Песок для бетона: назначение и характеристики
Качество бетона зависит от его компонентов, одним из которых является песок. Часто возникают дилеммы – карьерный или речной песок для бетона выбрать, крупный или мелкий, сухой или мокрый? Мы расскажем, какой песок лучше для бетона согласно стандартам и практическому опыту.
Мелкий заполнитель для бетонного раствора
Назначение
Бетон – это искусственный камень, который получается путем смешивания нескольких компонентов с водой в определенной пропорции. Основные ингредиенты бетонной смеси и их назначение:
Компонент бетона | Назначение и основные характеристики |
Цемент | Для производства традиционного бетона используют портландцемент марок М200 – М500 с количеством примесей, не превышающим 20% (Д0 – Д20). Играет роль вяжущего вещества, которое подобно клею скрепляет все компоненты в монолитную структуру |
Песок | Используется в качестве мелкого заполнителя, закрывает пустоты между крупными включениями щебня. Необходим для равномерного распределения внутренних нагрузок при твердении цементного камня и удешевления материала за счет снижения количества цемента |
Щебень | Является крупным заполнителем, по прочности примерно равен хорошо созревшему бетону. Также распределяет нагрузки наподобие своеобразного каркаса и снижает расход цемента |
Вода | Необходима для гидратации цемента – реакции, в результате которой происходит образование цементного камня |
Во время гидратации цемента происходит достаточно активное образование камня, в результате которого наблюдается интенсивное перераспределение объема и структуры вещества. Это неизбежно приводит к возникновению внутренних напряжений, которые оказывают на материал такие нагрузки, которые его структура выдержать не способна в силу низкой прочности бетона и незрелости. В результате материал растрескивается, стремясь компенсировать действующие усилия.
Важно!
Включение песка позволяет избежать растрескивания цементного камня, так как его гранулы достаточно прочны и способны принять возникающие нагрузки, а также распределить их более равномерно по всему объему смеси.
Кроме физико-технической функции мелкий заполнитель выполняет также экономическую функцию. Как известно благодаря Карлу Марксу, любая человеческая деятельность, так или иначе, основана на экономике, без ее учета никакое серьезное производство невозможно, и с этим трудно не согласиться.
Песок заменяет цемент, цена которого наиболее существенно влияет на стоимость готовой смеси, и снижение его расхода в значительной мере определило экономическую целесообразность использования бетона в массовом строительстве.
Важно!
Мелкий заполнитель необходим по двум причинам: технической и экономической, и мы можем констатировать, что без него производство традиционного строительного цементобетона невозможно.
Свойства и характеристики
Для изготовления строительного бетона используют природный песок – смесь мелких зерен разнообразных минералов, которые входят в состав горных пород вулканического (реже – осадочного) происхождения. Зерна получаются в результате процесса выветривания частиц породы.
Чтобы определить разновидности песка в зависимости от его качества и технических характеристик, был введен специальный стандарт ГОСТ 10268-80. Согласно этому документу, основной характеристикой для классификации разновидностей принято считать гранулометрический и материальный состав песчаной смеси.
Также важно учитывать такие показатели, как площадь поверхности зерен, пустотность и плотность материала, форму зерен и количество посторонних примесей.
Как правило, природный материал содержит зерна различных размеров, поэтому после добычи его разделяют на фракции разного гранулометрического состава.
Для этого используют набор сит с размерами ячеек 0.14 мм, 0.315 мм, 0.63 мм, 1.25 мм, 2.5 мм, 5 мм и 10 мм.
Фракция с зернами крупнее 10 мм не используется.
Наличие в составе песчаной смеси фракции 5 – 10 мм не должно превышать 5% по массе, а содержание гранул, проходящих сквозь сито 0.14 мм, не должно превышать 10% по массе. Остальные фракции в качественном материале должны присутствовать совместно в различных пропорциях, определяемых назначением сырья.
Что касается примесей, то здесь картина такая: пылевидные, глинистые и илистые вещества не должны составлять более 3% от массы смеси. При этом наиболее вредна именно глина, так как она обволакивает песчинки и препятствует их адгезии с цементом.
Органические примеси и продукты распада растений должны быть сведены к минимуму, допускается лишь очень незначительное их содержание, так как гумусы и органические кислоты вступают в реакции и видоизменяют цемент, что приводит к его разрушению.
Песок для пенобетона выбирают на основании тех же критериев, что и для традиционного цементобетона. Количество песка в растворе для приготовления этого материала может достигать 40% по массе, поэтому он должен быть тщательно отобран и подготовлен.
Как показывает практика, песок одного фракционного состава имеет большую пустотность, нежели смесь крупных и мелких частиц. Поэтому наиболее качественное сырье получают путем смешивания разных фракций в специально рассчитанных соотношениях. Также важна форма песчинок: у речного песка она более округлая, нежели у карьерного, поэтому он лучше распределяется и уплотняется в бетонном растворе.
Важно!
Для производства качественного цементобетона следует использовать хорошо промытый от глины и органики речной песок смешанного фракционного состава, но содержание крупной (более 5 мм) и самой мелкой (менее 0.14 мм) фракций не должно превышать 5 и 10 % соответственно.
Расчет количества
Производство товарного бетона и бетона специального назначения в условиях строительной площадки затруднительно, так как для достижения необходимых качеств требуется особая подготовка, точное дозирование и правильное перемешивание всех компонентов.
Рецепты существуют разные, для примера приведем небольшую таблицу расчета количества компонентов для разных марок цементобетона:
При изготовлении своими руками следовать данным пропорциям очень сложно, потому применяется упрощенная инструкция или схема дозирования по объему 1:3:5 (цемент/песок/щебень). Воды следует добавлять примерно 50 – 70% от массы цемента, если выразить это в объеме с учетом разности плотностей этих веществ, то получится примерно 90% от объема цемента. То есть полная пропорция будет выглядеть так: 1:3:5:0.9 (цемент/песок/щебень/вода).
Вывод
От компонентного состава бетона зависит его качество и возможность применения таких операций, как резка железобетона алмазными кругами, алмазное бурение отверстий в бетоне, а также его шлифовка и ряд других видов обработки. Мелкий заполнитель играет важную роль в бетонном растворе, и видео в этой статье расскажет о его особенностях.