Производство смесей на бетонном заводе, характеристики песка

Крупность и зерновой состав песка

При изготовлении бетонных смеси на заводе бетона, в очень высокой степени важны крупность, благоприятный зерновой состав и форма зерен для песка. Благодаря тому, что удельная поверхность песка, определяющая в основном расход цемента в бетоне, во много раз выше, чем поверхность крупного заполнителя. Крупность песка, до загрузки в бетоносмесители, оценивают по расположению конвой просеивания средней пробы по отношению к рекомендованным ГОСТом пределам зернового состава. Во многих районах России преобладают мелкие пески, не укладывающиеся в рекомендуемые пределы и выходящие далеко влево от верхней кривой просева (наиболее мелкого песка, допускаемого ГОСТом). Эти пески характеризуются обычно также повышенным объемом пустот.

Многочисленные исследования по использованию мелких песков подтвердили возможность их применения даже в бетонах высоких марок, однако это вызывает в процессе смешивания в бетонном узле перерасход цемента, зависящий от степени отклонения песка от оптимальной крупности. Возможность использования местных мелких песков в каждом конкретном случае должна быть предварительно проверена экспериментально и экономически подтверждена (с учетом потребного расхода цемента).   Качество зернового состава песка может также характеризоваться его объемным весом в стандартном воздушно-сухом состоянии. Учитывая показания весового дозатора, видно, что удельный вес песка колеблется в весьма незначительных пределах, объем пустот и, следовательно, зерновой состав можно косвенно оценивать по его объемному весу. Чем выше объемный вес песка, тем лучше его зерновой состав.   По требованиям ГОСТа объемный вес кварцевого песка хорошего зернового состава должен быть не менее 1550 кг/м3, что соответствует примерно 40% пустот в песке. Для оценки крупности и зернового состава песка на бетонном заводе, а также крупного заполнителя, используется ряд числовых показателей, определяемых по установленной методике, например модуль крупности, средняя крупность, удельная поверхность (сумма поверхностей зерен в единице веса заполнителя). Однако все эти показатели - условны и не учитывают одновременно всей геометрической характеристики, в особенности поверхности зерен песка.   Наиболее правильной характеристикой является показатель водопотребности песка для получения бетонной или растворной смеси определенной подвижности, сопоставляемый с водопотребностью какого-нибудь эталонного песка, например стандартного. Зерновой состав называют непрерывным, если в нем встречаются частицы всех размеров - от наименьшего до максимального, и прерывистым, если в смеси отсутствуют зерна какого-либо промежуточного размера.

 

 Рис. Рекомендуемые пределы зернового состава песка для бетона (по просеву на стандартных ситах)

В самом общем приближении песок для строительных растворных смесей должен обладать наименьшим объемом пустот. В связи с этим, загружая в растворомешалку компоненты смеси, предпочтение следует отдавать пескам смешанного (непрерывного) зернового состава. Хотя в смесях с прерывистым составом, при исключении зерен средних размеров, может быть обеспечена наименьшая пустотность смеси. Однако в таких в таких смесях подвижность мелких зерен, защемленных между крупными, ограничена, и для обеспечения хорошей удобоукладываемости растворной смеси, например, в съемную монолитную опалубку, необходимо дополнительное количество цементного теста. Кроме того, смеси с прерывистым зерновым составом более склонны к расслоению. Оптимальный, с точки зрения формирования свойств растворных смесей и растворов, гранулометрический состав достигается, если его характеристика соответствует так называемой " идеальной" кривой просеивания. Именно в этом случае обеспечивается наиболее плотная упаковка зерен. При построении "идеальных кривых" гранулометрического состава предполагается, что частицы материала имеют сферическую форму, а так как на практике это условие не соблюдается, то на плотность упаковки частиц оказывает влияние форма зерен и шероховатость их поверхности.