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.
Бетон и песок – основные строительные материалы.
Мелкий заполнитель для бетонного раствораНазначение
Традиционная для любой стройки песчаная куча.
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 |
Фракционный состав определяет функции заполнителя.
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.
Фото демонстрирует эффект растрескивания цементного камня.
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
Рассмотрим мелкий заполнитель более подробно.
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.
Результат разделения песчинок на фракции.
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.
Результат просеивания, представленный в виде графика.
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.
Так выглядит глинистый материал, который менее всего пригоден для бетона.
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
Для приготовления бетона следует выдерживать рецептуру.
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:
Таблица пропорций компонентов.
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.
