Правильные пропорции песка и цемента

Содержание:

1. Виды песка для приготовления строительных растворов
2. Как добывают песок?
3. Нормативные требования к песку и цементу
4. Фракции песка по ГОСТу
5. Применение песка в строительных растворах
6. Соотношение цемента и песка в зависимости от марки раствора
7. Виды растворов на основе цемента и песка
8. Пропорции в зависимости от марки бетона
9. Что влияет на итоговую прочность бетонной смеси?

Песок – один из наиболее востребованных местных строительных материалов, который может использоваться в качестве подсыпки под полы, для устройства песчаных подушек под фундаменты, создания подстилающего слоя под тротуарную плитку и т.д. Однако, основная часть песка идет на производство строительных растворов:

• цементно-песчаного, необходимого для устройства выравнивающих стяжек под полы, оштукатуривания и облицовки стен каменными плитами;
• цементно-песчаного, который используется для кладки стен из кирпича и строительных блоков;
• бетона.

Для каждого вида раствора важны происхождение, фракции, прочностные характеристики, а также соотношение песка и цемента в составе строительной смеси конкретного назначения.

Виды строительного песка по происхождению

Строительный песок по происхождению (по способу добычи) может быть следующих видов:

1. карьерным (овражным) – добытый в специальных открытых карьерах или естественных оврагах и требующий очистки, метод которой определяется в зависимости от места добычи и способа очистки от мусора, глинистых частиц и других примесей. Карьерный песок бывает:
   • намывным, когда добыча производится гидромеханизированным способом, при котором посторонние примеси и включения отсеиваются в ходе промывки;
   • сеяным, при котором песок пропускают через специальные сита, на которых остаются крупные камни, древесный мусор и др.;
   • мытым, когда из песка в результате пропуска через рамы со стальной сеткой, или погружения в специальные емкости удаляются частицы глины и пыли, благодаря чему мытый песок становится пригодным для использования в составе строительных растворов;
   • обогащенным, когда в фракционированный песок добавляются частицы известняка, полевого шпата и других минералов;
2. речным (озерным), добытым со дна природного водоема. Он не требует дополнительной обработки, поскольку в нем отсутствуют посторонние примеси. Однако песчинки отшлифованы течением, вследствие чего их сцепление с цементным раствором будет минимальным. В то же время такой песок идеален для изготовления отделочных сухих строительных смесей;
3. морским, аналогичным по свойствам речному, однако в его составе много остатков мелких ракушек, из-за чего возникает потребность в дополнительной очистке;
4. кварцевым, полученным в результате дробления и сортировки горных пород, в результате чего в песке отсутствуют примеси, а песчинки имеют однородную структуру.

Для устройства подсыпок и песчаных подушек применяется карьерный песок, однако при изготовлении строительных растворов целесообразно использовать карьерный мытый песок без глинистых примесей, поскольку речной, морской или кварцевый песок заметно повысят стоимость готовой продукции растворо - бетонных заводов.

Нормативные требования к песку

Сфера использования строительного песка зависит от объемного веса, наличия примесей, крупности зерен и радиоактивности. Объемный вес – отношение массы песка в естественном состоянии к занимаемому объему и составляет, в зависимости от вида песка от 1,5 до 1,8 т/м3. Действующий нормативный документ - ГОСТ 8736 - 2014 «Песок для строительных работ. Технические условия» в зависимости от зернового состава и наличия пылевидных и глинистых примесей разделяет строительный песок на 2 класса:

• I класс, с содержанием зерен размерами больше 10, 5 и меньше 0,16 мм в пределах до 0,5, 5 и 10% по массе песка, а глинистых и пылевидных примесей – не более 3 и 0,35% по массе;
• II класс, где частиц больше 10, 5 и меньше 0,16 мм содержится до 5, 20 и 20% по массе песка, а пылевидных примесей и глины в кусках – не более 10 и 1% по массе.

Кроме этого, в соответствии с модулем крупности (величиной зерен) ГОСТ 8736 – 2014 делит песок на несколько групп:

Группа песка	Модуль крупности
Повышенной крупности	3,0 – 3,5
Крупный	2,5 – 3,0
Средний	2,0 – 2,5
Мелкий	1,5 - 2,0
Очень мелкий	1,0 – 1,5
Тонкий	0,7 – 1,0
Очень тонкий	≤0,7

При этом, в зависимости от величины зерна ГОСТ 8736 – 2014 разделяет песок по фракциям:

• свыше 2,5 до 5,0 мм;
• свыше 1,25 до 2,5 мм;
• свыше 0,63 до 1,25 мм;
• свыше 0,315 до 0,63 мм;
• свыше 0,16 до 0,315 мм.

В то же время ГОСТ 8736 – 2014 разрешает по согласованию с заказчиком поставку песка других фракций или их смесей. Кроме требований по крупности зерна и наличию засоряющих примесей, ГОСТ 8736 – 2014 требует от песка, предназначенного для использования в качестве наполнителя в цементно-песчаных растворах, стойкости по отношению к воздействию щелочей. Одним из важных требований к песку, влияющим на его дальнейшее использование в строительстве становится величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов. В соответствии с ее величиной песок может использоваться:

1. для возведения новых жилых и общественных зданий;
2. для прокладки автомобильных дорог в городской черте и на территории производственных предприятий;
3. для прокладки автомобильных дорог за пределами населенных пунктов.

В зависимости от этих характеристик определяется область применения поставленного песка конкретной партии.

Применение песка в строительных растворах 

Строительный песок, в большинстве случаев карьерный мытый или намывной, используется в качестве наполнителя цементно-песчаных растворов и бетонной смеси. Производятся смеси и растворы на РБУ (РБЗ) – растворо - бетонных узлах (заводах), в состав которых входят:

• смеситель – специальная емкость, где производится смешивание цемента и песка в пропорциях, предусмотренных рецептом строительного раствора;
• цементные силосы – емкости для хранения вяжущего;
• дозатор цемента – устройство, отмеряющее требуемые порции вяжущего;
• конвейеры – дозаторы, предназначенные для подачи в смеситель песка и щебня;
• емкость для воды.

В зависимости от требований заказчика, условий использования строительного раствора в его состав могут включаться минеральные и химические добавки:

• пластифицирующие, повышающие подвижность раствора, снизить риск трещинообразования;
• ускоряющие твердение;
• противоморозные, позволяющие использовать раствор при отрицательных температурах;
• гидрофобизирующие, повышающие водонепроницаемость раствора.

В рецепте, принятом к исполнению оператором РБУ, указываются пропорции песка и цемента для раствора конкретной марки, а также номенклатура и объем необходимых добавок.

Соотношение цемента и песка в зависимости от марки раствора

Марка цементно-песчаного раствора	Марка цемента	Пропорции цемент/песок
25	300	1/9,5
50	300	1/5,8
	400	1/7,4
75	300	1/4,2
	400	1/5,4
	500	1/6,7
100	300	1/3,4
	400	1/4,3
	500	1/5,3
150	300	1/2,6
	400	1/3,25
	500	1/3,9
200	400	1/2,5
	500	1/3,0

Виды строительных растворов на основе песка и цемента

На строительную площадку с РБУ поставляются следующие виды цементно-песчаных растворов:

• кладочные, для растворов, предназначенных для кладки кирпичных стен;
• монтажные, для устройства стяжек полов;
• штукатурные для отделочных работ в интерьере и на фасадах.

В производстве бетонных смесей, карьерный мытый или намывной строительный песок используется в качестве мелкого наполнителя (в качестве крупного наполнителя используется щебень). Для изготовления бетонных смесей используются те же самые РБУ, что и в производстве цементно-песчаных растворов, такие же применяются минеральные и химические добавки. От принятых при замесе пропорций песка и цемента для бетона зависит его прочность – класс по прочности на сжатие: чем больше цемента, тем выше прочность.

Пропорции в зависимости от марки бетона

Класс бетона	Марка цемента	Отношение цемент/песок/щебень
В 7,5	400	1,0/4,1/6,1
В 12,5		1,0/3,2/5,0
В 15		1,0/2,5/4,2
В 20		1,0/1,9/3,4
В 22,5		1,0/1,7/3,2
В 30		1,0/1,1/2,4
В 35		1,0/1,0/2,2
В 7,5	500	1,0/5,3/7,1
В 12,5		1,0/4,0/5,8
В 15		1,0/3,2/4,9
В 20		1,0/2,4/3,9
В 22,5		1,0/2,2/3,7
В 30		1,0/1,4/2,8
В 35		1,0/1,2/2,5

В составе бетонной смеси строительный песок выполняет ряд весьма важных функций, в частности:

• формирует объем бетонной смеси, снижая расход других материалов;
• заполняет пустоты, образованные зернами щебня, а снижение пористости повышает прочность бетона;
• способствует равномерному распределению усилий;
• предотвращает усадочные явления и соответственно снижает трещинообразование;
• повышает степень сцепления щебня с цементным раствором.

Размер зерна песка в определенной мере влияет на прочность бетонной смеси:

Размер песчаного зерна, мм	Дополнительный расход воды на 1 м3 бетона, кг	Прочность бетона на сжатие, кг/см2
0,1	93	362
0,3	31	444
0,5	19	464
0,7	13	474
0,9	10	480
1,1	8,5	484
1,3	7,2	486

Фракционный состав песка влияет на сферу его применения. В частности, крупный песок (размером зерна от 2,5 до 5,0 мм) хорошо подходит для устройства монолитных фундаментов, средняя (от 0,5 до 2,0 мм) применяется в производстве цементно-песчаных растворов, бетона различного состава и назначения, а мелкая (с размером зерна до 0,5 мм) используется в штукатурных растворах, предназначенных для финишной отделки.