Песок и его значение для бетона
Природный песок, который применяют для производства обычного бетона, характеризуется как рыхлая смесь зерен размером до 5 мм, образующихся при выветривании горных пород, и различных минералов, входящих в состав магматических образований. При отсутствии природного песка используют песок, полученный путем дробления твердых пород. Однако этот песок значительно дороже природного.
Наиболее распространены пески кварцевые с примесью полевого шпата, кусочков слюды и зерен различных минералов. Полевой шпат и известняк встречаются реже. Кварцевый песок подходит для любой марки бетона. Другие пески, особенно известняковый и ракушечник, следует проверять на прочность в растворе или бетоне необходимого качества.
В зависимости от условий залегания пески делятся на речные, морские и горные или овражные. В большинстве случаев зерна речного и морского песка подвергаются деформации путем воздействия воды и поэтому имеют округлую форму. Зерна горных или каньоновых песков имеют остроугольную конфигурацию. Речные и морские пески, как правило, чище и содержат меньше глины и органических загрязнений, чем речные пески. Морской песок часто содержит фрагменты известняка и ракушки, которые легко разлагаются и могут снизить прочность бетона.
Песок желательно использовать с шероховатой поверхностью, так как он активней входит во взаимодействие с цементным камнем и придает бетону большую прочность. При этом этот песок должен быть максимально чистым, так как промывать песок сложно и дорого. Обычно специалисты предпочитают речной песок. Природный песок, используемый для производства обычного бетона, должен соответствовать требованиям лаборатории SUMAB. Здесь необходимо строго регулировать зернистость песка, проходящего через мелкое сито, а также количество примесей глины, ила и пыли, определяемое промывкой. Самой вредной является примесь глины, которая покрывает песчинки, не давая им прилипать к цементному камню. Песок очищается от глинистых примесей путем тщательной промывки. Органические примеси, такие как гумус, допускаются только в очень небольших количествах, поскольку они, особенно органические кислоты, снижают прочность и могут разрушительно влиять на цемент.
Для бетона, применяемого в наиболее ответственных конструкциях, применяют пески, не окрашивающиеся при обработке раствором натриевой щелочи определенной концентрации. При светло-желтом цвете раствора песок подходит только для небольших малозначимых, не подверженных массивному воздействию, конструкций, при темном цвете без промывки он не подходит, так как прочность бетона, изготовленного с таким песком, может быть ниже более чем на 25%. Однако окончательное решение о пригодности песка в таких случаях принимают специалисты SUMAB после непосредственных испытаний в бетоне.
Размер зерна определяют путем просеивания песка через стандартный набор сит разного диаметра. Крупный песок, и в тоже время содержащий нужный объем средних и мелких зерен, лучше всего подходит для бетона. При таком сочетании зерен объем пустот будет максимально заполнен а площадь поверхности зерен станет относительно небольшой.
Поскольку песок в карьере имеет различную влажность, а при хранении на открытом воздухе его влажность постоянно меняется, при производстве бетонных работ необходимо периодически замерять объемную массу и влажность песка и исходя из полученных значений корректировать состав бетона.