Песок

Песок — рыхлая смесь зерен крупностью 0,14 — 5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). Кроме природных песков применяют искусственные, получаемые при дроблении или гранулировании металлургических и топливных шлаков или специально приготовленные материалы — керамзит, аглопорит и др.

Природные пески по минералогическому составу подразделяются на кварцевые, полевошпатовые, известняковые, доломитовые. Из природных песков наибольшее применение для тяжелого бетона получили кварцевые пески.

В качестве мелкого заполнителя для бетона предусматривает применение крупных, средних и мелких песков — природных, дробленых и дробленых из отсевов, а также песков обогащенных и фракционированных .

На качество бетона большое влияние оказывают зерновой (гранулометрический) состав песка и содержание в нем различных примесей: пылевидных, илистых, глинистых и органических. Содержание этих примесей устанавливают отмучиванием. Количество их не должно превышать 3% в природном песке и 4% в дробленом. Наиболее вредной в песке является примесь глины, которая обволакивает отдельные зерна песка и препятствует сцеплению их с цементным камнем, понижая прочность бетона. Глинистые и пылевидные примеси в песке превышают водопотребность бетонных смесей и приводят к понижению прочности и морозостойкости бетона. Очищать песок от глинистых и пылевидных частиц можно, промывая его водой в специальных машинах — пескомойках. В природных песках могут содержаться также в большом количестве органические примеси (гуминовые кислоты, остатки растений, перегной), которые вступают в реакцию с твердеющим цементом и понижают прочность бетона. Содержание органических примесей устанавливают колоритмическим методом — обработкой пробы песка 3%-ным раствором едкого натра. Если после обработки песка цвет раствора не оказывается темнее эталона (цвета крепкого чая), то песок признается доброкачественным.

Испытуемый песок можно считать пригодным, если прочность образцов раствора из него оказывается не меньше прочности образцов с тем же песком, но промытым сначала известковым молоком, а затем водой.

Зерновой (гранулометрический) состав песка имеет особое значение для получения качественного бетона. Песок для бетона должен состоять из зерен различной величины (0,14 — 5 мм), чтобы объем пустот в нем был минимальным; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. Зерновой состав песка определяют просеиванием сухого песка через стандартный набор сит с размерами отверстий сверху вниз: 10; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,14 мм. Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на этих ситах взвешивают и вычисляют с точностью до 0,1%.

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные выше сита, отвешивают 1000 г песка и просеивают его последовательно сквозь набор сит с отверстиями размером 2,5; 1,25; 0,63; 0315 и 0,14 мм. Остатки на каждом сите взвешивают и вычисляют:
частный остаток на каждом сите — как отношение массы остатка на данном сите к массе просеиваемой навески; частные остатки вычисляют с точностью до 0,1%. Полный остаток на каждом сите — как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий плюс остаток на данном сите; полные остатки вычисляют с точностью до 0,1%.

Модуль крупности песка Мк (без фракций гравия с размером зерен крупнее 5 мм) — как частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах, начиная с сита с размером отверстий 2,5 мм и кончая ситом с размером отверстий 0,14 мм. По величине модуля крупности песок делят на крупный с Мк > 2,5, средний Мк — 2,5 — 2,0, мелкий Мк — 2,0 — 1,5 и очень мелкий Мк — 1,5 — 1,0; полные остатки на сите № 063 (% по массе) соответственно равны: более 45, 30 — 45, 10 — 30 и менее 10.

Выбор мелких заполнителей для бетона производят по зерновому составу и модулю крупности, содержанию пылевидных и глинистых частиц, петрографическому составу, в том числе содержанию вредных примесей, включая органические примеси и потенционально реакционноспособные породы и минералы, а при применении дробленых песков — по пределу прочности исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии .

Пески с модулем крупности 1,5 — 2 допускается применять в бетонах до М200, а также для бетонов подводной зоны конструкций мостов. Использование этих песков в бетонах М200 и выше допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании. Пески с модулем крупности 2,5 и более рекомендуется применять для бетонов М350 и выше.

Для обеспечения качественного зернового состава песка и его постоянства в составе бетонной смеси применяют фракционированный песок, составленный из двух фракций: крупной и мелкой, раздельно дозируемых при приготовлении бетонной смеси. Разделение исходного, песка на две фракции производят по граничному зерну, соответствующему размеру отверстий контрольных сит 1,25 или 0,63 мм. Допускается применять готовые смеси фракций в требуемом соотношении, а также смеси песков природных или дробленых из отсевов.

При несоответствии зернового состава природных песков требованиям ГОСТа следует применять в качестве укрупняющей добавки к мелким пескам крупные фракции природного или дробленого песка, а также крупный песок из отсевов дробления, а для понижения модуля крупности — мелкие пески.

Использование в качестве мелких заполнителей дробленых песков из отсевов и их смесей с природными песками допускается при условии обеспечения заданной удобоукладываемости бетонной смеси без перерасхода цемента.

В песке, предназначенном для бетонов, допускаются зерна гравия или щебня размером более 10 мм — до 0,5% по массе; размером 5 — 10 мм — до 10% по массе.

Насыпная плотность кварцевого песка зависит от степени уплотнения, влажности и пустотности. Сухой и рыхло насыпанный кварцевый песок имеет насыпную плотность 1500 — 1600 кг/м3.