Определение пустотности песка

Модуль крупности

Модуль крупности определяется по проценту полного остатка на ситах и напрямую зависит от зернового состава материала. Это важное свойство для мелкого песка. Он чаще всего используется в отделочных работах, и чем меньше его составляющие , тем однороднее будет смесь.

Чтобы наглядно продемонстрировать, о чем речь, посмотрите на фото ниже:

Слева расположен крупнозернистый материал, а справа – мелкий песок. Если внимательно приглядеться к их песчинкам, можно заметить, что в образце с мелкой фракцией зерна лежат друг к другу плотнее, образуя материал практически однородной консистенции. Для некоторых строительных работ это очень важно.

Согласно ГОСТу, относительно значения показателя модуля крупности, мелкий песок делится на следующие группы:

• Мелкий (1,5-2)
• Очень мелкий (1,0-1,5)
• Тонкий (0,7-1,0)
• Очень тонкий (меньше 0, 7)

В скобках указано значение модуля крупности для каждой группы.

В нашем регионе добывается материал с показателем модуля крупности от 1,17 до 2,3.

Что означает модуль крупности песка?

Использование песка в качестве заполнителя в бетонных смесях обязательно. От этого зависит вязкость раствора с расходом цемента. Модуль крупности позволяет подобрать материал, необходимый для получения требуемой стандартом подвижности состава.

Показатель размера

Песок — это неорганическое вещество, имеющее естественное либо искусственное происхождение, подразделяющееся на частицы с размером <5 мм. Характеристики зависят от его состава, а также технических особенностей.

1. Фракционный вид имеет естественное происхождение с разделением по зернистости.

2. Обогащенный вариант получается с применением спецоборудования. Он отличается:

• улучшенным составом зерен;
• содержанием пылевидных и глинистых элементов в пределах, не превышающих нормативные значения.

Модуль крупности используется только для оценки размера песчинки, являясь условно-обобщающим параметром. Это меняющийся показатель, который извлекается делением на 100 общей суммы всех остатков, полученных на стандартных ситах с диаметром отверстий 2,5-0,16 мм.

1. Максимальный фиксированный предел расчета величины < 0,1мм.

2. После измерения материал подразделяется на несколько групп в зависимости от размера фракций.

3. Песок отличается следующими параметрами:

Несмотря на разнородность происхождения, модуль крупности песка устанавливается в строгом соответствии с данными государственных стандартов, а также технических условий предприятия изготовителя.

Влияние зернистости

От показателей зернового состава зависит объем жидкости, используемой при приготовлении раствора. Крупность оказывает основное влияние на количество вяжущего компонента, используемого в бетоне.

1. Определение единицы измерения зернового состава позволяет установить, к какой крупности он относится, чтобы использовать его в соответствии с технологическими характеристиками.

2. Сыпучий материал при подготовке растворов должен содержать зерна:

• менее 20% от общего веса, проходящего через № 0,14;
• < 2,5 мм — для грунтовых штукатурок;
• в среднем 1,2 — для отделочных смесей.

3. Песок входит в состав бетона. Чем больше этого компонента вводится в раствор, тем выше его вязкость. Однако его перебор может стать причиной потери прочностных свойств.

Крупность речного песка становится причиной образования межзерновых пустот и увеличения расхода вяжущего на их заполнение. Повышенное содержание цементного теста требуется для покрытия общей поверхности мелких зёрен, а также усиления их подвижности.

Определение модуля

На разделение песчаного состава влияет его зернистость, а также содержание пылевидных и глинистых частиц. Вычисление модуля крупности песка производится следующим образом:

1. Проба массой 2000 г высушивается до постоянного % влажности.

2. Песчанки ручным либо механическим способом просеиваются через сита сечением 10 и 15 мм:

• за 1 мин должно пропускаться не более 1 г или 0,1% от общей массы навески;
• из оставшегося на ситах состава вычисляются фракции имеющегося в нем гравия;
• зернистость должна быть >10,5 и <0,16 мм.

3. 1 кг полученной высеванием пробы пропускается через сита с размером от 2,5 до 0,14 мм:

• наименьший показатель соответствует диаметру сита с остатком ≥ 95%;
• наибольший — сечению сита с остатком ≥ 10%.

4. Полученный модуль означает:

• крупный > 2,5;
• средний 2,5-2;
• мелкий 2-1,5;
• очень мелкий < 1.5.

5. На основании проведенных измерений проводятся расчеты, где:

• m — проба, пропускаемая через сита;
• mi — масса, оставшаяся на сите навески;
• ai = mi/m *100% — остаток на определенном сите;
• A — полный остаток на сите.

6. Итоговый результат сравнивается с нормативными данными, после чего определяется класс согласно ГОСТ 8736-93.

7. По результатам строится график просеивания песка, кривая которого должна находиться внутри заштрихованной плоскости схемы.

Модуль крупности позволяет определить пригодность материала к проведению определенного вида работ. При необходимости производится обогащение песка с уменьшением содержания лишних фракций.

Автор: Валентин Токарев

Зерновой состав

От этого показателя зависят модуль крупности и класс песка.

Зерновой состав исследуется по двум критериям:

• Полные остатки на ситах
• Содержание зерен определенной крупности

Полные остатки на ситах определяются путем просеивания пробы сырья на ситах ячейками диаметром:

• 2,5 мм
• 1,25 мм
• 0,63 мм
• 0,315 мм
• 0,16 мм
• Менее 0,16 мм

Для мелкого песка установлен показатель полного остатка на сите 0,63 мм, который равен 10-30%. В нашем регионе он варьируется в диапазоне от 27,7 до 30%. Сумма процентного соотношения полных остатков на каждом из сит, разделенная на 100, дает значение показателя модуля крупности.

Содержание зерен размером более 10 мм, более 5 мм, менее 0,16 мм влияет на определение класса песка. ГОСТом установлены доли содержания зерен от 5 до 20%. В Свердловской области песок, содержащий зерна крупностью более 10 мм, отсутствует.

Остальные показатели варьируются в пределах следующих значений:

• Более 5 мм – 4,4-0,32%
• Менее 0,16 мм – 8,9-2,8%

По этим данным можно сделать вывод, что весь реализуемый в нашем регионе мелкий песок относится к первому классу.

Технические требования

4.1 Песок должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.

4.2 Песок в зависимости от значений нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса.

4.3 Основные параметры и размеры

4.3.1 В зависимости от зернового состава песок подразделяют на группы по крупности:

• I класс — очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий;
• II класс — очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

4.3.2 Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности, указанным в таблице 1.

Таблица 1

4.3.3 Полный остаток песка на сите с сеткой № 063 должен соответствовать значениям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

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

Таблица 3

4.4 Характеристики

4.4.1 Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в таблице 4.

Таблица 4

4.4.2 Пески из отсевов дробления в зависимости от прочности горной породы и гравия разделяют на марки. Изверженные и метаморфические горные породы должны иметь предел прочности при сжатии не менее 60 МПа, осадочные породы — не менее 40 МПа.

Марка песка из отсевов дробления по прочности должна соответствовать указанной в таблице 5.

Таблица 5

4.4.3 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 приложении А.

4.4.4 Песок из отсевов дробления горных пород, имеющий истинную плотность зерен более 2,8 г/см³ или содержащий зерна пород и минералов, относимых к вредным компонентам, в количестве, превышающем допустимое их содержание, или содержащий несколько различных вредных компонентов, выпускают для конкретных видов строительных работ по техническим документам, разработанным в установленном порядке и согласованным со специализированными в области коррозии лабораториями.

4.4.5 Допускается поставка смеси природного песка и песка из отсевов дробления при содержании последнего не менее 20% по массе, при этом количество смеси должно удовлетворять требованиям настоящего стандарта к качеству песков из отсевов дробления.

4.4.6 Предприятие-изготовитель должно сообщать потребителю следующие характеристики, установленные геологической разведкой:

• минералого-петрографический состав с указанием пород и минералов, относимых к вредным компонентам и примесям;
• пустотность;
• содержание органических примесей;
• истинную плотность зерен песка.

4.4.7 Природный песок при обработке раствором гидроксида натрия (колориметрическая проба на органические примеси по ГОСТ 8735) не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее цвета эталона.

4.4.8 Песку должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой устанавливают область его применения. Песок в зависимости от значений удельной эффективной активности естественных радионуклидов А

эфф применяют:

• при А
  эфф до 370 Бк/кг — во вновь строящихся жилых и общественных зданиях;
• при А
  эфф св. 370 до 740 Бк/кг — для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных зданий и сооружений;
• при А
  эфф св. 740 до 1500 Бк/кг — в дорожном строительстве пне населенных пунктов.

При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.4.9 Песок не должен содержать посторонних засоряющих примесей.

Содержание пылевидных и глинистых частиц

Этот показатель также влияет на установление класса песка: чем меньше в нем примесей, тем лучше его производственные показатели. Мелкие кусочки пыли и глины негативно сказываются на сцеплении материала, что может привести к снижению качества цементного раствора и отделочной смеси.

ГОСТом установлено, что мелкий песок должен содержать не более 5 % пылевидных и глинистых частиц. В сырье нашего региона показатель достигает 2%, что, опять же, позволяет отнести его к первому классу.

Область применения среднезернистого песка

Песок с частицами среднего размера является незаменимым компонентом при создании растворов и смесей различного состава. Относительно мелкая структура песчинок позволяет утрамбовывать его без каких-либо затруднений. Поэтому песок средней крупности часто применяется в качестве подсыпки. Широта его использования ограничивается только увеличенным процентным содержанием в нем примесей. Чем меньше в песке посторонних включений, тем в большем количестве он применяется почти на каждом этапе строительных работ, начиная от устройства подстилающей подушки под фундамент и заканчивая использованием в процессе выполнения отделочных работ. Среднезернистый песок по ГОСТу 8736 от 2014 года наиболее востребован при производстве следующих видов работ:

• строительство зданий и сооружений;
• устройство фундаментных оснований;
• автодорожное строительство;
• укладка тротуарной плитки;
• создание дренажных систем.

Класс песка

Как уже говорилось выше, на этот показатель, по ГОСТу, влияют три фактора: процент содержания зерен крупностью 0 ,16-10 мм, пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках.

В нашем регионе добывается песок и первого, и второго классов. Материал первого класса используется в производстве конструкций высокой прочности, второго – в качестве элемента бетонного раствора и для подушки автомобильных дорог.

Показатели для песка первого класса:

• Процент фракций размером до 10 мм – 0,5-10%
• Пылевидные и глинистые частицы – 3%
• Глина в комках – 0,35%

Показатели для мелкого песка второго класса:

• Процент фракций размером до 0,16-10 мм – 0,5-20%
• Пылевидные и глинистые частицы – 5%
• Глина в комках – 0, 5%

Отличие от других видов

Речной песок — чистый материал. В нем нет примесей, глины, камушек и других инородных частиц.

Материал отличается фракционной однородностью. Благодаря этому он используется при изготовлении сухих смесей для строительных работ. Также его применяют в качестве заполнителя для устройства стяжек полов и в процессе изготовления асфальтобетонной смеси.

Речной песок — отличный природный фильтр, избавляет воду от различных примесей. Материал используют в качестве элемента очистной системы и обустраивают с его помощью дренажи.

В приусадебных хозяйствах речной материал добавляют в почву, чтобы сделать ее рыхлой.

Отличие от морского

Существенных отличий между этими видами нет. Морской, как и речной, — качественный, без посторонних примесей, при добыче проходит двухступенчатое обогащение. Его используют при изготовлении бетонных растворов и смесей.

Отличие от карьерного

Однозначно ответить, какой из этих видов лучше, сложно — все зависит от дальнейшей сферы применения материала. Карьерный представляет собой смесь, полученную путем дробления горных пород специальными приспособлениями, а также в карьерах.

В составе карьерного песка присутствуют примеси частиц глины и камней. Зачастую стройматериал ведет себя непредсказуемо, вступая в реакцию с другими химическими элементами в растворе. Его нельзя использовать в качестве фильтра в очистной системе — для изготовления бетона больше подходит мытый карьерный песок.

Насыпная плотность

Значение насыпной плотности — это соотношение объема и массы мелкого песка. Чем выше плотность, тем больше его вес. Этот показатель важно учитывать при расчете потребности в строительных материалах.

Насыпная плотность зависит от нескольких показателей:

• Влажности
• Пористости
• Наличия примесей

В нашем регионе показатель этого свойства у мелкого песка варьируется от 1 412 до 1 420 кг/м3.

Подробнее об этой характеристике читайте на странице Насыпная плотность сыпучих материалов. Показатели насыпной плотности у разных видов песка вы можете найти на нашей странице Насыпная плотность песка (сравнительные характеристики).