочность строительных растворов. В речном песке, добываемом в русле высохших рек, сочетаются два редко встречающиеся вместе свойства: крупность до 2,6 мм и высокая

4 очитка от посторонних включений, глинистых примесей, органических остатков - это делает его универсальным строительным материалом. Гранулометрический состав включает четыре группы песка в зависимости от размеров отдельных частиц: песок пылевидный с частицами размером до 0,05 мм; мелкий от 0,05 до 0,25 мм; средний 0,250,5 мм; крупный 0,52,0 мм и более. Сыпучесть песка зависит от влажности. Наибольших значений угол естественного откоса (около 40°) достигает при влажности песка 510 %. Дальнейшее увеличение влажности снижает величину угла естественного откоса до 2025°. Влажность различных по высоте слоев песка неодинакова и возрастает с понижением уровня слоя от поверхности. Стойкость к химическому воздействию щелочей цемента необходимо учитывать для песка, предназначенного в качестве заполнителя при производстве бетона. Стойкость песка определяется по минеральнопетрографическому составу и содержанию вредных компонентов и примесей. Песок строительный природный предназначен для применения в качестве заполнителя тяжелых, мелкозернистых, ячеистых и других видов бетона, строительных растворов, приготовления сухих смесей для устройств покрытия автомобильных дорог и аэродромов.

5 Песок из отсевов дробления горных пород, имеющий истинную плотность зерен более 2,8 т/м 3 или содержащий зерна пород и минералов, относимых к вредным компонентам, в количестве, превышающем допустимое их содержание, или содержащий несколько различных вредных компонентов, выпускают для конкретных видов строительных работ по техническим документам, разработанным в установленном порядке и согласованным со специализированными в области коррозии лабораториями. Перевозят песок насыпью на открытом подвижном составе. Гравий природный представляет собой образовавшуюся в результате выветривания горных пород рыхлую смесь зерен различных материалов (крупностью 5150 мм), входящих в состав изверженных (реже осадочных) горных пород. Существует специально изготовленный искусственный гравий, получаемый путем дробления твердых горных пород. По условию залегания гравий разделяют на речной, морской и горный (овражный). Зерна речного и морского гравия истираются при переносе водой и имеют округлую форму. Зерна горного гравия остроугольные. Речной и морской гравий обычно более чистый, содержит меньше глинистых и органических примесей, чем овражный. В морском гравии имеются примеси известняковых зерен и обломков раковин. Гравий с размером 2040 мм называется галькой.

6 К особым свойствам гравия относятся прочность и морозостойкость. Прочность характеризуется маркой, определяемой по дробимости гравия при сжатии (раздавливании) при специальных испытаниях и характеризуется потерей массы зерен в процентах (пыль отсеивается). Морозостойкость гравия характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, при которой потери в процентах по массе гравия или щебня не превышают установленных значений. Гравий должен быть стойким к воздействию окружающей среды. Стойкость гравия определяют по минерально-петрографическому составу исходной горной породы и содержанию вредных компонентов и примесей, снижающих долговечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетонных изделий и конструкций. Гравий перевозят на открытом подвижном составе (в полувагонах), с обязательным применением мер, исключающих потери этих грузов от выдувания и просыпания в щели и дефекты кузова вагона или в хоппер - дозаторах. Щебень используют в строительстве как в чистом виде (например, для отсыпки дорожного полотна), так и в качестве наполнителя при производстве бетона и асфальтобетона. Щебень из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью более 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

7 Щебень является одним из основных материалов, который применяется для строительства, реконструкции, ремонта и содержания автомобильных и железных дорог. От качественных характеристик щебня в значительной мере зависят потребительские свойства (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность автомобильных дорог. Особенно это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды (кубовидный щебень), непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта и находящихся под воздействием природных факторов (переменный температурно – влажностный режим, многократное замораживание – оттаивание, действие солнечной радиации и т.д.) и антигололедных химических средств. Основными свойствами щебня. как и всех минерально-строительных грузов, рассмотренных выше являются: прочность, морозостойкость, истираемость, форма зерна, водопоглощение, радиоактивность, адгезия, содержание загрязняющих и химических вредных примесей. Прочность щебня характеризуется пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе

8 строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками). В зависимости от марки по прочности щебень делят на группы: высокопрочный Ml , прочный М , средней прочности М600800, слабой прочности М300600, очень слабой прочности М200. Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, а так же используется высокопрочный щебень из твердых горных пород (состоящих из других структурных минералов), в том числе базальтовый щебень с маркой прочности М В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, ответственных фундаментах. Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. Лещадность. В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (термин происходит от породы рыбы лещ, т.е. «лещадный щебень» означает «плоский как лещ») и игловатой форм. К зернам пластинчатой и игловатой форм относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе): кубовидная до 15 %;

9 улучшенная от 15 % до 25 %; обычная от 25 % до 35 %; обычная от 35 % до 50 %. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, что влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее, например, при производстве бетонов позволяет существенно снизить расход цемента, а в дорожном строительстве позволяет уменьшить на 50 % время и трудозатраты по укладке асфальтобетонного покрытия; приближает коэффициент уплотнения асфальтобетонной смеси к единице, что обеспечивает не только долговечность дорожного покрытия, но и повышает его морозостойкость. Радиоактивность щебня. При производстве щебня и гравия должна производится радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой определяют класс щебня по радиоактивности и виды работ для которых его можно использовать. Первый класс по радиоактивности используется для вновь строящихся жилых и производственных зданий и сооружений. Второй класс для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки. Третий класс для дорожного строительства вне населенных пунктов.

10 Адгезия это одна из специфических характеристик щебня. Она отражает оценку качества сцепления битумных вяжущих с поверхностью щебня. Щебень перевозится в специализированных открытых думпкарах, хоппер - дозаторах или полувагонах. Доломит осадочная карбонатная горная порода, целиком или преимущественно состоящая из минерала доломита. Используется как огнеупорный материал и флюсы в металлургии, сырье в химической промышленности и стекольном производстве. Доломит представляет собой однородную массу фракционных составляющих (частиц, кусков), обладающих взаимной подвижностью (сыпучестью). Поэтому доломит входит в перечень грузов, допускаемых к перевозке насыпью. Доломит относится к грузам, не требующим защиты от атмосферных осадков, поэтому может перевозиться насыпью в открытом железнодорожном подвижном составе, а также может перевозиться в специализированных вагонах. Перевозка данного груза в безлюковых (глуходонных) полувагонах вместо цельнометаллических полувагонов с люками разрешается при наличии у грузополучателей вагоноопрокидывателей или других средств их механизированной выгрузки. Доломитовая мука подвержена смерзанию, поэтому в

11 отношении этого груза перед погрузкой предпринимаются профилактические меры, предохраняющие данный груз от смерзания. В условиях устойчивых морозов эффективной мерой предохранения насыпных грузов от смерзания в вагонах в пути следования является предварительное(до погрузки) промораживание груза путем многократного пересыпания (перелопачивания) его массы экскаватором, скрепером, грейферным краном или другим механизмом. При этом необходимо, чтобы частицы груза как можно лучше обветривались наружным воздухом. Промораживание может считаться законченным после достижения в середине слоя пересыпаемого груза температуры 3 °С и ниже. Также эффективной профилактической мерой является смешивание влажной продукции с сухой. При разгрузке смерзшейся доломитовой муки для восстановления сыпучести используется механическое рыхление. Глина является продуктом выветривания богатых полевыми шпатами горных пород. Характерные особенности глины: пластичность, способность к слипанию и слеживанию. Глина мелкозернистый

12 природный материал, пылевидный в сухом состоянии, пластичный при увлажнении и камнеподобный после обжига. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинов. Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при распаде которого под воздействием атмосферных явлений образуется каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов. Различают несколько разновидностей глины. Большая часть добываемых и поступающих в производство глин составляет каолин. Каолин глина белого цвета, состоящая из минерала каолинита. Образуется при разрушении (выветривании) гранитов, гейсов и других горных пород, содержащих полевые шпаты, с размером частиц менее 0,005 мм. Каолин керамическое сырье (фарфор, фаянс, электротехнические изделия); применяется также в бумажной, текстильной и резиновой химической промышленности. Каолин перевозят насыпью в закрытых вагонах- хопперах, цементовозах, минераловозах. Каолин может перевозится в растворенном виде в цистернах. А также в крытых вагонах как сухой порошок в четырехслойных бумажных мешках. В зимнее время каолиновая глина перевозится в сухом состоянии в виде коржей, полученных из сушильных агрегатов. При отсутствии сушильных агрегатов глина каолиновая должна перевозиться в промороженном состоянии в виде кусков с подсыпкой и пересыпкой между кусками сухого каолина, так как каолин смерзается и сильно слеживается.

13 Каолин используется, кроме того, в медицине (под названием «белая глина»). Натуральный и очищенный он представляет собой легкий порошок, при соединении с водой он образует суспензию. Каолин абсорбирует жир и удаляет нечистоты из пор. Высоко ценится за свои очищающие и успокаивающие свойства. Используется при производстве пудры, кремов, зубных паст, косметических масок. Строительная глина глинистый сланец является вторым по важности материалом и используется широко в строительном деле. Очищенная глина, с чрезвычайно высокой температурой плавления, используется для изготовления огнеупорного кирпича и других жаропрочных изделий. Бентонит. Эта глина образовалась в результате распада вулканического пепла. В основном она используется в буровых растворах при бурении скважин. При погружении в воду она разбухает и увеличивает свой объем в несколько раз. Сукновальная глина ценится за ее отбеливающие свойства при очистке нефтепродуктов. Фильтры из сукновальной глины применяются при очистке растительных и минеральных масел. Гончарная глина, именуемая также комовой, находит применение при изготовлении посуды. Глина или глинистый сланец представляют собой важное сырье, которое вместе с известняком используется в производстве портландцемента.

14 Вяжущие строительные материалы могут быть неорганического и органического происхождения. Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластично – вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зерна песка, гравия, щебня. Это свойство вяжущих веществ используют для изготовления бетонов, силикатного кирпича, асбестоцементных и других необожженных искусственных материалов; строительных растворов кладочных, штукатурных и специальных. Неорганические вяжущие вещества включают воздушные, гидравлические и вяжущие автоклавного твердения.

15 Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе. Гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность (или даже повышают ее) не только на воздухе, но и в воде. Вяжущие автоклавного твердения это вещества, способные при автоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара, затвердевать с образованием прочного цементного камня. В эту группу входят: известково-кремнеземистые, известково-зольные, известково- шлаковые вяжущие, нефелиновый цемент и др. Органические вяжущие вещества приводят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением или растворением в органических жидкостях. К таким грузам относятся: битум, дегти, животный клей, полимеры и другие. К неорганическим вяжущим материалам относятся следующие виды грузов: известняк, известь, алебастр, жидкое стекло и другие. Известняк осадочная горная порода преимущественно из минерала кальцита. При действии даже слабого холодного раствора соляной кислоты происходит разложение кальцита и бурное выделение углекислого газа «вскипание». Это служит надежным методом определения известняка. В виде примесей известняка встречаются такие материалы как доломит, глины, песчаник и другие вещества. Внешний вид известняка весьма разнообразен. Чистые известняки белого или

16 светло-серого цвета, примеси органических веществ окрашивают известняк в темно - серый или в черный цвет, а оксиды железа в желтый, коричневый и красный. Гранулометрический состав от очень мелкого (менее 0,005 мм) до крупнокристаллического. Известняки залегают обычно в виде пластов, используются в строительстве при производстве вяжущих строительных материалов, в металлургии, в сельском хозяйстве, в искусстве. Известь относится к вяжущим строительным материалам, ее получают путем обжига известняка, мела и других кальциево-магниевых карбонатных пород. Тонкоизмельченную известь получают путем гашения или размола негашеной извести. По условиям твердения она разделяется на воздушную, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, обеспечивающую твердение растворов и сохранение ими прочности как на воздухе, так и под водой. В строительстве гашеная известь применяется для изготовления сухих строительных смесей, приготовления растворов для побелки помещений. приготовления строительных растворов, вяжущих материалов, известковых красок, силикатного кирпича и др. В химической промышленности известь применяется при производстве: кальцинированной, пищевой и каустической соды, в производстве карбида кальция, хлорной извести. Так же известь применяется в металлургической, сахарной, целлюлозно-бумажной промышленности. Известковые удобрения активно используются в сельском хозяйстве.

17 Они устраняют кислотность и улучшают микробиологическую деятельность в почве, улучшают физические свойства почвы. К перевозке по железной дороге известь негашеная может предъявляться в следующих видах: известь негашеная в бумажных пакетах массой 3050 кг, в мягких специализированных контейнерах (массой 1000 кг); известь гашеная (пушонка) насыпью и навалом в специализированных минераловозах. Известь негашеная и известь хлорная входят в перечень опасных грузов. Известь и изделия на ее основе включены в перечень грузов, перевозка которых должна сопровождаться документами, подтверждающими их радиационную безопасность. Цемент это собирательное название группы гидравлических вяжущих веществ, главной составной частью которых являются силикаты и алюминаты кальция, образовавшиеся при высокотемпературной обработке сырьевых материалов, доведенных до частичного или полного плавления. Цемент представляет собой порошок обычно серо-белого цвета. Исходным сырьем для производства цемента является известняк с различными минеральными добавками. Сырье размельчают и обжигают при температуре около 1450 °С. Затем производят тонкий помол клинкера. Добавки позволяют получить цемент с различными свойствами: ограниченной теплопроводностью, нужным цветом и т.д.

18 Основные виды цемента: портландцемент, шлаковые и пуццолановые цементы, глиноземистый цемент, специальные виды цемента (например кислотоупорный). Сырьем для него служат известковые, мергелистые глинистые породы и различные добавки (шлак, бокситы и др.). Цемент обладает важным свойством твердеть в воде. Цемент каждого вида может при твердении развивать различную прочность, характеризуемую маркой. Марки цемента регламентированы строительными нормами и правилами (СНиП) и ГОСТом. Выпускают цементы преимущественно марок 200, 300, 400, 500 и 600 (по показателям испытания в пластичных растворах). С повышением марки цемента эффективность его применения в бетонах часто возрастает за счет уменьшения удельного расхода вяжущего. Из числа цементов разных видов наиболее важное, значение имеет портландцемент. Портландцемент не всегда удовлетворяет отдельным специальным требованиям, которые предъявляют к бетонам и строительным растворам при различных условиях их применения. Поэтому промышленность выпускает некоторые разновидности портландцемента: быстротвердеющий, гидрофобный, пластифицированный и некоторые другие цементы. Гидрофобный цемент при перевозках и хранении даже в очень влажных условиях не портится. Поверхностно-активные вещества, содержащиеся в нем, оказывают пластифицирующее действие на бетонные (растворные) смеси, а также уменьшают водопроницаемость и повышают коррозионную стойкость и морозостойкость бетона. Цемент наиболее массовый и специфический груз среди вяжущих строительных материалов, к перевозке предъявляется насыпью (80 %)

19 Асбест (горный лен) один из важнейших видов минерального сырья. Асбест это белый или серый минерал, широко применяется в строительстве, энергетической, химической, автомобильной, текстильной и других отраслях промышленности. К важнейшим физико-химическим свойствам асбеста относятся: огнестойкость температура плавления 1500 °С, морозостойкость, высокая механическая прочность. Асбест не поддается воздействию кислот, щелочей, обладает небольшой теплопроводностью, способностью расщепляться на тончайшие волокна (имеют диаметр 0,5 мкм, длину до 18 мм, плотность волокон 0,7 т/м 3).

20 Асбест используется в электротехнике и строительстве для изготовления асбестоцементных, асбестобитуминированных и других изделий; в химической промышленности для производства кислотно-щелочных пластмасс, для производства защитной одежды. Из него изготовляются панели, плитки, шифер, трубы, огнестойкие текстильные материалы. Асбест применяется для защиты ракетных и космических аппаратов. Асбест может производиться в виде слоистых пластиков (текстолитов) или волокнитов по технологии полимерных материалов. Асбест высокотоксичный материал, канцерогенен. Асбест упаковывается в четырехслойные мешки из кравт - бумаги массой по 50 кг или в джутовые мешки. Хранят его в закрытых сухих и чистых складах или под навесом, защищая от воздействия осадков. Перегружать асбест следует осторожно, не бросая мешки, в противном случае происходит распыление груза, особенно коротковолокнистого. Перевозят асбест в крытых вагонах. Соль минерал, образующий залежи (NaCl, КСl). Применяется в различных отраслях промышленности, медицине; в сельском хозяйстве является необходимым компонентом при производстве комбикормов. Характерными свойствами соли являются растворимость, слеживаемость, восприимчивость к запахам и разрушающее действие на металл.

21 Соль, перевозимую навалом, хранят на открытых площадках, которые должны быть расположены в сухом месте и иметь бетонный, асфальтовый или деревянный настил. Вокруг площадок следует сделать бортовые заграждения, кюветы и водосборы. Соль на площадках укладывают в штабеля в виде усеченной пирамиды или конуса. Высота штабеля не влияет на качество соли и определяется допустимой нагрузкой на площадку. Соль в таре хранят на закрытых складах. Высота штабеля пакетированного груза определяется техническими возможностями погрузчиков. Соль при хранении в жестких емкостях (контейнерах) обладает аутогезией и адгезией, что затрудняет выгрузку, поэтому жесткие контейнеры делаются в виде усеченного конуса с расширением в сторону выгрузки и днищем, открывающимся по всему сечению уширенной части емкости. Мел это тонкозернистый, мягкий, белый известняк, состоящий из мелких обломков и целых известковых скелетов микроорганизмов (кокколитов, фораминифер и др.). Употребляется в цементной, стеклянной, резиновой и других отраслях промышленности; является одним из компонентов, входящих в состав комбикормов для питания сельскохозяйственных животных. Молотый мел имеет объемную массу при хранении в мешках 0,9 т/м 3, насыпью в штабеле 0,98 т/м 3, в кусках навалом 1,3 т/м 3. Мел в процессе хранения не слеживается и остается в рыхлом состоянии.