Песок как мелкий заполнитель бетонов

Проектирование состава бетона включает достаточно широкий круг технологических вопросов, правильный подход к которым во многом определяет экономичность производства. К таким вопросам относятся: установление необходимых требований к бетону и бетонной смеси, назначение обоснованного режима тепловой обработки изделий, выбор оптимальных по качеству материалов, подбор и корректировка состава бетона.

Основными причинами, вызывающими в ряде случаев перерасход цемента до 5-10 % и более, являются нарушение требований к зерновому составу заполнителей - песка и щебня, недостаточная прочность и повышенное содержание в них слабых разностей, применение песков с низким модулем крупности, повышенное содержание в песке пылевидных и глиняных частиц.

Понижение наибольшей крупности заполнителей приводит к повышению их удельной поверхности, а в некоторых случаях - и к пустотности. В бетонах высоких марок при повышенных расходах цемента влияние крупности зерен заполнителей, как и их формы, на водопотребность и удобоукладываемость бетонной смеси несколько снижается.

Для бетона классов В25 и выше рекомендуется использовать крупный песок с модулем крупности более 2,5. Пески с Мк = 1,5...2 допускается применять в бетонах класса до В15. Если зерновой состав песка не соответствует требованиям стандарта, его фракционируют, т.е. рассеивают с помощью сит с размером отверстий 1,25 или 0,63 мм на две фракции. Сеяный песок затем смешивают в соотношении, которое устанавливает строительная лаборатория.

Мелкие и очень мелкие пески с повышенной удельной поверхностью вызывают повышение водопотребности бетонной смеси и расхода цемента, которое в последнем случае может составить 10—15 %. Поэтому использование таких песков следует обязательно сочетать с применением эффективных пластифицирующих добавок.

Применение крупных песков эффективно в бетонах марки М 300 и выше. В бетонах марки М 250 и менее при низких показателях водопотребности цемента использование крупных песков, особенно в сочетании с цементами с низкой нормальной густотой теста, не рекомендуется.

Вследствие пониженной вязкости растворной составляющей в этом случае может не обеспечиваться необходимая связность бетонной смеси при формовании, что требует в ряде случаев повышения водопотребности и расхода цемента на 2—5 %.

Пылевидные частицы на поверхности заполнителей ослабляют их сцепление с цементным камнем и приводят к понижению прочности бетона, что особенно заметно проявляется в бетонах высоких марок. Наряду с этим увеличение количества пылевидных частиц повышает вязкость цементного теста и водопотребность бетонных смесей, что влечет необходимость повышения расхода цемента, В итоге расход цемента при увеличении содержания пылевидных частиц в крупном заполнителе и песке на 1—3 % увеличивает расход цемента на 1—3% в бетоне марки М 200 и менее и до 5—7 % в бетонах более высоких марок.

Во всех случаях содержание в песке глинистых, илистых, пылевидных частиц и органических примесей ограничивают. Глина и ил обволакивают зерна песка, препятствуя их сращиванию с цементным камнем. Самыми качественными песками для приготовления бетонов являются кварцевые речные пески.  Песок речной (добывается из русла рек) имеет окатанную форму и гладкую поверхность, отличается высокой степенью очистки и отсутствием более крупных обломков и глинистых примесей.