Подбор состава бетона: песок

 Подбор состава бетона: песокВ данной статье мы приведем результаты расчета стоимости бетона различного состава, но одинаковой прочностью и удобоукладываемостью по методу абсолютных объемов для разных типов песков. Уменьшение модуля крупности песка приводит к повышенному расходу цемента, однако в то же время стоимость песка сама зависит от модуля крупности (пропорционально), поэтому возникает вопрос – можно ли уменьшить стоимость бетона за счет изменения модуля крупности песка? Ответ мы получим в этой статье.

Песок в составе бетона необходим для того, чтобы заполнить мелкие пустоты между зернами крупного заполнителя – например, щебня. Поэтому, если типовые размеры зерен щебня 5 – 20 мм, то размеры зерен песка должны быть на порядок меньше 0,1 – 5 мм. Зерна песка представляют собой частицы горных пород (например, скала), а также различных минералов. В большинстве случаев, встречающихся в строительстве, основным компонентом песка является кварц – SiO2. Наличие примесей (пылеватые, иловастые и глинистые частицы) ухудшает характеристики бетонной смеси, приводит к повышенной расслаиваемости, а также ухудшает адгезию – сцепление цементного теста с зернами песка. Поэтому процентное содержание примесей характеризует качество песка. Границей применимости (по ГОСТ) для указанных примесей является величина 3%. Разброс размеров зерен песка характеризуют понятием модуль крупности песка, который определяют с помощью стандартных сит, размерами:

5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 мм.

            Песок просеивают через каждое сито (одну и ту же смесь) и вычисляют процентное соотношение по массе того, что осталось на сите (остаток), модуль крупности вычисляется по формуле:

Mкр = (А2,5+ А1,250,630,3150,14)/100.

В зависимости от модуля крупности песок относят к следующим классам:

Песок

Полный остаток на сите 0,63 в % по массе

Модуль крупности

Очень крупный

Свыше 75

Свыше 3,5

Повышенной крупности

> 65 до 75

> 3,0 до 3,5

Крупный

> 45 до 65

> 2,5 до 3,0

Средний

> 30 до 45

> 2,0 до 2,5

Мелкий

> 10 до 30

> 1,5 до 2,0

Очень мелкий

До 10

> 1,0 до 1,5

Тонкий

Не нормируется

> 0,7 до 1,0

Очень тонкий

Не нормируется

До 0,7

Рассмотрим вопрос влияния стоимости песка на бетон. Для этого мы фиксируем класс и удобоукладываемость бетона, марку цемента и тип крупного заполнителя, но при этом будем менять модуль крупности песка и для каждого значения рассчитаем состав бетона и его стоимость. Исходные данные приведены в таблицах, при расчете считаем, что у нас имеются обычные рядовые заполнители, что даст значение коэффициента А в формуле для расчета водоцементного отношения – 0,6.

 

Бетон:

класс бетона по прочности на сжатие B25
марка бетонной смеси по удобоукладываемости П3 (10-15)

Цемент:

вид и марка ПЦ 500 Д0
активность (кгс/см2) 49,0
нормальная густота (%) 26
истинная плотность (г/см3) 3,1

Щебень:

смесь фракций из щебня (мм) 5 — 20
средняя плотность (г/см3) 2,63
насыпная плотность (кг/м3) 1400
пустотность (%) 47
содержание пылевидных и глинистых частиц (%) 0,5
наибольшая крупность (мм) 20

Песок

истинная плотность (г/см3) 2,66

 

Характеристики песка: модуль крупности и насыпную плотность возьмем для примера отсюда:

Стоимость песка 300x134 Подбор состава бетона: песок

Пример стоимости песка

Стоимость 1 тонны цемента возьмем равной 3800 рублей, стоимость 1 тонны крупного заполнителя – щебня – 1000 рублей.

Итак, по методу абсолютных объемов имеем следующие результаты для 1 м3 бетонной смеси

Песок, Мкр

Расход песка, кг

Расход щебня, кг

Расход цемента, кг

Расход воды, л

Стоимость 1м3, руб

> 0,7 до 1,0

559

1161

386

227

2523

> 1,0 до 1,5

576

1161

379

223

2512

> 1,5 до 2,0

593

1161

372

219

2529

> 2,0 до 2,5

608

1161

366

215

2545

> 2,5 до 3,0

626

1161

359

211

2537

 

Мы видим, что по результатам расчетов масса песка и его стоимость увеличиваются с ростом модуля крупности, что приводит к возрастанию стоимости, однако в то же время мы наблюдаем уменьшение расхода цемента (почти на 30 кг). Два фактора взаимно друг друга компенсируют и, в результате, стоимость практически не меняется. Тем не менее, предпочтение стоит отдать смеси, в которой расход воды составляет 211 л, так как в этом случае количество пор в бетоне, образовавшихся за счет испарения воды, будет меньше, а прочность больше.


Источник: betonvtomske.ru.

Добавить комментарий