Фундамента влияет марка цемента окружающая температура размеры фракции песка составляющие

Влияние характеристик песка на свойства бетона

Как известно, природный каменный материал песок относится к осадочным породам и, в основном, состоит из минерала кварца с примесью горных пород. Различают пески естественные и пески, получаемые дроблением отсевов горных пород. Размер зерен песка – не более 5 мм. Природный песок и песок из отсевов дробления горных пород с истинной плотностью зерен от 2,0 до 2,8 г/куб.см, используются в качестве заполнителя для приготовления бетонов, строительных растворов, сухих смесей, а также для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Должны отвечать требованиям ГОСТ 8736.

Каждую группу песка характеризуют по значениям:

• модуля крупности

Группа песка	Модуль крупности Мк
Очень крупный	Св. 3,5
Повышенной крупности	“ 3,0 до 3,5
Крупный	“ 2,5 до 3,0
Средний	“ 2,0 до 2,5
Мелкий	“ 1,5 до 2,0
Очень мелкий	“ 1,0 до 1,5
Тонкий	“ 0,7 до 1,0
Очень тонкий	До 0,7

• полного остатка песка на сите с сеткой № 063

Группа песка	Полный остаток на сите N 063
Очень крупный	Св. 75
Повышенной крупности	“ 65 до 75
Крупный	“ 45 до 65
Средний	“ 30 до 45
Мелкий	“ 10 до 30
Очень мелкий	До 10
Тонкий	Не нормируется
Очень тонкий	“ “

• содержание зерен крупностью св. 10,5 и менее 0,16 мм. не должно превышать значений, указанных в таблице 3

Класс и группа песка	Содержание зерен крупностью
	Св.10 мм	Св. 5 мм	Менее 0,16 мм
I класс
Повышенной крупности крупный и средний	0,5	5	5
Мелкий	0,5	5	10
II класс
Очень крупный и повышенной крупности	5	20	10
Крупный и средний	5	15	15
Мелкий и очень мелкий	0,5	10	20
Тонкий и очень тонкий	Не допускается		Не нормируется

• содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в таблице 4

Класс и группа песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц		Содержание глины в комках
	в песке природном	в песке из отсевов дробления	в песке природном	в песке из отсевов дробления
I класс
Очень крупный	—	3	—	0,35
Повышенной крупности, крупный и средний	2	3	0,25	0,35
Мелкий	3	5	0,35	0,5
II класс
Очень крупный	—	10	—	2
Повышенной крупности, крупный и средний	3	10	0,5	2
Мелкий и очень мелкий*	5	10	0,5	2
Тонкий и очень тонкий	10	Не нормируется	1	0,1*

* В очень мелком природном песке класса II по согласованию с потребителем допускается содержание пылевидных и глинистых частиц до 7% по массе.

Допускается поставка смеси природного песка и песка из отсевов дробления при содержании последнего не менее 20% от общей массы, при этом качество смеси должно удовлетворять требованиям настоящего ГОСТ 8736 к качеству песков из отсевов дробления. Песок, предназначенный для применения в качестве заполнителя для бетонов, должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента. Стойкость песка определяют по минералого-петрографическому составу и содержанию вредных компонентов и примесей. Перечень пород и минералов, относимых к вредным компонентам и примесям, и их предельно допустимое содержание приведены в ГОСТ 8736, приложении А.

ВЛИЯНИЕ КРУПНОСТИ ПЕСКА НА ПРОЧНОСТЬ РАСТВОРА

Песок характеризуется следующими паспортными характеристиками:

• содержание глинистых и пылевидных частиц [1 — 5].

Роль мелкого заполнителя в формировании структуры искусственного конгломерата особенно проявляется в тощих составах. Когда на прочность искусственного камня оказывает влияние зерновой состав заполнителя, определяющий плотность укладки зерен и число контактов их друг с другом в монолите. Мелкие пески имеют в единице объема большое количество контактов, чем более крупные пески, но «каждое зерно в них скрепляется с другими меньшим числом связей [1, 3]. В результате чего структура получается менее прочной и жесткой.

Рассмотрим, как влияют крупность песка на прочностные свойства раствора.

Для оценки влияния крупности песка на прочностные характеристики цементно-песчаного раствора формовались образцы размером 70,7 Х 70,7 Х 70,7 мм из растворной смеси, содержащей: портландцемент – 500 г, вода – 210 мл, песок – 1500 г. Образцы твердели 28 суток при температуре плюс 20 – 22 оС, первые сутки в ванне с гидрозатвором и оставшиеся (2, 6 и 27) сутки в воде.

Для контрольного состава использовался стандартный монофракционный песок, соответствующий требованиям ГОСТ 6139-2003 [6], который имел: полный остаток на сите № 09 – 0,5 %, полный остаток на сите № 0,5 – 98 %; влажность – 0,2 %, потери при прокаливании – 0,5 %; количество глинистых и илистых частиц – 0,8 %.

В качестве вяжущего в работе использовался портландцемент производства ООО «Искитимцемент» (Новосибирская область) марки ЦЕМ II/А-Ш 32,5. Минеральный состав его, % мас.: С3S -60, C2S – 16, C3A – 7,3, C4AF – 14. Удельная поверхность его составила 300 м2/кг. Химический состав цемента, % мас: SiO2 – 20,7; Al2O3 – 6,3; Fe2O3 – 4,6; CaO – 65,4; MgO – 1,3; SO3 – 0,4; п.п.п.- 0,5.

Для исследования влияния крупности песка на прочность раствора песок фракционировали путем отсеивания крупной или мелкой фракции. Для дальнейших исследований принимался песок с модулем крупности: 0,27; 0,80; 0,99; 1,33; 1,87; 2,40; 2,94. Результаты испытаний представлены в таблице и на рисунке.

Влияние крупности песка на прочность раствора

Модуль крупности песка	Средний диаметр частицы, мм	Прочность при сжатии, кгс/см2, в возрасте
		1 сутки	3 суток	7 суток	28 суток
0,986	0,527	—	210	80,4	150,1	280,8	405,4
0,27	0,144	+ 80	290	50,1	95,7	205,3	290,4
0,80	0,428	+ 13	223	67,2	130,3	265,6	375,2
1,33	0,711	— 9	201	96,4	155,9	299,7	425,1
1,87	1,006	— 15	195	113,7	160,6	304,3	431,9
2,40	1,283	— 18	192	122,0	170,3	308,0	440,4
2,94	1,5721	— 20	190	129,8	183,5	337,6	450,1
3,47	1,850	— 21	189	132,4	187,3	348,0	462,3

Анализ экспериментальных данных показал, что прочность при сжатии контрольного состава, изготовленного на стандартном монофракционном песке составляет 405,5 кгс/см2. Увеличение модуля крупности песка путем отсеивания мелкой фракции привело к увеличению прочности при сжатии раствора в возрасте 28 суток:

• при модуле крупности 1,33 на 4,9 %,

• при модуле крупности 1,87 на 6,6 %,

• при модуле крупности 2,4 на 8,6 %,

• при модуле крупности 2,94 на 11,0 %,

• при модуле крупности 3,47 на 14,0 %.

Уменьшение модуля крупности песка путем отсеивания крупной фракции привело к снижению прочности при сжатии раствора:

• при модуле крупности 0,80 на 7,5 %,

• при модуле крупности 0,27 на 28,4 %.

Данное снижение прочности при сжатии при снижении модуля крупности песка объясняется большой удельной поверхностью мелких частиц и, следовательно, большим необходимым расходом воды, идущем на увлажнение этих частиц. При этом при стандартной консистенции растворной смеси количество воды при уменьшении модуля крупности песка, а, следовательно, и среднего диаметра частичек, увеличивается на 38 %. Данные частички в реакцию с водой не вступают и после твердения раствора и испарения воды, не вступившей в реакцию с портландцементом образуются поры, которые и приводят к снижению прочности.

Увеличение количества воды из-за повышенного содержания мелких частиц в песке, значительно увеличивает вероятность образования трещин на ранних стадиях твердения раствора. Этот фактор чрезвычайно важен при устройстве растворных слоев.

Кроме того, по снижению прочности при сжатии можно косвенно судить и о снижении других физико-механических показателей, таких как, прочность при изгибе, морозостойкость, прочность сцепления с основанием.

1. Волков В.Г., Елшин И.М., Харин А.И., Хрусталев М.Н. обогащение и фракционирование при родных песков для бетона гидравлическим способом. – М.: Стройиздат, 1964

2. Гордон С.с. Пески для бетонов. — М.: Госстройиздат, 1957

3. Монгуш С.Ч. Влияние свойств мелких заполгнителей на качество бетона / Вестник тувинского государственного университета 2011 №3 с.4-8

4. Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций. Гос стройиздат. – М.: 1963

5. Бегларян В.С. Производство заполнителей бетона из песчано-гравийных смесей. – М.: Стройиздат, 1973

6. ГОСТ 6139 — 2003. Песок для испытаний цемента. Технические условия. — М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004

По показателю Аэфф определяется область применения песка:

• при Аэфф до 370 Бк/кг (строящиеся жилые и общественные здания)
• при Аэфф св. 370 до 740 Бк/кг (дорожное строительства в населенных пунктов , а также при возведении производственных зданий и сооружений)
• при Аэфф св. 740 до 1350 Бк/кг (дорожном строительстве вне населенных пунктов)

Поставку и приемку песка производят партиями. Партией считают количество материала, одновременно поставляемое одному потребителю в одном железнодорожном составе (на одном судне). При отгрузке автомобильным транспортом партией считают количество песка, отгружаемое одному потребителю в течение суток. Если партия состоит менее чем из десяти автомобилей, пробы песка отбирают в каждом автомобиле при его разгрузке.

Песок для бетона

Сыпучий материал используется в бетоне при заливке основания будущего здания наряду с другими компонентами: цемента, воды и крупных или мелких заполнителей – песка и щебня. Компоненты обеспечивают прочность бетонной смеси, поэтому их необходимо покупать с особой тщательностью, не пренебрегая даже самыми маленькими советами и рекомендациями.

Песок для бетона

Следует тщательно выбирать пропорции: при чрезмерной влаге увеличится подвижность бетона, и качество станет хуже.

Передозировка цемента не принесет разрушительных последствий, но ударит по кошельку, да и без влаги он просто не сможет раствориться. Консистенция — своего рода клей.

Какую роль играет песок для бетона?

Он представляет собой заполнитель. Когда водно-цементный раствор затвердевает, происходит деформация, образуются микротрещины, из-за которых снижается качество продукта, срок службы.

После жидкости песок, пожалуй, самая дешевая, доступная деталь консистенции, но, как и в случае с песочной подушкой, тоже требуются особые виды материала. Например, если используется высокомарочный бетон, потребуется песок с модулем крупности 2,5-3 мм. Для заливки фундамента классикой является вещество со средней крупностью – 2-2,5 мм. Мелкий и тонкий песок для бетона лучше не использовать, потому что является плохим заполнителем, не сможет сцепить бетон.

Идеальное соотношение — крупный материал, склеивающий цемент, и мелкий, могущий заполнить пустоты.

Советы профессионалов

Для каждого случая есть свой вид и группа песка:

1. Изготовление бетона. Используют природный речной или карьерный мытый песок который по модулю крупности должен относится к группе крупного и среднего песка. Есть исследования о влиянии размера зерна на прочность бетонного камня. Содержание крупных фракций с зерном от 5 мм до 1.25 мм (отсев по двум стандартным ситам) должно быть не менее 50% — отвечает за прочность на сжатие. Желательно также наличие в песке до 10% фракций с размерами зерна 0.325-0.16 мм — обеспечивает заполнение микропор при уплотнении бетона. Изменение содержания фракций средних размеров (1.25-0.325 мм) в пределах 30-50% существенно не влияет на расход цемента и прочность бетонного камня. Предпочтительно применять карьерный мытый песок, у которого шероховатое, не обкатанное водой зерно.
2. Дренаж и обустройство подушек основания. Используют крупный и очень крупный речной или карьерный мытый песок, у которого высокий коэффициент фильтрации.
3. Кладочные и штукатурные составы. Применяют мелкий карьерный песок — оптимальное соотношение размера фракции и пластичности раствора.

Фасованный песок — это неизменность влажности и насыпной плотности при перевозке и хранении, удобство в транспортировке и в использовании, закупка именно необходимого количества с точностью до объема мешка.

Сферы применения различных фракций

Фракции песка определяются калибром зерен. Различают крупнозернистую фракцию, среднезернистую и мелкозернистую.

Мелкозернистый песок применяется в изготовлении строительных смесей: шпатлёвок, штукатурок, затирок.

Среднезернистый (лучше речного происхождения) — для строительных растворов кладки кирпича. Правильно подобранные ингридиенты создают гладкую однородную консистенцию массы. При смешивании цемент строительный песок обволакивает и делает незаметным. Растовор плотно прилегает к швам и не оставляет зазоров между кирпичами. Еще использование среднезернистого песка возможно в качестве подушки фундамента.

Крупнозернистой фракцией наполняют фундамент, используют в растворе для бетонных блоков, бордюров, сточных тоннелей.

При строительстве дорог, употребляется крупная фракция песка. Он выравнивает плоскость, подготавливая основание для асфальта.

Искусственный песок, или кварцевый, получается путем дробления и измельчения горных пород, применяется кварцевый песок для пескоструя. Еще он используется в сварочных работах. Из-за высокой стоимости его применение в обычном строительстве ограничено, хотя он обладает теми же качествами, что и речной песок. В нем очень мало примесей и посторонних включений.

Кроме размера, зерна отличаются и по внешнему виду. У речного песка фрагменты под воздействием полирующих свойств воды округлые ровные, у карьерного нет такого однообразия . Кварцевый песок отличается зернами с острыми дроблеными краями, что становится дополнительным плюсом его использования в облицовочных работах.

Области применения карьерного песка и общие характеристики

Являясь одним из самых востребованных материалов, песок активно используется во всех областях строительства.
Основные сферы применения:

• подготовка строительных растворов для возведений и отделки зданий;
• производство ЖБИ продукции, бетона, монолитов;
• разравнивание поверхностей при подготовке строительных площадок;
• заполнение пустот при реконструкции или ремонте зданий.

В зависимости от назначения и сферы использования выделяется несколько видов данного материала. Планируя оформить заказ, стоит уточнить, каким должен быть песок карьерный, купить который лучше всего для текущей задачи.

Общие виды и их характеристики:

• супесь – материал с примесями, гравием и другими компонентами, подходящий для заполнения пустот, засыпки участков и подготовки поверхностей;
• сеяный вариант – среднезернистый, достаточно чистый песок без гравия, идеальное решение для строительных целей и производства бетонных изделий;
• намывной песок – хорошо обработанная и очищенная масса, промытая при помощи воды и специального оборудования, используемая для составления строительных растворов.

В зависимости от степени обработки, общего вида и рабочих характеристик устанавливаются цены на каждый конкретный вид карьерного песка.

Источник