Без песка не обходится практически ни одно строительство, этот материал поистине незаменим. Своей популярностью он обязан повсеместной распространенности и низкой цене, вариативности зернового состава, прочности и хорошей сыпучести.
Существует много видов песка природного и искусственного происхождения, которые сильно различаются по своим свойствам. К числу важнейших характеристик, учитываемых при выборе материала для конкретной строительной задачи, относится плотность.
Плотность указывает на то, сколько весит единица объема песка. Зная величину данного параметра, можно переводить вес в объем и обратно. Это позволяет правильно рассчитать потребное количество и сделать заказ без опасений, что материала в итоге не хватит либо какое-то количество останется. При планировании доставки расчеты помогут выбрать наиболее подходящий транспорт для перевозки.
Через пересчет в объемных или весовых единицах легко оценить, не завышена ли стоимость заказанного материала. Тем самым удастся избежать обмана со стороны нечистых на руку продавцов, которые нередко прибегают к различным уловкам за счет махинаций с объемом и весом.
Плотность может понадобиться для точного расчета пропорции компонентов при замешивании строительных растворов. С этим показателем также непосредственно связана пустотность, пренебрежение ей ведет к перерасходу цемента. При чересчур высокой пустотности понадобится слишком много раствора на заполнение пустот, а при очень низкой – на покрытие песчинок ввиду увеличившейся площади поверхности.
Плотность влияет на качество бетона, асфальта и других строительных материалов, вырабатываемых с использованием песка. Отклонение от стандартных значений указывает на наличие нежелательных примесей и другие недостатки сырья.
Вид песка | Плотность в т/м3 |
---|---|
Строительный по ГОСТ 8736-2014 | 1.55–1.7 |
Строительный сухой рыхлый | 1.44 |
Строительный сухой утрамбованный | 1.68 |
Строительный мокрый рыхлый | 1.92 |
Строительный мокрый утрамбованный | 2.54 |
Речной | 1.5–1.65 |
Карьерный | 1.5–1.8 |
Морской | 1.6–1.65 |
Кварцевый | 1.4–1.9 |
Овражный | 1.4 |
Горный | 1.54 |
Шлаковый | 0.7–1.2 |
Формовочный | 1.71 |
Насыпная. Характеризует песок при поставке навалом без уплотнения в состоянии естественной влажности. Насыпная плотность определяется с учетом наличия пор и пустот между песчинками. Предприятие-изготовитель при поставке обязано указывать величину данного параметра в паспорте качества, который прилагается к каждой партии песка.
Средняя. Соответствует материалу в состоянии естественного уплотнения без трамбовки с учетом пор и пустот. Применительно к песку существенной роли не играет и используется редко.
Истинная. Это теоретическая величина, которая относится к материалу в абсолютно плотном состоянии без пустот между зернами и пор, то есть превращенному в песочный монолит. Истинной плотностью пользуются при расчетах высотных зданий, гидротехнических объектов и прочих ответственных сооружений из бетона. От этой характеристики зависит прочность бетонных конструкций, их устойчивость к деформациям и сейсмической активности, тепло- и звукоизоляция.
Истинная плотность всегда выше насыпной, разница между показателями может быть двукратной. Соответствующую пропорцию полезно знать для точного расчета потребности с учетом трамбовки. Производитель песка обязан сообщить заказчику данные об истинной плотности, если тому потребуется такая информация.
Порядок проведения испытаний регламентирован ГОСТ 8735-88 и ГОСТ 32721-2014. Насыпная плотность рассчитывается путем взвешивания отобранной пробы песка, засыпанной в мерный сосуд цилиндрической формы.
Сначала на весах определяется вес пустого сосуда. Затем в сосуд совком с высоты насыпают песок, образовавшийся вверху конус аккуратно разравнивают вровень с краями. После взвешивания вычитают вес пустого сосуда, чтобы определить массу материала. Полученное число делят на объем сосуда и получают насыпную плотность.
Для расчета характеристики в стандартном неуплотненном состоянии песок предварительно просеивают и высушивают. В процессе просеивания отсекаются чересчур крупные зерна, которые по своим параметрам не подпадают под действующие нормативы (более 4 или 5 мм в зависимости от ГОСТ). Входной контроль насыпной плотности в поставляемой партии песка осуществляется без просеивания и высушивания.
Процедура испытаний материала для установления истинной плотности прописана в ГОСТ 8735-88. Существует два метода проверки – пикнометрический и ускоренный.
Испытания проводят дважды. Если полученные результаты расходятся больше, чем на 0.02 г/см3, прибегают к третьей проверке. Истинную плотность определяют как среднее арифметическое двух ближайших из трех полученных значений.
Проба песка просеивается через сито с отверстиями диаметром 5 мм, высушивается и засыпается через воронку в пикнометр – стеклянный сосуд с длинным узким горлышком. Перед засыпкой пикнометр высушивают и замеряют вес пустого сосуда, а после засыпки еще раз взвешивают.
Затем в пикнометр примерно на две трети объема заливается дистиллированная вода. После взбалтывания содержимого сосуд кипятят либо ставят в вакуумную установку, чтобы удалить из песка пузырьки воздуха. Потом в пикнометр заливают дистиллированную воду до нанесенной на горлышке риски и замеряют вес. На заключительном этапе испытаний сосуд освобождают от содержимого, промывают, наполняют дистиллированной водой и снова взвешивают.
Истинная плотность песка ρп (в г/см3) определяется по формуле:
ρп = (m - m1) × ρв m - m1 + m2 - m3
Этот способ определения истинной плотности знаком нам со времен Архимеда, как раз после его открытия древнегреческий ученый и воскликнул свое знаменитое «Эврика!». Для испытаний используется колба, изобретенная французским химиком Ле Шателье. От пикнометра сосуд отличается расширением в средней части горлышка.
Испытания начинаются со взвешивания стаканчика с высушенным и просеянным песком. Затем в колбу до нижней нулевой риски заливается обычная вода, потом насыпается песок, пока вода не поднимется до определенной риски, обычно это отметка 20 мл. Стаканчик с остатками пробы снова взвешивается. Истинная плотность вычисляется делением веса засыпанного песка, который равен разнице между двумя взвешиваниями, на объем вытесненной воды.
Понимание того, что такое плотность песка, пригодится всем покупателям этого сыпучего материала. Умение разбираться в данном вопросе поможет закупить наиболее подходящий материал в нужном объеме, избавит от досадных переплат и гарантирует высокое качество строительных работ.