Технология заполнителей бетона

Основы производства природного и дробленого песка.
Песок - мелкий заполнитель бетонной смеси, наиболее связан с цементным тестом и составляет с ним растворную часть бетона.
Пески подразделяют на природные, которые могут быть обогащенными, фракционированными и дробленными, а также из отсевов дробления.
Природный песок – неорганический сыпучий материал, с крупностью зерен до 5мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и гравийно-песчаных месторождений без или с использованием специального обогатительного оборудования.
Дробленый песок – песок с крупностью до 5 мм, изготовленный из скальных горных пород (и гравия) и использованием дробильно-сортировочного оборудования.
Фракционированный песок – песок разделенный на две и более фракций с использованием специального оборудования на крупную 1,25 и мелкую 0,63.
Песок из отсевов дробления – с крупностью до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и отходов обогащения, руд черных и цветных металлов и др.
В зависимости от грансостава песок делят на группы по крупности:
I класс – очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий;
II класс – очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, тонкий, очень тонкий.
Каждую группу песка характеризуют модулем крупности и полным остатком на сите 0,63 мм.

Группа песка	Модуль крупности, Мк
очень крупный повышенной крупности крупный средний мелкий очень мелкий тонкий очень тонкий	> 3,5 3…3,5 2,5…3 2…2,5 1,5…2 1…1,5 0,7…1 до 0,7

По ГОСТ 10268 «Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям» М_к песка равен 1,5 – 3,25. Содержание зерен менее 0,16 мм для первого класса (повышенной крупности, крупный, средний) – до 5%; для второго класса (крупный средний) – до 15%.
В песке, как правило, имеются примеси, нежелательные в бетоне, поэтому ГОСТ ограничивает их содержание. Наличие пылевидно-глинистых частиц (размером менее 0,15 мм) определяют обычно отмучиванием, состоящим в отмывки песка водой в определенной методике.
Содержание в песке пылевидных и глиняных частиц и глины в комках не должно превышать значений:

Класс и группа природного песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц	Содержание глины в комках
I класс Повышенной крупности, крупный, средний II класс Повышенной крупности, крупный, средний	До 2% До 3%	До 0,25% До 0,5%

Присутствие в песке пылевидных и особенно глинистых примесей снижает прочность и морозостойкость бетона (примеси ухудшают сцепление зерен песка с цементным камнем).
Пески из отсевов дробятся в зависимости от прочности горной породы, делят на марки: изверженные и метаморфические горные породы должны иметь R_cж ≥ 60МПа, осадочные горные породы ≥ 40МПа.
Песок, предназначенный для применения в качестве заполнителя, должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента. Присутствие в песке органических примесей замедляет схватывание и твердение цемента, снижая прочность бетона.
Природный песок при обработке пробы на органические примеси не должен придавать раствору окраску темнее цвета эталона. Если цвет темнее эталона, песок нельзя использовать в качестве заполнителя бетона.
Песку должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой устанавливают область его применения.
Песок в зависимости от значений удельной эффективной активности естественных радионуклидов (А_эфф) применяют:
- А_эфф < 370 Бк/кг – во вновь строящихся жилых и общественных зданиях;
- А_эфф = 370…740 Бк/кг – для дорожного строительства в пределах населенных пунктов, для промышленного строительства;
- А_эфф = 740…1500 Бк/кг – дорожное строительство вне населенных пунктов.
Природный песок добывается в песчаных и песчано-гравийных карьерах открытым способом или подводно-взрывным. По условиям залегания карьеры делятся на косогорские, равнинные и водные. В открытых карьерах используют экскаваторы и др. Разработка ведется строго по карте, составленной на основе геологической разведки. Качество и однородность песка систематически контролируется. При подводной добыче наиболее эффективен способ земных снарядов. Песчаная пульпа транспортируется на гидроотвалы или баржи. Одновременно производятся отмывка песка от пылевидных и глинистых примесей, его обогащение и фракционирование.