Виды песка для строительства, назначение и применение в разных областях

Основные характеристики песка

Песок — обязательный компонент классического бетонного раствора. Этот сыпучий материал заполняет свободное пространство между мелкими камешками щебня или гравия в составе бетона. Структура и параметры песка определяют плотность и эластичность соединительного материала, его пригодность для разных видов работ и способность выдерживать механические нагрузки или агрессивные влияния окружающей среды.

Согласно требованиям ГОСТа, содержание песка в составе сухой смеси для приготовления бетонного замеса не должно превышать 5%. Существующие стандарты допускают, чтобы песок для бетона соответствовал ГОСТу 8735-88 и ГОСТу 8736-93.

Прочность бетонной смеси напрямую зависит от качества песка

На строительной площадке может оказаться песок, имеющий естественное происхождение, или же прошедший дополнительную обработку.

Природные пески принято классифицировать по месту их добычи:

• речные:
• морские;
• карьерные;
• горные;
• овражные.

Все они отличаются богатым минеральным составом. В них можно обнаружить вкрапления слюды, полевого шпата, кремнистые или гипсовые соединения, гумус. В зависимости от процентного содержания минеральных составляющих они имеют существенные различия. Например, зерна кварца придают сырью особую прочность и устойчивость. Размер составляющих мелкозернистой субстанции распределен в пределах 0,15-5 мм.

Песок с различной фракцией частиц

Общие требования

Требования к сырью, применяемому для изготовления смеси, указаны ГОСТами. Их список включает в себя такие показатели, как:

• процент пылеобразных частиц (размером меньше 0,14 мм) – не более 10% от общего веса;
• количество примесей пыли и глины – не более 3%;
• содержание крупных частиц (0,5 см и больше в диаметре) – 5% или меньше;
• фракции размером более 1 см не допускаются вообще;
• в материале не должно быть никаких органических примесей.

Таким требованиям может соответствовать только стройматериал, который прошел дополнительную обработку – промывку водой и просеивание на специальных машинах.

Объемный вес

Он показывает массу 1 м3 песка в его естественном состоянии (влажного, со всеми примесями). В среднем объемный вес данного материала составляет от 1500 до 1800 кг.

Состав строительного песка оценивают по таким параметрам:

1. Гранулометрический;
2. Минеральный;
3. Химический.

Гранулометрический показывает процентное соотношение зерен разной крупности. Для его определения песок просеивают через калиброванные сита (от 0,16 мм до 10 мм).

Сито с размером отверстий 5 и 10 мм выявляет гранулы гравия. ГОСТ допускает наличие зерен размером 1 см. При этом их количество должно составлять не более 0,5% от общей массы песка.

Гранулы крупнее 5 мм нормируют таким образом:

1. Максимальное содержание — до 10% в природном;
2. до 15% в дробленом;
3. до 5% в обогащенном песке.

Минеральный состав

По содержанию минералов пески делят на кварцевые, доломитовые, полевошпатовые и известняковые. Кварцевый песок – самый ценный для строительства, поскольку другие виды недостаточно прочные и нестойкие к химическим воздействиям.

Химический состав

Он играет важную роль для определения пригодности сыпучего материала в разных областях строительства. Красный, желтый, и оранжевый оттенки говорят о наличии окисленных металлов. Зеленый и синий цвета характерны для речного песка, в котором присутствуют соли алюминия.

Влажность

Влажность стройматериала не влияет на его качество, но учитывается при подсчете количества жидкости, необходимой для разведения. Обычно параметр составляет 5%, при высушивании он падает до 1%, а при увлажнении (например, если сырье лежало под дождем) возрастает до 10%. Лучше всего использовать относительно сухую песчаную смесь, которая рассыпается на зерна, если ее сжать в кулак.

Для точного измерения влажности стакан сырья тщательно высушивают, а потом сравнивают массу в обезвоженном и сыром виде. По разнице между ними вычисляют процент влаги.

Классификация по фракциям

Одной из самых важных характеристик стройматериала является фракция песка для стяжки (то есть средняя величина его зерен). Согласно ГОСТу, по этому параметру сыпучий материал делится

на 8 разновидностей:

• очень тонкий – до 0,7 мм;
• тонкий – 0,7-1 мм;
• очень мелкий – 1-1,5 мм;
• мелкий – 1,5-2 мм;
• средний – 2-2,5 мм;
• крупный – 2,5-3 мм;
• повышенной крупности – 3-3,5 мм;
• очень крупный – 3,5-5 мм.

Для выполнения строительных работ желательно выбирать песчаную смесь, которая содержит как средние, так и крупные частицы. Это поможет снизить расход ценных материалов, таких как цемент.

Виды песка

Чтобы определиться, какой песок лучше для фундамента, нужно разобраться, какие существуют виды данного материала, и какими особенностями они отличаются.

В зависимости от способа добычи, песок классифицируется на следующие виды:

• морской;
• речной
• карьерный;
• озерный.

Природные пески

Природный песок – это сыпучее вещество, образовавшееся в результате разрушения горных пород под действием ветров, подвижек земной коры и других естественных влияний.

По месту залегания и добычи он подразделяется на речной, морской и карьерный.

• Речной .

Добывают такой песок со дна рек с помощью земснарядов. Он считается самым чистым, так как в его составе нет примесей глины и камней. Поэтому его использование в строительстве не ограничивается видами работ. Речной песок применение находит в изготовлении всевозможных строительных смесей – штукатурных, кладочных, бетонных, клеевых, особенно когда необходимо уменьшить их усадку. Стоит он дороже карьерного, поэтому его стараются не использовать для устройства подсыпок, песчаных подушек и второстепенных конструкций, от которых не требуется высокая прочность.

Самым ценным считается речной песок с высоким содержанием кварца. В породе, залегающей у поверхности земли, кварц смешан с каолином. В реки и озера такая порода переносится водой и ветром, глина из неё вымывается, поэтому сырье отличается высокой чистотой. Основное, для чего используют кварцевый песок после дополнительной очистки – устройство фильтрующих и дренажных сооружений, производство штукатурных растворов и наливных полов.

• Морской .

Песок, добываемый со дна моря, может считаться высококачественным строительным материалом только после двухступенчатой очистки от органических и минеральных примесей. Его добыча и обработка требуют больших затрат, сказывающихся на стоимости материала. Благодаря высоким декоративным качествам, он применяется в ландшафтном дизайне, используется для производства затирок, штукатурок, стяжек.

• Карьерный (горный, овражный) .

Из всех видов природного песка карьерный – самый дешевый, так как добывается открытым наземным способом. Но он же и самый «грязный», в нем много камней, глины, растительных остатков, пылевидных частиц. В зависимости от места добычи и преобладанию тех или иных пород, карьерный или горный песок по минералогическому составу подразделяется на кварцевый, известняковый, доломитовый, полевошпатный. Первый легко отличить по цвету, так как выглядит кварцевый песок светлее обычного.

Неочищенный карьерный песок пригоден только для земляных работ – отсыпки траншей, устройства подушек под стяжки и фундаменты. Чтобы сделать его пригодным и для других работ, песок очищают от примесей промыванием или просеиванием.

Песчинки из карьерных выработок обладают угловатой формой и лучше сцепляются с компонентами бетонных и цементных растворов. Просеянный песок используется для грубых работ – устройства фундаментов, черновой штукатурки и стяжки, кладки кирпича. Намывной же после обработки водой освобождается не только от примесей, но и от крупных фракций, поэтому является хорошим сырьем для финишной штукатурки, изготовления тротуарной плитки и бордюров.

Морской

Песок, извлекаемый из морского дна, является наиболее чистым и отличается мелкой зернистостью. Размер фракций составляет около 1 мм.

В таком материале не содержится глина и органические примеси, он отличается высокими прочностными характеристиками. В его может присутствовать ракушечник и прочие примеси. Перед использованием их отсеивают и промывают. Эти процессы требуют дополнительных затрат, что сказывается на конечной стоимости материала.

Речной

В составе речного песка содержится незначительное количество посторонних примесей. Он, как и морской, отличается высоким качеством, что позволяет использовать его в марочных монолитных бетонах, при создании стяжек, фильтрационных и дренажных систем, а также для производства плитки.

Речной и морской песок подвергается естественной очистке путем постоянного движения воды. Такой материал ценится благодаря обкатанной, хорошо отшлифованной форме каждой песчинки. В зависимости от места добычи, он может иметь серый, светло-желтый или светло-серый цвет.

Размер фракций речного песка может колебаться в пределах 1,6-2,2 мм. Его применяют как при заливке фундаментов, так и в различных строительных целях. Стоимость данного вида материала сравнительно высока, что обусловлено способом добычи, при котором используется мощный гидронасос и несколько барж.

Карьерный

Стройматериал, добываемый из карьера открытым способом, содержит глину, щебень, землю, известь, корни и остатки растений. Для его очистки используется несколько способов, благодаря которым конечный продукт становится пригодным для литья фундамента.

Опытные строители рекомендуют применять для фундамента карьерный песок, который подвергался очистке, поскольку он отличается дешевизной, и не способен существенно снизить качество основания при условии его правильного выбора.

Песок, добытый карьерным способом, подразделяется на следующие виды:

• Намывной. Место добычи такого материала — месторождения в карьерах и обводненные залежи. Благодаря применению специальных гидромеханических установок порода, получаемая таким методом, очищается от глины, земли и других нежелательных примесей. Это позволяет использовать ее для производства кирпичей, бетонных и железобетонных конструкций, а также при строительстве дорог и проведении ремонта помещений.
• Просеянный. Отделение камней, мусора, крупных фракций осуществляется специальными механизированными установками, оборудованными ситами. Данный метод очистки позволяет получать качественный песок для фундамента, растворов для кладки и оштукатуривания стен.
• Песчаный грунт. Как правило, его используют при проведении черновых работ, например, для выравнивания рельефа земельных участков, засыпки траншей. Добавлять его в раствор для литья фундамента нельзя.

Озерный

В составе материала, извлекаемого со дна озер, содержатся органические примеси в больших количествах. применять его для замешивания бетонного раствора можно только после предварительного промывания.

В связи с большими трудозатратами стоимость озерного песка достаточно высока, поэтому при строительстве чаще отдают предпочтение речному или карьерному.

Искусственные пески

Получают искусственный песок дроблением различных горных пород. Он тоже находит применение в разных сферах строительства. Коротко о том, каким бывает и где применяется искусственный песок, виды которого зависят от исходного минерального сырья.

• Кварцевый .

После дробления природного кварца песок делят на фракции с помощью сит. Крупнозернистый песок с размером фракций 0,5-1 мм применяют для обустройства детских, спортивных и других площадок, для изготовления декоративных штукатурок. Он обладает высокой сорбционной способностью, поэтому используется в фильтрующих устройствах. А высокая твердость и абразивные свойства частиц делают его походящим материалом для пескоструйной очистки бетонных и металлических поверхностей.

Песок фракции 0,1-0,4 мм универсален и может использоваться во всех строительных работах. Но из-за высокой стоимости он чаще идет на изготовление адгезионных грунтовок, клеевых и шпаклевочных смесей, используется в производстве керамической плитки, стекла, фаянса.

• Термозитовые, перлитовые .

Получают их вспученных пород вулканического происхождения – перлита и шлаковой пемзы. Песок получается легким, пористым, поэтому используется преимущественно как наполнитель для легких бетонов или насыпной утеплитель.

• Шунгизитовый .

Песок из обожженного шунгита также обладает теплоизоляционными свойствами и имеет ту же сферу применения.

• Мраморный, гранитный .

Самые редкий и дорогой вид песка. Применяется в ландшафтных работах, для изготовления мозаичных бетонных полов, черепицы, керамической плитки.

Кварцевый

Кварц в чистом виде называется диоксидом кремния. Это очень ценное вещество, которое применяется в самых разных сферах деятельности (от строительства до военной промышленности). Дробленый кварц представляет собой остроугольные крупицы размером от 0,1 до 40 мм. В зависимости от наличия посторонних включений, он может иметь разные цвета: белый (самый чистый), розовый, красный, голубой, зеленый, черный и даже прозрачный.

Перлитовый

Здесь нужно сделать одно уточнение. В природе перлит представляет собой вулканическую горную породу. Это смесь округлых мелких зерен, имеющих черный, зеленый, красный или белый оттенок и характерный блеск. Образуется перлит при быстром застывании лавы на поверхности земли.

Поскольку для образования натурального перлита, требуются особые условия, он распространен лишь в некоторых областях нашей планеты.

Дробленый перлит используется в строительстве, ландшафтном дизайне, садоводстве, нефте- и газоперерабатывающей промышленности. Перлит даже применяется в качестве замены табака для кальянов.

Для придания перлиту еще более высокого качества его часто подвергают дополнительной термообработке в печах. Так получается вспученный перлитовый песок.

Шлаковый

Отдельно стоит сказать про данную разновидность. Этот материал в полном смысле является искусственным. Его получают в ходе производства металла. Во время обжига или плавления образуется некоторое количество отходов (шлака), которые в металлургии не имеют ценности. Но если раздробить этот шлак, то получится достаточно качественное вторсырье – шлаковый песок. Песком такой материал называется исключительно благодаря своему внешнему виду.

Итак, можно сделать краткий вывод: главное отличие природного песка от искусственного – способ образования. Если в первом случае мы имеем дело с материалом, полученным в результате природного разрушения, то во втором случае речь идет о намеренно раздробленном сырье. Кстати, по такому принципу можно отнести к искусственным пескам любой материал, который был измельчен до состояния зерна.

Особенности выбора песка для бетона

При выборе песчаного грунта для строительных или отделочных работ учитывают:

1. Плотность: значение этого показателя колеблется от 37% до 47% и зависит от коэффициента пористости; эта характеристика влияет на водопроницаемость и водостойкость бетонного замеса, будет определять эффективность рассеивания напряжения заложенным фундаментом и коэффициент деформации дома; это динамический показатель, он может изменяться под воздействием влаги или вибрационной нагрузки;
2. Коэффициент фильтрации определяет чистоту рабочего материала; речные и овражные всегда имеют большое количество глинистых соединений в своем составе; морские — солей, остатков ископаемых и ракушек; самыми чистыми оказываются пески, подвергшиеся дополнительной обработке;
3. Объемно-наполнительные характеристики;
4. Влажность может изменяться в пределах от 0 до 20%; с повышением этого показателя уменьшается плотность материала и увеличивается его объем; эту характеристику следует учитывать при определении насыпного объема.

Выбор сырья для бетона зависит от требующейся марки материала. Для M50-М150 лучше использовать среднезерновые варианты, так как они дешевле. Если строится фундамент, стена или дорога (для них стоит применять бетон М200-М300), потребуется более качественный песочный состав с крупными частицами и без примесей. При создании прочного и сверхпрочного бетона (М350 и выше), подойдут только крупнозерновые виды песка.

Чтобы определить, какой песок лучше подходит для строительства, необходимо учитывать тип помещения. Так, для работы в промышленных и общественных зданиях, стоит отдавать предпочтение качественным речным (или морским) разновидностям, прошедшим просеивание и тщательно проверенным на наличие любых примесей. Это связано с тем, что конструкции в них подвергаются большим нагрузкам: ударам, вибрациям, весу оборудования и людей.

Для отделки жилых помещений и квартир выбирают недорогие карьерные разновидности песка. Лучший вариант – промытый стройматериал со средним размером зерен.

Приготовление бетона

В данном процессе важно правильно рассчитать пропорции цемента, песка, щебня и воды с учетом их веса. Соотношение должно быть 1:2,8:4,8. Эта норма подходит для приготовления бетона М200, которая чаще всего используется для работ внутри помещения. В качестве единицы измерения применяют ведро.

Порядок приготовления стройматериала состоит из следующих действий:

1. Залить в бетономешалку небольшое количество воды.
2. Засыпать цемент и тщательно перемешать смесь.
3. Добавить песок. Долго перемешивать, пока масса не станет однородной, без комков и отдельных фракций компонентов.
4. Всыпать щебень. Развести оставшейся водой и размешивать до получения консистенции густой сметаны.

Применять смесь стоит сразу после изготовления, поскольку она «схватывается» за 12 часов и застывает за неделю. Все работы лучше проводить в теплое время года при температуре не ниже 0 °C.

Сфера применения строительного песка очень широка. Так, он используется в:

• процессе изготовления бетонных смесей и строительных растворов;
• процессе изготовления кирпича;
• ходе приготовления такой смеси, как асфальтобетон;
• строительных работах разного рода;
• дорожном строительстве;
• процессе осуществления отделочных работ;
• ходе создания штукатурных и складочных смесей;
• процессе сооружения дренажных систем и т. д.

Хранить материал рекомендуется в мешках. При этом важно позаботиться об условиях окружающей среды, в которой хранится и применяется стройматериал.

О том, как выбрать строительный песок, смотрите в следующем видео.

Как проверяют?

Как было сказано выше, строительный материал должен соответствовать целому ряду строгих требований. Соответствие материала определенным свойствам и характеристикам проверяется в ходе специально предназначенных испытаний. Все они регламентируются официальными документами и ГОСТами.

1. Определение состава зерен. Для того чтобы корректно оценить состав песка (определить свойства его фракций), материал просеивают через специально предназначенное для этих целей сито. После того как весь песок просеяли, но в сите остались особенно крупные частицы, их измеряют и взвешивают. Таким образом определяется средний размер зерен.
2. Определение наличия либо отсутствия примесей. Для того чтобы оценить уровень чистоты песка, специалисты производят отбор вязких частиц материала из его общего объема.
3. Вычисление количества глины и пыли. Для произведения подобных расчетов традиционно применяют метод варьирования веса после отмачивания фракций. В некоторых случаях также могут использоваться так называемые пипеточные и фотоэлектрические методы.
4. Определение наличия органических веществ. В состав строительного песка довольно часто входят разнообразные вещества гумусовой природы. Для того чтобы понять, какое количество подобных компонентов присутствует в составе материала, специалисты стали осуществлять сравнительный анализ. Для этого сам по себе песок раскрашивают при помощи этанола, а затем сравнивают полученную смесь с расцветкой щелочного раствора.
5. В отношении того песка, который добывается при помощи обработки различных горных пород, применяется метод анализа количества минералов в составе. Для этих целей применяют такие устройства, как бинокулярная лупа либо микроскоп.
6. Для четкого определения показателя плотности используют пикнометрический способ.
7. Важный этап оценки качества песка – это определение наличия либо отсутствия пустот между зернами, а также вычисление такого показателя, как насыпная плотность. Для этих целей используют специфическую измерительную посуду.
8. Для того чтобы проанализировать влажность песка, сравнивают материал в его естественном состоянии, а также песок в состоянии материала, высушенного в специальном шкафу.

Важно отметить тот факт, что для того, чтобы результаты опытов, экспериментов и испытания были максимально приближены к реальности, все эти задачи осуществляют опытные и высококвалифицированные специалисты в условиях современных лабораторий.

Как вам статья?