Песок — обязательный наполнитель для бетонной смеси. Он используется для того, чтобы раствор стал прочным, а при засыхании не растрескивался и не деформировался. Сложность в том, что для бетона нельзя брать первый попавшийся песок — требуется материал с конкретными характеристиками. О них и поговорим далее.

Содержание:

  1. Функция песка в растворе бетона
  2. Неправильное использование песка: чем это грозит
  3. Параметры для правильного выбора песка
  4. Виды песка и их использование при изготовлении бетона​
  5. Виды песка и их использование при изготовлении бетона
  6. Как подобрать пропорции песка для приготовления бетона
  7. Рассчитываем количество песка для разных видов работ: примеры​
  8. Чем можно заменить песок в бетонной смеси​

Функция песка в растворе бетона

Вместе со щебнем песок в бетонном растворе отвечает за создание монолитной структуры. У него несколько функций:

  • поддержание объема смеси;
  • заполнение промежутков между зернами (фракциями) щебня;
  • правильное распределение нагрузки — оно становится равномерным;
  • предотвращение усадки;
  • повышение качества сцепления цемента и более крупного наполнителя (того же щебня).

Без специальных наполнителей цементный раствор не имеет прочности. Когда вода во время высыхания испарится, он даст неравномерную усадку и растрескается. А щебень и песок в составе смеси не позволяют этого сделать. Они создают прочную монолитную структуру, способную выдержать большие нагрузки.

Неправильное использование песка: чем это грозит

Встречается мнение, что песок необходим в цементной смеси для экономии самого цемента. Отсюда берет свое начало распространенный миф. Предполагается, что для более качественного бетона нужно уменьшить количество песка и увеличить объем цемента. Но результат получится ровно противоположным. Готовая смесь станет хуже воспринимать нагрузки и рискует потрескаться. Прочный бетон готовится только с соблюдением всех пропорций.

Технически проблема при недостатке песка формируется так: из-за его недостаточного количества между фракциями щебня появляются пустоты — они заполняются цементом. Когда влага испаряется, цемент проседает и весь монолит деформируется, покрывается трещинами. В результате цемента использовано больше, чем следует (что невыгодно), а готовое изделие становится никуда не годным.

Слишком большое количество песка в бетонном растворе тоже нежелательно. Тогда цемент не покроет все мелкие частицы, они плохо соединятся между собой и со щебнем — из-за этого в монолитной конструкции будет много слабых мест. Из-за ударов и повышенных нагрузок такие части быстро разрушатся.

Все зависит от соблюдения пропорций, а они определяются технологией. Так, при изготовлении мелкозернистых бетонов щебень не используют. Но эти бетоны ограничены сферой применения. Их используют, чтобы выровнять поверхности покрытий. А для несущих конструкций подходит только бетон с добавлением щебня.

Параметры для правильного выбора песка

Для получения качественного состава требуется песок, соответствующий ряду требований. По этой причине обращают внимание на такие характеристики:

  • разновидность песка;
  • класс;
  • фракцию (размер отдельных зерен);
  • зерновой состав;
  • пористость;
  • влажность;
  • радиоактивность.

Виды песка и их использование при изготовлении бетона

Есть три параметра, по которым определяется вид песка.

  • Происхождение:
    • природный,
    • искусственный.
  • Особенности (способ) добычи:
    • карьерный,
    • речной,
    • морской,
    • намывной,
    • эфельный.
  • Способ обработки:
    • обогащенный,
    • мытый,
    • просеянный.

добыча пескаПриродный песок добывают практически в готовом виде, а искусственный делают на производстве путем дробления кварца или иных горных пород с подходящими характеристиками. Для изготовления бетона используют природный материал.

Если выбирать по способу добычи, то хорошие характеристики демонстрирует намывной карьерный материал, поскольку в нем минимальное количество глины и других нежелательных примесей. Форма зерен у такого песка угловатая, неровная, поэтому сцепление с цементом происходит лучше.

Если к бетону предъявляются повышенные требования, то выбирают более дорогой песок — мытый или обогащенный, практически без примесей. Но для частных нужд обычно достаточно намывного карьерного материала.

Виды песка и их использование при изготовлении бетона

Есть три параметра, по которым определяется вид песка.

  • Происхождение:
    • природный,
    • искусственный.
  • Особенности (способ) добычи:
    • карьерный,
    • речной,
    • морской,
    • намывной,
    • эфельный.
  • Способ обработки:
    • обогащенный,
    • мытый,
    • просеянный.

Природный песок добывают практически в готовом виде, а искусственный делают на производстве путем дробления кварца или иных горных пород с подходящими характеристиками. Для изготовления бетона используют природный материал.

Если выбирать по способу добычи, то хорошие характеристики демонстрирует намывной карьерный материал, поскольку в нем минимальное количество глины и других нежелательных примесей. Форма зерен у такого песка угловатая, неровная, поэтому сцепление с цементом происходит лучше.

Если к бетону предъявляются повышенные требования, то выбирают более дорогой песок — мытый или обогащенный, практически без примесей. Но для частных нужд обычно достаточно намывного карьерного материала.

Фракции

В зависимости от размеров фракций выделяют три вида песка:

  • мелкозернистый (1,5-2 мм);
  • среднезернистый (2-2,5 мм);
  • крупнозернистый (2,5-3 мм).

Есть и другие классификации, но при выборе материала для бетонной смеси они не имеют значения. Чаще всего для бетона выбирают среднезернистый и крупнозернистый материал. Очень крупные фракции становятся причиной образования пустот, а слишком мелкие снижают прочность готовой конструкции.

Зерновой состав песка

Говоря о фракции, важно понимать, что состав любого песка неоднороден. Поэтому фракции отражают размеры основного количества частиц. Вместе с ними в смеси присутствуют другие элементы (примеси). Так, в качественном песке не должно быть более 5% глинистых и пылевидных зерен (т. е. зерен диаметром менее 0,16 мм).

Крупные примеси тоже не нужны. Качественный песок почти полностью просеивается через сито с ячейками в 5 мм. Допустимый остаток зависит от марки бетона. Если она ниже М150, в сите остается до 10% материала, не больше.

Класс песка

Этот параметр определяется с учетом примесей и зернового состава материала. Поскольку класса два (первый и второй), разобраться в этой характеристике несложно.

Первый класс песка

Его признаки такие:

  • количество крупных частиц от 10 мм в диаметре — до 0,5%;
  • объем глинистых и пылевидных частиц — до 2%;
  • содержание глины в комках — не более 0,25%.

Как раз первый класс и рекомендуется для приготовления бетонных смесей. А песок второго класса включает чрезмерное количество пыли и глины. За счет этого готовый раствор будет деформироваться, плохо переносить нагрузки и покрываться трещинами.

Пористость

Показатель пористости зависит от размеров фракций. Дело в том, что мелкий песок утрамбовывается плотнее, то есть его пористость ниже. Хорошим показателем для приготовления бетонной смеси является 37-40%.

Влажность

Для бетона используют песок влажностью 1-3%. Сложность этого показателя в том, что он нестабильный. Если песок оставили без защиты на открытом воздухе, а потом пошел дождь, влажность материала сильно вырастет. А при длительном нахождении на жаре она понизится.

В быту для некоторых задач влажность песка проверяют, сжав его в кулак. Если комок после разжимания руки не распался на кусочки, а сохранил свою форму, показатель влажности точно превышает 5%.

Но для крупных объектов, где от качества материала многое зависит, такой способ проверки не подходит. В таких ситуациях либо используют специальный влагомер, либо отправляют материал в лабораторию для получения точных показателей.

Радиоактивность

Это показатель напрямую связан с безопасностью людей, поэтому ему уделяют много внимания. Есть определенные нормы, на которые опираются при установке верхних границ. Так, при строительстве объектов жилой зоны уровень радиоактивности любых строительных материалов (в том числе и песка), не может переходить отметку 370 Бк/кг.

Как подобрать пропорции песка для приготовления бетона

Марки бетона отличаются лишь по соотношению основных компонентов — воды, песка, щебня и цемента. В ряде ситуаций в смеси добавляют добавки с определенными свойствами — например, пластификаторы.

Чтобы легко подобрать пропорции компонентов для приготовления бетонов разных марок, воспользуйтесь таблицей. Для удобства в ней указано количество материалов в килограммах — а в скобках даны как раз пропорции. Вы можете рассчитывать смесь тем способом, который вам нравится больше.

Если песок покупается в кубах, нужный вес приводится к этому показателю. Для этого нам нужно знать одну постоянную характеристику — насыпную плотность песка, которая составляет 1180 кг/m3. Теперь остается взять нужный вес, поделить его на эту характеристику и получить нужное количество кубов. Такой расчет необходим, чтобы заказать материал в достаточном объеме.

Итак, если мы берем вес песка, необходимого на одну порцию цемента (согласно таблице), то получаем такие варианты объема для разных марок:

  • М75 = 0,8 m3;
  • М100 = 0,74 m3;
  • М150 = 0,72 m3;
  • М200 = 0,67 m3;
  • М250 = 0,63 m3;
  • М300 = 0,6 m3.

Если знать все исходные характеристики вроде насыпной плотности песка, а также пользоваться готовой таблицей, расчеты конкретного объема материала не вызовут трудностей.

Рассчитываем количество песка для разных видов работ: примеры

Поскольку объем бетона для разных работ отличается, то и количество песка тоже зависит от того, что вы делаете. В качестве примеров приведем расчеты для ленточного фундамента, заливки садовой дорожки и основания под столбики ограждения.

Расчет для ленточного фундамента

Для примера мы берем фундамент, который используется под двухэтажный дом. С учетом нагрузки для такой конструкции используют бетон М300. Его прочности хватает для того, чтобы выдержать нагрузку в виде просторного частного дома.

Возьмем для расчета основание площадью 8х8 метров. Глубина залегания фундамента пусть будет 1,7 м, высота выступа над землей — 0,8 м, а ширина самой ленты фундамента — тоже 0,8 м.

Чтобы высчитать объем материалов, нам потребуется узнать:

  • Периметр основания: 8 м х 4 м = 32 м (четыре стороны по 8 метров каждая).
  • Высоту и глубину: 0,8 м + 1,7 м = 2,5 м (части фундамента над землей и под землей).
  • Ширину: 0,8 м (ее мы знали изначально).

Теперь нам нужно получить объем фундамента, перемножив все полученные показатели: периметр, высоту и ширину. Получится 64 m3.

Далее вспоминаем, что мы готовим бетон марки М300. На один куб такого бетона нужно 705 кг песка (обратитесь к таблице) или 0,6 кубов того же материала.

Если мы считаем песок в килограммах, то на объем фундамента 64 m3 нам нужно 45 120 кг или 45,12 т (705 кг х 64). Если расчеты в кубах, то 0,6 кубов песка так же умножаем на 64 и получаем 38,4 кубов. Иными словами, на 64 m3 фундамента вам нужно либо 45,12 тонны, либо 38,4 куба песка.

Расчет песка для садовой дорожки

Чаще всего для таких задач достаточно смеси марки М100. Чтобы высчитать объем раствора, вам нужно умножить периметр дорожки на ее высоту. Если длина 30 м, ширина один метр, а толщина 7 см (то есть 0,07 м), то объем бетонной смеси составит 2,1 куба.

Обращаемся к нашей таблице и видим, что для одного куба смеси М100 нам нужно 870 килограммов или 0,73 m3 песка. Умножаем эти показатели на 2,1 m3 (объем бетона для дорожки). Получаем два необходимых параметра. Если вы покупаете песок по массе, то вам нужно приобрести 1827 кг (870 х 2,1), а если в кубах, то 1,533 m3 (0,73 х 2,1).

Заливка основания столбиков при монтаже ограждения

Для примера будем использовать марку бетона М150 (обычно ее достаточно). Как и в предыдущих случаях, нам надо вычислить объем смеси.

Предположим, что у нас есть 20 столбиков, каждый 50 см в ширину и длину, а также по 80 см в высоту и глубину. Сначала вычисляем объем одного основания. В метрах это выглядит так:

0,5 х 0,5 х 0,8 = 0,2 m3

То есть на все основания (а их 20) нам потребуется 4m3 смеси. Если для одного куба бетона М150 нам нужно 0,72 куба песка, то всего потребуется 2,88m3 этого материала (0,72 х 4). В килограммах это 3420 или 3,42 тонны (855 кг из таблицы умножаем на 4m3).

Как видите, используя таблицу и возможность переводить килограммы в кубометры, вы можете рассчитать объем песка для любого вида работ. И на это не придется тратить много времени.

Чем можно заменить песок в бетонной смеси

Сразу предупредим: замена песка не всегда целесообразна, потому что нередко сказывается на качестве. Но обычно предлагаются такие альтернативы:

  • Отсев — результат дробления одной из горных пород, то есть это искусственный песок.
  • Песчано-гравийная смесь (она же ПГС). Это смесь песка и гравия, полученная в природных условиях. ПГС используется только для бетона, к качеству которого не предъявляются высокие требования.
  • Песчано-щебеночная смесь (ПЩС). Состоит из отсева и щебня. Материал довольно качественный и нередко годится на роль единственного наполнителя в бетоне.

Теперь вы знаете, какой песок подходит для изготовления бетонной смеси, как правильно рассчитать пропорции и объемы для разных видов работ, а также чем заменить этот наполнитель, если возникла такая необходимость.