Какие основные свойства песка
Свойства песка во многом зависят от того, какое происхождение имеет материал, как его добывали, обрабатывали ли песок дополнительно.
Важные характеристики материала:
- Зерновой состав
- Содержание пылевидных и глинистых частиц
- Содержание глины в комках
- Содержание ила
- Класс песка
- Пористость
- Влажность
- Модуль крупности
- Коэффициент фильтрации
- Насыпная плотность
- Радиоактивность
Ниже мы подробно расскажем о каждой из них.
Зерновой состав песка
По сути, это то, из чего состоит материал: много ли в нем посторонних примесей, слишком крупных или слишком мелких зерен.
В этот показатель входят две характеристики:
- Полные остатки на ситах
- Содержание зерен различной крупности
Полные остатки на ситах
Для определения этого показателя песок пропускают через сита с размерами ячеек:
- 2,5 мм
- 1,25 мм
- 0,63 мм
- 0,315 мм
- 0,16 мм
- менее 0,16 мм
Таким образом, самые крупные зерна остаются на верхнем сите, а самые мелкие проходят сквозь ячейки диаметром 0,16 мм. Далее рассчитывают процентное соотношение зерен на каждом сите к общей массе пробы.
В соответствии с требованиями ГОСТа, полный остаток на сите с ячейками 0,63 мм должен варьироваться в диапазоне от 10 до 75%, в зависимости от модуля крупности сырья. Для других сит конкретных требований не установлено, показатели определяются в ходе лабораторных испытаний.
Содержание зерен различной крупности
В данном случае измеряется количество зерен следующих размеров:
- более 10 мм
- более 5 мм
- полный остаток на сите №063
- менее 0,16 мм
Зерна размером менее 0,16 мм — это, попросту говоря, пыль, а частицы крупнее 5 мм — не что иное, как гравий (галька). Наличие тех и других зерен негативно отражается на общих характеристиках сырья и возможности его применения без дополнительной обработки. Так, например, приготовление раствора для расшивки швов кирпичной кладки потребует полного отсутствия крупных включений. Ведь такие зерна не позволят создать тонкий слой затирки или выпадут из шва после его высыхания. Поэтому чем ниже процент их содержания, тем выше качество песка.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Это, пожалуй, самая важная характеристика песка. Ведь от нее зависит степень чистоты материала, а, следовательно, и возможность применения в тех или иных работах. Пылевидные и глинистые частицы имеют размер менее 0,063 мм. Они понижают сцепление более крупных зерен, что приводит к понижению прочности изделий с использованием этого материала. Поэтому, например, для приготовления бетона необходим только чистый песок.
Наличие пылевидных и глинистых частиц напрямую зависит от способа обработки исходного сырья. Наиболее чистым является мытый песок.
Для определения количества пылевидных и глинистых частиц зерна обычно просеивают через специальные сита с отверстиями размером 0,063 мм. Таким образом, все, что проходит через сита, является пылевидными и глинистыми частицами.
ГОСТом установлены требования к содержанию таких частиц. Например, в природном песке их должно быть не более 3%, а в искусственном – не более 5%. Конкретное значение определяют по отношению количества отсеянных частиц к основной массе.
Конечно, наличие таких включений важно только для определенных видов работ. Особенно – для устройства фундаментов, возведения мостов и других инженерных сооружений. Там пыль и глина могут сыграть роковую роль и со временем привести к разрушению конструкций. Если же вам нужно просто отсыпать дорожку на даче, подойдет практически любой песок.
Кроме того, в зависимости от способа добычи, среди зерен могут содержаться либо комки глины (если песок был добыт в карьере или эфельным методом), либо ил (если он был добыт со дна рек и озер). Эти включения также негативно влияют на прочность конструкций с использованием данного материала.
Об этом и поговорим далее.
Содержание глины в комках
Глина – это пластичное вещество, отличающееся вязкостью. В песке ее должно быть не более 0,5% от всей массы. Чтобы определить конкретный показатель, пробу материала смачивают водой, а затем прощупывают иглой. Глина, как правило, имеет низкую прочность, поэтому ее легко определить тактильно (на ощупь). После этого сравнивают отношение количества глины к количеству песка.
Глина хорошо вымывается водой, а вот сухим просеиванием от нее не избавиться. К тому же, попадая в любой строительный раствор, она остается в нем навсегда. Наличие комков глины в бетоне понижает его водостойкость, что недопустимо для гидротехнических сооружений, а также для подводных конструкций.
Содержание ила
Ил часто используют для повышения плодородных качеств почвы. Но в песке этот компонент является лишним. Например, наличие большого количества ила в бетоне требует повышенного расхода воды и цемента.
Впрочем, содержание ила не так критично, как, например, глины или пыли. Оно даже не регламентируется требованиями ГОСТа.
На основании описанных выше трех характеристик определяется так называемый класс песка.
Класс песка
Этот параметр относится к качеству зернового состава материала.
Всего выделяют 2 класса:
- I класс – более качественный
- II класс – менее качественный
Теперь разберемся, в чем их отличие.
Песок I класса
Он обладает более однородным составом и меньшим процентом содержания вредных примесей.
Например, в нем должно присутствовать не более 0,5% зерен крупностью более 10 мм.
Допустимое содержание пылевидных и глинистых частиц у такого песка – не более 2% для крупных фракций и не более 3% — для мелких.
Глины в комках должно быть не более 0,25% для крупных фракций и не более 0,35% — для мелких.
Песок II класса
Здесь допускается менее однородный состав и большее содержание вредных примесей.
Для сравнения, у данного песка может быть до 5% зерен размером более 10 мм (для крупных фракций) и до 0,5% (для мелких фракций).
Пылевидных и глинистых частиц может содержаться до 3% (для крупных фракций) и до 10% (для мелких фракций).
Глины в комках может быть до 0,5% (для крупных фракций) и до 1% (для мелких фракций).
Согласно требованиям ГОСТа, предъявляемые к материалам для строительных работ, песок I класса идет на более ответственные работы (фундамент, несущие конструкции, инженерные сооружения). Для менее серьезных работ подойдет продукция II класса.
Пористость песка
Это наличие пустот размером более 2 мм (пор) между зернами материала. Отношение объема пор к объему самого материала и есть показатель этой характеристики.
Для песка пористость составляет от 37 до 47%. Конкретный показатель зависит от вида продукции. Наибольшим показателем обладают речные пески, поскольку их зерна более окатанные. Зерна, полученные путем дробления породы, будут иметь более острые края; соответственно – и пористость будет ниже.
Данная характеристика особенно важна там, где песок используется в качестве самостоятельного материала, а не в составе растворов. Например, очень важна низкая пористость для устройства различных оснований (подушек под фундаменты или под дорожное покрытие).
Чем выше пористость, тем больше водопоглощение материала. Это особенно опасно для нашего климата, потому что зимой влага, скопившаяся в порах песка, превращается в лед. Это, в свою очередь, понижает прочность, как самого материала, так и изделий, в которых он используется.
Влажность песка
Название говорит само за себя. Это процентное количество влаги, содержащееся в песке. Разумеется, это не статичный показатель. Влажность может меняться в зависимости от степени просушки песка, условий его хранения, климатической обстановки и прочих факторов.
При этом, для некоторых областей применения песка существуют четкие требования к влажности поставляемой продукции.
Например:
- Для приготовления сухих цементных смесей допускается влажность до 5%.
- Для приготовления бетона влажность тоже не должна превышать 5%. В противном случае приходится менять пропорции добавления воды в раствор. Кстати, строители умеют определять влажность на глаз. Для этого берется горсть песка и сжимается в кулаке. Если после этого она остается в виде комка и не рассыпается, то влажность более 5%.
- А вот для песочниц, используемых в железнодорожных составах для сокращения тормозного пути, предел влажности песка – всего 0,5%. Если этот показатель будет выше, то зерна не смогут создать достаточного сцепления.
Не имеет значения влажность такого песка, который предполагается использовать на открытом воздухе. К примеру, если вы делаете дорожки в саду, то вам подойдет материал с любой влажностью. Главное – чтобы он не был откровенно мокрым, иначе будет неудобно работать.
Модуль крупности
Несмотря на то, что каждая песчинка имеет свою неповторимую форму и размер, в целом обычно выделяют преобладающую фракцию (крупность). Модуль крупности – это и есть то среднее значение, которому соответствует размер большинства отдельных частиц в песке.
Чтобы определить показатель модуля крупности, необходимо пропустить песок через вибросита. В процессе отсеивания мелкие частицы проходят сквозь его ячейки, а крупные задерживаются.
По модулю крупности выделяют следующие виды песка:
Это классификация из ГОСТа. К ней обращаются при ответственных работах, когда к качеству материала предъявляются очень высокие требования. Другое дело – частное строительство, благоустройство или ландшафтный дизайн. Там это не критично, поэтому классификацию упрощают.
В упрощенном варианте существует всего 3 группы песка:
- Крупный (Мк от 2,5 до 3,5)
- Средний (Мк от 2 до 2,5)
- Мелкий (Мк до 2)
Модуль крупности влияет на возможность применения материала для тех или иных работ. Так, например, для кладочных растворов используют более крупные зерна – они обеспечивают прочную связь. Крупный песок идет и на отсыпку дорожек, площадок и песочниц (если насыпать мелкий, то он будет пылить). А мелкие зерна хорошо подходят, например, для внутренней отделки – то есть там, где важно, чтобы раствор ложился тонко и ровно.
Коэффициент фильтрации песка
Еще одна важная характеристика, от которой зависит качество готовых изделий из данного товара. Если вода, попадающая в песок, свободно проходит сквозь него и впитывается нижележащим грунтом, то зерна могут хорошо переносить тяжелые климатические условия. Между ними не будет скапливаться влага, соответственно они не будут испытывать деформаций, связанных с морозным расширением льда.
И здесь определяющую роль играет наличие глины. Этот материал является отличным препятствием для воды. В определенных ситуациях это становится большим преимуществом, но не здесь. Присутствие глины в песке способствует скоплению влаги между зернами. Поэтому степень очистки материала сильно влияет на коэффициент фильтрации.
Что касается конкретных показателей, то они таковы:
- Коэффициент фильтрации речного песка – от 5 до 20 метров в сутки
- У карьерного песка этот показатель гораздо ниже – от 0,5 до 7 метров в сутки
Конечно, подручными средствами невозможно определить конкретное значение. Для этого используют сложное лабораторное оборудование.
Чтобы понять, как данная характеристика влияет на практическое применение материала, можно привести небольшой пример. Вспомните, как на грунтовых дорогах скапливаются лужи после дождя. Вода может неделями и месяцами оставаться на поверхности, как будто что-то мешает ей впитаться в землю. Точно такая же ситуация и с песком. Поэтому, если вы будете делать дорожку или площадку с использованием недостаточно очищенного материала, то приготовьтесь к тому, что после каждого дождя ваше покрытие будет превращаться в болото.
Насыпная плотность
Это соотношение массы песка и его объема. Иными словами, характеристика показывает, сколько килограмм в кубометре материала. Здесь важно сказать, что конкретный показатель зависит от нескольких факторов.
На насыпную плотность влияют:
- Пористость
- Влажность
Так, если вам везут не утрамбованный сухой песок, то его насыпная плотность будет значительно ниже, чем если бы вам привезли утрамбованный материал, да еще и не высохший после дождя.
Таким образом, заранее узнать насыпную плотность невозможно. Для каждой отдельной партии она будет отличаться. Обычно используется среднее значение, с учетом основных характеристик материала.
Например, для песка средняя насыпная плотность будет следующей:
- При влажности до 2% — 1 150 кг/м3
- При влажности до 5% — 1 180 кг/м3
- При влажности до 10% — 1 220 кг/м3
- При влажности до 15% — 1 500 кг/м3
- При влажности до 20% — 1 890 кг/м3
- При влажности до 30% — 2 160 кг/м3
Но чаще всего берут совсем усредненные показатели, колеблющиеся в пределах 1 300-1 500 кг/м3.
Подробнее об этом свойстве читайте на странице Насыпная плотность сыпучих материалов. Если вы хотите узнать насыпную плотность разных видов песка, рекомендуем ознакомиться со страницей Насыпная плотность песка.
Радиоактивность песка
По сути, все материалы, добываемые из горных пород, обладают определенным радиационным фоном. Песок – не исключение.
ГОСТом определены допустимые значения радиоактивности для всех строительных материалов. Они измеряются в беккерелях на килограмм (Бк/кг).
Выделяют 4 класса радиоактивности:
- 1 класс – показатель радиоактивности тут менее 370 Бк/кг
- 2 класс – показатель до 740 Бк/кг
- 3 класс – до 1500 Бк/кг
- 4 класс – свыше 1500 Бк/кг
В строительстве используется продукция, радиоактивность которой не превышает 1500 Бк/кг. И это – слишком высокая цифра. На деле же обычно берут материалы с радиоактивностью менее 370 Бк/кг.
Подавляющее большинство песков относится к первому классу. Это значит, что использование их абсолютно безопасно.
Исключение составляет лишь так называемый «черный песок». Он представляет собой скопление тяжелых минералов, среди которых ильменит (содержащий титан) и монацит. Черные пески распространены по всей планете. В России они встречаются в Таганрогском заливе, на Украине – по берегам Азовского моря. Они имеют достаточно высокий радиационный фон (до 1000 микрорентген в час). Такие пески не используются ни в строительстве, ни в других областях.
Мы рассмотрели основные виды песка. Любая характеристика влияет на область применения материала. Однако далеко не для всех работ нужно детально изучать свойства и высчитывать показатели. Поэтому действуйте по ситуации: для каких-то задач эти характеристики чрезвычайно важны (например, при производстве тротуарной плитки или кирпича), для каких-то – это просто цифры, на которые можно не обращать внимания (скажем, при обратной засыпке).
Рекомендуем также ознакомиться с другими статьями из этого раздела:
- Применение песка
- Песок для благоустройства территории
- Песок для песочниц
- Песок для пляжа
- Песок для тротуарной плитки
- Песок для ландшафтного дизайна
- Песок для дорожек
- Песок для пруда
- Песок для строительных работ
- Обратная засыпка песком
- Песок для бетона
- Песок для кладки кирпича
- Песок для штукатурки
- Применение карьерного песка
- Применение карьерного песка средней фракции
- Применение крупного карьерного песка
- Применение мелкого карьерного песка
- Применение кварцевого песка
- Применение мелкого кварцевого песка
- Применение крупного песка
- Применение мелкого песка
- Применение речного песка
- Применение мелкого речного песка
- Применение речного песка средней фракции
- Применение среднезернистого песка
- Применение эфельного песка
- Применение мелкого эфельного песка
- Характеристика песчаных карьеров Свердловской области
- Свойства карьерного песка
- Свойства карьерного песка средней фракции
- Свойства крупного карьерного песка
- Свойства мелкого карьерного песка
- Свойства кварцевого песка
- Свойства мелкого кварцевого песка
- Свойства речного песка
- Свойства мелкого речного песка
- Свойства речного песка средней фракции
- Свойства эфельного песка
- Свойства мелкого эфельного песка
- Характеристики крупного песка
- Характеристики мелкого песка
- Характеристики среднезернистого песка
Если перед вами встал вопрос о том, что такое песок, то вы должны знать, что он представляет собой горную осадочную породу и искусственный материал. Он состоит из зерен горных пород.
Определение
Довольно часто встречается песок, который практически полностью состоит из минерала кварца. Вообще, слова «песок» употребляется ещё и во множественном числе, однако эта форма имеет и другие значения. Природный материал – это рыхлая смесь, зерна которой имеют размер до 5 мм. Он образовался в результате разрушения горных пород. В зависимости от того, при каких условиях происходило накопление, песок может быть:
- озерным;
- морским;
- аллювиальным;
- эоловым;
- делювиальным.
Если материал образовался в результате деятельности водотоков и водоемов, то его песчинки будут иметь более окатанную и круглую форму.
Основные разновидности песка
Если перед вами встал вопрос о том, что такое песок, то нужно определиться с основными видами материала, среди них:
- речной;
- карьерный;
- мытый;
- карьерный просеянный;
- строительный тяжёлый;
- искусственный.
Речной песок добывается из русла рек и имеет высокую степень очистки. В материале отсутствуют глинистые примеси или посторонние включения, сюда следует отнести еще и мелкие камни. Что касается карьерного мытого песка, то он добывается методом промывки, в результате из материала удаляются пылевидные частицы и глина.
Известен ещё и сильный карьерный песок, который добывается методом просеивания и очищения от больших фракций и камней. Этот материал довольно широко используется при изготовлении растворов. Последние идут в ход при фундаментных при штукатурных работах. Строительный песок изготавливается по ГОСТ 8736-2014 и представляет собой сыпучий неорганический материал. Фракция зерен достигает 5 мм. Этот песок образуется в результате разрушения скальных пород и получается в процессе разработки песчано-гравийных и песчаных месторождений без использования или с использованием обогатительного оборудования.
Основные характеристики строительного песка
Отвечая на вопрос о том, что такое песок, обязательно следует рассмотреть строительную разновидность материала. Удельная насыпная плотность определяется отношением длины, которая находится в составе. Плотность равна 1300 кг на кубический метр. Это значение должно быть присуще материалу, тогда как если оно выше, то это указывает на высокое содержание влаги и глины.
Влажность влияет на плотность, что способствует увеличению общего объема. Думая над вопросом о том, что такое песок, вы должны обратить внимание еще и на удельный вес. Это единица объема в плотном состоянии. Определяется она соотношением массы и занимаемого объема. Величина переменная и колеблется до 2,65 единицы.
Основные свойства строительного песка
Рассматривая виды песка, вы должны обратить внимание на строительную разновидность этого материала, которая отличается определёнными свойствами, среди них следует выделить:
- экологичность;
- хорошую текучесть;
- устойчивость к горению;
- долговечность;
- неподверженность гниению.
Материал не вызывает аллергических реакций и не меняет микроклимат помещения. У материала отличная текучесть, что обуславливает заполнение пустот. Песок не выделяет вредных веществ при воздействии огня. Он долговечен, а со временем не меняет структуру. Этот вид песка имеет элементы округлой формы, поэтому при его использовании требуется больший объем цемента и частое перемешивание.
Разновидности карьерного горного песка
Довольно непростой задачей является добыча песка. Его необходимо не только доставить на поверхность, но и ещё и обработать. На сегодняшний день известно несколько разновидностей горного карьерного песка, среди них:
- намывной;
- сеяный;
- грунтовый.
Намывной песок добывается с использованием гидромеханических приспособлений. Технология промывания позволяет избавить материал от компонентов и посторонних примесей. Песок получается чистым. Во время добычи с помощью специального оборудования песок подвергается нескольким этапам очистки. Из него вымывают глину и частицы пыли.
Эта разновидность песка является незаменимой при изготовлении стройматериалов. Она широко используется для строительства автодорог и железобетонных блоков. Рассматривая виды песка и особенности применения, нельзя не обратить внимания на сеяную карьерную разновидность материала. Порода обрабатывается специальным оборудованием. Ее просеивают, избавляя от посторонних примесей. Этот материал пригоден для приготовления растворов. На ощупь он почти невесомый и очень мягкий.
Если вы задались вопросом о том, из чего состоит песок, то можно обратить внимание еще и на грунтовую его разновидность, которая имеет посторонние частицы в объеме до 40%. Цена такого материала не слишком высока, а используется он для черновых работ, например, при выравнивании поверхностей и засыпке траншей.
Особенности карьерного песка
В качестве главного свойства этого материала – чистота, в нём не должно быть посторонних примесей. Если проводить сравнение с остальными разновидностями, то посторонние вкрапления здесь присутствуют в объеме 10% или меньше. Цвет преимущественно жёлтый, однако он может иметь светлую или темную окраску, что зависит от включений.
Зерно неровное, слегка шершавое и пористое. Эти характеристики и обеспечивают хорошее сцепление с ингредиентами цемента. Рассматривая описание песка карьерного, вы сможете понять, что этот материал имеет следующие свойства:
- плотность, равную удельному весу;
- коэффициент степени фильтрации в пределах до 7 м за сутки;
- влажность до 7 %;
- довольно высокий радиоактивный фон.
В идеальном карьерном песке не должно быть органических веществ, однако их допустимый объем колеблется в пределах 3 %. Что касается сульфидов и серы, то их и вовсе не должно быть больше 1 %. Важно обратить внимание еще и на степень фильтрации. Она определяет способность элементов пропускать воду. Минимальный коэффициент может быть равен 0,5 м за сутки, что зависит от фракции зерна и вкраплений.
Уникальность свойств
Свойства песка перед приобретением этого материала обязательно следует рассмотреть, среди прочих следует выделить отсутствие способности к сжимаемости. Это позволяет использовать материал в качестве основы. Если измерить давление веса песка на дно стеклянного сосуда, то оно будет равно меньше половины веса. Если высоту столба увеличить, то давление не повысится. Это обусловлено тем, что при взаимодействии песчинки формируют своды, распределяющие давление. Это свойство ложится в основу свай из песка.
Песок, свойства которого будет полезно знать профессионалу и частному застройщику, не имеет способности к сцеплению. Материал рассыпается и не удерживается в плоскости по вертикали. Но естественная рассыпаемость мала, ее угол может изменяться в пределах от 280 до 300. А вот если песок намочить, то он будет обладать высокой силой сцепления и станет передавать давление на дно контейнера или сосуда. Среди прочих свойств следует выделить водопроницаемость. Это свойство стало полезно при создании фильтров. А вот в случае со слежавшимся мелким материалом можно отметить, что он будет пропускать воду лишь до определенной глубины.
Заключение
Песок – это материал, который представлен сегодня во множестве разновидностей. Например, промытый материал подходит для замешивания растворов из сухих компонентов и для создания железобетонных блоков. Для строительства дорог отлично подходит крупнофракционный песок. А вот мелкая фракция после промывки может использоваться для финишной шпаклевки, декоративных материалов и затирки. Если вы самостоятельно хотите выполнить смесь для заливных полов, то следует приобрести мелкофракционный песок высокого качества.
Самостоятельная промывка может оказаться слишком проблематичной. Ведь после этого песок нужно будет еще и высушить. Кроме того, вы никогда не сможете быть уверены, что материал достаточно хорошо был очищен.