Модуль крупности песка: что это такое и зачем нужен?

13.06.2023

Автор статьи: Иванов Сергей

Песок – один из ключевых компонентов бетонной смеси в сочетании с цементным раствором. Его количество влияет на расход и вязкость раствора - повышение доли песка усиливает вязкость смеси, снижает расход, а избыток может привести к снижению прочности готового материала.

Все виды песка характеризуются размером их частиц. Для определения диаметра существует специальный показатель (характеристика), закрепленный в ГОСТ, - модуль крупности песка (Мкр). Он неразрывно связан с зерновым составом, поскольку чем больше размер зерен песка, тем выше его модуль крупности. Для установления зернового состава песка, он просеивается через стандартные сита с заданными размерами ячеек. Значение выводится путем деления суммы остатков песка, задержанных на ситах с отверстиями диаметром от 0.14 мм до 2.5 мм на 100. Точность результата - до 0,1.

Величина Мкр влияет на выбор материала для получения:

• бетона марки В25 и выше рекомендуется использовать песок с Мкр не менее 2.5 мм, что соответствует наличию крупных зерен;
• бетона марки В15 – 2.0-2.5 мм (средний размер зерен);
• подводного бетона, растворов, формового камня применяется песок с Мкр 1.5-2.0 мм (мелкие зерна);
• строительный смесей с незначительной дисперсией – 1.0-1.5 мм (очень мелкие зерна).

В природе не существует песка с однородной структурой - всегда присутствуют включения, которые неблагоприятно влияют на качество строительных работ. Поэтому принято классифицировать песок на 2 класса:

• класс-1. Не содержит очень мелких частиц (до 1.5 мм), так как чрезмерный их объем сократит качество материала, ухудшая адгезию между более крупными элементами;
• класс-2. Содержит мельчайшие песчаные крошки. Данный тип песка не подходит для возведения фундамента, однако может быть применен в декоративных целях, а также для кладочных растворов.

Песок для строительных работ может быть получен естественным или искусственным путем. Первый вариант включает природные месторождения, второй - принудительное дробление породы. Выделяют 3 типа песка в зависимости от:

• карьерный. Добытый из разрушенных пород, обычно располагается недалеко под плодородным слоем. Имеет следы грунта, глины. Часто используется для подсыпки под фундаменты домов. Промывка песка помогает улучшить его качество, делая его пригодным для производства бетона;
• речной. Благодаря продолжительному контакту с жидкостью, имеет гладкую поверхность и равномерное распределение зерен. Находит применение в строительстве ключевых сооружений, а также используется для асфальта, систем дренажа и песочниц;
• морской. Обладает преимуществами речного варианта, однако может содержать осколки ракушек. Необходима дополнительная фильтрация перед использованием.

Важно понимать, что выбор типа строительного песка зависит от конкретных требований и целей проекта. Разнообразие и характеристики различных видов песка позволяют подбирать оптимальное решение для разных строительных задач.

Дополнительные факторы, влияющие на строительный песок:

• анализ на чистоту. Определяет количество органических и минеральных примесей в песке. Чистота песка важна, так как нежелательные примеси могут негативно влиять на прочность и структуру бетона;
• плотность. Важное свойство, влияющее на объемный вес смеси. Плотный песок может увеличить плотность бетонной массы, что положительно сказывается на прочности и устойчивости конструкции.

Важно отметить, что в зависимости от конкретного строительного проекта могут быть заданы специфические требования к его характеристикам. Это связано с типом строительства, нагрузками, которые конструкция будет нести, а также условиями окружающей среды.

Выбор песка для строительных работ – сложный процесс, который требует анализа множества факторов и учета технических требований. От правильного выбора зависит не только качество и долговечность конструкции, но и успешное завершение всего строительного проекта.

Расчет модуля крупности песка

Проводят следующие действия:

• высушивается образец песка объемом 2 кг;
• просеивается через 2 сита с диаметрами ячеек 10 и 5 мм;
• из полученного объем песка берут 1 кг и последовательно просеивают через сито с ячейками от 0.16 мм до 2.5 мм. На бумаге фиксируют остаток объема песка от 1 кг в процентах. Процесс останавливается в тот момент, когда материал перестает проходить через сито;
• Проводят вычисления, используя формулу: Мкр = (R1 + R2 + R3 + ... + Rn) / 100, где R1, R2, ..., Rn - процентные остатки на каждом сите.

Результат дает понимание о распределении размеров зерен песка в образце. Большие значения Мкр указывают на преобладание в составе крупных частиц, в то время как меньшие значения свидетельствуют об обратном. Полученные значения позволяет строителям и инженерам выбирать оптимальные соотношения для создания бетонных смесей и других строительных материалов с желаемыми характеристиками, прочностью и свойствами.

Однако это не всегда так. Эксперты заметили, что 2 группы мелкого песка, имеющие разные размеры зерен, могут иметь одинаковое значение Мкр. В связи с этим, для полной и качественной характеристики песка используются дополнительные данные:

• распределение размеров зерен;
• процент пылевидных частиц;
• объем сгустков глины;
• доля посторонних примесей;
• насыпная плотность;
• присутствие органических веществ;
• плотность отдельных зерен;
• наличие в составе вредных элементов;
• активность радионуклидов и прочие.

Оценка качества песка и определение приоритетов его использования обычно производится на основе комплексного анализа всех доступных характеристик, а не только по модулю фракции.

Классификации песка по Мкр

Для оценки наличия глинистых веществ и пыли в составе материала используются показатели, которые выражают процентное соотношение частиц глинистых веществ и комков относительно общего объема.

Важность показателя крупности песка?

Данный параметр оказывает влияние на количество воды, которое необходимо использовать для создания раствора, и на общее количество вяжущих материалов. Помимо этого, Мкр определяет качество и эксплуатационный срок конечной конструкции. Например, если необходимо достичь высокой технической точности, то потребуется намывной песок, который был освобожден от нежелательных примесей путем тщательного промывания.

Песок в составе бетонной смеси – неотъемлемый компонент. Пропорция его использования напрямую влияет на вязкость смеси и расход цемента. Важно учесть, что чрезмерно высокий процент песка может негативно повлиять на прочность бетонной конструкции.

Применение песка различных фракций также зависит от конкретных потребностей. Крупная и средняя фракции часто используются при производстве ЖБК, тротуарных плит, бордюров и других высокомарочных изделий. В то время как песок мелкой фракции востребован для производства кирпича и цементных растворов. Очень тонкая и тонкая порода подходят для создания мелкодисперсных смесей, накрывочных растворов.

При сортировке естественного песка, добываемого в карьерах, обычно обнаруживается Мкр в диапазоне от 1,5 до 4,5 мм. Этот тип песка широко применяется для работ по благоустройству, в частных и общественных проектах. Если материал был очищен от лишних примесей, он также подходит для:

• возведения фундаментов;
• строительства жилых зданий;
• использования в дорожном строительстве;
• устройства аэродромных площадок.

Выбор Мкр песка требует внимательного анализа и учета всех технических особенностей задачи, которая стоит перед строительным проектом.