Санкт-Петербург
8 (952)386-97-91

О содержании примесей в песке

Некоторые примеси, которые содержатся в песке, нежелательны для приготовления качественного бетона. Выделить и вычислить их объем можно с помощью следующих методов.

Пипеточный метод
Пылевидные, глинистые и илистые примеси отделяются от песка стандартной отмывкой или, как эту методику называют, отмучиванием. Она заключается в заливе песка водой, выдерживании в течение двух часов и сливе верхнего слоя загрязненной воды. Затем доливают чистую воду и промывают песок до прозрачности воды над песком.
Содержание и количество отмучиваемых веществ определяют пипеточным способом, то есть, в пипетку набирается загрязненная вода (суспензия), выливается в чашку и выпаривается при помощи сушильного шкафа при температуре 105-110 градусов. Полученный порошок взвешивают и вычисляют его объем из соотношения к объему суспензии.

Метод определения содержания глинистых веществ
Также существует метод, при помощи которого можно определить содержание в песке глинистых веществ, размер частиц которых минимальный – до 0,005 мм. Данный метод схож с пипеточным, но есть в нем некоторое отличие. В дистиллированную воду, которая вливается в песок, добавляется раствор аммиака. Суспензия отстаивается полтора - два часа с целью выпадения в осадок крупных частиц, после чего отбирают ее пробу с наличием глинистых частиц.

Метод определения содержания глинистых комков в песке
Если песок содержит значительное количество примесей, он будет влиять на снижение качества бетона, а, следовательно, на его прочность и долговечность. В значительной степени нежелательно содержание в песке глинистых пленок, обволакивающих зерна песка. Они нарушают взаимодействие песка и цементного камня. Очень опасными являются глинистые комки, так как при увлажнении они разбухают, а при высыхании дают усадку.
Содержание глинистых комков определяется визуально. Тонкий слой крупных фракций песка раскладывают на стеклянном листе и его увлажняют. Стальной иглой вычленяют комки из глины, которые отличаются от песка вязкостью.

ГОСТЫ о допустимом содержании примесей в песке
По ГОСТу 8736—85, природный песок не должен содержать более 3% отмучиваемых примесей по массе. Обогащенный песок может содержать не более 2%, а дробленый – не более 5%. Допускается наличие комков глины в песке, но не больше 0,5%, в обогащенном песке – 0, 25%.
Положения ГОСТа 10268-80 разграничивают требования к песку, которые зависят от вида бетона и от условий, в которых конструкции будут эксплуатироваться:
- песок для подводного бетона может содержать не более 5% пылевидных и глинистых веществ,
- песок для надводного бетона – 3%,
- для бетона в зоне, уровень воды в которой меняется – 2%,
- в песке для бетона, предназначенного для строительства труб, гидротехнических сооружений, мостов, содержание глинистых комков не допускается.

Определение наличия в песке органических примесей
Песок, залегающий под почвенным слоем, может иметь разного рода органические примеси – продукты, полученные в результате разложения растений и организмов животных. Такие примеси называют гумусовыми кислотами. Они затормаживают процесс твердения цементного камня и снижают уровень прочности бетона. Содержание их определяется с помощью пробы на цвет (колориметрической).
Пробную долю песка насыпают в мерный стеклянный цилиндр, в который также вливают едкий натр (3%-ый раствор). Полученный состав оставляют выстаиваться на сутки.
Одновременно приготавливают эталонный раствор, который нужен для сравнения с раствором, находящимся над песком, по цвету. Эталон состоит из 195 мл раствора воды и едкого натра(3%) , 5 мл раствора танина (2%) и этилового спирта (1%). Он тоже взбалтывается и настаивается 24 часа. Для сравнения используют только свежеприготовленный эталон. Если окраска раствора над песком более светлая, чем эталон, то такой песок для бетона пригоден.
В некоторых случаях примеси из органических веществ окрашивают раствор в более темный цвет, чем цвет эталона, но они не вредны для приготовления бетона. Тогда проводится следующее специальное исследование.
Из исследуемого песка готовят две одинаковые бетонные смеси. В одной используют песок, предварительно промытый сначала в известковом молоке, затем в воде. В другой смеси песок промывается только в воде. После затвердевания бетонных смесей сравнивается прочность полученных бетонов. Если прочность одинакова, значит, исследуемые органические примеси в песке не вредны для бетона.

Петрографическое исследование
Данное исследование определяет в песке аморфные разновидности таких веществ, как кремнезем, рудные материалы, слюда, сернокислые и сернистые соединения. Для исследования зерна песка разбираются под микроскопом. Распознаются минералы химическими реактивами и другими методами.
Кремнезем вступает в реакцию со щелочью цемента, поэтому способствуют расширению новообразований и разрушению бетона. Со щелочью также взаимодействуют опал, кремний, халцедон, излившиеся стекловатые породы.
Опал чаще всего бесцветен, реже белого или серого цвета, с характерным для него блеском стекла. Халцедон имеет тонковолокнистое строение и белый или серый, или голубой, или красноватый цвет. Кремниевые породы с содержанием опала, халцедона и кварца могут быть в песке с известковыми и глинистыми примесями.

Химический метод реакции песка со щелочью цемента
Если при помощи петрографического анализа подтверждается наличие данных минералов и горных пород, то заполнитель исследуется на способность к реакции со щелочами цемента. Такой метод предусмотрен ГОСТом 8735-75.
Песок и едкий натр (раствор) помещают в термостат с температурой 80 градусов и выдерживают сутки. Затем определяется масса растворившегося в растворе кремнезема. Песок относится к потенциально способному материалу на реакцию, если в опытных условиях масса кремнезема превысила установленный ГОСТом предел.
Испытания песка в растворе цемента выявляют его реакционную способность в течение длительного времени, примерно до одного года. На нее указывают деформация расширения и снижение прочности образцов в сравнении от образцов с тем же цементом и нормальным кварцевым песком.
Присутствие и допустимое содержание в песке других примесей, вредных для бетона, определяются аналогичными способами.
По норме ГОСТа 10268-80, в бетоне, предназначенном для гидротехнического или транспортного сооружения, песок не должен превышать 1% массовой доли сернокислых и сернистых соединений. Превышение этой нормы может привести не только к коррозии бетона, но и к коррозии железной арматуры.