Песок как компонент бетона

Песок – это рыхлая смесь мелких частичек различных минералов и горных пород. Он образуется в процессе их длительной эрозии и разрушения. В составе песка чаще всего встречаются диоксид кремния (кварц) и карбонат кальция. Размер песчаных зёрен составляет 0,06 – 2 мм. По происхождению все пески делятся на: морские, эоловые, озёрные, аллювиальные и делювиальные. Если причиной появления песка являлась деятельность воды, то его частички имеют более гладкую и округлую форму.

Выбор песка

Если подробно углубиться в выбор заполнителя, то на рынке нерудных материалов можно встретить такие предложения, как речной, карьерный, морской, речной и кварцевый. Из всех составляющих для строительных смесей именно песок при правильном подборе дает возможность приготовить не только высококачественный состав, но и уменьшить количество дорогостоящих материалов. При этом надо отметить, что прочность расвора напрямую будет зависеть от качества песка, использованного при изготовлении материала.

Наличие в песке глины или глинистой примеси снижают прочность и морозоустойчивость бетона.

Если попытаться замешать несколько порций бетона из цемента одной марки, но песок использовать разный по техническим характеристикам, получатся смеси с абсолютно разными свойствами и характеристиками. При содержании в песке глины или глинистой примеси у бетона снижаются морозоустойчивость и прочность. Содержание глины – естественное свойство, такое «содружество» в природе встречается постоянно. Но обволакивая зерно песка, глина препятствует его сцеплению с цементом, при этом конечная конструкция получается значительно ослабленной.

Кому-то покажется, что выход прост – материал просто следует тщательно промыть. Но и это решение подойдет далеко не всем: конечно, в мытом песке содержится минимальное количество пыли и глины, однако и стоимость его несколько выше за счет дополнительной обработки.

Например, речной добывается из речного русла. Он заранее отмыт, у него однородная зернистость и, как правило, отличное качество. При серьезном строительстве в качестве заполнителя выбирать лучше именно этот материал – благодаря природному происхождению у него небольшое количество инородных органических или глинистых примесей, то есть в том, что касается технических требований, он идеален. Немаловажно и то, что речной относится к экологически чистым материалам, поэтому он отлично подходит для строительства жилых помещений. Если хочется, чтобы постройка прослужила как можно дольше, обращать внимание надо именно на такую разновидность заполнителя.

Какой песок лучше всего подходит для бетонных смесей

Рассматривая, какой песок используют для бетона большинство строительных организаций, следует особенно выделить природный речной песок, который добывают в песчаных карьерах. В этом случае песок сразу же промывается для устранения грубых механических включений. Наиболее чистым и качественным является речной песок, добываемый в водных карьерах или непосредственно в самих реках или водоемах. Он практически не содержит глинистых примесей и обладает оптимальной зернистой структурой.

Наличие глинистых примесей является важным фактором для определения качества речного песка. Чем меньше таких примесей, тем более добротным и пригодным для приготовления бетонных растворов является песок. Это объясняется способностью глинистых включений обволакивать зерна песка, что приводит к ухудшению соединения заполнителя с цементным камнем. В свою очередь, добавление глинистых песков в бетон напрямую приводит к сильному снижению его прочностных характеристик.

Говоря о том, какой песок лучше для бетона, следует выделить пески второго класса, пески первого класса и специальные пески. Пески второго класса признаны пригодными для приготовления таких бетонных смесей, которым не обязательно обладать высокой морозоустойчивостью и водонепроницаемостью. Пески первого класса отличаются повышенным значением прочности на сжатие и применяются преимущественно для тех бетонов, которые должны обладать низкой степенью истираемости, а также отличаться высокой устойчивостью к перепадам температур и воздействию высокой влажности.

Существуют также специальные пески, которые применяются для производства не только бетонных, но и железобетонных смесей. Такие бетоны, как правило, обладают самыми высокими показателями прочности на сжатие и, помимо всех прочих свойств, отличаются своей способностью противостоять воздействию различных агрессивных сред.

Пески первого класса входят в состав морозостойкой бетонной смеси

Песок для приготовления бетона

Всем известно, что песок, цемент, щебень и вода, замешанные в определенных пропорциях, создают такой суперпрочный стройматериал как бетон. Каждый ингредиент играет свою важную роль. Так, пески выступают неотъемлемой составляющей бетонной смеси, которая заполняет пространство между щебнем. Качество мелкого заполнителя играет ключевую роль, поскольку от правильного распределения внутреннего напряжения зависит износоустойчивость и прочность конечного продукта.

Общие требования при выборе

Песок для бетона, который применяют для изготовления бетонного раствора, должен соответствовать нормам ГОСТа. Материал подходит, если в его составе менее десяти процентов частиц с фракцией до 0,14 мм и не больше трех процентов примесей, представленных пылью, илом и глиной. Именно присутствие последней в смеси может негативно сказаться на морозоустойчивости и прочности бетона, поскольку она покрывает песчинки, не давая им надлежащим образом соединиться с остальными компонентами. Также, согласно нормам, не допускается содержания крупноразмерных частиц более 10 мм, а доля частиц размером 5-10 мм должна лежать в пределах пяти процентов от общей массы сыпучего составляющего. Органические вкрапления в материал, представленные гумусом или растительными элементами, должны отсутствовать.

Крупность частиц

Речной – наиболее оптимальный вариант наполнителя бетонных смесей.

Чтобы разобраться, какой песок нужен для бетона, сначала определяются с самым главным параметром при выборе сыпучего стройматериала — модулем крупности (фракции). Различают:

• очень крупный (размером более 3,5 мм);
• повышенной фракции (в пределах 3-3,5 мм);
• крупный (2,5-3 мм);
• среднего размера (2-2,5 мм);
• мелкий (1,5-2 мм);
• очень мелкий (1-1,5 мм);
• тонкий (0,7-1 мм);
• очень тонкий (до 0,7 мм).

Чтобы определить модуль крупности, производители просеивают песок поочередно через сита с фракциями 10 мм, 5 мм, 2,5 мм, 1,25 мм, 0,63 мм, 0,315 мм и 0,14 мм.

Упрощенная классификация может быть представлена так:

• мелкий;
• средний;
• крупный.

Изготовление бетона предполагает использование крупнозернистых песков с достаточным количеством более мелких зерен, иначе бетонная смесь будет содержать много пустот. Возникшие пустоты будет заполнять цемент, что означает увеличение себестоимости конечного продукта. Замечено, что песчинки одной и той же фракции плохо соприкасаются между собой, образуя больше свободного пространства. Поэтому массово пользуются смесью разных размеров частиц для получения наибольшей плотности между элементами.

Исходя из размера частиц, сыпучие материалы классифицируются на два класса. Первый класс отличается отсутствием микрочастиц менее 1,5 миллиметров в диаметре. Такой песчаный материал считают лучше, поскольку наличие очень мелкого заполнителя негативно сказывается на густоте оседания более крупных фракций. Второй класс, соответственно, включает в себя мелкие компоненты. Именно поэтому для приготовления качественного бетона используют сыпучие первого класса.

Виды

Виды песка.

Песок – это мелкозернистая горная осадочная порода, встречающаяся в готовом виде либо получена путем дробления пород. Помимо размера зерен, важным показателем выступает место добычи, которое определяет его свойства. Выделяют:

• речной;
• морской;
• карьерный;
• кварцевый.

Речному песку отдают предпочтение, поскольку в нем отсутствует глина и присутствует очень малое количество камня. Он несколько дороже остальных видов сыпучего, но лучший по качеству. Его песчинки однородны и имеют гладкую овальную форму, плотность их оседания значительно выше, нежели у карьерного, форма которого — не симметричная и имеет неровности на поверхности. Добывается он при помощи землесосных устройств, которые всасывают воду вместе с песком и переносят смесь в хранилище. При этом вода имеет отток назад в водоем.

По свойствам морской песок похож на речной. Его особенность – это содержание мелких крупиц ракушек и морского камня. Поэтому он нуждается в дополнительной очистке. Морская соль делает крупицы однородного размера и правильной формы. Он является самым дорогостоящим сыпучим материалом, потому что добыча его происходит на морском дне с применением затратных технологий.

Состав карьерного сыпучего часто отягощен глиняными примесями и камнями, поэтому после добычи он нуждается в промывании от посторонних частиц. Он — наиболее дешевый. Добывание породы в песчаных карьерах является наиболее массовым.

Кварцевый песчаный материал добывают путем искусственного дробления кварцевых пород специальными измельчающими установками. Он получается без разного рода примесей и характеризуется химической нейтральностью. Исходя из вариантов обработки, существуют следующие способы очистки материала:

• намывной (способ очищения путем водного промывания);
• просеянный (согласно такому способу применяются сита для просевки).

Промывание песка происходит прямо на месте добывания. Для этого материал погружают в воду и несколько раз перемешивают. Таким образом от песчинок отходят разного рода примеси и пыль. Ненужные частицы всплывают наверх и отделяются от общей массы. Такую процедуру проводят несколько раз. Правда, и стоимость сыпучего значительно возрастает. Просеивание – менее затратная процедура, но она не избавляет от микрочастиц пыли.

Характеристика материала

Песок может прекрасно впитывать и удерживать в себе влагу.

Разного рода песок может иметь разные как физические, так и химические характеристики в зависимости от состава, который может быть:

• химическим;
• минеральным;
• гранулометрическим (отображение состава частиц в процентах зависимо от фракции).

Важным показателем выступает фактический вес одного метра кубического песка. Он колеблется в пределах 1,5-1,8 тонн. Меньший вес считается лучше, поскольку масса примесей минимальна.

Влажность играет далеко не последнюю роль. В норме она должна быть 5%. От этого показателя зависит количество воды, добавляемой в бетонный раствор. Во время домашнего строительства можно проверить влажность материала «на глаз»: если после сжатия в кулаке песок не рассыпается – значит, нормальный уровень влажности превышен, и смесь будет нуждаться в меньшем количестве воды.

Расчет количества

Для приготовления качественного бетона высоких марок, нужно придерживаться норм затрат всех элементов. Обычно это соотношение представлено как одна часть цемента к трем частям песка и к пяти частям щебня. Вода вводится постепенно в пропорции 50-70% от массы цемента. Но чтобы получить бетон высокой марки, когда речь идет о возведении многоэтажных сооружений или несущих плит перекрытия, точный расчет имеет ключевое значение. Чтобы правильно рассчитать массовое соотношение всех ингредиентов, прибегают к следующим рекомендациям:

• для создания бетона марки 100 используют песок диаметром до 2,5 мм с массовым соотношением цемент : щебень : песок как 1:7:4,6;
• при марке 150 – соотношение 1:5,7:3,5;
• в 200-ой – 1:4,8:2,8;
• марка 300 – 1:3,7:1,9;
• для создания более высоких марок 400 и 450 уже используют зерна песка более 3,5 мм в диаметре, причем соотношение ингредиентов будет 1:2,7:1,2 и 1:2,5:1,1 соответственно.

Роль мелкого заполнителя в бетоне часто недооценивается. А ведь именно качественный песок, подобранный в нужных пропорциях, поможет снизить стоимость бетона (путем уменьшения затрат цемента) и повысить его устойчивость и марку. Для приготовления качественной бетонной смеси предполагает использование крупнозернистого речного песка с достаточным количеством мелких крупиц. Возможно также добавление промытого карьерного аналога, применение которого может значительно удешевить бетон. Но стоит учесть, что экономя на составляющих смеси, можно значительно ухудшить показатели прочности и износоустойчивости бетонных смесей и конструкций из них.

Убедиться в качестве сыпучего без лабораторных исследований довольно просто – достаточно в прозрачную емкость с песком долить воды и взболтать несколько раз. Если вода сильно помутнела и на поверхности оказались сторонние частицы – качество песчаного материала является сомнительным.

—

kladembeton.ru

Общие требования к песку для бетона

Песок для бетона играет важную роль в составе бетонной смеси. От него зависит прочность и износоустойчивость будущих строений. Существуют определённые, установленные ГОСТом, нормативы, которым должен соответствовать применяемый для бетона песок. В соответствии с ними, пылевидная фракция (размер частиц менее 0,14 мм) должна составлять меньше 10 % от общей массы песка, пыль и глина – менее 3 %. Особенно важен контроль над содержанием глины, так как её наличие негативно сказывается на прочности бетона и его устойчивости к морозу. Так же, в соответствии с ГОСТом, содержание частиц с размером 0,5 – 1 см должно быть не больше 5 процентов от общей массы, а ещё более крупные частицы не допускаются. Также не допускается наличие примесей органики.

Речной песок для бетона – лучше всего

Для определения размеров частиц песок пропускается поочерёдно через сита с разным размером отверстий.

Для приготовления бетона рекомендуют использовать песок, включающий как крупные, так и мелкие зёрна. Это позволит уменьшить расход цемента при изготовлении бетона.

Для бетона лучше использовать песок с более низким удельным весом (оптимально 1,5 т/куб.м.) Один кубический метр влажного песка весит в диапазоне 1300 – 1800 кг.

Влажность песка также имеет значение. В сыром песке она равна 5 – 10 %, а в высушенном – падает до 1 %. От влажности зависит количество воды, которое необходимо будет добавить в раствор. Для её определения один килограмм влажного песка высушивают под действием высокой температуры. Разность веса песка до и после просушки показывает массу испарившейся воды. Непосредственно на стройплощадке насыщенность песка влагой можно приблизительно определить при сжатии его в кулаке. Если он после этого всё равно рассыпается, то значит он достаточно сухой. Если нет, то его влажность составляет более 5 процентов.

Выбор песка

Если подробно углубиться в выбор заполнителя, то на рынке нерудных материалов можно встретить такие предложения, как речной, карьерный, морской, речной и кварцевый. Из всех составляющих для строительных смесей именно песок при правильном подборе дает возможность приготовить не только высококачественный состав, но и уменьшить количество дорогостоящих материалов. При этом надо отметить, что прочность расвора напрямую будет зависеть от качества песка, использованного при изготовлении материала.

Наличие в песке глины или глинистой примеси снижают прочность и морозоустойчивость бетона.

Если попытаться замешать несколько порций бетона из цемента одной марки, но песок использовать разный по техническим характеристикам, получатся смеси с абсолютно разными свойствами и характеристиками. При содержании в песке глины или глинистой примеси у бетона снижаются морозоустойчивость и прочность. Содержание глины – естественное свойство, такое «содружество» в природе встречается постоянно. Но обволакивая зерно песка, глина препятствует его сцеплению с цементом, при этом конечная конструкция получается значительно ослабленной.

Кому-то покажется, что выход прост – материал просто следует тщательно промыть. Но и это решение подойдет далеко не всем: конечно, в мытом песке содержится минимальное количество пыли и глины, однако и стоимость его несколько выше за счет дополнительной обработки.

Например, речной добывается из речного русла. Он заранее отмыт, у него однородная зернистость и, как правило, отличное качество. При серьезном строительстве в качестве заполнителя выбирать лучше именно этот материал – благодаря природному происхождению у него небольшое количество инородных органических или глинистых примесей, то есть в том, что касается технических требований, он идеален. Немаловажно и то, что речной относится к экологически чистым материалам, поэтому он отлично подходит для строительства жилых помещений. Если хочется, чтобы постройка прослужила как можно дольше, обращать внимание надо именно на такую разновидность заполнителя.

Крупность частиц

Речной – наиболее оптимальный вариант наполнителя бетонных смесей.

Чтобы разобраться, какой песок нужен для бетона, сначала определяются с самым главным параметром при выборе сыпучего стройматериала — модулем крупности (фракции). Различают:

• очень крупный (размером более 3,5 мм);
• повышенной фракции (в пределах 3-3,5 мм);
• крупный (2,5-3 мм);
• среднего размера (2-2,5 мм);
• мелкий (1,5-2 мм);
• очень мелкий (1-1,5 мм);
• тонкий (0,7-1 мм);
• очень тонкий (до 0,7 мм).

Чтобы определить модуль крупности, производители просеивают песок поочередно через сита с фракциями 10 мм, 5 мм, 2,5 мм, 1,25 мм, 0,63 мм, 0,315 мм и 0,14 мм.

Упрощенная классификация может быть представлена так:

• мелкий;
• средний;
• крупный.

Изготовление бетона предполагает использование крупнозернистых песков с достаточным количеством более мелких зерен, иначе бетонная смесь будет содержать много пустот. Возникшие пустоты будет заполнять цемент, что означает увеличение себестоимости конечного продукта. Замечено, что песчинки одной и той же фракции плохо соприкасаются между собой, образуя больше свободного пространства. Поэтому массово пользуются смесью разных размеров частиц для получения наибольшей плотности между элементами.

Исходя из размера частиц, сыпучие материалы классифицируются на два класса. Первый класс отличается отсутствием микрочастиц менее 1,5 миллиметров в диаметре. Такой песчаный материал считают лучше, поскольку наличие очень мелкого заполнителя негативно сказывается на густоте оседания более крупных фракций. Второй класс, соответственно, включает в себя мелкие компоненты. Именно поэтому для приготовления качественного бетона используют сыпучие первого класса.

Вернуться к оглавлению

Способ обработки

В зависимости от способа обработки может быть:

• намывной, получают путем промывки;
• сеяный, получают путем просеивания исходного сырья для удаления крупных частиц и мусора.

Вредные примеси

Помимо глины, другие компоненты, которые могут входить в состав песка, так же являются нежелательными примесями. Оксиды железа могут вызвать появление бурых пятен на поверхности бетона, а также сделать его менее надёжным при эксплуатации. Пластинки слюды ослабляют сцепление компонентов бетона, что может привести к его коррозии в будущем. Соединения серы могут стать причиной появления трещин в бетоне. Такими свойствами обладают гипс и пирит, которые способны взаимодействовать с водой.

Характеристики

Требования, предъявляемые к песку, используемому при приготовлении бетона, отражены в соответствующих нормативных документах. Одни характеристики могут быть проверены исключительно в лабораторных условиях, другие можно проконтролировать прямо на строительной площадке.

Объемный вес

Показатель, отражающий массу 1 м³, находящегося в естественном состоянии. Куб влажного со всеми примесями песка в среднем весит около 1500 – 1800 кг. Предпочтительным является меньшее значение.

Состав

Состав может быть:

• гранулометрическим, который отражает соотношение (в процентах) зерен разной крупности;
• минеральным: кварцевым, доломитовым, полевошпатовым и известняковым;
• химическим, в зависимости от присутствующих в составе элементов определяется возможная область использования.

Пример гранулометрического состава:

Группа песка	Полный остаток на сите с размером отверстий 0,63 мм, % по массе	Модуль крупности	Водопотребность песка,%
Повышенной крупности	Более 65 до 75	Более 3,0 до 3,5	5 до 4
Крупный	Более 45 до 65	Более 2,5 до 3,0	6 до 5
Средний	Более 30 до 50	Более 2,0 до 2,5	8 до 6
Мелкий	Более 10 до 30	Более 1,5 до 2,0	10 до 8
Очень мелкий	До 10	Более 1,0 до 1,5	Более 10

Пример химического состава:

Sl02	Al2O3	Fe203	Тi02	СаO	MgO	SO3	К2O	Na2O	П.П.П. 1000 C	Сумма	Содержание СО2	СаCO3
78,26	6,48	1,45	0,12	5,89	0,70	0,12	0,96	0,64	5,35	99,97	4,92	11,2

Пример минерального состава:

кварц	54,09 — 68,54 %
гранит	10,31 — 13,83 %
полевой шпат	7,07 -7,97 %
известняк	6,13 — 7,96 %
доломит	0-2,91 %
кремнистые породы	1,24 — 1,98 %
кварцит	0,21 — 0,39 %
слюда	0-0,63 %
песчаник	0,05 — 0,92 %
сланец, гнейс	0-0,38 %
глауконит	0-0,18 %
гидроокислы железа	0,04 -0,25 %
гидроокислы рудные	0,07 -0,27 %
акцессорные минералы	0,26 — 0,56 %

Влажность

Как правило, данная характеристика равна 5%. Если смесь подсушить, показатель уменьшится до 1%. При увлажнении осадками значение может возрасти до 10%. Количество добавляемой в раствор воды при такой влажности должно быть снижено.

Требования по влажности имеют важное значение, так как от нее зависит количество добавляемой в раствор воды. Влажность определяется путем прокаливания килограмма смеси. Показатель будет равен разности в весе влажного и высушенного.

На строительной площадке уровень влажности можно проверить следующим образом. Если песок сжать в комок, он должен будет рассыпаться. Если этого не произошло, влажность более 5%. Хотя этот показатель все же лучше контролировать в лабораторных условиях.

Объем песка, см3 (мл)	Влажность песка, %, при плотности частиц песка, г/см3
	2,6	2,65	2,7
448	2	2,9	4,1
450	2,6	3,5	4,7
452	3,3	4,2	5,3
454	4	4,8	6
456	4,6	5,5	6,6
458	5,3	6,1	7,3
460	5,9	6,7	8
462	6,5	7,4	8,6
464	7,2	8	9,3
466	7,8	8,7	9,9

Коэффициент пористости и насыпная плотность

Коэффициент пористости отражает способность песка и, соответственно, в будущем бетона пропускать влагу. Может определяться исключительно в лабораторных условиях.

Средним значением насыпной плотности принято считать 1,3 – 1,9 т/куб.м. Оптимальным считается 1,5 т/куб.м. Меньшее значение может свидетельствовать о присутствии нежелательных примесей, большее – о чрезмерном увлажнении. Необходимая информация должна обязательно прописываться в сопроводительных документах.

Плотность сложения
Вид песков	плотные	средней плотности		рыхлые
По коэффициенту пористости
Пески гравелистые, крупные и средней крупности	е < 0,55		0,55 £ е £0,7		е > 0,7
Пески мелкие	е < 0,6		0,6 £ е £0,75		е > 0,75
Пески пылеватые	е < 0,6		0,6 £ е £ 0,8		е > 0,8

Какому отдать предпочтение?

Чтобы понять, какой песок нужен для бетона конкретной марки, следует обязательно учесть предстоящий вид работ.

Кладка

Кирпичную и крупноблочную кладку лучше производить, используя речной. При необходимости повышения пластичности приготовленного раствора к речному может быть добавлено небольшое количество немытого карьерного, что также поможет снизить затраты.

Бетон

Для приготовления бетона предпочтительно использовать средний или крупный речной песок, в который может быть добавлено немного промытого карьерного. Стоит отметить, что у песчинок карьерного, в отличие от речного и морского, неправильная форма и шершавая поверхность. Под воздействием водной среды поверхность частиц шлифуется, что значительно ухудшает сцепляемость с остальными компонентами раствора.

Однако промывая карьерный не всегда можно в полном объеме удалить глину. Поэтому при приготовлении бетонной смеси предпочтительно использовать речной песок. Он уже промыт. Частицы приблизительно одинакового размера. В нем нет глины, которая значительно снижает прочностные характеристики приготавливаемого раствора.

Критерии выбора

Таким образом, выбирая песок необходимо ориентироваться на:

• вид;
• тип;
• стоимость – речной и морской обойдутся дороже, чем карьерный.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...