Влажность песка для бетона

Бетон состоит из песка, цемента, щебня и воды. Для каждого из этих компонентов отведена своя роль как при изготовлении бетонной конструкции, так и при ее последующей эксплуатации.

Песок для бетона – мелкий заполнитель, закрывающий пустоты, образующиеся между щебнем. Он позволяет равномерно распределить внутренние напряжения при твердении бетона и снизить конечную стоимость раствора за счет уменьшения количества замешиваемого цемента.

Главное, учитывать все требования по приготовлению раствора, выбрать те компоненты, которые лучше всего подходят, и соблюсти соответствующие пропорции.

Размер частиц

Сыпучий материал делится на два класса в зависимости от крупности частиц: I и II класс. В составе более качественного I класса отсутствуют очень мелкая, тонкая и очень тонкая группы, являющиеся нежелательными компонентами для строительных растворов. При их наличии связь между более крупными фракциями ухудшается. Поэтому при приготовлении раствора лучше использовать песок I класса.

Классификация по фракциям

Согласно ГОСТ 8736-93 по модулю крупности деление может быть:

• очень крупным;
• повышенной крупности;
• крупным;
• средним;
• мелким;
• очень мелким;
• тонким;
• очень тонким.

В реальности деление, как правило, условно. Может быть:

Для приготовления качественного прочного раствора лучше использовать крупную фракцию. Предпочтительно с размером частиц 2-2,5 мм. При меньшем размере стоимость приготавливаемого раствора значительно возрастет, а качество снизится.

Место добычи

Место добычи оказывает существенное влияние на состав и свойства материала. Принято выделять речной, карьерный, морской и кварцевый. Добывают песок открытым способом.

Карьерный

В карьерном встречаются примеси глины и камни, поэтому его можно использовать исключительно в качестве подсыпки под фундаменты или бетонные стяжки. При приготовлении бетона карьерный песок может использоваться только после промывки водой, выполняемой в месте добычи. При выполнении такой операции удаляется глина и пылевидные частицы.

Речной

Речной песок изначально уже не содержит глину. В нем может присутствовать минимум камней. Активно используется при выполнении строительных работ, позволяя получать более качественный раствор. Отличается способностью естественного выпадения в осадок, поэтому при приготовлении раствора его необходимо постоянно перемешивать.

Стоит учитывать, что стоимость речного несколько выше, чем карьерного материала. При выборе следует проанализировать, что лучше: снижение стоимости изготовления бетонной конструкции или обеспечение достаточной прочности.

Морской и кварцевый

Морской по своим характеристикам близок к речному. Отличается чистотой и однородностью гранулометрического состава. Из-за возможного содержания ракушек может потребовать дополнительной очистки.

Кварцевый является результатом механического дробления пород, содержащих кварц. Однородный, чистый и химически инертный. Получают искусственным путем.

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.

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:

Пример химического состава:

Пример минерального состава:

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.

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.

плотности

рыхлые По коэффициенту пористости Пески гравелистые, крупные и средней крупности е 0,7 Пески мелкие е 0,75 Пески пылеватые 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.

Готовим бетон, выдерживая пропорции

Чтобы получить качественный бетон, надо правильно выдержать соотношение песка и цемента. Оптимальное соотношение компонентов (ц – цемент (М400, М500); щ – щебень: п – песок) раствора выглядит следующим образом:

Указанное соотношение позволяет рассчитать процентное содержание каждого компонента, входящего в состав бетона. Как правило, соотношение берется в частях и на одну часть цемента берется три песка и пять щебня.

Марка бетона имеет важное значение. Если она ниже М300, лучше брать песок с размером частиц менее 2,5 мм. Такой бетон традиционно используется для заливки фундамента под гараж, одноэтажных зданий, хозяйственных построек. Для марок выше М350, используемых при строительстве многоэтажных зданий, плит перекрытия, армопоясов, стоит взять речной с размером зерен от 3 мм.

В самом общем случае при приготовлении раствора можно воспользоваться следующими данными:

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

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.

Характеристика материала

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.

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:

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.

>