Песок

Как известно, песок – самый востребованный строительный материал, являющийся компонентом различных строительных растворов смесей и штукатурок, активно использующийся в ландшафтном дизайне, а также при отделочных и облицовочных работах. Незаменим он и как конструкционный элемент при любом виде строительства от фундамента и возведения железобетонных конструкций, до монтажа водяных фильтров в системах водоснабжения.

По происхождению этот материал можно разделить на 2 вида – искусственный и природный. Искусственный также получают их естественного сырья, но искусственным дроблением мрамора, гранита, доломита, туфа, известняка, шлака и других, пород как искусственного, так и естественного происхождения. Но в силу высокой стоимости он предназначен в основном для декоративных растворов и внешней отделки.

Природный песок образуется естественным путём из разрушающихся за миллионы лет твёрдых горных пород. По видам его различают на речной, морской, дюнный, горный, а также самый дешёвый – карьерный или овражный и наиболее ценный – кварцевый. В силу невысокой цены и огромного разнообразия фракций и фактур это самые востребованные сорта.

Широкое использование этого материала в строительстве обусловлено его весьма полезными свойствами, такими как:

1. Сыпучесть. Благодаря ей песок не может удерживаться в вертикальной плоскости, а также легко смешивается с другими сыпучими материалами. В сухом виде его угол рассыпаемости варьируется от 280 до 300°. В сыром виде он, напротив, имеет весьма хорошее сцепление и способен передавать давление на дно и стенки контейнера или котлована.

2. Высыпаемость. Это свойство обусловлено также сыпучестью. Скорость высыпания сухого песка через калиброванное отверстие всегда постоянна и не зависит от толщины слоя. Полное высыпание происходит при выдерживании определённого наклона стенок сосуда, как это сделано в песочных часах. Угол наклона рассчитывается исходя из приведённого выше угла рассыпания.

3. Весьма малый коэффициент сжимаемости весьма полезное свойство для создания оснований и подушек фундаментов. На замечательном свойстве переносить вес вертикального столба на стенки узкого шурфа и при увеличении высоты насыпного столба не увеличивать давление на его дно, основано использование песчаных свай с забитыми в них шпурами.

4. Водопроницаемость – используется для сооружения различного вида дренажей, водоотводов, мелиорационных сооружений и фильтров. Пропускная способность таких сооружений зависит от размеров песчаной фракции, её загрязнённости глинистыми и органическими компонентами. Однако она практически не зависит от протяжённости водовода.

Технологические параметры песка

1. Плотность. Этот параметр показывает количество глины в его составе. Чем больше удельный вес – тем больше глины. Чистый речной песок с низкой влажностью имеет удельный вес 1,3 т/м3. На практике применяется обычно материал с удельным весом 1,3–1,5 т/м3.

2. Влажность. От этого параметра зависит также и плотность материала. В строительстве допускается влажность от 0 до 20%. Кроме того, от его влажности зависит и объём.

3. Пустотелость. Этот параметр определяется как соотношение объёма пустот между песчинками к объёму твёрдого материала. Определяют его путём измерения объёма жидкости, впитываемым заранее отмеренным объёмом сухого песка. Этот параметр сильно зависит от влажности.

4. Гранулометрический состав. Песком принято считать сыпучий материал с гранулами размером до 5 мм. Различают фракции от «ультратонкой» – до 0,7 мм, до «очень крупной» – от 3,5 до 5 мм. Однако для строительства в основном используется фракция близкая к 1.2 мм, квалифицируемая как «очень мелкая», а для изготовления бетонов «средняя» – около 2 мм. Для разделения по фракциям используют специальные сита с размером ячейки от 0.16 мм до 5 мм.

5. Фильтрационная способность – измеряется метрами в сутки и характеризует скорость продвижения воды через материал . Этот параметр зависит от степени загрязнённости глиной, от процента органики и от размеров гранул. Например, если для мелкозернистого песка этот параметр равен ориентировочно 1,5 м/сут., то для крупнозернистого – до 20–50 м/сут.

6. Радиоактивность. Этот параметр должен отвечать экологическим нормам на материалы 1 категории радиоактивности, согласно которым радионуклидная активность должна быть не выше 370 Бк/кг.

7. Загрязнённость. Определяется процентом загрязнения пылевидными, от 0,05 до 0,14 мм частицами, а также илистыми и глинистыми. Самый чистый – промытый кварцевый песок, но для строительных целей он слишком дорог и на практике используются сорта с коэффициентом загрязнённости, нормируемым в зависимости от степени ответственности конструкции. Наиболее ответственное применение с использованием марок бетона не менее М300 допускает загрязнения не более 2%. Для растворов выше М100 – не более 5%, для кладочных смесей – до 10%. Более низкое качество используется, как правило, для штукатурных смесей и допустимо только по согласованию с заказчиком.