Бетон и раствор на мелком песке
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.
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.
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:
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.
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:
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.
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.
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.
источник
10 Июл 2019 admin 32