Особенности строительного песка

Песок образуется при разрушении горных пород, которое вызывается ветром и водой. В первом случае образуются угловатые песчинки с острыми гранями. Во втором они имеют округлую и плавную форму. Вода омывает песчинки, постепенно стесывая острые края, а вот ветер этого сделать не может.

Горные породы – это один или несколько типов минералов, образующих единую массу. Самый простой пример – обычные горы. По структуре горные породы бывают рыхлыми и твердыми.
На фото – речной песок под микроскопом
Вода отесывает песчинки, поэтому речной песок имеет округлую форму

О песке и его составе

Состав песка напрямую зависит от его происхождения. Самый распространенный элемент – кварц. Он встречается повсеместно. Кроме него в песке содержатся и другие породы. Если это хризолит, то песок будет зеленым, при наличии магнетита или гематита песок выглядит черным и так далее.

Черный песок обычно не является аномалией, но между Мариуполем и Бердянском (Украина) часто встречаются черные пески с радиоактивностью от 300 до 1000 микрорентген (безопасный уровень – до 50 микрорентген в час).
Красный пляж в Санторини (Греция)
В составе этого песка много красного известняка

От состава зависит не только цвет песка, но и область его применения. К примеру, очищенный кварцевый песок используется как основной элемент в составе фильтров для воды и из него же делают стекло. Но самое распространенное применение песок нашел в сферах ремонта, строительства, отделочных и дорожных работ, производстве бетона.

В мире также встречается «поющий песок». Если идти по нему, он начинает издавать странные звуки. Причина этого явления учеными до сих пор не установлена.

Виды строительного песка

Строительный песок разделяется на 2 вида: речной и карьерный. Каждый из них имеет свои особенности, характеристики, свойства и сферу применения.

Песок речной

Речной песок добывают со дна водоемов или из пересохших русел. В первом случае песок поднимается со дна насосами, установленными на барже, затем фильтруется, сортируется и разделяется по составу. Во втором случае добыча мало чем отличается от карьерной.

Речной песок выделяется небольшим количеством мелких примесей и однородностью. То есть практически все песчинки похожи друг на друга, ничем не отличаются по составу, чего нельзя сказать о карьерном песке.

Единственным недостатком речного песка является его стоимость, которая выше цены хорошего карьерного песка примерно на 10–30 %.

Качественный речной песок обязан соответствовать требованиям ГОСТа 8736–93.

Характеристики по ГОСТу 8736-93

Значение

Плотность высушенного песка (кг/м3)

1,5

Плотность влажного песка (кг/м3)

1,45

Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц (% от общей массы)

0,7

Удельный вес (г/см3)

2,6

Влажность (%)

4

Засоряющие примеси (%)

0,05

Коэффициент фильтрации* (м/сутки)

5–7

Модуль крупности** (мм)

1,37–2,3

*Скорость, с которой вода фильтруется в данном песке.

**Условная величина, указывающая на крупность песка. В данном случае песок должен быть в пределах от очень мелкого до среднего.

Кроме этих характеристик речной песок разделяется и по размеру песчинок на три категории.

  • Очень мелкий – величина песчинки до 2 мм;
  • Мелкий – величина песчинки от 2 до 2,5 мм;
  • Средний – величина песчинки более 2,5 мм.

В зависимости от характеристик, речной песок используется при обустройстве детских площадок, в сфере ландшафтного дизайна, для отделки помещений, при изготовлении бетона, строительных растворов и сухих смесей.

Добыча речного песка
Добыча речного песка

Песок карьерный

Карьерный способ добычи песка простой и дешевый, что сказывается на стоимости песка. Требуется распространенная техника, типа бульдозеров и экскаваторов, которая набирает материал в карьере, после чего тот просеивается, фильтруется и разделяется по чистоте и размеру песчинок.

По типу обработки (или ее отсутствия) выделяют три типа песка, добываемого таким способом: грунт, сеяный и мытый.

  • Песчаный грунт – это самый дешевый тип карьерного песка, который вообще не подвергается никакой очистке. В строительстве практически не используется. Применяется для выравнивания рельефа или засыпки траншей.
  • Сеяный карьерный песок уже более дорогой. Он обрабатывается механическим способом. Проще говоря, он просеивается через большое сито от самых крупных примесей и частиц. После такой обработки этот тип песка становится более однородным, хотя примесей в нем все равно остается много. Может применяться в процессе закладки фундамента, изготовления строительных растворов и штукатурки.
  • Мытый карьерный песок – самая дорогая разновидность. Он обрабатывается водой и тщательно просеивается. В результате получается очень чистый, практически лишенный примесей материал, который по своим свойствам мало отличается от речного, но по цене выходит дешевле. Такой песок используется для изготовления железобетонных конструкций, возведения построек, при строительстве дорог, а также производстве кирпича и бетона.
На фото – песчаный грунт, сеяный песок и мытый песок
Слева направо: песчаный грунт, сеяный песок и мытый песок

Карьерный песок так же, как и речной, обязан соответствовать определенным требованиям, иначе его нельзя будет использовать.

Характеристики карьерного песка

Значение

Удельный вес (г/см3)

1,5-1,8

Насыпная плотность* (т/м3)

1,65

Радиоактивность** (класс)

1–3

Влажность (%)

5–7

Примеси (%)

3–4

Коэффициент фильтрации* (м/сутки)

0,5–7

*Плотность не утрамбованного песка. Может изменяться из-за утряски или влажности.

**Природные строительные материалы могут быть радиоактивны. Для жилых помещений допускается использование материалов 1-го класса (менее 370 Бк/кг). Для промышленных построек и дорог – 2-го класса (до 740 Бк/кг). Для дорог вне населенных пунктов – 3-го класса (до 2800 Бк/кг). Безопасный для человека только 1-й класс.

Бк/кг - Беккере́ль на килограмм массы материала. Назван в честь французского ученого Антуана Анри Беккереля. Используется с 1975 года для определения радиоактивности объекта.
Кадр из кинофильма «Операция «Ы» (1965 год)
Песчаный карьер – 2 человека!

Смеси на основе песка и их применение

Песок используется не только отдельно, но также входит в состав песчано-гравийных и щебеночно-песчаных смесей. Песчано-гравийная смесь разделяется на две группы – природная и обогащенная.

  • Природная песчано-гравийная смесь используется при изготовлении раствора, который в свою очередь применяется для производства бетона. Добывается природная песчано-гравийная смесь таким же способом, как и обычный песок.
  • Обогащенная песчано-гравийная смесь применяется в ландшафтном дизайне (для выравнивания территории), а также для выравнивания дорог и изготовления бетона. Такой тип смесей является производным из природных видов. После добычи в природную смесь добавляется нужное количество гравия или песка, чтобы в конечном итоге получилась необходимая разновидность обогащенной смеси.

Характеристики песчано-гравийных смесей

Природная

Обогащенная

Содержание гравия (зерно более 5 мм, %)

10–95

15–75

Допустимый размер зерен гравия (мм)

10–70

10, 20, 40 или 70*

Количество глинистых и пылевидных примесей (%)

5

3

Радиоактивность (класс)

1–3

1–3

*В обогащенной смеси большая часть зерен должна быть одного размера.

Карьер в Жигулевских горах. Самарская область. Начало ХIХ века
Работа в карьере была основной повинностью для крепостных с. Ширяево
  • Щебеночно-песчаная смесь похожа на песчано-гравийный вариант, но вместо гравия используется щебень. Процесс добычи, сортировки и фильтрации также практически не отличается, за исключением того, что щебеночно-песчаные смеси делятся на 11 разновидностей. Все они используются для укладки дорог.

Максимальный размер щебня (мм)

С1

С2

С3

С4

С5

С6

С7

С8

С9

С10

С11

40

20

120

80

40

20

10

5

80

40

20

Характеристики по ГОСТ 25607-2009

Значение

Количество щебня игольчатой или пластинчатой формы (%)

Не более 25

Коэффициент фильтрации (м/сутки)

0,2–7

Радиоактивность (класс)

2–3

Щебеночно-песчаная смесь марки С1-С2 может использоваться для создания дорожного основания и дорожного покрытия. Во втором случае щебня должно быть более 50% размером более 5 мм. Марки смеси С3-С6 и С9-С11 подходят для укладки дополнительных слоев дорожного покрытия, а С4, С5, С10 и С11 – для укрепления обочин дороги.

Песок и различные песчаные смеси используются в строительстве на протяжении всей известной истории человечества. Кто начал их использовать впервые – неизвестно. Технологии развивались, появлялись новые составы, смеси, сферы применения, но главным компонентом оставался, остается и будет оставаться еще очень долгое время именно песок.

На фото – щебеночно-песчаная смесь марки С5
Такая смесь подходит для укрепления обочин дороги