Песок с песчаного карьера: технические характеристики

Песок является одним из наиболее распространенных и важных строительных материалов. Он используется для создания бетонных и асфальтовых смесей, при производстве кирпича, а также для засыпки и укладки трубопроводов и дренажных систем. Не все категории строительного песка одинаково хороши в строительстве. Для выбора оптимального варианта необходимо знать технические свойства песка, добытого из песчаного карьера.

Песок с песчаного карьера: технические характеристики

От параметров сыпучей продукции зависит результат проекта.

Следует обратить особое внимание на следующие критерии:

• Размер зерен. Карьерный песок обычно классифицируется на основе размера его зерен. Для строительных целей наиболее подходящий размер зерен обычно составляет 0,25-2,5 мм.

• Форма зерна. Крупинки обычно круглые, однако встречаются остроугольные или смешанные фракции. В зависимости от задач, подойдет песок с различной формой зерна.

• Плотность. Этот параметр зависит от размеров крупиц. Обычно плотность составляет от 1,5 до 1,6 т/м³.

• Влажность. Песок содержит влагу, которая оказывает влияние на его плотность и прочность. Обычно в песчинках присутствует до 5% влаги.

• Содержание глины и органики. Хороший строительный песок не содержит лишних примесей в больших количествах.

• Прочность на сжатие. Этот параметр определяет способность материала выдерживать нагрузки. Обычно выдерживаемое давление находится в пределах от 100 до 300 кг/см².

• Прочность на растяжение. Стандартный показатель 20-50 кг/см².

• Устойчивость к износу. Износостойкость строительного песка зависит от размера и формы зерен, содержания глины и природных элементов.

Описание строительного материала

Природный песок, добытый в карьере – это один из наиболее распространенных и востребованных компонентов в строительстве. Такой вид песка добывается из карьерных месторождений, которые располагаются на берегах рек и озер, на береговой полосе морей.

Песок имеет крупнозернистую структуру и обладает высокой прочностью. Он содержит мало глины и природных примесей, что делает его идеальным материалом для создания бетона, штукатурки и других строительных смесей.

Основные свойства строительного песка:

• Водопоглощение. Показатель, который характеризует способность песка поглощать воду. Для качественного материала это значение должно быть невысоким, чтобы не снижалась прочность строительных конструкций.

• Прочность. Данный фактор определяется сопротивлением песка разрушению при нагрузке. Высокая прочность позволяет использовать песок для создания бетона и штукатурки, обеспечивая надежность и долговечность возводимых сооружений.

Карьерный строительный песок также может иметь различные оттенки: белый, серый, желтый. Цветовая гамма меняется в зависимости от месторождения и состава грунта. Несмотря на различия в палитре оттенков, технические характеристики карьерного строительного песка остаются примерно одинаковыми. Этот материал является универсальным и популярным продуктом в строительной сфере.

Как добывают карьерный песок

Добыча карьерного песка состоит из нескольких этапов:

• Изучение месторождения. Для этого проводятся геологические исследования, в ходе которых определяются размеры площадки, глубина добычи и ожидаемое качество песка.

• Подготовка месторождения к добыче. На этом этапе выравниваются и очищаются территории, устанавливается оборудование и настраиваются механизмы для добычи материала.

• Добыча песка. Материал добывается с помощью специализированных устройств и техники (экскаваторы, бульдозеры и самосвалы). С помощью мощных ковшей устройств выкапывают песок и переносят его на специальные транспортные средства для дальнейшей переработки.

• Сортировка и обработка. Добытый песок очищается от крупного мусора, убираются камни и лишние примеси. Затем он проходит через специальное оборудование (сито), где материал классифицируется по размеру зерен. В результате получается качественный песок, готовый к использованию в строительстве.

Свойства строительного песка

Песок из карьера – это популярный вид строительных материалов, который используется в различных областях промышленности. Природный продукт идеально подходит для строительства дорог, зданий, мостов и других сооружений. Но прежде чем использовать сыпучий материал для определенного проекта, следует уточнить его классификацию, уровень качества и свойства. Эти факторы определяют подходящие области применения карьерного песка. 

Различие по модулю крупности 

Обычно модуль крупности определяется по ГОСТ 23703-79 и может иметь размеры от 1,2 до 3,0 мм. Чем выше модуль крупности, тем крупнее зерна песка и наоборот. Например песок с модулем крупности 1,2 мм считается мелкозернистым, а с модулем крупности 2,0 мм – среднезернистым. При выборе песка с определенными размерами крупиц следует учитывать требования конкретной задачи.

Размер зерна определяется путем сортировки зерен песка на ситах определенной калибровки. В зависимости от диапазона размеров крупинок, песок может быть мелкозернистым, среднезернистым или крупнозернистым. Зерновой состав песка также влияет на его использование в строительных работах. Мелкозернистый материал подходит для штукатурных работ и кладки кирпича, а крупнозернистый песок подойдет для бетонных работ и укладки асфальта.

Состав зерен 

Карьерный песок состоит в основном из зерен кварца, гранита, гнейса, сланца, песчаника, известняка и доломита. В состав могут входить минералы: гипс, глина, кальцит, флюорит и другие, а также органические примеси в виде растительных и животных остатков. В зависимости от месторождения, состав и размер зерен могут меняться, что влияет на свойства и характеристики материала.

Процент содержания в составе пылевидных и глинистых частиц

Пылевидные частицы повышают вязкость песка, что затрудняет его использование в строительных целях. Глинистые частицы также существенно снижают качество материала, так как они влияют на водопроницаемость и прочность. Требования к содержанию пылевидных и глинистых частиц определяются нормативными документами и ГОСТами.

• содержание пылевидных и глинистых частиц в карьерном песке должно быть строго контролируемым и соответствовать определенным нормам;

• согласно требованиям ГОСТ 8736-2014 "Песок для строительных работ", содержание пылевидных частиц в песке не должно превышать 15%, а содержание глины не должно превышать 3%;

• в зависимости от конкретного вида строительных работ и требований заказчика, могут быть установлены более жесткие требования к содержанию пылевидных и глинистых частиц;

• для работ, связанных с производством бетона, может быть установлено требование к содержанию глины менее 1%. 

Наличие глины в комках

Содержание глины в карьерном песке зависит от особенностей конкретного карьера и особенностей месторождения. Общепринятым стандартом считается наличие глины не более чем 3% от общей массы. Если содержание глиняных комков превышает эту норму, это может негативно сказаться на качестве песка и результате его применения. 

Классы строительного песка 

Классификация карьерного песка зависит от его крупности.

Основные классификации:

• крупнозернистый песок – зерна размером от 2 до 5 мм;

• среднезернистый песок – зерно 0,5-2 мм;

• мелкозернистый песок – размер крупиц менее 0,5 мм;

• пылеобразный песок – содержание пылевидных частиц более 15%;

• песок для замеса бетона – содержание глины менее 3%;

• песок для строительства дорог – глина в составе менее 5%, нет органических примесей;

• песок для систем фильтрации – специально обработанный песок с одинаковой фракцией и отсутствием примесей;

• песок для стекольной промышленности – мытые крупинки с высоким содержанием кварца.

Насыпная плотность

Насыпная плотность карьерного песка составляет от 1,4 до 1,6 тонны на кубический метр. Этот показатель может быть изменен в зависимости от способа укладки песка и его влажности. Влажный песок будет иметь более низкую насыпную плотность, чем сухой песок того же класса. При укладке материала в ящики или контейнеры насыпная плотность может быть увеличена до 1,8 тонны на кубический метр.

При выборе карьерного песка и расчете его объемов необходимо учитывать условия эксплуатации и контролировать его физические характеристики в процессе использования.

Уровень радиоактивности

Карьерный песок может содержать естественные радиоактивные элементы в допустимом количестве (уран, торий и калий). Средняя радиоактивность карьерного песка составляет около 370 Беккерель на килограмм (Бк/кг).

• класс 1: менее 370 Бк/кг;

• класс 2: от 370 до 740 Бк/кг;

• класс 3: от 740 до 1480 Бк/кг;

• класс 4: от 1480 до 3700 Бк/кг;

• класс 5: более 3700 Бк/кг.

Здесь Бк/кг – это единица измерения радиоактивности, которая означает количество распадов вещества в секунду на один килограмм вещества.

Радиоактивность карьерного песка находится в пределах допустимой нормы и не представляет опасности для здоровья человека при обычных условиях эксплуатации и использования материала в строительстве. Однако при обработке больших объемов песка на промышленных предприятиях, необходимо соблюдать меры предосторожности и контролировать уровень радиоактивности для защиты людей и окружающей среды.

Наличие сернистых и сернокислых соединений

В норме содержание сернистых соединений составляет до 0,5%, а сернокислых соединений – до 1%. Сернистые соединения могут приводить к коррозии металлических конструкций и повреждению бетона, поэтому при использовании песка в строительстве необходимо учитывать и контролировать их содержание. Если содержание сернистых соединений превышает допустимое количество, необходимо использовать специальные методы очистки песка или выбрать другой материал для строительных задач.

Сферы и варианты применения песка из карьера 

• строительство дорог и автострад;

• производство бетона и асфальта;

• производство кирпича и фундамента;

• возведение зданий и сооружений;

• изготовление стекла;

• использование в фильтрации воды и очистке сточных вод;

• декоративные цели (дизайн, оформление территорий и т.д).

Применение карьерного песка средней фракции

Среднезерновой песок широко используется в производстве бетона и асфальта, а также применяется в качестве основного материала при строительстве зданий и сооружений. Песок со средним размером крупиц выбирают в качестве основы под железнодорожные пути и дорожные покрытия.

Использование крупного карьерного песка

Сыпучий материал с крупными фракциями необходим для ландшафтного дизайна и декора территорий. Также он используется в качестве основы для закладывания трубопроводов и инженерных сетей.

Эксплуатация мелкого карьерного песка 

Песок с мелкими крупинками используется в качестве ингредиента при производстве стекла. Он также нашел свое применение в роли абразивного материала при обработке металлических и каменных поверхностей (шлифовка).

Способы использования мытого, сеяного, песчаного карьерного песка 

Данные классификации подходят для строительства качественных дорожных покрытий. Также мытый и обработанный песок часто применяют в качестве основного материала при строительстве пляжей и бассейнов.

Заключение 

Карьерный песок является важным элементом в строительстве. Он широко используется для производства бетона, асфальта и других распространенных строительных смесей, без которых невозможно возвести ни одну конструкцию. Чтобы песок был надежным продуктом, соответствующим стандартам и требованиям безопасности, необходимо приобретать этот сыпучий материал у продавцов, реализующих сертифицированные товары.