19 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как технические характеристики речного песка определяют качество бетона

Какой песок лучше для бетона — карьерный или речной?

Выбрать песок для бетона среди множества предложений достаточно сложно, если не составить представления о том, каковы свойства этого материала. В строительстве и отделке используется несколько видов песчаных наполнителей, каждый из которых обладает типичных характеристик. На качество песка и возможность его использования в приготовлении бетонного раствора влияет несколько факторов, которые тесно связаны с его происхождением.

Свойства и характеристики песка

Свойства песка, обязательные для учета в строительном деле и формировании бетонных монолитов, зависят от его химического состава, места залегания и частично — от способа добычи. Существующие стандарты жестко увязывают требования к прочности и пластичности бетона с характеристиками песка:

  • размером зерен фракции;
  • насыпной плотностью на кубометр;
  • формой зерен, которая оказывает влияние на оседание в растворе;
  • наличием загрязнений и посторонних включений.

Именно эти параметры определяют не только качество раствора и монолита из бетона, но общие затраты, поскольку на них влияет плотность — количества песка в одном кубометре. Выгодно купить песок для приготовления бетона означает правильно подобрать его по основным характеристикам.

Чем отличается карьерный песок от речного

Для строительства используется два основных вида материала по происхождению — карьерный песок (овражный) и намытый из русла реки. В приморских регионах материал может добываться со дна моря, но его перевозка достаточно сложна, поэтому в центральных регионах России гораздо доступнее речной песок. Добытый в реке и карьере песчаный массив имеет заметно отличающиеся свойства.

Особенности речного песка

Песок речного происхождения характеризуется выраженно округлой формой зерен, который тысячелетиями перекатываются потоками воды, обтачиваются, становятся гладкими. В бетонном растворе это означает более равномерное распределение массы песчинок, а значит — высокую пластичность и предсказуемую плотность.

Строительная практика, опыт и стандарты требуют использования в бетонном растворе песка средней и крупной фракций — с размером зерна от 2,8 мм. Большое значение придается отсутствию примесей глины, ила и прочих отложений органического и минерального происхождения. Именно эта особенность речного песка очень ценится в производстве бетонных изделий, заливке фундаментов и формировании монолитных конструкций.

Строители с большим опытом придают значение месту добычи материала. Характеристики речного песка по загрязнению илом и глиной указываются в документации, и показатель этот не должен превышать 0,3 %. Происхождение и метод добычи создают все условия для получения массы высокой чистоты, пластичности и правильности формы зерен.

Особенности карьерного (горного) песка

Характеристики карьерного песка (горного и овражного) позволяют использовать его в качестве наполнителя и основного материала для кирпичного производства, изготовления смесей для стяжек, подсыпки дорог и площадок. Характерная неровная форма зерен и глинистые примеси позволяют получать составы для изготовления кирпича и кладочных смесей — они обладают выраженной силой внутреннего сцепления.

Для использования в бетонном растворе песок карьерного происхождения слишком мелкий и непластичный — его неровные зерна не дают эффекта равномерного распределения, быстрее оседают, что приводит к снижению качества бетона. Количество глинистых отложений несколько меньше в намывном карьерном песке, но это не является основным показателем в бетонном производстве и монолитном строительстве.

Выбираем песок для бетона

Разница между карьерным и речным песком заметна настолько, что в строительной практике принято использовать материал именно речного происхождения. При этом стоит внимательно изучить данные анализа — минимальное количество загрязнений и однородность фракции значительно увеличивают предсказуемость свойств бетонного раствора и конечного бетонного монолита.

Если опираться на мнение профессионалов, то вопрос о том, какой песок лучше для приготовления бетона, то первенство останется за речным — средней и крупной фракции, с минимальными осадочными примесями. Для создания дренажей подходит речной материал с пропускной способностью (коэффициентом фильтрации) 12 м в сутки, что в три раза превышает показатель карьерного песка.

Однородность, гладкость и чистота массы, добытой со дна реки или высохшего русла позволяет упаковывать и продавать песок в мешках по 40 кг, как материал с предсказуемыми свойствами и гарантированным уровнем качества. Свойства карьерного и речного песка настолько различны, что в области профессионального строительства и работы с бетоном это практически разные материалы, имеющие свои специфические области применения. Сэкономить на использовании намывного песка из карьера в бетонном растворе можно — при условии, что монолит не будет нести большой нагрузки, и его прочность не станет критически низкой для целостности всей конструкции.

Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком целей. Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком […]

Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. По объемам производимой продукции она уступает только таким брендам, как XCMA, Liugong, Longgong. В течение последних пяти лет SDLG входит в пятьдесят лучших изготовителей фронтальных погрузчиков. При этом дата основания этой компании – 1972 год. Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. […]

Одним из видов строительных работ, которые часто проводятся, является разработка котлованов. Обустройство котлована – трудоемкий строительный процесс. Во многом от качества проведения работ на данном этапе зависит будущее строительства. Кроме того, необходимо учитывать то, что котлован и вывоз грунта – два неразрывных понятия, поэтому необходимо позаботиться не только о планировке строительной площадке, но и о […]

Земляные работы нулевого цикла и строительные работы по Москве и Московской области!

© 2020 ООО «Флот Неруд» . Все права защищены.

Как по косвенным признакам определить качество выпускаемого бетона

Если лично посетить предприятие, где Вы намерены заказать бетон, то почти всегда существует возможность заглянуть на площадку, где хранятся инертные материалы — песок и щебень, которые используют при приготовлении бетонной смеси.

По внешнему виду песка и щебня можно составить некоторое представление о том, насколько тщательно производитель подходит к качеству используемых материалов, соблюдению технологии, а, следовательно, к качеству конечного продукта.

1. Песок

А. Какой песок считается лучшим для приготовления бетона? Это так называемый мытый песок (ГОСТ 8736-93). Он производится из обычного карьерного песка чаще всего около места его непосредственной добычи с применением специальной технологии отсева от гравия и тщательной промывки от пылевидных частиц и глины ( гидромеханизированным способом). Для этого используется специальное оборудование ( которое установлено, например, на Сычёвском горно-обогатительном комбинате — сокращённо ГОК ).

Этот песок разделяется по размеру частиц ( определяется модулем крупности — Мк):
0,6 — 1,8 мм — мелкозернистый
1,8 — 2,5 мм — среднезернистый
2,5 — 3 мм — крупнозернистый

Кроме того, песок ( в глобальном понимании) делится на классы:
I класс — очень крупный песок (повышенной крупности, крупный, средний и мелкий)
II класс — песок средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

Весь мытый песок относится к I классу.

Содержание в мытом песке илистых, пылевидных и глинистых частиц, в т.ч. частиц в комках, составляет около 0,5%.

Идеальный для приготовления бетона песок — это мытый крупнозернистый песок 1 класса. Визуально (по крайней мере тот, что используется в Московской области) этот песок выглядит так: цвет — светло-песочный без красноватого оттенка ( такой оттенок говорит о наличии глины ), при ближайшем рассмотрении он состоит как бы из маленьких камушков размером 2-3 мм. Если этот сухой песок взять в руку и высыпать, то будет видно, что в нём очень мало пыли. В этом песке не очень любят играть дети — потому что частицы плохо прилипают друг к другу и он «чересчур» рассыпчатый — там плохо роются «туннели» и не очень хорошо формируются «куличики». Но для бетона он идеален. Соответственно и цена на него самая высокая — поскольку на его изготовление приходится больше всего трудозатрат и требуется специальное дорогостоящее оборудование.

Также бетон хорошего качества получается при использовании речного песка (ГОСТ 8736-93). Он добывается со дна рек и самой природой очищен от глинистых примесей и органики. Отличается от мытого песка тем, что он состоит из более мелких частиц ( модуль крупности — Мк 1,8-2,2 мм). Кроме того, себестоимость его производства меньше, поскольку его не надо специально промывать. Однако цена доставки этого песка от производителя к потребителю часто «съедает» всю выгоду от разницы цен между мытым и речным песком — ведь место добычи речного песка может находиться в разы дальше от ближайшего ГОКа

Именно такая ситуация в Волоколамском, Шаховском, Лотошинском и близлежащих районах — поэтому СТРОЙТЕХ ПСК пользуется мытым крупнозернистым песком 1 класса, производимым Сычёвским ГОКом.

Внешний вид речного песка знаком большему числу людей: цвет — светло-песочный, при близком рассмотрении состоит из не очень крупных частиц, иногда встречаются кусочки ракушек. Многие в детстве играли в песочницах, наполненными именно таким песком. В нём не встречаются кусков глины, органики и т. д.

Б. Применение какого песка отрицательно влияет на качество бетона? Прежде всего это карьерный песок (ГОСТ 8736-93), необработанный после добычи. Он представляет собой смесь зерен различных минералов размером (модулем крупности) от 0,15 до 5 мм, образованная при разрушении твердых горных пород. Добывается карьерный песок открытым механизированным способом в карьерах. По- простому говоря, стоит в карьере экскаватор, черпает рядом песок, загружает в самосвал — и всё — можно везти потребителю. Всякие дополнительные затраты отсутствуют — поэтому его цена самая дешёвая. Однако и качество такого песка довольно низкая и для производства качественного бетона он не подходит — слишком велико содержание пылеватых (алевритовых) и глинистых частиц, могут попадаться целые комья глины. Глина, как известно, один из «врагов» бетона. Пылевидные её частицы снижают марку готового бетона, делают его хрупким, а крупные куски — создают эффект пустот («раковин») в бетонных конструкциях, создавая предпосылки для образования трещин и разрушения. Используют такой песок для большого числа строительных работ — в дорожном и жилищном строительстве для обратной засыпки, в работах нулевого цикла, в дорожном строительстве и т. д., но только не в производстве бетона. Однако очень низкая стоимость карьерного песка может подталкивать недобросовестных производителей использовать такой песок, т. к. это позволяет сделать отпускную цену бетона дешевле, а по виду бетонной смеси довольно трудно определить, какой песок использовался. Хотя иногда коричневатый оттенок бетона может говорить о наличии повышенного содержания глинистых пылевидных частиц ( также на цвет бетона может влиять цемент и наличие примесей в щебне ).

По внешнему виду этот песок выглядит так: цвет песочный с красноватым или рыжеватым оттенком, размер частиц — мелкий, могут встречаться кусочки глины ( даже большие комья ). В сухом виде заметно, что содержит большое количество пылевых частиц.

Кроме карьерного песка не подходят для изготовления качественного бетона песчано-гравийная смесь (ПГС) или обогащённая песчано-гравийная смесь (ОПГС) Как следует из названия, это смесь песка и гравия различных фракций в разных пропорциях ( не путать гравий и щебень — это разные материалы ). Гравий (галька речная) — это округлые камушки, обычно речного или морского происхождения. Теоретически, бетон из такой смеси получится, но, поскольку точное соотношение гравия и песка в ПГС установить практически невозможно ( а при приготовлении бетона песок, щебень и цемент взвешиваются с небольшой погрешностью — чтобы точно знать дозировку цемента для стабильности марки бетона ), а также учитывая, что использование гравия при приготовлении бетонной смеси само по себе некорректно ( а гравий, в общем-то, является отходом при производстве щебня). Ведь совершенно невозможно предсказать, бетон какой марки из него получиться, и как он будет себя вести в процессе эксплуатации из-за «разношёрстности» состава и фракций, а также из-за отсутствия колотых частиц. А именно колотые частицы щебня имеют максимальную площадь сцепления с цементным камнем в готовом бетоне, чем обеспечивается его прочность. Недобросовестные производители могут использовать ПГС при производстве бетона, поэтому потребителю надо быть очень внимательным и не лениться заглядывать на площадку, где хранится песок и щебень.

2. Щебень

А. Для приготовления качественного бетона может использоваться щебень, произведённый из различных горных пород. Он производится путем переработки добытой в карьере горной породы, которую после операций дробления и грохочения (способ механической сортировки сыпучих материалов по крупности) перерабатывают во фракции щебня. По породообразующему материалу щебень из природного камня подразделяется на известковый, гравийный, гранитный. Качественный бетон можно изготовить из любого из них, однако надо учитывать фракцию щебня, требуемую марку бетона, а также наличие или отсутствие примесей (особенно глинистых).

Наиболее оптимальным щебнем при производстве бетона в Московской области является гравийный щебень (ГОСТ 8267-93).

Гравийный щебень производится из осадочных горных пород, добываемых в виде округлых камешков. По прочности щебень гравийный (гравий) уступает гранитному щебню, но при этом он более экологичен, ведь его радиоактивный фон его гораздо ниже. Впрочем, исходя из прочности гравийного щебня он может быть использован для производства любой марки бетона вплоть до М400 включительно ( марка бетона, которая может быть изготовлена из щебня определённой прочности приблизительно равна половине прочности используемого щебня ). А более высокие марки бетона используются довольно редко. Качественные характеристики щебня гравийного соответствуют требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ»:

Гранитный щебень получают путём дробления гранита. Гранит является одной из самых распространённых пород на Земле.Он представляет собой застывшую магму, которая извергалась из вулкана многие тысячелетия назад.Структура породы формируется кристаллами кварца, шпата, слюды и др. Цветовая гамма гранита зависит от количества слюды и шпата, которые в различных пропорциях дают породе серый, розовый и красный цвета. Технические характеристики гранитного щебня:

Известняковый щебень — продукт дробления осадочной горной породы — известняка, состоящего, главным образом, из кальцита (карбонат кальция — СаСО3).
Этот щебень (иногда его ещё называют известковый или доломитовый щебень) — один из основных видов щебня, который помимо гравийного и гранитного щебня применяется в дорожном строительстве, а также при изготовлении железобетонных изделий.

Б. Для изготовления качественного бетона подходит любой из перечисленных видов щебня ( при соблюдении соответствия марки прочности щебня и бетона ). Однако надо избегать пересортицы видов щебня, а также наличия различных примесей, особенно глины. Надо учитывать, что на открытых площадках осадки «вымывают» примеси и глину внутрь кучи щебня и визуально он кажется чистым, но если копнуть глубже, то можно увидеть наличие или отсутствие глины и других примесей более объективно.

Влияние характеристик песка на свойства бетона

Качество бетонных конструкций, качественное устройство бетонных полов в первую очередь зависит от свойств применяемого бетона. Рассмотрим, как влияют характеристики песка на конечные свойства бетона.

Песок характеризуется следующими паспортными характеристиками:

  • Модуль крупности;
  • Насыпная плотность;
  • Содержание глинистых и пылевидных частиц.

Вспомогательным параметром, для дальнейшего изложения, является собственная плотность песка. Так как речной песок состоит на 95% из кварцевого песка, то можно считать, что собственная плотность равна плотности диоксида кремния Пс = 2,7 т/м 3 .

Суть изготовления любого бетона заключается в заполнении пустот между частицами наполнителя клеевой массой. Для портландцементбетонов клеевой массой является цементное тесто. В процессе заполнения пустотности консистенция бетона меняется от влажной до текучей. На конечную прочность бетона влияет как собственные прочности наполнителей, так и прочность «клея» — созревшего цементного камня. Прочность цементного камня имеет ярко выраженную зависимость от соотношения между массой цемента (Ц) и воды (В) в составе цементного теста. Оптимальное значение — Ц/В = 2,5-3,3 (В/Ц=0,4-0,3).

Приблизительная зависимость марочной прочности цемента М500 от отношения массы цемента и воды имеет следующий вид:

Отсюда легко увидеть, что:

при Ц/В = 2,5: Rсж = 500х2,5/2 = 625,
при Ц/В = 3,0: Rсж = 500х3/2 = 750,
при Ц/В = 1,5: Rсж = 500х1,5/2 = 375.

Следовательно, прочность (качество) цементного клея находится в прямой зависимости от водоцементного отношения. Кроме того, от содержания воды в цементном тесте зависит и величина усадочных напряжений, так как избыточная вода, испаряясь, создает пустотность в цементном камне.

Величина объемной пустотности для наполнителей и цементного теста рассчитывается по формуле:

где Н – насыпная плотность дробленного минерала, С – собственная плотность минерала.

Для дальнейшего изложения будем придерживаться одного состава цементного теста:

Ц/В = 2,5, плотность теста 1,9кг/л.

Такой состав теста позволяет получать цементный клей достаточно высокого качества с одной стороны и, при введении пластификаторов, имеет высокую подвижность с другой стороны.

Как было отмечено ранее в первом приближении (без учета коэффициента раздвижки) составление рецептуры бетона сводится к заполнению пустотности наполнителя (песка) цементным тестом заданного качества. Далее – заполнение пустотности щебня цементно-песчанным тестом.

Пустотность песка в зависимости от насыпной плотности можно рассчитать по формуле 2 .

Читать еще:  Подвесные светильники: какие бывают и; как используют

Объем и массу цементного теста рассчитаем по следующему алгоритму:
1. Объем теста равен пустотности песка.
2. Масса теста равна произведению его объема и плотности.
3. Масса цемента равна массе теста, деленного на 1,4.
4. Расход цемента на 1м 3 пескобетона равен произведению массы цемента и коэффициента раздвижки 1,05.

Таблица 1. Расход цемента в зависимости от насыпной плотности песка.

Насыпная плотность
сухого песка, тн/м 3
Пустотность, м 3Объем теста, лМасса теста, кгМасса цемента, кгРасход цемента на 1м 3
пескобетона, кг
1,350,50500950679713
1,450,46460874624655
1,550,43430817584613
1,650,39390741529555

Следует подчеркнуть, что все составы пескобетона в табл.1 имеют одинаковую марочную прочность, но будут различаться по объемной усадке – она пропорциональна расходу цемента и по срокам начала схватывания – примерно обратно пропорциональны квадрату расхода цемента. Минимальную ожидаемую марочную прочность можно оценить как произведение результата формулы 1 и коэффициента 0,8. Для цемента М500 и Ц/В = 2,5 имеем: М = 625х0,8 = 500.

В предыдущих вычислениях из трех параметров песка учитывался только один – насыпная плотность. Было сделано два допущения: песок не содержит пыли и имеет «хороший» модуль крупности. Для приближения к реальной картине необходимо учесть и эти два параметра. О пагубном влиянии пылевидных и глинистых частиц на прочностные свойства бетона и увеличении трещинообразования (устройство бетонных полов) можно рассказывать очень долго. Попробуем учесть его в расчетах.

Процесс образования цементного теста из воды и сухого цемента можно разделить на две последовательные стадии:
Смачивание водой поверхности частиц цемента.
Заполнение водой пустот между частицами цемента.

Для смачивания поверхности частиц цемента (цементной пыли) необходимо около 15% воды от массы цемента. И эта величина тем больше, чем сильнее измельчен цемент. Вода как бы обволакивает пленкой каждую частицу, равномерно распределяясь на ее поверхности. Чем сильнее измельчен цемент, тем больше общая площадь поверхности каждого грамма цемента и тем больше требуется воды на ее смачивание. Площадь поверхности частицы цемента пропорциональна квадрату ее диаметра, а масса частицы пропорциональна кубу диаметра. Отсюда следует, что общая площадь поверхности частиц отнесенная к их массе обратно пропорциональна характерному диаметру частицы:

Этот закон распространяется и на любой другой измельченный материал. В том числе на песок и на пыль, которая в нем содержится.

Характерный диаметр частицы цемента Dц равен 40мкм. Характерный диаметр пыли, содержащейся в наполнителе Dп равен 5мкм. Отношение водопотребности на стадии смачивания равно отношению удельных площадей поверхности. По формуле 3, получаем:

Вп/Вц = Dц/Dп = 40/5 = 8

То есть для смачивания поверхности пыли необходимо в восемь раз больше воды, чем для смачивания поверхности цемента. В абсолютном выражении: 15х8 = 120% воды от массы пыли.

Даже если считать, что на вторую стадию образования теста будет расходоваться равное удельное количество воды, то мы все равно получим весьма тревожную цифру:

при заданном Ц/В=2,5 (В/Ц=0,4= 40%), получаем:
8х15% + (40% — 15%) = 145% воды от массы пыли.

Дополнительно внесенная в бетон вода
будет снижать прочностные свойства цементного камня согласно формуле 1 !

Для наглядности возьмем третий состав из Табл.1 и пересчитаем его для песков одинаковой плотности, но с различным содержанием пылевидных частиц.

насыпная плотность песка – 1,55тн/м 3 ,
расход цемента – 613кг/м 3 , начальное Ц/В = 2,5,
активность цемента – М500, пескобетоны имеют равную подвижность.

Таблица 2. Снижение прочности цементного камня в зависимости от содержания пыли.

Содер-жание пыли, %Масса пыли
на 1м 3
бетона, кг.
Дополнительный
расход воды
на 1м 3 бетона, кг.
Общее кол-во
воды на 1м 3
бетона, кг
Ц/В реальноеМарочная прочность
цементного камня,
кг/см 2
Ожидаемая марочная
прочность бетона,
кг/см 2
245,22,50625500
115,522,5267,72,29573458
23145290,22,11528422
346,567,5312,71,96490392
46290335,21,83458366

Падение прочности на сжатие для пескобетонов одинакового состава, но с разным содержанием пыли, согласно Табл.2 может составлять до 27%. Причем эту разницу нельзя компенсировать простым увеличением расхода цемента! Компенсация возможна только за счет снижения количества воды затворения и, следовательно, уменьшения подвижности бетона.

Кроме падения прочности, увеличение количества воды из-за повышенного содержания пыли, значительно увеличивает вероятность образования трещин на ранних стадиях твердения бетона. Этот фактор чрезвычайно важен при устройстве бетонных полов – стяжек пола.

Модуль крупности – величина весьма туманная. Вдаваться в подробное рассмотрение не имеет большого смысла. Но о самом песке рассказать стоит отдельно. Точнее о размерах его частиц. Как видно из формулы 3 характерный диаметр частиц песка будет влиять на водопотребность бетона, и, следовательно формуле 1, на качество цементного клея (прочность цементного камня). Вот только в отличие от пыли, заполняться пустотность песка будет не водой, а цементным клеем. Следовательно, отрицательное влияние будет давать только одна стадия – смачивание водой поверхности частиц песка.

Оценим влияние характерного размера частиц песка на прочностные характеристики равноподвижных бетонов по формуле 3 и формуле 1 , аналогично задаче с пылью.

Условия расчетов такие же, как и в Табл.2 , содержание в песке пыли – 0%, характерный диаметр частиц цемента – 40мкм (0,04мм), насыпная плотность песков одинаковая — 1,55тн/м 3 .

Таблица 3. Влияние характерного размера частиц песка на прочность равноподвижных бетонов.

Характерный диаметр
частиц песка, мм.
Дополнительный
расход воды, кг.
(0,04/D)х1550х0,15
Общее кол-во
воды на 1м 3
бетона, кг
Ц/В реальноеМарочная прочность
цементного камня,
кг/см 2
Ожидаемая марочная
прочность бетона,
кг/см 2
0,193338,21,81452,5362
0,331276,22,22555444
0,519264,22,32580464
0,713258,22,37592,5474
0,910255,22,40600480
1,18,5253,72,42605484
1,37,2252,42,43607,5486

Особенно подчеркнем, что характерный диаметр частиц песка (зерна) значительно меньше среднего диаметра зерна. Так для песка с модулем крупности 2,45 и средним диаметром зерна 1,33мм, характерный диаметр (рассчитывается по средней площади частицы) составляет 0,7мм.

Для оценок можно использовать соотношение:

Характерный диаметр = 0,6…0,8 X средний диаметр зерна
активность цемента – М500, пескобетоны имеют равную подвижность.

В свою очередь, средний диаметр зерна достаточно тесно связан с модулем крупности песка. Для приемлемого 10%-го падения прочности бетона (прочность бетона на «хорошем» песке составляла М500), характерный диаметр зерна должен составлять более 0,4мм, следовательно: средний диаметр – более 0,6мм (по соотношению 4) .

Данная величина среднего диаметра характерна для песков с величиной модуля крупности 2,2. С возрастанием величины модуля крупности увеличивается средний диаметр зерна, что приводит к падению пластичности раствора (пескобетона), а, если раствор является составной частью крупнозернистого бетона, то понижается способность заполнять пустотность между зернами щебня (гравия), что приводит к увеличению коэффициента раздвижки при расчете состава крупнозернистого бетона (уменьшению расхода щебня). Поэтому величина модуля крупности песка ограничена сверху и должна составлять не более 2,8. Оптимальные значения модуля крупности лежат в пределах 2,4-2,7.

Пусть простят меня поклонники точных расчетов – я не стал пересчитывать поправки на изменение объема пескобетонов при увеличении воды и поправки на естественные влажности песков и бетонов и т.д. Я предпочел оставить картину более качественной и прозрачной.

С другой стороны, количественные расчеты остались достаточно точными и дают хорошее представление о влиянии характеристик песка на свойства бетона. Так же, я ограничился расчетами пескобетонов, хотя расчет крупнозернистых бетонов можно выполнить по точно такому же алгоритму, с учетом чуть большего коэффициента раздвижки зерен песка и лещадности щебня.

ООО «ТэоХим» выполняет устройство бетонных полов Эластобетон: упрочненных (объемный топпинг), полимерцементных, мозаичных.

Какой песок лучше для бетона: 5 шагов проверки качества

Бетонная масса широко применяется в строительстве, являясь основой практически любого здания. Чтобы готовить смесь правильно, разбираемся, какой песок лучше для бетона, что он дает составу, каких бывает видов и чем они отличаются. Также вы узнаете, на что обратить внимание при выборе, какими свойствами должен обладать правильный песок, как проверить его качество и узнать пропорции.

Песок для бетонной смеси: зачем он нужен

Песок является обязательным компонентом в строительных смесях, поскольку именно от него зависят три главных критерия:

  • форма камня – предупреждает деформацию будущей бетонной контракции;
  • застывание – помогает раствору застыть на поверхности как можно быстрее;
  • прочность – способствует загустению и уплотнению бетонной массы.

Каким должен быть песок для бетона

3 показателя для определения, какой песок нужен для бетона:

  • посторонние примеси – больше всего ценится чистый песок (примеси снижают качество, в норме их должно быть не более 5%);
  • текстура – иными словами, фракция, влияющая на функцию скрепления (если песчинка в размере будет менее 2 мм, то бетонная масса получится плохой);
  • уровень влажности – учитывается в процессе добавления воды.

Песок для бетона: проверка качества

Перед изготовлением бетонной смеси нужно выполнить 5 шагов по проверке качества. Для этого понадобится прозрачная тара в 1 л и вода.

Пошаговая инструкция, как определить качество песка:

  • Всыпать испытуемый песок в бутылку примерно на 0,3 л от общего литрового объема;
  • Наполнить емкость с песком водой примерно на 0,5 л от общего литрового объема;
  • Промыть массу путем встряхивания тары;
  • Настаивание в течение 7 минут;
  • Оценка.

Плохим результатом будет образовавшийся на поверхности налет, что говорит о большом количестве примесей в песке.

Параметры качества

Качество песка для бетона определяют 4 параметра:

  • размер песчинок;
  • плотность (определяется на кубометр);
  • форма частичек;
  • степень загрязненности.

Выше уже упоминалось о важности размера песчинок, наличии примесей, а также о свойстве способствовать уплотнению бетона.

Все указанные выше параметры регламентированы государственными стандартами. Зависят эти показатели не только от химического состава материала. Основную роль здесь также играет способ добычи.

Песок для бетона

Рассуждая о том, какой песок нужен для бетона и в каком количестве его приобретать, важно помнить, что этот строительный материал влияет не только на прочность раствора, но и на его вязкость, скорость застывания. От правильного выбора наполнителя зависит качество и надежность готовой конструкции.

Каким должен быть песок для раствора

В первую очередь наполнитель должен быть чистым. В нем не должно быть листьев, веток и прочего мусора. Любые посторонние включения делают песок непригодным для приготовления раствора. Не нужно приобретать такой материал, даже если он значительно дешевле просеянного. Попытка очистить его самостоятельно, не даст должных результатов: вы сможете удалить только крупный мусор, глинистые элементы и включения извести убрать путем ручной фильтрации не получится. А ведь именно эти примеси оказывают не самое лучшее влияние на такие характеристики, как морозоустойчивость и прочность материала. Выбирайте песок, соответствующий всем нормам, прописанным в ГОСТ.

Основные требования к песку для бетона:

  1. содержание не более 5% примесей в составе. Чем больше добавок, тем хуже конечное качество конструкции;
  2. максимально допустимое количество гравия – 10%;
  3. влажность – от 1 до 5%;
  4. фракция – от 2 до 2,5 мм;
  5. пустотность – не более 38%;
  6. плотность – от 1400 кг/м 3 .

Как проверить качество песка

Оценить характеристики и качество материала возможно двумя способами:

  1. лабораторным;
  2. подручными методами.

Лабораторная экспертиза даст более точные результаты: вы сможете узнать не только количество и состав примесей, но их процент в общем объеме материала. Но экспертная оценка стоит дорого, да и сам процесс занимает немало времени. Куда проще проверить песок на качество вручную с помощью подручных средств.

Ручной способ проверки

Возьмите обычную 1,5-2 л пластиковую бутылку. Насыпьте в нее песок приблизительно на треть от всего объема емкости, сверху налейте воды до половины бутылки. Тщательно встряхните и оставьте отстаиваться на 5-6 минут. Затем оцените прозрачность воды:

  • если в жидкости плавают посторонние частички, песок не годится для использования;
  • вода грязная и мутная – в материале много посторонних примесей;
  • прозрачность и отсутствие чужеродных элементов говорят о том, что у вас в руках качественный, подходящий для использования материал.

Виды песка

Песок бывает карьерным, речным, кварцевым и морским. Карьерный вид, добываемый в глубоких котлованах, имеет более низкое качество, чем его более дорогой речной прототип. Морской материал есть смысл рассматривать, только если строительный объект находится недалеко от места, где его добывают. В противном случае, морской песок обойдется вам дороже, чем речной, а по качеству он ничуть не лучше. Песчаный материал, добытый на морском побережье, часто проигрывает в своих характеристиках речному из-за наличия большого количества органических примесей: ракушка, водоросли, посторонние предметы. Его необходимо отчищать. А это дополнительное время, деньги, трудозатраты.

Наилучшим вариантом считается именно речной песок. Несмотря на свою дороговизну, он многофункционален, чист, имеет хорошую зернистость, фракцию и достаточную влажность.

Как оценить влажность песка

Оптимальная влажность для песка варьируется в пределах от 1 до 5%. Произвести расчет количества влаги в материале довольно просто: попробуйте слепить из него комок. Если процент влажности не превышает норму, у вас ничего не получится, песок будет просто рассыпаться в руках.

Более точную оценку влажности можно получить, вооружившись подручной металлической емкостью:

  • взвесьте тару;
  • поместите в нее 1 кг песка и снова произведите измерения;
  • поставьте наполненную емкость на плиту или слабый огонь;
  • подогревайте ее в течение получаса;
  • взвесьте песок.

Формула для определения достоверной массы влажности: от веса подогретого песка нужно отнять массу резервуара, разделенную на 100.

Определить точную влажность материала можно также путем сравнения влажного и сухого образцов. Необходимо взвесить одинаковое количество материала в обычном и подсушенном состоянии. Затем вес сухого песка отнять от веса мокрого и разделить на 5.

Фракция и плотность

Приобретая материалы для приготовления смеси, обязательно необходимо учитывать модуль крупности песка. По фракции материал подразделяется на следующие категории:

  • супертонкий – до 0,7 мм;
  • тонкий – от 0,7 до 1 мм;
  • супермелкий – от 1 до 1,5 мм;
  • мелкий – от 1,5 до 2 мм;
  • средний – от 2 до 2,5 мм;
  • крупный – до 3 мм;
  • высокой крупности – в пределах 3,5 мм;
  • очень крупный – свыше 3,5 мм.

Очень мелкий песок с фракцией 0,7-2 мм непригоден для приготовления бетонной смеси. Даже если соблюдать пропорции, фундамент из такого материала получится хлипким, непрочным. Идеальная фракция для приготовления бетонного раствора – от 2,5 до 3 мм.

Плотность материала зависит от процента влажности, пустотности и реальной плотности песка. Оцениваемый образец должен быть сухим и рыхлым. Песок для приготовления раствора, используемого в конструкциях, подвергающихся замерзанию, должен иметь плотность не ниже 1550 кг/м 3 . Точно такие же пропорции должны быть в материале, используемом для изготовления бетона М200 и выше. Для создания смеси предназначенной для более простых конструкций подойдет песок плотностью не ниже 1400 кг/м 3 .

При выборе и оценке плотности песка важно учитывать, что если хорошенько встряхнуть материал, его плотность увеличится. Не менее сильное влияние на эту характеристику оказывает и процент влажности. Если в материале присутствует 5-7% воды, то его показатели плотности будут приближены к максимальным. Однако по мере высушивания характеристики будут меняться. Это нужно и важно учитывать в процессе приготовления смеси.

Пропорциональность компонентов бетонной смеси

Помимо качества используемых для приготовления бетона материалов, не меньшее значение имеют и пропорции. Корректное соотношение объема всех составляющих смеси – гарантия прочности и качества залитой конструкции. Масса цемента, песка и щебня в бетонном растворе регулируется ГОСТом и колеблется в зависимости от марки бетона.

Марки и пропорции — цемент/щебень/песок:

  • М100 – 1/7/4,6;
  • М150 – 1/5,7/3,5;
  • М200 – 1/4,8/2,8;
  • М250 – 1/3,9/2,1;
  • М300 – 1/3,7/1,9;
  • М400 – 1/2,7/1,2;
  • М450 – 1/2,5/1,1.

Для замешивания бетона от 100 до 300 марки следует выбирать песок фракцией до 2,5 мм. Для всех остальных типов наиболее подходящим вариантом станет материал с частицами от 3,5 мм.

В качестве третьего элемента, вместо щебня, может использоваться керамзит или гравий. Идеальная формула для приготовления классического раствора с использованием портландцемента – пять порций щебня, 3 порции песка, 1 порция цемента и 0,5 порции воды. Превышение этих мерных показателей или их недостаточность грозит получением материала плохого качества, со слабыми прочностными характеристиками. Такой бетон не сможет противостоять воздействию агрессивных факторов. Он быстро начнет трескаться, разрушаться под воздействием тяжести, температурных колебаний и прочих атмосферных явлений.

Как технические характеристики речного песка определяют качество бетона

КАЧЕСТВЕННО

БЫСТРО

SEO оптимизация

адаптивная верстка

Ремонт в регионах

  1. Главная
  2. Строительство
  3. Роль песка в бетоне
  4. Песок для бетона

Природный песок, применяемый для изготовления обычного бетона, представляет собой образовавшуюся в результате выветривания горных пород рыхлую смесь зерен (крупностью от 0,15 до 5 мм) различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) горных пород.

При отсутствии годного природного песка его получают путем дробления твердых горных пород, но этот песок стоит гораздо дороже.
Чаще всего встречаются кварцевые пески с примесью зерен полевого шпата, листочков слюды и других минералов; реже полевошпатовые, известняковые и др. пески.

Читать еще:  Руководство по изготовлению шлакоблоков своими силами

Кварцевые пески пригодны для бетона любых марок. Остальные пески, в особенности известняковые и ракушечные, должны быть предварительно проверены на прочность в растворе или бетоне требуемой марки.
По условиям залегания пески разделяются на речные, морские и горные (овражные). Такое деление имеет практическое значение, так как для этих песков характерны различная форма зерен и различный состав.

В большинстве случаев зерна речного и морского песка истираются при переносе водой и имеют поэтому округлую форму. Наоборот, зерна горных (овражных) песков остроугольные. Речные и морские пески обычно более чисты, т. е. содержат меньше глинистых и органических примесей, чем овражные. В морском песке часто имеются примеси известняковых зерен и обломков раковин, которые легко разрушаются и могут понизить прочность бетона.

Желательно применять песок с остроугольными зернами, так как он лучше сцепляется с цементным камнем и придает бетону большую прочность. В то же время этот песок должен быть возможно чище. Поскольку промывка песка сложна и дорога, обычно предпочитают речной песок. Вообще же выбор песка производится всегда с учетом всех его свойств и стоимости.

Как правило, следует использовать местный песок прибегать к привозному только в самых крайних случаях.

Требования к природному песку

Требования к природному песку для обычного бетона приведены в ГОСТ, в котором нормируются: минералогический состав и содержание примесей; крупность зерен и зерновой (гранулометрический) состав;объемный вес (с ним связана пустотность).

В песке встречаются следующие вредные примеси

  • а) слюда, листочки которой слабо сцепляются с цементным раствором (черная слюда к тому же может легко выветриваться); слюды в песке допускается не более 0,5% по весу;
  • б) сернистые и сернокислые соединения пирит (серный колчедан) FeS2 с золотистыми зернами, гипс и другие (о вредном влиянии этих примесей на цемент); если при качественном определении хлористым барием ВаС12 обнаружится присутствие этих примесей (выпадение белого осадка), необходимо подвергнуть песок количественному химическому анализу с пересчетом затем всех соединений серы на SO3, содержание которого в песке не должно превышать весу).
  • в) глинистые, илистые и пылевидные примеси мельче 0,15 мм); общее их содержание определяют отмучиванием; оно не должно превышать 5% по весу; приращение объема песка при насыщении водой (набухание из-за присутствия глины) должно составлять не более 5% от первоначального объема. Наиболее вредна примесь глины, обволакивающей зерна песка, так как она препятствует сцеплению с цементным камнем. От этой глины песок можно освободить только тщательной промывкой;
  • г)органические примеси (гумусовые и др.) допускаются только в самом небольшом количестве. Органические примеси, в особенности органические кислоты, понижают прочность и даже разрушают цемент. Для их определения применяется следующий метод: песок обрабатывают 3% водным раствором едкого натра (при отношении раствора к песку 1 : 1), и раствор отстаивается в течение суток. Требуется, чтобы после обработки цвет его был не темнее светложелтого. Этот метод называется колориметрическим (определение по цвету); в лабораториях изготовляют для сравнения цветной эталон.

Примеси

Если песок содержит много органических примесей, то они в соединение с едким натром и образуют соли, окрашивает раствор в различный цвет от желтого до красного и коричневого, в зависимости от содержания органических веществ.

Для бетона применяемого в наиболее ответственных сооружениях, следует использовать пески, которые при обработке 3%-ным раствором NaOH не дают окрашивания. При светложелтой окраске раствора песок пригоден только для неответственных конструкций, а при темной окраске (темножелтой, красной или коричневой) он без промывки непригоден, так как прочность бетона, приготовленного на таком песке, понижается более чем на 25%.

Очищают песок от перечисленных примесей, промывая его водой в специальных машинах пескомойках. После промывки необходима обязательная вторичная проверка песка отмучиванием, на набухание и колориметрическим методом. Рекомендуется испытывать в цементном растворе как промытый, так и непромытый песок и сравнивать прочность раствора в сроки 7, 28 и 60 дней; это позволит выяснить влияние промывки.

Определение крупности

Крупность зерен определяют просеиванием песка через стандартный набор сит. Сита имеют отверстия в свету: 5; 2,5; 1,2; 0,6; 0,3 и 0,15 мм, т. е. размер их уменьшается в геометрической прогрессии. Через сито с отверстиями 5 мм должен,пройти весь песок или не менее 90%.

Для просеивания берут среднюю пробу сухого песка весом 1 кг. Просеивание песка начинают на самом крупном сите. На каждом сите получается остаток, который выражают в процентах; эти остатки называют частными. Частные остатки на ситах характеризуют распределение зерен песка по степени крупности, так называемый зерновой (гранулометрический) состав песка. Кроме того, определяют полные остатки на ситах, складывая частный остаток на каждом данном сите с суммой остатков на предыдущих ситах.

Результаты просеивания песка удобно представить графически, если по горизонтали отложить размеры отверстий сит, а по вертикали полные остатки на ситах в процентах. На этом же графике в виде заштрихованной полосы указаны допустимые пределы колебаний зернового состава песка для бетона марок выше 150 или для бетона в конструкциях, подвергающихся замерзанию в насыщенном водой состоянии. Если нет замерзания и требуется бетон марки 150 и ниже, допускаются более широкие пределы колебания зернового состава песка кривая просеивания должна находиться между верхней и нижней ломаными линиями.

Рис. график зернового состава песка

Песок, взятый для примера, обладает хорошим зерновым составом так как укладывается в заштрихованную полосу, но ближе к ее верхней границе, т. е. к области мелкого песка.
График просеивания, несмотря на его наглядность, не дает численного выражения крупности песка. Поэтому после анализа песка на ситах следует вычислить среднюю крупность песка (в миллиметрах).

Мелкий песок со средней величиной зерен меньше 0,25 мм не следует применять для приготовления бетона, так как это вызывает перерасход цемента в бетоне или понижение пластичности бетонной смеси. Средний по крупности песок имеет dcp от 0,25 до 0,30 мм, крупный от 0,35 до 0,50 мм.
Если песок крупный, то это еще не значит, что он вполне пригоден для бетона. Крупный песок может иметь большой объем пустот, который придется заполнять цементным тестом, что невыгодно. Поэтому полная характеристика песка может быть дана только с учетом его пустотности или зависящей от нее величины объемного веса.

Объем пустот в песке зависит от количественного соотношения зерен различной крупности, формы зерен, их расположения и степени уплотнения песка. Песок, отсеянный на ситах двух близких номеров, т. е. состоящий из. зерен почти одинаковой крупности, имеет в сухом рыхлом состоянии пустотность 40 — 42%.

Этот объем пустот очень велик, и для заполнения его потребуется много цементного теста. При наилучшем сочетании в песке крупных, средних и мелких зерен пустотность может уменьшиться до 30%. В песке удовлетворительного качества пустотность не должна превышать 40%, в хорошем — 37%.
Если в бетоне или растворе заполнить цементным тестом только пустоты между зернами песка, то получится жесткая, малоподвижная смесь, непригодная для укладки. Необходимо раздвинуть зерна песка и окружить их цементной оболочкой, которая создавала бы смазку, обеспечивающую подвижность растворной или бетонной смеси, и скрепляла бы в дальнейшем зерна песка. Чем крупнее песок, тем меньше будет общая поверхность зерен и расход цемента для создания оболочек; суммарная поверхность зерен, содержащихся в единице объема, обратно пропорциональна их диаметру. Однако, как указывалось выше, песок, состоящий из одних крупных зерен, имеет слишком большой объем пустот, и его применять не следует.

Структура жесткой и подвижной бетонных смесей 1 — жесткая смесь; 2 — подвижная смесь.

Для бетона наиболее пригоден крупный, в основном, песок, но содержащий достаточное количество средних и мелких зерен. При такой комбинации зерен и объем пустот будет малым и поверхность зерен небольшая. Этот оптимальный состав легка соответствует заштрихованной полосе.

Объемный вес песка зависит от его удельного веса, пустотности и влажности. Объемный вес песка определяется в сухом рыхлом состоянии (называемом тандартным): песок насыпают совком с высоты 5 см в пятилитровый цилиндрический сосуд без встряхивааия.

Песок для бетона марок 150 и выше

Песок, предназначенный для бетона марок 150 и выше или для бетона в конструкциях, подвергающихся замерзанию в насыщенном водой состоянии, должен иметь объемный вес в рыхлом (стандартном) сухом состоянии не ниже 1550 кг/м3; в остальных, более простых случаях — не ниже 1400 кг/м3. При встряхивании песок уплотняется, и объемный вес его может увеличиваться до 1600 — 1700 кг/м3. Самый большой объем песок занимает при влажности около 5—7%; с повышением или понижением влажности объем песка уменьшается. Это свойство песка имеет большое значение при его приемке и дозировке (по объему) для приготовления бетона.

Рис. Изменение объема песка в зависимости от влажности

Так как в карьере песок имеет различную влажность и на стройках при хранении на) открытом воздухе влажность его непрерывно изменяется, то при производстве бетонных работ необходимо систематически определять объемный вес и влажность песка и делать соответствующие поправки в составе бетона.

Приемка песка

Песок складывают на выровненных площадках в конусы или в штабели, имеющие форму усеченного клина. Штабель может иметь любую длину и ширину, а высоту 1 м.

Рис. Форма штабеля песка

Объе штабеля вычисляется по формуле усеченного клина:

V= h/6 (2а+a1)b + (2a1+a)b1

Отмеряют штабели не ранее чем через три дня после отсыпки, т.е. после осадки песка. После этого вычисляют объем сухого песка, уменьшая измеренный объем штабеля на 10 % при влажности от 1 до 3%i и на 15% при влажности от 3 до 10%. Если песок доставляют зимой, то вводят поправку на наличие льда и снега (в среднем уменьшают объем на 15 %).

Песок для бетона – какой лучше использовать

Песок для бетона влияет на технические характеристики и качество готовой смеси. При покупке материала следует учитывать способ добычи, размер песчинок и другие факторы.

Общие требования

Требования к сырью, применяемому для изготовления смеси, указаны ГОСТами. Их список включает в себя такие показатели, как:

  • процент пылеобразных частиц (размером меньше 0,14 мм) – не более 10% от общего веса;
  • количество примесей пыли и глины – не более 3%;
  • содержание крупных частиц (0,5 см и больше в диаметре) – 5% или меньше;
  • фракции размером более 1 см не допускаются вообще;
  • в материале не должно быть никаких органических примесей.

Таким требованиям может соответствовать только стройматериал, который прошел дополнительную обработку – промывку водой и просеивание на специальных машинах.

Определение качества

Протестировать качество материала можно в лаборатории или самостоятельно. Сырье нужно положить в глубокую емкость из прозрачного материала, чтобы оно наполнило ее на треть, а затем добавить воду в пропорции 1:1 и перемешать.

Если песок высокого качества, через 10—12 минут твердые частицы осядут на дно, а жидкость станет прозрачной.

Роль в стяжке

Песчано-гравийная смесь (ПГС) или песок для стяжки является одним из основных компонентов бетона и занимает 75% массы готового состава. Он служит заполнителем пространства, когда цемент исполняет роль связующего элемента. Именно этот материал отвечает за структурную прочность готового покрытия или блоков, предотвращает деформацию и растрескивание, усиливает влагостойкость. Он равномерно распределяет напряжение по всей массе, формируя внутренний каркас бетонного блока.

Разновидности

Данный стройматериал классифицируется по следующим признакам:

  • происхождению – природный и искусственный;
  • месту добычи – речной, карьерный, морской;
  • способу обработки – необработанный, мытый, сеяный;
  • объемной массе – твердый и пористый;
  • минеральному составу – доломитовый, известняковый, полевошпатовый, кварцевый, мраморный, перлитовый;
  • размеру частиц – мелкие, средние или крупные.

Виды сырья отличаются по прочности, качеству и другим свойствам. Не все из них подходят для стяжки и изготовления бетонных блоков.

Отличия карьерного и речного песка

При создании бетона часто применяют карьерный или речной песок. Между ними есть несколько отличий, а именно:

  • У карьерного песчинки шершавой формы, а у речного — гладкой. Из-за этого различается их адгезия с щебнем – первый вид распределяется легко, а второму нужно постоянное помешивание.
  • Добытый из водоемов стройматериал однороден по размеру фракций.
  • В карьерном песке гораздо больше глины и пыли.
  • Цена у речного стройматериала выше.

При выборе продукта необходимо знать характер работ, для которых планируется его использовать. Для штукатурки стен, создания кладки, строительства подушек под фундамент, подходит карьерный вид. Песок для полусухой стяжки, заливки блоков и других конструкций, сооружения фундаментов и элементов на каркасах, должен быть речным или морским.

Обработка и подготовка

По виду обработки во время добычи и после нее, стройматериал делят на два типа:

  • Намывной. Обрабатывается и добывается в карьерах при помощи аппарата под названием декантатор. В нем масса отстаивается в воде, после чего жидкость сливается, вымывая остатки глины и пыли. В результате получается чистый продукт.
  • Сеяный. Обрабатывается механическим просеивателем, в результате которого из стройматериала удаляются все лишние элементы. Используется редко из-за трудоемкости и дороговизны процесса.

Обработку проводят только песчаной массе, добытой в карьерах.

Какой песок выбирать для приготовления бетона

Выбор сырья для бетона зависит от требующейся марки материала. Для M50-М150 лучше использовать среднезерновые варианты, так как они дешевле. Если строится фундамент, стена или дорога (для них стоит применять бетон М200-М300), потребуется более качественный песочный состав с крупными частицами и без примесей. При создании прочного и сверхпрочного бетона (М350 и выше), подойдут только крупнозерновые виды песка.

Чтобы определить, какой песок лучше подходит для строительства, необходимо учитывать тип помещения. Так, для работы в промышленных и общественных зданиях, стоит отдавать предпочтение качественным речным (или морским) разновидностям, прошедшим просеивание и тщательно проверенным на наличие любых примесей. Это связано с тем, что конструкции в них подвергаются большим нагрузкам: ударам, вибрациям, весу оборудования и людей.

Для отделки жилых помещений и квартир выбирают недорогие карьерные разновидности песка. Лучший вариант – промытый стройматериал со средним размером зерен.

Вредные примеси

Кроме указанных ГОСТОм пыли и глины, в строительный материал попадают вредные вещества, среди которых встречаются:

  • окиси железа – провоцируют появление пятен на блоках;
  • слюда – ослабляет связь компонентов бетона, создавая риск коррозии;
  • сера и ее производные – приводят к появлению трещин;
  • гипс и пирит – застывают при контакте с водой, разрушая структуру изнутри.

Выявить сторонние элементы можно при проведении лабораторного анализа.

Приготовление бетона

В данном процессе важно правильно рассчитать пропорции цемента, песка, щебня и воды с учетом их веса. Соотношение должно быть 1:2,8:4,8. Эта норма подходит для приготовления бетона М200, которая чаще всего используется для работ внутри помещения. В качестве единицы измерения применяют ведро.

Порядок приготовления стройматериала состоит из следующих действий:

  1. Залить в бетономешалку небольшое количество воды.
  2. Засыпать цемент и тщательно перемешать смесь.
  3. Добавить песок. Долго перемешивать, пока масса не станет однородной, без комков и отдельных фракций компонентов.
  4. Всыпать щебень. Развести оставшейся водой и размешивать до получения консистенции густой сметаны.

Применять смесь стоит сразу после изготовления, поскольку она «схватывается» за 12 часов и застывает за неделю. Все работы лучше проводить в теплое время года при температуре не ниже 0 °C.

Жидкая гидроизоляция

При изготовлении бетонных смесей, в песчаную массу добавляют жидкие гидроизоляционные материалы. Это могут быть:

  • обмазочные смеси;
  • штукатурка;
  • затирки;
  • жидкости для ликвидации утечек.

Добавки попадают в микроскопические трещины в толще конструкций, где они вступают в реакцию с минералами, образуя водонепроницаемые прочные кристаллы. Они полностью перекрывают поры, не давая жидкостям проникать внутрь блоков, увеличивая их стойкость и прочность.

Главный плюс такой изоляции – долговечность. Она служит столько же, сколько и сами бетонные конструкции, а потому не нуждается в замене или техническом обслуживании.

Характеристики

От параметров песка и других составляющих бетонной смеси зависит ее качество, долговечность, способность выдерживать нагрузки и неблагоприятные внешние условия. Потому на них обязательно нужно обращать внимание при выборе ингредиентов.

Классификация по фракциям

Одной из самых важных характеристик стройматериала является фракция песка для стяжки (то есть средняя величина его зерен). Согласно ГОСТу, по этому параметру сыпучий материал делится

на 8 разновидностей:

  • очень тонкий – до 0,7 мм;
  • тонкий – 0,7-1 мм;
  • очень мелкий – 1-1,5 мм;
  • мелкий – 1,5-2 мм;
  • средний – 2-2,5 мм;
  • крупный – 2,5-3 мм;
  • повышенной крупности – 3-3,5 мм;
  • очень крупный – 3,5-5 мм.

Для выполнения строительных работ желательно выбирать песчаную смесь, которая содержит как средние, так и крупные частицы. Это поможет снизить расход ценных материалов, таких как цемент.

Размер частиц

По размеру частиц песок делят на два класса. Из первого исключены все стройматериалы с фракцией менее 2 мм, то есть неподходящие для строительства. Во втором могут встречаться примеси из частиц любого размера. Для создания бетонного состава используют только первый класс, поскольку мелкие частицы плохо распределяют напряжение на цемент.

Читать еще:  Модульная лестница своими руками из металла: чертежи

Место добычи

Место добычи материала влияет на его минеральный и зерновой состав, однородность, присутствие и характер примесей. Это один из самых важных параметров при определении того, какой песок лучше для строительства.

Речной

Речной песок добывается в руслах рек. Он почти лишен примесей глины и каменистых вкраплений. Песчинки непрерывно омываются водой, из-за чего они становятся гладкими и однородными по размеру и форме. Зернистость у этого вида стройматериала низкая, размер фракции небольшой.

Речной материал имеет преимуществу перед другими видами, поскольку он почти не требует дополнительной обработки после добычи, так как изначально обладает хорошими характеристиками. Но при его извлечении из водоемов нарушаются их экосистемы, что приводит к нежелательным последствиям.

Карьерный

Данную разновидность материала добывают непосредственно из толщи горных пород или в песчаных карьерах. Он всегда содержит глину, камни и пыль, а потому требует дополнительной обработки перед применением. Частицы в материале неоднородные по размеру и форме, угловатые и шероховатые, что обеспечивает им хорошую сцепляемость. К плюсам карьерного стройматериала относится легкость его добычи и невысокая цена.

Морской

Морской песок – альтернатива речному с похожими характеристиками. Его минус – присутствие в составе небольших камней и осколков ракушек. К достоинствам можно отнести отсутствие примесей и относительно невысокую стоимость.

Овражный или горный

Горные или овражные виды добываются из залежей материала в грунте. Они отличаются большим количеством примесей, в основном глины. Она снижает итоговое качество и прочность бетонного раствора, потому применение овражного песка в стяжке и создании блоков ограничено.

Искусственный и кварцевый

Искусственный вид рассыпчатого стройматериала получается путем искусственного дробления горной породы. Из них наивысшим качеством (и соответствующей ценой) обладают продукты на основе кварца. Использование этого сырья увеличивает стойкость бетона к механическим, химическим и атмосферным воздействиям и позволяет получать блоки мягких пастельных оттенков.

Но высокая стоимость не позволяет использовать этот песок для стяжки пола или других крупных работ при строительстве.

Объемный вес

Объемный вес 1 м³ песка колеблется в пределах 1300-3100 кг. Он зависит от следующих характеристик:

  • зернистости;
  • размера песчинок;
  • минерального состава;
  • плотности;
  • влажности и способности впитывать воду;
  • количества прослоек воздуха, остающихся в смеси.

Для изготовления бетона оптимальным показателем считается 1400—1800 кг на м³.

Состав

Данный показатель оценивается по следующим параметрам:

  • минералы и породы, из которых состоят песчинки;
  • присутствие сторонних химических веществ;
  • процент глины, камней, пыли и прочих нежелательных элементов;
  • структура стройматериала, количество фракций разного размера.

Эти характеристики должны учитываться при создании бетона. Химические и минеральные компоненты влияют на прочность стяжки, кирпичей или блоков, структура – на способность связываться с цементом и распределять напряжение, а примеси – на качество.

Влажность

Влажность стройматериала не влияет на его качество, но учитывается при подсчете количества жидкости, необходимой для разведения. Обычно параметр составляет 5%, при высушивании он падает до 1%, а при увлажнении (например, если сырье лежало под дождем) возрастает до 10%. Лучше всего использовать относительно сухую песчаную смесь, которая рассыпается на зерна, если ее сжать в кулак.

Для точного измерения влажности стакан сырья тщательно высушивают, а потом сравнивают массу в обезвоженном и сыром виде. По разнице между ними вычисляют процент влаги.

Разновидности и выбор песка для бетона

  1. Зачем нужен?
  2. Требования
  3. Обзор видов
  4. Советы по выбору
  5. Расчет количества

Существует мнение, что подобрать песок для цементной смеси не очень сложно. Но это не так, ведь существует несколько видов этого сырья, и от их параметров многое зависит. Поэтому важно знать, какой песок нужно использовать для изготовления раствора при различных видах строительных работ.

Зачем нужен?

Приготовить бетонный состав максимально хорошего качества будет сложным заданием, но без этого ни одно строительство не проходит.

Для начала перечислим основные компоненты цементного раствора, используемого при строительных работах. Это вода, цемент, песок и щебень. Все эти ингредиенты предназначены для выполнения определенных задач. Если приготовить раствор из одного цемента, разведенного водой, то после высыхания он начнет растрескиваться, и в нем не будет необходимой прочности.

Основная цель песка в растворе из бетона — это обеспечить дополнительный объем и обволакивать второй наполнитель (щебень, гравий), занимая пространство и формируя смесь.

Кроме всего прочего, наличие в растворе сыпучих материалов значительно снижает его стоимость.

От свойств раствора во многом зависит прочность монолитной заливки, ремонтных работ. Песок будет полезен только в том случае, когда он правильно подобран и его не слишком много или мало. Когда его в растворе чересчур много, то бетон получится непрочным, и легко будет крошиться, а также разрушаться под воздействием атмосферных осадков. Если песка недостаточно, то в заливке будут появляться трещины или впадины. Поэтому очень важно правильно соблюдать пропорции смеси.

Требования

Как и ко всем компонентам в бетонном растворе, к песку тоже предъявляются определенные требования. Характеристики натуральных подобных материалов и полученных методом дробления отсева (кроме изготовленного путем перемалывания горных пород) перечислены в ГОСТе 8736-2014. Он распространяется на данные компоненты бетонного раствора, применяемые при строительстве разнообразных объектов.

Исходя из размера фракций и присутствия в нем примесей, песок, согласно эталону, разделен на 2 класса. В первом размер песчинок более крупный и отсутствует пыль или глина, которая негативно влияет на прочность раствора и его морозоустойчивость. Количество примесей не должно превышать 2,9% от общей массы.

Этот класс сыпучего материала считается более приоритетным и рекомендуется для приготовления цементных смесей.

По размеру частиц песок делится на множество групп (очень тонкий, тонкий, очень мелкий, просто мелкий, средний, крупный и очень крупный). Размеры фракций указаны в ГОСТе. Но в реальности строители условно делят его на следующие группы:

  • мелкий;
  • средний;
  • крупный.

Вторым после размера частиц, но не менее важным требованием к песку является влажность. Обычно данный параметр равняется 5%. Эту цифру можно изменить, если его подсушить или он дополнительно увлажнен осадками, соответственно 1% и 10%.

От влажности зависит, сколько воды добавлять при приготовлении раствора. Эту характеристику лучше измерять в лабораторных условиях. Но если есть острая необходимость, то это можно проделать и прямо на месте. Для этого достаточно взять песок и сжать его в ладони. Полученный комок должен рассыпаться. Если этого не случилось, значит, влажность более 5 процентов.

Еще один параметр – это плотность. В среднем она бывает 1,3-1,9 т/куб. м. Чем меньше плотность, тем больше в песчаном наполнителе различных нежелательных примесей.

Если же она чрезвычайно высока, это говорит о повышенной влажности. Такая важная информация должна быть прописана в документах на песок. Наилучшим показателем плотности считается 1,5 т/куб. м.

И заключительной характеристикой, на которую следует обращать внимание, является пористость. От этого коэффициента зависит, насколько в будущем бетонный раствор будет пропускать влагу. Данный параметр на месте строительства не может быть определен – только в лаборатории.

Со всеми размерами фракций, плотностью, коэффициентами пористости и влажностью можно подробно ознакомиться, изучив соответствующий ГОСТ.

Обзор видов

Для изготовления раствора на строительных площадках может применяться натуральное или искусственное сырье. Оба вида песка в некоторой степени влияют на прочность структуры бетона в будущем.

По своему происхождению этот сыпучий материал делится на морской, кварцевый, речной и карьерный.

Все они могут добываться открытым способом. Рассмотрим все типы.

Речной

Этот вид добывается в руслах рек при помощи земснарядов, которые вбирают в себя песчаную смесь с водой и перемещают ее на площадки для хранения и высыхания. В таком песке практически нет глины и очень мало камней. По качеству он один из лучших. Все фракции у него имеют одинаковую овальную форму и размер. Но есть минус – при добыче нарушается экосистема рек.

Морской

Является самым качественным. По своим параметрам он похож на речной, но в составе присутствуют камни и ракушки. Поэтому перед применением ему требуется дополнительная очистка. И так как его добывают со дна моря, цена его довольно высока по сравнению с остальными видами.

Карьерный

Извлекают из толщи земли в специальных песчаных карьерах. В его составе присутствуют глина и камни. Поэтому он не применяется без мер очистки, но его цена самая низкая из всех.

Кварцевый

Имеет искусственное происхождение. Его получают путем измельчения горных пород. Молотый песок практически не имеет в своем составе ненужных примесей, так как его очищают сразу в процессе производства. Хоть он однороден по составу и очищен, но имеется и недостаток – высокая стоимость.

Так как песок является одним из элементов бетона, то от размера фракций зависит его вязкость: чем она выше, тем меньше понадобится цемента для приготовления раствора. Этот параметр называется модулем крупности.

Чтобы высчитать его, надо сначала хорошенько высушить и затем просеять песок через два сита, с различным размером ячейки (10 и 5 мм).

В нормативных документах для обозначения этого параметра принято обозначение – Мкр. Для каждого песка он разный. Например, у кварцевого и карьерного он может быть от 1,8 до 2,4, а у речного – 2,1–2,5.

В зависимости от значения этого параметра сыпучий материал согласно ГОСТ 8736-2014 делится на четыре вида:

  • мелкий (1-1,5);
  • мелкозернистый (1,5-2,0);
  • среднезернистый (2,0-2,5);
  • крупнозернистый (2,5 и выше).

Советы по выбору

Чтобы разобраться, какой песок наиболее подходит, первым делом следует выяснить, какие работы по строительству будут выполняться. Руководствуясь этим, нужно выбирать вид и тип, при этом обращая внимание на цену сырья.

Для укладки кирпичных изделий или блоков оптимальным выбором станет речной песок. Для этой задачи у него оптимальные параметры. Для удешевления имеет смысл добавить сыпец, извлеченный из песчаного разреза, но тут важно не переусердствовать.

Если нужно залить монолитное основание, то наиболее подходящим для этой смеси станет песок речной с мелкими и средними частицами. Можно добавить совсем немного промытого песка из карьера, но стоит помнить, что вкрапления глины из него полностью не удаляются.

Если нужно построить что-то особо прочное, например, основание зданий или блоки из бетона, то можно применить морской, а также кварцевый сыпучий материал.

Они придадут изделиям прочность. За счет большей пористости вода из раствора выходит быстрее, чем из других видов песчаного сырья. В свою очередь, эти виды хорошо зарекомендовали себя при штукатурке. Но в связи с тем, что их добыча затруднена, то и стоить они будут существенно дороже – и это нужно знать.

Карьерный песок является самым распространённым и в то же время в наибольшей степени загрязнённым различными добавками. Не советуют искать применение ему при возведении каких-либо элементов, где требуется особая надежность. Зато он прекрасно подходит для укладки под плитку, выравнивания площадок под фундаментные блоки, создания дорожек в саду. Огромным плюсом является низкая цена.

Расчет количества

Если для раствора брать цемент марки М300 или ниже и использовать мелкозернистый песок с крупинками размером менее 2,5 мм, то такая смесь подойдет только для обустройства фундаментов для жилых домов, высотой не более одного этажа, либо гаражей и хозяйственных построек.

Если на основание будет нагрузка большая, то следует использовать цемент марки не ниже М350, и размер песчинок должен быть не менее 3 мм.

Если вы хотите получить бетон максимально качественный, то важнейшим принципом при его изготовлении является подбор правильных пропорций между основными компонентами.

В инструкции можно найти очень точную рецептуру раствора, но в основном используют такую схему – 1х3х5. Расшифровывается она так: 1 доля цемента, 3 части песка и 5 – щебеночного наполнителя.

Из всего перечисленного можно сделать вывод, что подобрать песок для раствора не так-то и просто, и к этому делу надо подойти ответственно.

О том, какой песок годится для стройки, смотрите далее.

Какой песок нужен для бетона: выбор самого лучшего

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.

Разновидности песка

Пески разделяются на категории по таким признакам, как: состав, плотность, происхождение, вид, форма зёрен, прочность, содержание пыли и глины, наличие или отсутствие вредных примесей, а также по физическим свойствам.

По происхождению песок бывает речным, морским и карьерным. Речной добывается в руслах рек. Обычно он более чистый, в нём мало примесей, в том числе, глины. Он более однородный, а песчинки более гладкие и обкатанные. Минусом его добычи является то, что при этом нарушаются речные экосистемы, что может привести к неблагоприятным последствиям. Речной песок достаточно тяжёлый и может выпадать в осадок, поэтому при приготовлении строительного раствора требуется частое перемешивание.

Морской песок по многим признакам сходен с речным. Но у него есть недостаток: наличие более крупных частиц – камешков (иногда) и осколков раковин моллюсков. В целом же он является качественным строительным материалом, но при этом и самым дорогим.

Морской песок

Карьерный песок получают непосредственно из толщи осадочных пород – на песчаных карьерах. Он содержит примесь глины и камней и требует очистки. Его преимуществом является низкая цена.

Песок может иметь и искусственное происхождение. Его получают путём дробления твёрдых горных пород, для чего используют специальные устройства. Сырьём является кварцевая порода. Этот песок почти не содержит примесей, так как он очищается сразу после дробления. Для этого используют промывание и просеивание. Промывка даёт большую степень очистки от примесей, но и стоит такой песок дороже. Искусственный песок довольно однороден по цвету и составу.

По размеру частиц песок может быть мелкий, средний и крупный. Более точная классификация предполагает разделениена 8 категорий по размеру фракций. Самый мелкий попадает в категорию «очень тонкий» с размером песчинок менее 0,7 мм. Наиболее крупнозернистый относится к категории «очень крупный» с размером частиц более 3,5 мм.

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.

Какой песок выбирать для приготовления бетона?

Для изготовления бетона желательно брать средне- или крупнозернистый речной песок. С ним можно смешать небольшое количество очищенного песка из карьера. Частички карьерного песка имеют более шероховатую поверхность, чем речного, и, в идеале, это является плюсом, так как такие песчинки создают более прочную связь с компонентами бетона. Но в таком песке, даже если он очищен, всё равно может присутствовать примесь глины, которая ухудшает качество раствора. Именно поэтому рекомендуют класть в раствор больше речного песка, чем карьерного.

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.

Приготовление бетона

Что бы получить качественный и прочный бетон требуется выдерживать необходимую пропорцию составляющих его компонентов. Соотношение числа вёдер цемента, песка и щебня должно составлять 1:3:5. Если вёдер больше, то все члены этого соотношения должны быть умножены на одинаковый коэффициент. Оптимальный для приготовления бетона песок должен состоять из гранул, размером 1,5 – 3,5 мм. Крупнозернистый песок используется для получения бетона марки М350 и выше. Для приготовления бетона марки М200 применяется более мелкий песок. Такой бетон можно также использовать для заливки фундамента.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector