Щебень гранитный ГОСТ характеристики и отличия от гравийного

Основные отличия гравия от щебня

При покупке строительного материала можно столкнуться с определенными трудностями, поскольку не все люди знают, чем отличается щебень от гравия. Два этих материала представляют собой нерудные материалы, которые очень похожи по внешнему виду друг на друга. Именно по этой причине могут возникать определенные трудности при их выборе. Но, несмотря на это, отличия их довольно существенны, а потому необходимо обладать полной информацией, чтобы подобрать именно тот состав, который потребуется для конкретной ситуации. Если приобрести материалы без предварительного изучения характеристик, есть шанс купить некачественный образец, что приведет к разрушению или порче постройки.

Особенности и характеристики щебня

Щебень представляет собой сыпучий материал, который добывается с помощью дробления или естественного способа. Смесь могут добывать из закрытых и открытых карьеров, после этого он подвергается тщательной очистке. Все эти операции выполняются в зависимости от способа получаемых размеров частиц, или фракции.

Диаметр зерна будет напрямую влиять на цену по которой продают щебень, а также на сферу использования. Щебень подразделяют на несколько разновидностей, но в любом случае это остаётся сыпучим материалом, который имеет примерно одинаковые размеры, формы и химический состав гранул.

Основной характеристикой является способ добычи. От этого будет зависеть теплопроводность, морозоустойчивость, а также адгезия. Щебень может быть:

  1. Гранитный, представляющий собой самый дорогой вариант. Добывается дроблением и просеиванием гранитных пород.
  2. Гравийный щебень – самый популярный вид, который используется в разных видах строительства. Получают из горных пород, имеющих среднюю твердость.
  3. Известняковый щебень – самый дешевый вариант, который получается после переработки добытых кусков известняка. Структура материала довольно пористая, а потому высокие нагрузки не сможет выдержать, но материал имеет хорошую морозоустойчивость.

Как выглядит гранитный щебень

Имеется много основных показателей этого сыпучего материала. Особую роль играет морозоустойчивость, а также радиоактивность щебня. Первый показатель важен, поскольку определяет в каких температурах можно применять различные марки. Второй показатель говорит о том, насколько безопасен материал для человека и окружающей среды. Основными характеристиками являются фракционность и лещадность, поскольку они определяют сферу, а также стоимость, по которой можно продавать материал.

Щебень делят на несколько основных групп по размерам гранул. Мелкие имеют диаметр от 5 до 20 мм, средние – 20-40, крупные – 40-70. Самым универсальным вариантом является мелкий и средний вид.

Щебень ещё делится на несколько групп лещадности -15, 25, 35, и до 50%. Чем меньше этот показатель, тем дороже будет стоить материал.

Особенности и характеристики гравия

Гравий – это осадочная горная порода, состоящая из различных кусков горы, ее обломков. Материал очень гладкий, поскольку вода обмывает края, стачивая их, в породе нет резких выступов. Состав материала может быть очень неоднородным. Можно наблюдать разные виды рассматриваемой смеси, а также горных пород. Именно по этой причине свойства гравия сильно отличаются.

Гравий может быть:

  1. Горный.
  2. Ледниковый.
  3. Водный.

Первая разновидность получается, когда разрушаются горные породы под воздействием различных внешних факторов. Водный добывается в руслах рек, у берегов моря, а также озер. Под воздействием воды куски камней постепенно обтачивается. Последний вид связан с движением ледников. Горные породы перетираются и в результате получается гравий, которые можно использовать в строительных нуждах.

Горный гравий

Классифицируется порода по основным признакам, которые необходимы для эксплуатации и строительства различных сооружений. По размерам частиц гравий разделяется на пять категорий и может достигать 7 см в диаметре. Механическая устойчивость и прочность материала зависит от состава, а также структуры. Этот параметр имеет большое значение, особенно в том случае, если гравий приобретается для строения дорог.

Примеси. К примесям в большинстве случаях относят глину, а также пыль. Большое количество примесей наблюдается в горных породах гравия, а также при собирании в сухих руслах рек.

Специалисты отдельно отмечают содержание различных вредных примесей в составе. Если не обращать внимание на эти характеристики, то качество получаемого бетона сильно ухудшится, а в результате образуется сильная коррозия, от которой в последствии будет проблематично избавиться. Некоторые примеси также могут оказывать негативное влияние на человеческий организм, поскольку они токсичные.

Читайте также:
Эргономика ванной комнаты

Отличительные признаки щебня от гравия

После изучения отдельных характеристик, можно выяснить, чем отличаются эти два материала.

Несмотря на то, что в применение гравий и щебень очень похожи (материалы используют для декоративных и строительных нужд), но разница между ними существенна, и в первую очередь зависит от происхождения. Гравий, к примеру, добывают и под водой, а не только в горах.

Отличаются гравий и щебень по трем основным параметрам, но имеются еще несколько дополнительных.

Форма

Чтобы изготовить щебень применяют дробление горной породы, а при производстве гравия этого не требуется, поскольку это готовый природный продукт, который формируется под действием естественных процессов. Из этого можно сделать вывод, что гравий будет выглядеть наиболее аккуратным он не имеет острые края. Щебень же, получаемый путем дробления, всегда будет угловатым и неаккуратным по сравнению со вторым видом.

Щебень от гравия отличается по форме и размеру

Размер

Гравий и щебень также отличаются в плане размеров частиц. Имеется даже специальная таблица размеров разного вида щебня. На этот показатель следует обращать внимание при покупке.

Сцепление

Когда материалы используются для строительных нужд, очень важно обращать внимание на сцепление цементного раствора с добавлением этих частиц. Качества можно добиться с применением щебня. Именно его чаще всего используют для возведения фундаментов.

Прочие параметры

К иным характеристикам можно отнести декоративность материалов. Щебень очень сложно использовать для декоративных целей, но при этом он обладает лучшими техническими характеристиками. Щебень имеет неровную структуру, а также непривлекательный цвет и по этой причине именно природный гравий в большинстве ситуаций применяют для декорирования объектов. Также именно гравий обладает большим разнообразием цветов, что и делает его подходящим камнем для украшения. Им выкладывают стены частных домов, бордюры около дорожек, а также внешнюю сторону фонтанов. Щебень обладает однообразием цвета, но что касается гравия, то тут можно разгуляться в этом плане. Гравий является наиболее предпочтительным вариантом, если необходимо украсить ландшафт. Разноцветные гладкие зерна придают более эффектный вид территории, а поэтому щебень для декоративных целей не подходит.

Внимательно изучив статью можно разобраться во всех нюансах разобранных материалов и понять, чем отличается гравий от щебня. А поскольку различия довольно существенны, крайне важно разобраться с этим вопросом, чтобы в итоге приобрести необходимый для строительства материал.

Виды щебня и его применение

СОДЕРЖАНИЕ:

Что такое щебень? Гле применяется этот строительные материал? Какие виды, типы, фракции щебня бывают? Щебень относится к строительным материалам. Его получают путем измельчения различных горных массивов, которые определяют виды щебня по происхождению. Также существует различие по видам щебня, в зависимости от фракционного состава.

Технические свойства щебня

В зависимости от вида щебень обладает определенными техническими характеристиками. При выборе вида щебня необходимо учитывать не только его фракционность, но и характеристики. В разных строительных работах требуютс различные виды щебня, и от правильного выбора фракции может зависеть качество всей работы.

В соответствии с ГОСТ различают следующие основные характеристики щебня:

  • Морозоустойчивость. Это свойство показывает способность щебня выдерживать попеременную заморозку и оттаивание во влажном состоянии при сохранении свойств и структуры. По морозоустойчивости типы щебня бывают: высокоустойчивые (F200,300,400), устойчивые (F50,100,150) и неустойчивые (F15,25).

  • Прочность характеризует способность щебня выдерживать нагрузки определенной величины. По прочности щебень различают: сверхпрочный (М1400-М1600), высокопрочный (М1200-1400), прочный (М800-М1200), средней прочности (М600-М800), слабой прочности (М300-М600), очень слабой прочности (М200).
  • Лещадность. Это основная и очень важное свойство щебня, показывающее наличие сравнительно ровных граней (сторон) на «зернах» в общей массе щебня. По лещадности щебень бывает: кубовидный – 1 группа, улучшенный – 2 группа, обычный – 3 группа. Самым эффективным является щебень 1 группы лещадности. Он легок в трамбовке, более прочный. Кубовидный щебень – прекрасный материал для создания фундаментов и дорожного покрытия.

Виды щебня по происхождению

В зависимости от того, из какой горной породы был произведен материал, различают следующие виды строительного щебня:

  • гранитный;
  • гравийный;
  • известняковый (доломитовый);
  • шлаковый;
  • сланцевый;
  • вторичный.

Гранитный щебень выпускается на основе гранитного горного массива. Как правило, данный вид щебня имеет красноватую расцветку и неровные грани. Однако, это лишь улучшает способность сцепляться с цементным раствором в бетонной смеси, что обеспечивает хорошие прочностные характеристики.

Читайте также:
Фольгированный изолон и его применение

В настоящее время производится несколько видов гранитного щебня в зависимости от фракции. Крупность «помола» щебня из гранита может варьироваться от 0-5 мм до 70-120 мм. Гранитный щебень является широко востребованным строительным материалом, благодаря отличным техническим характеристикам. В зависимости от фракционного состава, гранитный щебень применяется в различных сферах.

Гравийный щебень получают методом просева карьерных пород, либо взрывным способом в разработках каменных скал. Щебень представляет сероватую массу различного фракционного состава. Для выпуска щебня руководствуются по ГОСТ 8267-93, где прописаны требуемые технические характеристики материала и технология производства. По сравнению с гранитным, гравийный щебень обладает меньшей прочностью, что предопределяет сферу его применения.

Самая большая марка по прочности гравийного щебня составляет всего М 1200. Хотя гравийный щебень уступает гранитному в таких характеристиках, как прочность и внешний вид, он обладает достаточно большим рядом преимуществ. Процесс добычи гравийного щебня гораздо легче, чем гранитного и требует меньших усилий и средств. Дело в том, что скальные породы менее прочны, по сравнению с гранитными, а значит для их разработки потребуется менее мощное оборудование и машины. К тому же гравий считается весьма распространенным материалом, что также обуславливает сравнительно небольшую себестоимость материала.

Распространенность «месторождений» гравийного щебня способствует большой конкуренции в добыче данного материала, что также снижает его рыночную стоимость. Гравийный щебень обладает более низким радиоактивным фоном, нежели гранитный. Гравийный щебень выпускается четырех фракций: 3-10 мм, 5-20 мм, 5-40 мм, 20-40 мм.

Известняковый (доломитовый) щебень, как правило, применяется в строительстве в мало нагружаемых конструкциях. Его можно использовать для производства штучных изделий из железобетона с условием, что на данные детали не будет оказываться большая нагрузка. Известковый щебень представляет собой продукт дробления осадочных горных пород, состоящих в основном из карбоната кальция. Известняковый щебень добывают в карьерах. Материал достаточно широко распространен, поэтому известняковый щебень стоит довольно-таки недорого.

Известняковый щебень обладает небольшой прочностью, поэтому сфера его применения гораздо уже, чем гранитного или гравийного. Щебень широко применяют в дорожном строительстве при прокладке дорожного полотна с малой нагрузкой. Также известняковый щебень широко применяют в производстве извести, соды и минеральных удобрений. Известковый щебень выпускается трех видов фракций, которые определяют сферу их применения. Щебень из известняка выпускается фракциями 5-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм.

Шлаковый щебень является доступным строительным материалом, получаемым из отходов металлургической и химической промышленности, а также при сжигании твердого топлива. Шлаковый щебень обладает высокой плотностью. Его плотность выше, чем у гранитного щебня. Однако, высокая плотность характеризует большую массу материала, что в строительстве является достаточно весомым недостатком. Шлаковый щебень имеет более высокий коэффициент водопоглощения, по сравнению с гранитным. Поэтому конструкции, возведенные с таким щебнем не должны часто контактировать с влагой.

Шлаковый щебень также не должен подвергаться частому замораживанию, ведь характеристики по морозостойкости этого материала весьма малы (всего 15 циклов против 300 циклов гранитного щебня). Применение шлакового щебня целесообразно в случае полноценного учета всех его недостатков. В целом, в зависимости от фракции (0-5, 5-20, 20-40, 40-70, 70-120 мм) шлаковый щебень достаточно часто применяют в гражданском и дорожном строительстве, а также в производстве строительных материалов.

Сланцевый щебень – материал, получаемый из горных пород вулканического происхождения. Внешне сланцевый щебень будет выглядеть, как насыпь камня продолговатой, плоской формы. По цвету сланцевый щебень может быть бордовым, желтым, коричневым, серым, антрацитовым или зеленым. Сланцы довольно широко применяют в строительстве и производстве материалов. Например, существует порода сланцев, при раскалывании которых, образуется множество тончайших пластинок. Такие сланцы применяют для кровельных материалов.

Продукт дробления сланца – щебень, также широко используется в строительстве. Сланцевый щебень применяют для строительства дорог и монолитных железобетонных конструкций, а также для декорирования ландшафта. В зависимости от фракции, сланцевым щебнем украшают элементы декора прилегающей территории, создают интересные дорожки. Однако, следует учитывать, что перед тем, как выбрать конкретную фракцию и вид сланцевого щебня, необходимо детально изучить его характеристики.

Читайте также:
Угольный фильтр для вытяжки: отличный способ очистить воздух в помещении

В настоящее время достаточно распространен, так называемый, вторичный щебень. Его получают путем дробления строительного мусора. Производят вторичный щебень путем дробления монолитных конструкций, предварительно удалив из них армирующий каркас и металлические закладные детали при первичном расколе.

Вторичный щебень благодаря достаточно низкой себестоимости обладает весьма дешевой ценой. Так, например, при сравнении с гранитным, вторичный щебень из строительного мусора будет стоить примерно в два раза дешевле. Удешевление бетона, получаемого на основе вторичного щебня, будет составлять до 30%, по сравнению со смесями на гранитном заполнителе. Однако, такая дешевизна материала также свидетельствует о его сниженных показателях по прочности и морозостойкости. Максимальные марки по прочности и морозостойкости вторичного щебня составляют М800 и F150 соответственно. Однако, даже при таких показателях вторичный щебень можно применять в различных сферах.

На портале stroyka.ru вы сможете изучить информацию по видам щебня с представленными цветными фото материалов, а также узнать где купить щебень по наиболее низкой цене.

Виды гравийного и гранитного щебня по фракционному составу

Говоря о том, какие виды щебня бывают, не стоит забывать о его фракционном делении. В зависимости от исходного сырья, тот или иной щебень выпускается нескольких типов фракций. Наиболее распространены в строительстве гранитный и гравийный щебень.

Гравийный щебень фракции 3-10 мм идет в отсев, 5-20 мм используют при производстве небольших по габаритам строительных изделий (тротуарная плитка и т.п.), 20-40 мм – для более крупных монолитных изделий (например, кольца для колодца). Щебень из гравия фракции 20-40 мм широко используют для производства различных бетонов и железобетонных конструкций.

Гранитный щебень имеет более разнообразную фракционность. В зависимости от типа фракции гранитного щебня зависит и его применение. Так, например, фракция гранитного щебня 5-20 мм считается мелкой и широко используется для монолитного строительства.

Щебень средней фракции 20-40 мм также отлично подходит для бетона и производства железобетонных конструкций. Крупная фракция 20-40 и 40-70 мм целесообразна при необходимости выпуска больших объемов бетона, а также для заливки крупных, массивных конструкций. Такой щебень подходит для возведения промышленных объектов и автомобильных дорог. Фракции гранитного щебня 70-120, 120-150, 150-300 еще могут называться бутом. Такой щебень, как правило, применяют в более декоративных целях. Например, для возведения каменных заборов и изгородей. Самая мелкая фракция гранитного щебня 0-5, 0-20, 0-40 мм широко применяется в дорожном строительстве.

Сфера применения щебня

Типы щебня весьма разнообразны. Однако, применение щебня в строительстве чрезвычайно распространено и востребовано. В настоящее время применение щебня при возведении зданий, сооружений и дорог затрагивает практически все этапы строительства. Благодаря качественному щебню получаются прочные, долговечные конструкции, обеспечивающие безопасность возводимых зданий и сооружений.

Однако, щебень также широко применяется в таких прикладных сферах, как ландшафтный дизайн. Мелкие фракции можно смело использовать для отсыпки в клумбах, создания альпийских горок, а крупные – для выкладывания дорожек или каменных изгородей.

Щебень гранитный ГОСТ характеристики и отличия от гравийного

Оставьте ваши контакты и мы свяжемся с вами

В чем отличия между гранитным, гравийным и известняковым щебнем

И гранитный и известняковый щебень добываются путем дробления скальных пород. В итоге получаются камни разной фракции. Подробнее о его видах и характеристиках можно узнать из нашей статьи. Гравий же – природный материал и его «производство» заключается в сборе с месторождений.

Сам по себе, любой из этих стройматериалов не имеет аналогов, благодаря уникальным качествам. Для каждой породы они свои, и в этой статье мы разберем, чем отличается щебень гранитный, гравийный и известняковый.

Свойства гранитного щебня

Это прочный материал, способный выдерживать большие нагрузки. По этой причине он используется в промышленном строительстве и возведении дорог. Та же прочность сделала эту породу идеальным кандидатом для производства тяжелых бетонов. Гранитный щебень также можно встретить и в составе аэродромных и асфальтных покрытий дорог.

Разные фракции гранитного щебня

Еще одно ценное качество гранита – его эстетическая привлекательность. Благодаря широкому спектру оттенков и блеску, получаемому при полировке породы, его часто применяют при декорировании парков, садовых дорожек и в других отделочных работах вместе с валунами и глыбами.

Читайте также:
Старинный сундук из бруса своими руками

Главный недостаток гранитного щебня – в высоком уровне радиоактивности. Точнее, есть породы, в которых этот показатель находится на допустимом уровне, но без проведения экспертизы, это узнать очень сложно. К тому же, порода с низким фоном заметно дороже. Если рассматривать, чем отличается гранитный и известняковый щебень – главные их различия именно в прочности и экологичности.

К другим недостаткам рассматриваемого материала можно отнести:

  • Большой вес, усложняющий транспортировку и увеличивающий нагрузку на строение.
  • Более высокую стоимость по сравнению с гравием и известняком.

Но, несмотря на это, гранит по-прежнему занимает лидирующие позиции в строительной отрасли.

Характеристики известнякового щебня

Как уже упоминалось выше, главные отличия щебня гранитного и известнякового – в удароустойчивости и экологичности. Известняк менее прочный, но в некоторых случаях этим можно пренебречь. Так, при постройке частных малоэтажных домов и других строений, которые не будут нести серьезные нагрузки, разумнее использовать более легкие, дешевые и экологически чистые материалы.

Светло-желтый известняковый щебень

Известняковый щебень также широко используется:

  • При изготовлении ж/б продукции.
  • В производстве портландцемента.
  • В стекольной промышленности для улучшения прочностных характеристик.

Также рассматриваемый материал применяется в металлургии как флис.

Как видите, сферы применения хоть и схожие, но все же отличаются. Поэтому ответ на вопрос, «какой щебень лучше – гранитный или известняковый?» будет меняться в зависимости от того, о каком роде деятельности будет идти речь.

Свойства гравийного щебня

Если рассматривать гравийный щебень, отличия его от известнякового и гранитного – в его природном происхождении. Минимум технологических процессов (отсутствие этапа дробления) влияет на стоимость, которая ниже, чем у материалов, добытых в карьерах. Но форма отдельных камней отшлифована ветром, дождем, грунтовыми водами и другими природными факторами. По этой причине их прочность и характеристики адгезии заметно ниже. К тому же здесь сложно точно отследить процент примеси слабых пород.

Так, гравийный щебень не используется при строительстве дорог, а лишь для возведения насыпей. Но, в то же время, он превосходит искусственные по своим эстетическим характеристикам (камень-то природный), и куда больше подходит для мощения парковых тропинок и создания композиций в ландшафтном дизайне.

Природный гравийный щебень идеально подходит для ландшафтного дизайна

В чем разница между гранитным, известняковым и гравийным щебнем – выводы

Итак, подводя итоги, отметим главные отличия рассматриваемых стройматериалов:

  • Гранитный щебень – самый прочный, тяжелый и дорогой. В основном используется для производства тяжелых бетонов, в промышленном строительстве и при возведении дорог.
  • Известняковый щебень – немного менее прочный, более легкий и занимает второе место по стоимости. Используется в частном строительстве, при производстве портландцемента, бетона и стекла.
  • Гравийный – наименее прочный, натуральный, самый дешевый камень. Применяется там, где на прочности можно сэкономить без ущерба для строительства. Подходит для организации насыпей дорог, засыпки детских площадок и гравийных дорог. Идеален для использования в ландшафтном дизайне.

Если нужно подобрать материал под ваши потребности, свяжитесь с нашими менеджерами – они предоставят исчерпывающую информацию о нашей продукции и помогут с покупкой.

ГОСТы щебня и все многообразие различий

Щебень — это сыпучий гранулированный материал, получаемый в результате измельчения и последующего просеивания горных пород. В зависимости от происхождения, щебень подразделяется на четыре основных вида: гранитный, гравийный, известняковый, вторичный. Для производства первых трех используются природные породы (щебень из природного камня ГОСТ 8267-93), четвертого — искусственные каменные материалы (ГОСТ 25137-82). Классификация, область их применения и технические характеристики регламентируются действующими стандартами.

Основные действующие ГОСТ на щебень для строительных работ

Ниже приведен классификатор ГОСТов на щебень:

  • ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород».
  • ГОСТ 5578-94 «Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов».
  • ГОСТ 3344-83 «Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства».
  • ГОСТ 7392-2014 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути».
  • ГОСТ 22856-89 «Щебень и песок декоративные из природного камня».
  • ГОСТ 25137-82 «Материалы нерудные строительные, щебень и песок плотные из отходов промышленности, заполнители для бетона пористые».
  • ГОСТ 8269-87 «Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ».
Читайте также:
Элегантная скатерть крючком. Схема
Основные отличия щебня разных видов по ГОСТ

Щебень различают по фракционному составу:

  • 0-5 мм — отсев;
  • 5-10, 5-20, 10-20 мм — мелкая фракция;
  • 20-40 мм — средняя фракция;
  • 25-60, 20-70, 40-70 мм — крупная фракция;
  • 40-200 мм — бут или бутовый камень.

В зависимости от происхождения, каждый из видов щебня имеет свои индивидуальные характеристики:

  • Прочность — максимальная нагрузка, которую способен выдержать образец, не начав при этом разрушаться. В зависимости от минимальных и максимальных прочностных показателей, щебни принято разделять на марки 200 и 1400. Чем выше прочность, тем более обширна область применения. Примером является щебень шлаковый для дорожного строительства — ГОСТ указывает на высокие прочностные показатели (от М300 до М1200).
  • Лещадность — это процент содержащихся в определенном объеме щебневых материалов плоских (игловатых или пластинчатых) частиц, которые негативным образом влияют на его эксплуатационные свойства (чем меньше их процент в составе, тем выше качество щебня). В связи с этим щебень принято делить на следующие групп: кубовидная, улучшенная и обычная. Лещадность щебня крайне важна при влиянии на бетон и его характеристики, поскольку щебень является главным его заполнителем. Измеряется показатель лещадности обычно в процентах (%). Различные типы строительных работ предъявляют свои требования по лещадности.
  • Морозостойкость — количество циклов замерзания и оттаивания, в результате которых материал не подвергается разрушению. С учетом данной характеристики он подразделяется на марки: минимально возможный уровень морозостойкости — F15, максимальный — F400.
  • Радиоактивность — естественный радиоактивный фон щебневых материалов. 1 класс применяется для проведения широкого спектра работ, 2 класс — для строительства дорожного покрытия.

Если у вас остались какие-либо вопросы или вы хотите оформить доставку щебня в Санкт-Петербург или Ленинградскую область, свяжитесь с нами по указанному телефонному номеру или посредством онлайн заявки на сайте. Компания НК «Миллениум» готова предложить выгодные условия сотрудничества и всегда будет рада видеть вас среди своих клиентов.

Плотность латуни, ее цвет и другие свойства и характеристики

Латунь, как известно, представляет собой сплав меди с цинком, в который в незначительных количествах могут добавляться и другие химические элементы. Химический состав определяет свойства латуни, которые следует обязательно учитывать, подбирая материал для решения конкретных технологических задач.

Пруток латунный – один из полуфабрикатов, поставляемый для различных отраслей промышленности

Общие свойства

Добавление цинка к меди (а именно так производят латунь) позволяет получить сплав, отличающийся от основного металла не только своими свойствами и цветом, но также и более низкой стоимостью. При этом плотность итогового сплава, в котором цинк может содержаться в количестве 5–45%, незначительно отличается от аналогичного параметра основного металла – меди. Для увеличения твердости латуни, а также улучшения ее антифрикционных и других механических свойств в процессе производства ее подвергают различным видам дополнительной обработки.

Основные виды латуней. Желтым цветом выделены сплавы, используемые для пайки и сварки

Если говорить о наиболее значимых свойствах латуни, то к ним следует отнести:

  1. высокую устойчивость к коррозии в обычных условиях эксплуатации;
  2. достаточно хорошую стойкость к воздействию агрессивных сред, таких как водно-солевые растворы, углекислый газ, органические кислоты;
  3. красивый светло-золотистый цвет, что позволяет использовать этот материал для изготовления предметов декоративного назначения (которые даже на фото выглядят очень привлекательно);
  4. подверженность обработке методами пластической деформации как в горячем, так и в холодном состоянии (при этом, что немаловажно, цвет готового изделия практически не изменяется);
  5. невысокую электро- и теплопроводность;
  6. простоту и невысокую стоимость производства;
  7. возможность применять пайку с использованием как мягких, так и твердых припоев.

Благодаря своей высокой декоративности и практичности латунь часто применяется для отделки кухонной мебели

Отдельные марки латуни, в частности те, в химическом составе которых содержится более 20% цинка, плохо переносят повышенную влажность: в таких условиях поверхность изделий из них может растрескиваться. Ситуация еще более усугубляется, если во влажной атмосфере, в которой эксплуатируются такие изделия, содержится значительное количество аммиака. Тогда латунь не только покрывается трещинами и утрачивает первоначальный цвет, но и теряет свои хорошие эксплуатационные характеристики.

Читайте также:
Современная комната для девушки: выбор стиля интерьера

Между тем можно улучшить свойства латунных сплавов данной категории, если изделия из них после производства одним из методов пластической деформации подвергнуть отжигу при температуре 240–260°. Такая процедура, которую часто называют нагартовкой, приводит к повышению прочности и твердости латуни, а также снятию остаточных напряжений в ее внутренней структуре.

Улучшение эксплуатационных характеристик

Чтобы улучшить такие свойства латунных сплавов, как плотность, цвет, твердость, антикоррозионная стойкость и другие, в них, кроме меди и цинка, добавляют легирующие элементы, к числу которых относятся олово, железо, мышьяк, алюминий, никель, марганец и др. Количество таких элементов, добавляемых в состав латуни, очень незначительно. Как правило, оно не превышает нескольких процентов. Самыми значимыми свойствами, которые удается улучшить в процессе легирования латуни, являются кавитационная плотность, износостойкость и устойчивость к коррозии.

По диаграммам видно, насколько латуни прочнее и тверже меди благодаря легирующим элементам

Легирующие элементы, добавляемые в химический состав латуни, по-разному влияют на ее свойства. Так, кремний при превышении его содержания в сплаве, уменьшает его плотность и, соответственно, ухудшает его прочностные характеристики. Если же в дополнение к кремнию в латунь добавить свинец, то она окрасится в красивый цвет, а ее антифрикционные свойства усилятся.

Чтобы улучшить такое свойство латуни, как временное сопротивление на разрыв, в ее состав добавляют олово, алюминий или марганец. Если латунь легировать марганцем и железом, количество которых не должно превышать 2–3%, можно значительно улучшить ее коэффициент относительного удлинения. Что характерно, другие химические элементы, используемые для легирования латуни, ухудшают данный показатель.

Физические свойства простых латуней (нажмите для увеличения)

Для повышений коррозионной устойчивости латуни в ее состав добавляют такие элементы, как никель, алюминий, олово и марганец. Особенно стоит отметить никелированную латунь, которую из-за цвета называют белой. Поверхность изделий из таких сплавов за счет содержания в их составе никеля не подвержена растрескиванию даже при эксплуатации в условиях повышенной влажности.

Добавление олова в состав латуни позволяет увеличить ее плотность и, соответственно, такое ее свойство, как прочность. Изделия из таких сплавов можно успешно эксплуатировать в соленой воде. Среди большого разнообразия марок латуни есть специально созданные для применения в условиях постоянного воздействия морской воды.

Химический состав и примеры применения латуней, содержащих олово (нажмите для увеличения)

Свинец в латунь добавляют преимущественно для того, чтобы обеспечить ей хорошую обрабатываемость резанием. Этот элемент обеспечивает формирование короткой и хорошо ломающейся стружки в процессе обработки на токарном, фрезерном или сверлильном оборудовании. Кроме того, содержание свинца при обработке латуни металлорежущими инструментами гарантирует получение поверхности с небольшими показателями шероховатости.

Достаточно редким элементом, при помощи которого выполняют легирование латуни, является мышьяк. Изделия, изготовленные из такой латуни, успешно эксплуатируются в пресных высокоагрессивных жидких средах, находящихся в состоянии нормальной или повышенной температуры. Если в химический состав латуни, легированной мышьяком, добавить железо и никель, то изделия из нее можно успешно эксплуатировать в кислотных и щелочных средах.

Хорошо поддаются резке, в том числе лазерной, латуни с содержанием цинка менее 42%

Преимущества и недостатки литейных латуней

Латуни, относящиеся к категории многокомпонентных, делятся на две большие группы:

  • литейные;
  • обрабатываемые методами пластической деформации.

Медно-цинковые сплавы, относящиеся к литейной категории, активно используются в современной промышленности. Высокой популярности таких материалов способствует то, что они демонстрируют низкую склонность к газонасыщению, что, в свою очередь, позволяет получать из них отливки с высокой плотностью и достойной устойчивостью к коррозии. Хорошему раскислению таких латуней, происходящему в процессе литья, способствует то, что некоторая часть цинка при выполнении плавки испаряется.

Химический состав литейных латуней (нажмите для увеличения)

К наиболее значимым свойствам латуней, относящихся к литейной категории, следует причислить:

  • высокую текучесть в расплавленном состоянии;
  • незначительную усадку в процессе выполнения литья;
  • механические характеристики, во многом схожие с аналогичными параметрами оловянных и алюминиевых бронз;
  • простоту и невысокую стоимость производства, если проводить сравнение с технологией получения бронзовых сплавов.

Области применения литейных латуней

Металлы данной категории имеют и некоторые недостатки.

  • В процессе выполнения литья в изделиях могут формироваться кристаллизационные раковины достаточно большого размера.
  • В латунь необходимо добавлять специальные флюсы, чтобы минимизировать потери цинка, которые происходят в результате испарения данного металла.
Читайте также:
Электрика, освещение, схемы, ремонт

Исправление таких недостатков, связанных с плавлением латуни, сопряжено со значительными финансовыми затратами. Если не предпринимать таких мер, повышающих себестоимость готового сплава, то большую его часть придется отправить на вторичную переработку.

Деформируемые латунные сплавы

Латуни, готовые изделия из которых и заготовки для дальнейшей обработки, производят методами пластической деформации, могут относиться к одно- или двухфазным. Сплавы первой категории содержат в своем химическом составе не более 30% цинка, вторые – 40–45%.

Области применения деформируемых двойных латуней

Двухфазные латуни хорошо поддаются пластической обработке только в горячем состоянии, при этом цвет их поверхности остается неизменным. В холодном состоянии они демонстрируют очень невысокую пластичность. Латуни однофазной группы, также отличающиеся постоянством цвета, можно подвергать обработке методами пластической деформации как в холодном, так и в горячем состоянии.

Сферы применения деформируемых многокомпонентных латуней

Предметы из латуни отличаются не только своим привлекательным внешним видом, о чем можно судить даже по фото, но и отличными механическими свойствами, что позволяет успешно использовать их не только в декоративных, но и в практических целях.

В заключение небольшое видео об особенностях латуни и нюансах ее производства.

Физические свойства латуни, ее плотность и применение

Из сплава меди и цинка производят сплав, который получил название латунь. При этом от процентного соотношения этих чистых металлов изменяются многие свойства сплава, например, плотность латуни, ее пластичность, электропроводность и другие. Помимо основных металлов, в состав сплава входят другие элементы, влияющие на получение специальных свойств латуни, необходимых для конкретного применения.

Историческая справка

Согласно историческим сведениям, первыми металлами, которые использовал человек, были медь и золото. Оба металла являются очень мягкими в чистом состоянии, поэтому их использование в жизнедеятельности человека является достаточно ограниченным. В частности, медь использовалась древними людьми с момента начала использования ими огня, а со времен Римской империи этот металл стал более интенсивно применяться в изготовлении труб, военного оружия, украшений для статуй и для других целей.

Для улучшения характеристик чистых металлов, например, большей твердости и прочности, со временем человеку пришла мысль смешивать их. Так, приблизительно в 3500 году до нашей эры в Месопотамии получили бронзу — сплав меди с оловом, который обладал высокой сопротивляемостью к коррозии и был более прочной, чем каждый чистый металл по отдельности. Благодаря этим свойствам бронзу стали использовать для производства оружия и орудий труда.

Около 1400 года до нашей эры была открыта латунь — сплав цинка и меди, который демонстрировал великолепную устойчивость против деформации, обладал высокой пластичностью при низких и высоких температурах и имел высокую устойчивость к коррозии и механическому износу. Однако ее использование приобрело массовый характер только в 250 году до нашей эры с началом производства монет в Римской империи.

С этого времени применение латуни стало осуществляться в самых различных областях человеческой деятельности начиная от вооружения и заканчивая ювелирными украшениями. В XV веке она стала использоваться для производства астрономических инструментов, а с появлением печати сплав стал активно применяться в типографии. С середины XVI века в Европе болты и гайки изготавливались главным образом из латуни, меди и бронзы. Этот сплав использовали для изготовления шестерен часовых механизмов, а в XVII веке в Голландии латунь использовали для изготовления оптического телескопа.

Состав и свойства сплава

Пропорции металлов в сплаве могу широко варьироваться, что влияет на создание материала с нужными свойствами. В индустриальных сплавах процентное содержание цинка всегда ниже 50%. Состав определяет следующие свойства материала:

  • плавкость;
  • способность к формовке;
  • ковкость;
  • способность к штамповке;
  • способность к механической обработке.

При низких температурах из латуни можно делать листы различной толщины либо вытягивать проволоку. Плотность латуни и температура плавления также зависят от состава. В общем случае удельный вес латуни меняется от 8,4 г/см3 до 8,7 г/см3, а точка плавления находится между температурами 900 °C и 940 °C.

Читайте также:
Термонож для пенопласта: как сделать нож для резки пенопласта

Чистая медь имеет плотность 8,96 г/см3 и температуру плавления 1084 °C, а чистый цинк обладает плотностью 7,14 г/см3 и температурой плавления 420 °C, то есть эти два свойства латуни близки к свойствам меди, ввиду ее большего относительного количества в сплаве в сравнении с цинком.

Главным образом изделия из латуни используются в качестве декоративных украшений благодаря их внешнему виду и блеску, похожему на золото. Также используют этот сплав в устройствах, в которых требуется небольшое трение между рабочими деталями, например, в замках и различных вентилях. Находит сплав и свое применение в электрических приборах, а также благодаря своим акустическим свойствам он применяется в изготовлении некоторых музыкальных инструментов таких, как трубы и колокольчики.

Человечество знакомо с латунью с доисторических времен, еще до открытия самого цинка. Изначально этот сплав получали путем смешивания меди и минерала гемиморфита, который является естественным источником цинка. Шахта по добыче гемиморфита была открыта в одной из деревень современной Германии. Эта шахта функционировала во времена Римской империи. В процессе смешивания меди и гемиморфита при высокой температуре цинк выделяется из этого минерала и сплавляется с медью.

Физические свойства латуни включают в себя следующие характеристики:

  • способность подвергаться механической обработке как при низких, так и при высоких температурах;
  • высокая сопротивляемость процессам окисления и коррозии, даже в условиях агрессивных сред;
  • высокая износоустойчивость;
  • высокая электропроводность;
  • пригодность для многоразовой переработки;
  • способность сохранять свои свойства при воздействии высоких температур.

Виды латуни

Виды латуни отличаются друг от друга различным содержанием цинка в составе. В зависимости от процентного содержания цинка в сплаве различают три основные группы:

  • Первая группа с процентным содержанием цинка меньше 34%.
  • Вторая группа с процентным содержанием цинка от 33 до 44%.
  • Сплавы третьей группы содержат больше 42% цинка и имеют ограниченное применение.

Классификация сплавов

Согласно такому делению на группы в зависимости от содержания цинка, вводят следующую классификацию обычных латуней:

  • Красные сплавы. В основном они используются в ювелирной промышленности благодаря внешнему виду (латунь может выглядеть как золото). Материал с 10% цинка подобен бронзе, поэтому используется в качестве ее имитации; 15% цинка придает материалу красноватый цвет, этот сплав используется в радиаторах автомобилей; сплав с 20% цинка обладает хорошей вытяжкой, поэтому используется для изготовления труб.
  • Желтые материалы. Цинка в них содержится от 25% до 35%. Применяются в основном для гильз и рессор.
  • Альфа-бета латуни с соотношением цинка от 36 до 42%. Они менее податливы, чем красные и желтые латуни, поэтому их не используют для изготовления пластин при низких температурах. Механическую обработку альфа-бета сплавы проходят при высоких температурах, поэтому в XIX использовались для некоторых корабельных конструкций.

Некоторые сплавы получили название специальных, например, сплав «симилор». Симилор состоит из 80% меди и 20% цинка. Другими специальными материалами являются «металл принца Альберта» (меди 86%, цинка 14%), «крисокола» (82% меди, 6% цинка, 6% олова).

Помимо основных элементов, в состав латуней входят другие элементы в минимальных количествах, поэтому эти сплавы являются податливыми и пластичными при низких температурах, а некоторые материалы не являются пластичными ни при каких температурах. Все типы этого материала становятся хрупкими вблизи температуры плавления.

Благодаря входящему в состав цинку, латунь является более твердой, чем чистая медь. В то же время сплав легче обрабатывать на различных механических станках, легче чеканить и выплавлять изделия. Также сплав устойчив к процессу окисления в условиях солевой среды, а его пластичность позволяет изготавливать тонкие металлические листы. Пластичность зависит от трех факторов: температуры, структуры и состава, причем даже минимальные количества других элементов могут значительно изменить это физическое свойство сплава.

Способность к механической обработке латуни значительно повышается, если в нее добавить небольшое количество свинца. Этот элемент практически не растворяется в ней и образует глобулярные частицы, которые значительно облегчают процесс механической обработки. Кроме того, свинец является хорошей смазкой из-за низкой температуры плавления, этот факт значительно снижает износ режущего инструмента при обработке материала. Латунь практически не подвергается термической обработке, для нее используют лишь процессы рекристаллизации и гомогенизационного отжига.

Читайте также:
Спальное место в кухне: из чего можно выбрать и как разместить

Специальные материалы

Специальными латунями считаются материалы, в которые, помимо меди и цинка, добавляют другие элементы в небольшом количестве с целью придания им соответствующих свойств. Самыми распространенными специальными латунями являются следующие:

  • с добавкой алюминия;
  • добавка железа увеличивает твердость и жесткость сплава по сравнению со стандартной латунью;
  • добавка свинца придает материалу механическую сопротивляемость и увеличивает способность к обработке;
  • добавка марганца увеличивает прочность материала и снижает его ковкость и тягучесть;
  • добавка олова придает прочность материалу при вытяжке, одновременно повышая его коррозионную стойкость. В данном случае существует два известных сплава: «металл адмирал», который обладает высокой стойкостью к коррозии, поэтому используется в качестве труб конденсаторов; «морская латунь» — содержит в своем составе 40% цинка и широко используется в сладкой и соленой воде;
  • добавка кремния (так называемый бронсил) повышает коррозионную стойкость и используется при изготовлении вентилей, насосов и шестерен;
  • сложная латунь с добавлением различных элементов, что придает ей высокую стойкость к окислению и кавитации, поэтому она входит в состав винтов кораблей.

Области применения

Использование латуни охватывает самые разнообразные сферы человеческой деятельности. Так, золотистый цвет сплава обусловил его использование в бижутерии и в различных декоративных элементах. Также его используют в котельном деле, при производстве военного снаряжения и амуниции, при изготовлении проволок и труб конденсаторов, электрических терминалов и денежных монет.

Благодаря устойчивости к разрушению в соленой воде металл используется при изготовлении снаряжения различных морских судов, а его акустические свойства позволяют делать духовые инструменты: трубы и аккордеоны. Благодаря бактерицидным свойствам, сплав используется для изготовления дверных ручек в больницах и госпиталях.

Если говорить о применении в качестве декора, то следует выделить производство ламп, светильников, карнизов и некоторых ювелирных изделий. Такого рода вещи производятся в основном в странах восточной Европы, на территории стран СНГ, а также во многих арабских и некоторых государствах Азии.

Одно из интересных свойств латуни, которое является необычным для металлов, заключается в отсутствии искр при механическом воздействии на изделие. Эта уникальная характеристика дает возможность использовать материал в качестве сосудов для хранения и транспортировки легковоспламеняющихся жидкостей.

Благодаря легкости механической обработки, высокой износостойкости и невысокой цене, материал используется для изготовления разнообразных вентилей. Из-за высокой сопротивляемости коррозии и кавитации используется латунь для изготовления винтов судов. Также материал использует при производстве некоторых деталей современных компьютеров.

Латунь

Латунь представляет собой сплав на основе металлов: меди и цинка. Содержание цинка в сплаве может быть от 5 до 45%. Цинк дешевле, по сравнению с медью, по этой причине введение его в сплав не только улучшает механические, антифрикционные и технологические свойства, а ещё и снижает стоимость латуни.

Латунь можно назвать самым диковинным сплавом древности. В Римской империи производство сплава началось в I веке до нашей эры. Среди драгоценных металлов латунь занимала третье место после серебра и золота. На Востоке о сплаве известно с VIII века. Источником меди, свинца и серебра считается рудник Анарак, который находится в северном Иране. Есть данные об использовании латунных сплавов в VIII-IX столетиях на Северо-Западном Кавказе. По «шелковому пути» жители Северного Кавказа могли купить латунь из Малой Азии. В Англии в 1781 году латунь была изготовлена при сплавлении меди с цинком.

Классификация латуней

В зависимости от химического состава различают:

  • Простые (двухкомпонентные) латуни . В их составе только медь и цинк. Маркируются простые латуни буквой «Л» и цифрой, которая обозначает соотношение меди в процентах. Например: в состав Л85 входит 85% меди и 15% цинка.
  • Специальные (многокомпонентные) латуни . Они содержат медь, цинк, свинец, алюминий, железо и другие элементы, улучшающие основные свойства материала. Такие элементы называются легирующими. Маркируются специальные латуни буквой «Л», а также буквами и цифрами, обозначающими легирующие дополнительные элементы и их количество в процентах. Например: ЛА77-2 содержит 77% меди, 2% алюминия и 21% цинка.

Специальные латуни подразделяются на классы, названные по главному легирующему элементу (марганцевые, алюминиевые, кремнистые, оловянные, никелевые, свинцовые).

По степени обработки латуни бывают:

деформируемые (латунная лента, проволока, труба, латунный лист);
литейные (арматура, подшипник, детали приборов).

Читайте также:
Способы расчета количества утеплителя для крыши

Подробнее о сплавах латуни

Существует также классификация по количеству цинка в сплаве:

• 5-20% цинка – красная латунь (томпак);
• 20-36% цинка – желтая латунь.

Основные свойства латуни

Латуни хорошо поддаются обработке давлением. Механические свойства сравнительно высокие, коррозионная устойчивость удовлетворительная. Если сравнивать латуни с бронзой, то их прочность, устойчивость к коррозии и антифрикционные свойства меньше. Они не очень устойчивы на воздухе, в соленой морской воде, углекислых растворах и растворах многих органических кислот.

Латунь красивого цвета и в сравнении с медью обладает лучшей коррозионной стойкостью. Однако с увеличением температуры растёт и скорость коррозии. Наиболее заметен этот процесс в тонкостенных изделиях. Спровоцировать коррозию могут: влажность, следы аммиака и сернистого газа в воздухе. Для предупреждения этого явления латунные изделия подвергают низкотемпературному обжигу после обработки.

Практически все латуни при понижении температуры (до гелиевых температур) остаются пластичными и не становятся хрупкими, что даёт возможность использовать их в качестве хорошего конструкционного материала. За счёт более высокого показателя температуры рекристаллизации (300-370°С), чем у меди, при высокой температуре ползучесть латуней будет меньше. При средней температуре (200-600°С) возникает явление хрупкости, так как нерастворимые при невысоких температурах примеси (например: свинец, висмут) образуют хрупкие межкристаллические прослойки. При повышении температуры снижается ударная вязкость латуней. В сравнении с медью показатели электропроводности и теплопроводности латуней ниже.

Рассмотрим, как легирующие элементы оказывают влияние на свойства латуней.

  • Олово значительно увеличивает антикоррозийные свойства в морской воде, повышает прочность сплава. Латуни с оловом часто называют морскими.
  • Марганец увеличивает прочность, сопротивление коррозии. Марганцевые латуни часто сочетают с оловом, железом и алюминием.
  • Никель повышает коррозионные свойства и прочность в различных средах.
  • Кремний понижает прочность и твердость, а также улучшает свариваемость. Латуни, содержащие кремний и свинец, обладают хорошими антифрикционными свойствами. Такими сплавами можно заменить более дорогостоящие, например оловянные бронзы.
  • Свинец значительно улучшает обрабатываемость резанием, но в тоже время ухудшает механические свойства. Свинцовые латуни называют автоматными, так как они обрабатываются на станках-автоматах. Данный сплав является самым распространённым.
  • Алюминий снижает летучесть цинка, за счёт образования на поверхности расплавленной латуни защитной плёнки (оксида алюминия).

Способы получения

В технологии получения латуни задействованы процессы медной, цинковой промышленности, а также переработка вторсырья. Сырьём для производства сплавов являются заготовки меди, цинка и других металлов для получения многокомпонентных сплавов. Также используются собственные отходы производства и вторичное сырьё. Все заготовки изготовлены в соответствии с ГОСТ.

Для плавки латуни используют различные виды плавильных печей, применяющихся для плавки медных сплавов. Самыми эффективными являются электрические индукционные низкочастотные печи с магнитопроводом. Плавку проводят под вытяжной вентиляцией, поскольку некоторые элементы сплава интенсивно испаряются и могут навредить здоровью человека. Сплав нежелательно перегревать, из-за вероятности возгорания на воздухе некоторых компонентов. В качестве шихт для плавки латуни используют чистые и оборотные металлы.

Предварительно сырьё подготавливают, а печи очищают. Разогретую до красного каления медь помещают в печь, а затем добавляют кусковые заготовки цинка. Во время плавки медно-цинковых сплавов берут во внимание значительную окисляемость цинка. Для уменьшения окисляемости проводят ряд мероприятий. Для изготовления многокомпонентных сплавов в первую очередь добавляют медь, а затем с осторожностью остальные компоненты.


Однородную массу разливают в формы для получения литейной латуни. В результате получаются слитки плоской и круглой формы. Деформируемые сплавы после отливки подвергаются процедуре деформации. Полученные изделия различаются по степени закалки и старения, а также твёрдости материала. Предварительная термическая обработка заготовок значительно увеличивает прочность и коррозионную устойчивость латуни.

Применение

Из латуни производят охлаждающие системы для моторов, разнообразные втулки, переходники. Сплав используется в строительной сфере. Например, для изготовления сантехнического оборудования и элементов дизайна. Элементы для крепежа, такие как болты и гайки, также производят из латуни. Этот сплав применяется в судостроении и при изготовлении боеприпасов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: