Обзор и описание песка крупных фракций

Радиационно-гигиеническая оценка

Пескам должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой устанавливают область его применения. Песок в зависимости от значений удельной эффективной активности естественных радионуклидов АЭфф применяют:

• Аэфф до 370 Бк/кг — во вновь строящихся жилых и общественных зданиях;
• Аэфф св. 370 до 740 Бк/кг — для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных зданий и сооружений;
• Аэфф св. 740 до 1500 Бк/кг — в дорожном строительстве вне населенных пунктов.

При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменено в пределах норм, указанных выше.

Основные типы и виды песка

Внешний вид песка зависит от условий возникновения. Обобщающая характеристика песка заключается в том, что это рыхлая сыпучая масса, состоящая из частиц округлой или угловатой формы величиной от 0,1 мм до 5 мм. Цвет и свойства различаются от условий происхождения. Самый распространенный на земле — желтый.

Редко встречается красная окраска (например, вулканические пески с соответствующими цветными горными породами) или зеленые (включающие хризолит, хлорит-глауконит). Бывают черные, имеющие в своём составе минералы магнетит или гематит, а также лиловые пески, оранжевые и многоцветные. На фото представлен разноцветный песок, вид сверху показывает непривычный для российской природы пейзаж.

По способу образования сыпучий материал разделяется на естественный и искусственный. В свою очередь, в зависимости от генезиса природный песок

может представлять:

• – морские и озёрные виды;
• – эоловые (связанный с деятельностью ветра);
• – аллювиальные (принесённые постоянными и временными водными потоками) и делювиальные виды (отложения на склонах и подножьях гор).

Искусственный тип

получается благодаря механическому воздействию на горные породы или определенные отходы производства:

– керамзитовый производится дроблением керамзитового гравия;

– чистый кварцевый песок образуется при дроблении исходного минерала (в природе чистый измельченный минерал встречается крайне редко);

– перлитовый песок возникает при дроблении вулканического стекла;

– песочные шлаки или термозиты являются представителем безотходного производства в промышленности;

– мраморные песчинки образуются при измельчении мрамора.

Если сравнивать природное вещество и искусственное, то безусловно, по чистоте свойств выигрывает последнее. В естественной среде беспрерывно происходят всевозможные процессы, которые вносят изменения и дополнения в структуру сыпучего вещества.

Классы

Отличия у первых четырех групп разных классов заключаются в процентном содержании:

• крупных и очень крупных зерен размером более 5 и 10 мм;
• мелких частиц размером менее 0.16 мм;
• пыли и глины.

Размер зерна и его значение

У I класса все четыре группы должны содержать зерна размером 5-10 мм до 5%, свыше 10 мм до 0.5% от массы.

У II класса эти требования намного «мягче».

«Некалиброванные»» зерна с размером фракции меньше 0.16 мм, также имеют ограничение процентного содержания от массы песка.

Есть такое понятие «водоцементное соотношение», которое прямо влияет на марку бетона. Оптимальным считается отношение воды к цементу 0.3-0.4.

Если песок мелкий (очень мелкий), то для его смачивания потребуется больше воды, а ее избыточность ведет к снижению прочности бетонного камня. С другой стороны большой размер фракции песка снижает пластичность бетона и способность заполнять пустоты между вяжущим цементным «тестом» и крупным наполнителем в виде щебня/гравия, поэтому для каждой марки бетона есть ограничения по модулю крупности сверху. Например, для бетона марки M500 оптимальный показатель модуля крупности песка лежит в пределах 2.4-2.8.

Класс песка позволяет более точно учитывать зерновой состав при изготовлении бетона и сухих строительных смесей, чтобы расчетная марочная прочность была не ниже реальной.

Но соблюдение условий по зерновому составу имеет смысл при соответствии нормативам других показателей природного песка — содержание пыли и глины.

Примеси в песке

При «правильном» зерновом и минералогическом составе песка большое значение имеет содержание пылевидных частиц.

Характер влияния пылевидных и глинистых частиц на качество бетонных и цементных смесей имеет такую же природу, как и размер фракции, но более ярко выражен. Вода будет обволакивать не только частицы цемента и зерна песка, но и эти примеси. И чем мельче «пыль» тем больше воды надо будет использовать. Для сравнения характерный диаметр частиц цемента в среднем равен 40 мкм, а частиц пыли — 5 мкм. И чтобы смочить пыль в наполнителе, при равной массе с цементом, потребуется в 8 раз больше воды. Конечно, столько пыли в песке быть не может, но пример наглядно демонстрирует «паразитическую» роль этих примесей. А если не компенсировать недостаток воды, то снижается подвижность цементного теста, возникают условия для образования «пустот» в бетонном камне. Поэтому высокое содержание пылевых частиц приводит к таким негативным явлениям:

• увеличению водоцементного соотношения выше оптимального;
• падению прочности на сжатие;
• появлению риска растрескивания бетонного камня на ранних стадиях созревания.

Технические условия так регламентируют эти включения:

• I класс — 2% для групп от средней и выше, 3% для группы мелкого песка;
• II класс — 3% для групп от средней и выше, 5% для мелкого, 10% для тонкого и очень тонкого песка.

Как видно по этим значениям, серьезные ограничения касаются только тех песков, которые включают в состав бетона — от среднего и крупнее. Мелкие пески в основном используют для штукатурных растворов, при производстве блоков из ячеистого бетона и строительной керамики (там по технологии могут даже специально измельчать песок до состояния шлама).

Стоит ли песок выделки

Самый принципиальный вопрос, какова рентабельность такого производства и возможные сроки окупаемости проекта.

Рядовой песок в различных регионах страны стоит от 150 до 250 рублей за тонну, без учёта доставки на производственную площадку.

Цена обогащённого песка возрастает от 35 до 40% при отгрузке навалом и до 150% при отгрузке в фасованной таре.

Затраты на обогащение складываются из приобретения бетономешалки объёмом от 0,25куб.м и более, расхода воды из расчёта 2000л на тонну сырья, с учётом возможности осветления и цикличного повторного использования, электроэнергии 1,8-2,7 кВт/ч, заработной платы, в случае привлечения наёмных работников, арендной платы за пользование производственной площадки и налоговых отчислений по ОКВЭД 08.12

Цена фракционированного песка может возрастать в зависимости от фракции и её качества, на 120-1800%, а при тарировании и фасовке материала, редких фракций, особенно на нужды декоративного характера и более.

Цена комплекса по фракционированию песка путём сухого вибрационного рассева может составлять от 200 тысяч рублей в мобильном варианте малой производительности, но с достаточно широким функционалом, до 10 миллионов рублей и более для стационарных установок промышленного назначения с полным циклом.

Строительство динамично развивающаяся отрасль современной экономики и бизнес по обогащению и фракционированию песка сможет принести неплохие дивиденды даже начинающему предпринимателю.

Использование в отраслях промышленности

Отсыпка дорог песком средней крупности В зависимости от способа добычи и вида получаемого материала, различается и его использование.

Грунтовый песок, идет для отсыпки дорог и прочих транспортных магистралей. В сельском хозяйстве его используют для дренажа и улучшения состава грунтов.

Чистый, сеяный песок, используется в различных сфера строительства, а именно песок средней крупности – является основным заполнителем, при изготовлении бетонов всех марок и железобетонных изделий. Кроме этого данная фракция используется при изготовлении кладочных и штукатурных смесей, устройстве оснований различного назначения и строительстве бетонных покрытий.

Фото лучшего строительного песка

• Скобирование и чистка колодца

• Лучший монтажный клей для пеноблоков: особенности выбора, разновидности составов и правила кладки пеноблоков

• Лучшая проникающая гидроизоляция для бетона — критерии выбора, правила нанесения, особенности хранения

• Что такое полимерная шпатлевка — преимущества использования, основные характеристики и виды полимерных шпатлевок

• Точные пропорции кладочного раствора — соотношение основных компонентов и подбор состава в зависимости от типа кирпича

• Расход сухой смеси для наливных полов на 1 м2 — расчет необходимого количества самовыравнивающей смеси

Классификация песка по классам и крупности

В соответствии с ГОСТ 8736-93 строительный песок разделяют на два класса — I и II. Первый содержит гранулы размером от 1,5 мм до 3,5 мм, второй — от 0,7 мм до 3,5 мм. Наиболее ценными видами песка для строительства сооружений и автомагистралей считаются:

• мелкий песок (1,5-2,0мм) — используется для облегчённых конструкций;
• средний песок (2,0-2,5 мм) — применяется в фундаментах частных домов;
• крупный песок (2,5-3,0 мм) — лучший материал для создания высокопрочных бетонов и асфальтобетонов;
• особо крупный песок (3,0-3,5 мм) — подходит для изготовления подушек под фундаменты, дренажных слоёв, для отмосток, садовых дорожек.

Технические характеристики песка

Наиболее важными техническими характеристиками песка I класса, используемого для строительных работ, являются следующие:

1. содержание пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 2 % в песках средних, крупных и особо крупных фракций и 3 % в песках мелких фракций;
2. содержание комков глины — не более 0,25 % для всех фракций, кроме мелкой, не более 0,35 % — для мелкой фракции;
3. относительная влажность песка — не более 5 %;
4. насыпная плотность песка, отвечающего ГОСТу, находится в пределах 1300-1500 кг/м³; соответствие продукта этим значениям может быть косвенной характеристикой качества песка и служить базой для определения как веса груза, так и его объёма; если плотность песка выше — до 1800 кг/м³ и более — это свидетельствует о чрезмерном содержании в нём глины;
5. радиационная активность песка не должна превышать 370 Бк/кг для жилых зданий, 740 Бк/кг — для дорог в населенном пункте, 1500 Бк/кг — для дорог вне населенных пунктов.

Какие бывают разновидности песка и какую выбрать?

Существует большое число разновидностей данного строительного материала. И какой песок использовать для бетона среди всего многообразия? Для ответа на этот вопрос подробнее познакомимся с основными типами песка.

1. Речной песок. Как видите, классификация идёт в зависимости от места добычи. Рассматриваемый тип добывают со дна рек. Специалистами этот песок считается универсальным. Он предполагает по-настоящему многоцелевое использование. Подойдёт как для приготовления бетонного раствора для фундаментного основания, так и с целью осуществления отделки помещений. С его помощью могут быть созданы дренажные системы и т.д. Одно из ключевых преимуществ заключается в минимальном присутствии примесей. В связи с этим речной песок крайне редко проверяют на наличие, каких бы то ни было примесей. На самом деле, данный тип песка можно считать чистым, поэтому лучшим решением станет его применение для фундамента. В то же время, настоящий речной песок характеризуется относительной дороговизной.
2. Морской песок, в свою очередь, приходит на прилавки строительных магазинов с морского дна. Зачастую он содержит в себе большое количество различных органических примесей, но перед поставкой на продажу добросовестные производители выполняют работы по его очистке. В связи с этим, рекомендуем перед приобретением проверить песок на предмет его очистки от органических веществ и прочих примесей. 
3. Карьерный песок. По своему качеству он, к сожалению, уступает и речному, и морскому. Его добывают в результате разрушения горных пород. Это самая дешёвая разновидность сыпучего материала, поэтому покупать его реально экономически выгодно. Но вот на проверку качества такого песка рекомендуется уделять побольше внимания и времени. Велика вероятность, что вам попадётся строительный материал с высоким содержанием глинистых примесей. Применение песка в строительстве фундамента можно поставить под вопрос, если планируется использование карьерного сыпучего материала.

Характеристики мытого песка и область его применения

Этот материал получается после обработки карьерного посредством промывания. Последний в процессе промывки освобождается от глины, различных примесей и мелких остатков пород. Полученный мытый песок очень похож на речной, но стоит дешевле последнего. Цвет мытого песка – желтый или серый. Его можно отнести к среднезернистому песку, потому что размер фракций (или гранул) находится в пределах от 1,6 до 2,4 мм. Этот материал применяют в легких и ячеистых бетонах, стяжках из цемента, растворах для кладки и сухих строительных смесей. С его помощью формируют песочные основания при возведении дорожного полотна. У него есть особый параметр – повышенная способность к фильтрации, поэтому его применяют для формирования дренажных систем.

Подготовка речного песка для пескоструйки

В качестве мер подготовки следует хорошо просушить песок и просеять его. Перед загрузкой в пескоструйный аппарат он обязательно должен быть полностью сухим, иначе устройство может испортиться. Допустимый уровень влажности определяется путем сжатия материала рукой — он должен свободно сыпаться сквозь пальцы. Фракция песка должна идеально подходить к размеру сопла, что достигается при помощи просеивания на ситах с ячейками нужного размера.

Как просеять песок для пескоструя?

Для очищения песка в домашних условиях можно применять подручные средства — тюль, марлю, сито для муки, москитную сетку. Главное — просеивать абразив несколько раз, чтобы он имел высокое качество, был однороден по размеру частиц и не включал посторонних примесей.

Как сушить песок для пескоструя?

Проще всего провести просушку песка в специальной барабанной сушилке. У установки есть удобная сушильная камера и встроенное сито, поэтому затраты времени и сил на подготовку абразива будут минимальными. При отсутствии такого устройства можно посушить песок над пламенем костра. Для этого над огнем закрепляют лист металла, железный ящик, иную металлическую емкость, где и будет располагаться песок. Некоторые мастера высушивают материал при помощи тепловой пушки, рассыпав его на пленке. Делать это удобно и несложно, а качество готового абразива будет на достойном уровне.

Области применения фракционированного песка

Собственники песчаных карьеров, особенно в период сезона строительства и как следствие повышенного спроса очень часто пренебрегают качеством вскрышных работ. Массив песка залегает на определённой глубине от дневной поверхности, над ним располагаются как правило плодородный слой почвы, суглинки, глина, супеси, твёрдые песчаники и непосредственно песок. Чем тщательнее удалены из забоя карьера сопутствующие породы, тем выше качество песка. Но не всегда понятия «как нужно делать» и «как делают» являются родственными понятиями.

Высокоглинистый песок — бич качественного бетона. Современное каркасно-монолитное строительство требует очень высоких марок бетонов, которые невозможно получить на песках с примесями глины.

Что касается фракционированных песков. Области его применения очень широки.

Песок мелких фракций 0.1-0.3мм идёт в качестве расходного материала при проведении пескоструйных работ, наполнителя кварцевых фильтров

Средних фракций 0.35-0.7мм в качестве основы для создания лёгких высокоаэрированых почвенных смесей при интенсивном типе выращивания клубники и ряда ягодных культур, в качестве наполнителя при производстве декоративного литья и искусственного камня

Крупная фракция с зерном размером 0,75-1,5мм и выше непременный атрибут при организации работ по обустройству приусадебных ландшафтов, декоративной отделки фасадов зданий, производстве фактурных интерьерных штукатурок, в качестве основы грунтов аквариумов и террариумов.

Фракции кварцитов различного размера зерна используются для производства недорогих абразивов.

Классы

Природный песок не является однородной структурой. В нем всегда присутствуют примеси, которые негативно влияют на качество строящегося объекта. Поэтому различают 2 типа породы:

• I класс. Характеризуется отсутствием очень мелких (до 1,5 мм) крупиц в составе. Их большое количество снижает качество материала, ухудшая сцепление между более крупными частицами.
• II класс. Включает в себя мельчайшие песчаные крошки. Непригоден для фундаментных работ, но может использоваться в декоративных целях, кладочных растворах. Как видно из градации, более качественным и дорогим является первый вариант.

Природные виды

По методу добычи и происхождению природные строительные пески принято разделять на несколько основных групп. В их число входят:

• речной песок. Данная разновидность считается самой «чистой» и находит применение в изготовлении многих строительных растворов. Главным достоинством этого вида можно назвать его однородную структуру и мелкие размеры частиц, в среднем составляющие от 1,5 до 2,2 мм. При этом отдельные песчинки за счет «шлифовки» водой в течение длительного времени, имеют «правильную», овальную форму. Однако, вместе с этим, речной песок считается одной из самых дорогих разновидностей этого строительного материала, из-за чего, в целях экономии, он часто заменяется более дешевым, песком карьерного происхождения.
• морской. Песок этого типа также имеет минимальное количество загрязнений, вызванных накоплением солей, присутствующих в морской воде, большая часть из которых удаляется в процессе двухступенчатой системы очистки. Обладая достаточно высоким качеством, морской песок может использоваться в различных аспектах строительного производства, в том числе для очистки промышленного оборудования посредством пескоструйных аппаратов, создания стяжек и т.д.
• овражный или горный. Эти виды характеризуются присутствием глины, которая несколько снижает крепость растворов, поэтому используются реже.
• карьерный. Также имеет достаточно большой объем глины и пыли, однако является одним из часто используемых видов из-за своей небольшой стоимости. К примеру, песок карьерного вида находит широкое применение при осуществлении работ «нулевого цикла», а также в жилищном и дорожном строительстве, для подготовки строительных площадок и обратной засыпки.

Характеристики речного рядового песка

Технические характеристики	Показатели
Плотность сухого речного песка	1,5кг/м3
Плотность речного песка в состоянии естественной влажности	1,45 г/см3
Влажность речного песка	4,00%
Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц в речном песке	0,7% по массе
Удельный вес речного песка	2,65 г/см3
Наличие комков глины в речном песке, суглинка и других засоряющих примесей	0,05%
Частиц гравия в речном песке больше 10 мм в балласте	0%
Модуль крупности речного песка	1,68

Помимо данной градации песок карьерного происхождения разделяют на следующие подгруппы:

Намывной (мытый)

Добывается в карьерах по специальной технологии с использованием большого количества воды и устройства под названием декантатор, в котором происходит отстаивание песочной массы и удаление отработанной жидкости с осадка. Таким образом, происходит его очистка от глины и пылевидных частиц, присутствующих в основной массе материала. Песок такого вида характеризуется наличием очень мелких фракций, со средним размером около 0,6 мм. Используется при изготовлении растворов и бетонов, в дорожном строительстве и т.д.

Сеяный

Добыча этого вида также производится в карьерах, и, после попадания на поверхность, он подвергается обработке механическим способом, в результате которой отсеиваются присутствующие в нем посторонние вещества, такие как пылевидные частицы и глина.

Главным же достоинством песка можно назвать его универсальность, позволяющую использовать этот строительный материал во всех сферах строительного производства: от нулевого цикла до финишной отделки возводимых сооружений.

Используя для оценки этого материала уже упомянутую выше пятибалльную шкалу, можно поставить ему «пятерки» за невысокую стоимость, практичность и удобство в использовании, а также за доступность и превосходные экологические характеристики.

Виды

Разновидности песка делятся как по признаку мест его образования, так и по способу добычи.

Морской

Добывается нерудным методом при участии гидравлических снарядов. Очищенный материал является пригодным к использованию для решения определённых строительных задач, например, получения бетонных составов и готовых мелкофракционных смесей. Однако добыча песка такого вида является задачей сложной, поэтому массовое производство не налажено.

Речной

Отличается высоким уровнем очистки. В составе нет глинистых примесей и посторонних включений. Место добычи осадочной породы – речное дно в русле. Частицы такого песка довольно мелкие (1,5-2,2 мм), овальные, жёлтого либо серого цвета. По причине отсутствия глины материал считается очень эффективным компонентом для замешивания строительных составов.

Карьерный

В таком песке посторонних вкраплений менее 10%. Цвет его в основном жёлтый, но бывают тона светлее или темнее, что зависит от добавок. Зерно пористое, немного шершавое – эти характеристики обеспечивают нужное качество сцепления с компонентами цемента. Плотность материала равна удельному весу. Что касается степени фильтрации, то она составляет приблизительно 7 м (указывает на качество пропускания воды). Минимальный коэффициент равняется 0,5 м в сутки (зависит от фракции и имеющихся примесей).

Влажность карьерного песка составляет около 7%. Отмечается повышенный фон радиоактивности. В идеале в таком песке не содержится свыше 3% органических веществ. При этом количество сульфидов и серы не более 1%.

Искусственный

Неравномерное расположение мест, где добывают природные пески, привело к развитию предприятий по выработке аналогичного искусственного заменителя, который разделяется по классам в зависимости от химсостава и исходного сырья, дробленного до необходимой фракции.

Дроблёный. Искусственная сухая замена песка используется в кислотостойких и декоративных составах.

Мытый

Добывается с применением большого водного объема и специального гидромеханического приспособления – декантатора. В воде масса отстаивается, а примеси вымываются. Рассматриваемый материал мелкофракционный – его частички имеют размер не больше 0,6 мм.

Технология промывания дает возможность получить массу мелкой фракции без включений глины и частиц пыли. Это чистая разновидность песка, которую ничем нельзя заменить при производстве стройматериалов.

Просеянный

Обработка породы ведется при содействии специального оборудования. Сыпучая масса просеивается от сторонних примесей. Этот песок подходит в качестве компонента для замешивания растворов. Просеянный материал получается невесомым и очень мягким. Такая разновидность карьерного песка обходится недорого и годится для строительства.

Строительный

Самый потребляемый и практически незаменимый тип песка, который не имеет своей особой классификации, но означает группу любых разновидностей этого сыпучего материала, пригодных для использования в строительстве. В торговле представлен несколькими видами. При строительстве этому песку не находится равнозначных аналогов. Он состоит из частиц пород с непревзойденными свойствами. В строительстве повсеместно используется и ракушечник – пористый материал из спрессованных ракушек и природного минерала.

Описание видов песка будет неполноценным без информации о визуальных показателях – фракциях и окрасе. Довольно редкой разновидностью рассматриваемого ископаемого считается чёрный песок. Причина почернения кроется в геологических процессах, когда вымываются светлые компоненты из темных гематитов и прочих минералов.

Изучая классификацию песка, важно учитывать строительную разновидность сыпучего материала, имеющую определённые свойства. Среди них нужно отметить:

• экологичность;
• текучесть;
• стойкость к горению;
• долговечность;
• отсутствие гниения.

Материал не провоцирует аллергические проявления и не влияет на микроклимат в помещении. У него превосходная текучесть, что способствует хорошему заполнению пустот. Взаимодействуя с огнем, он не выделяет токсичных веществ. Это долговечный материал с неизменной структурой. У песка строительного крупинки округлые, поэтому при производстве растворов необходимы большой объем цемента и постоянное перемешивание.