Мелкие заполнители-пески и требования к ним

Мелкими заполнителями для бетонов и растворов являются природные и искусственные пески. Пески образуют с цементным тестом растворную часть, в которой равномерно распределяется крупный заполнитель, и при этом должно быть исключено расслоение бетонной смеси. Для повышения эффективности бетона все составляющие в нем применяются строго оптимального качества и количества.

Так, например, повышенный расход кварцевого песка в цементно-песчаном растворе значительно снижает его прочность в сравнении с цементным камнем, также прочность раствора снижает присутствие глинистых, илистых минералов и других примесей в песке.

Например, при проведении испытания марки или класса цемента прочность цементно-песчаных образцов при использовании загрязненного песка может значительно снизиться. Использование в цементно-песчаных растворах большего количества песка также значительно снижает прочность раствора. Применение специального узкофракционного песка с окатанной поверхностью не обеспечивает прочного сцепления цементного камня с поверхностью зерен песка.

Для повышения эффективности цемента, плотности и прочности раствора применяют полифракционные пески, желательно крупные или средние, и в оптимальном количестве. Для оценки пригодности песков с целью эффективного их применения в бетоне разработан ГОСТ 8736-2014 «Пески для строительных работ. Технические условия».

Пески подразделяют на природные и искусственные. Природные пески добывают в песчаных и песчано-гравийных карьерах. Для получения тяжелых бетонов применяют пески, предпочтительно кварцевые, с насыпной плотностью до 1400 кг/м3. Пески из отсевов дробления чаще всего получают попутно при дроблении скальных горных пород.

Песок из отсевов дробления получают для тяжелых бетонов преимущественно из изверженных горных пород – гранитов, сиенитов, диоритов и т. д. Для производства отделочных бетонов применяют метаморфические и плотные осадочные породы, а для теплоизоляционных бетонов – туфы, известняки-ракушечники с прочностью не менее 60–40 МПа. Искусственные пески имеют шероховатую поверхность, что обеспечивает им хорошее сцепление с цементным камнем.

По ГОСТ 8736-2014 предусмотрено деление песков на группы по модулю крупности – от 1,5 до 3,25 и по остатку на сите 0,63. Для тяжелых бетонов с пределом прочности 35 МПа и выше рекомендуется применять пески с модулем крупности 2,5 и выше.

Следует также помнить, что от зернового состава песка зависит его пустотность, она тем меньше, чем выше модуль крупности. Следовательно, обеспечивая максимальное уплотнение песчаной фракции, можно уменьшить в цементно-песчаном растворе количество клеевой прослойки, то есть цементного теста, а значит, сократить расход цемента, не снижая качества бетона.

Еще одной очень важной характеристикой качества песка является присутствие в нем вредных примесей:

  1. В первую очередь в песке ограничивают содержание глинистых и илистых примесей. Это частицы размером менее 0,05 мм, чаще всего состоящие из глинистых минералов – монтмориллонита, каолинита и гидрослюд. Количественное содержание этих примесей определяют методом отмучивания. Глинистые минералы, налипая на поверхности заполнителей, снижают адгезию цементных новообразований к песку и, соответственно, прочность сцепления между песком и цементным камнем. Кроме этого, по современным данным исследований, глинистые активно адсорбируют добавки-суперпластификаторы, особенно поликарбоксилатные, значительно снижая их эффективность, а значит и пластифицирующие свойства. Допустимое содержание глинистых и илистых в песках во всех странах – не более 1 %, у нас – 2 % и более.
  2. Ограничивается в песках и содержание глины в комках до 0,25 %, так как она способствует снижению морозостойкости бетона.
  3. В песках также контролируется присутствие органики, гумусовых кислот и других веществ: они значительно замедляют сроки схватывания и твердения цемента, а также снижают прочность цементного камня и бетона.
  4. Присутствие аморфных разновидностей кремнезема в песках вызывает внутреннюю коррозию бетона: взаимодействуя со щелочами цемента, эти примеси способствуют объемному расширению новообразований и приводят бетон к разрушению. Такими разновидностями являются опал, халцедон, кремний, некоторые стекловидные излившиеся породы и т. д. Присутствие более 50 ммоль/л растворимого кремнезема в песке не допускается.
  5. Слюды и слюдистых минералов в песке должно быть не более 2 %; нестойких рудных минералов и сернокислых соединений в пересчете на SO2 – не более 1 %. Присутствие других примесей не должно превышать требований ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».

При разработке бетонов с высокими требованиями по долговечности, эксплуатируемых в различных по агрессивности средах, пескам и щебню назначают требования согласно ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия».

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)