Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Характеристики и свойства песка

Песок – один из самых популярных сыпучих строительных материалов. Он состоит из мелких песчинок, крупность которых редко превышает 5 мм. Поэтому материал считается достаточно однородным, широко применяется в разных сферах человеческой жизни.

Чаще всего песок имеет природное происхождение: он образуется в результате естественного разрушения скальных горных пород. Его получают при разработке валунно-гравийно-песчаных, гравийно-песчаных и песчаных месторождений. Добывают этот материал преимущественно при помощи наземной техники. Об этом, кстати, мы подробно рассказывали в нашем тематическом разделе Добыча песка. В этой же статье мы подробно расскажем о его характеристиках.

Образец песка на белом фоне
Песок в руках
Песчаная подушка при строительстве отмостки дома

Итак, свойства песка во многом зависят от того, какое происхождение имеет материал, как его добывали, обрабатывали ли песок дополнительно. Требования к нему прописаны в ГОСТ 8736-2014, который называется «Песок для строительных работ. Технические условия». Это – основной документ, регулирующий его характеристики.

Важными свойствами материала являются:

  • Зерновой состав
  • Модуль крупности
  • Содержание пылевидных и глинистых частиц
  • Содержание глины в комках
  • Содержание ила
  • Класс песка
  • Пористость
  • Влажность
  • Коэффициент фильтрации
  • Содержание посторонних включений
  • Содержание вредных компонентов и примесей
  • Насыпная плотность
  • Радиоактивность

Ниже мы подробно расскажем о каждой из них.

Зерновой состав

Этот параметр характеризует состав материала. По сути, это то, из чего он состоит..

В этот показатель входят две характеристики:

  • Полные остатки на ситах
  • Содержание зерен различной крупности

Давайте остановимся на каждой из них.

Полные остатки на ситах

Строительные сита активно используются в лабораториях для исследования гранулометрического состава разных материалов. Песок – не исключение. При этом, при анализе песка применяют несколько сит с различными размерами ячеек.

Выглядят, кстати, они вот так:

Строительные сита

При определении зернового состава песок пропускают через сита с размерами ячеек:

  • 2,5 мм
  • 1,25 мм
  • 0,63 мм
  • 0,315 мм
  • 0,16 мм
  • Менее 0,16 мм

Таким образом, самые крупные зерна остаются на верхнем сите, а самые мелкие проходят сквозь ячейки диаметром 0,16 мм. Далее рассчитывают процентное соотношение зерен на каждом сите к общей массе пробы.

В соответствии с требованиями ГОСТа, полный остаток на сите с ячейками 0,63 мм должен варьироваться в диапазоне от 10 до 75%, в зависимости от модуля крупности песчинок (об этом мы расскажем ниже). Для других сит конкретных требований не установлено, показатели определяются в ходе лабораторных испытаний.

Содержание зерен различной крупности

На первый взгляд может показаться, что песок состоит из крошечных частиц одинакового размера. На самом деле, это не так. Все песчинки – как и снежинки – уникальны, имеют не только свою форму, но и размеры. При этом одни частицы могут быть очень мелкими, а другие – наоборот – слишком крупными.

В данном случае измеряется количество зерен следующих размеров:

  • Более 10 мм
  • Более 5 мм
  • Полный остаток на сите №063
  • Менее 0,16 мм

Зерна размером менее 0,16 мм — это, попросту говоря, пыль, а частицы крупнее 5 мм — не что иное, как гравий (галька).

Обратите внимание, например, вот на это фото:

Образец песка с крупными зернами на белом фоне с линейкой

На этом снимке очень хорошо видны крупные включения – мелкие камешки – в составе песка. Это и есть частицы повышенной крупности, с размером более 5 – и где-то даже 10 – мм.

Наличие тех и других зерен негативно отражается на общих характеристиках сырья и возможности его применения без дополнительной обработки. Так, например, приготовление раствора для расшивки швов кирпичной кладки потребует полного отсутствия крупных включений. Ведь такие зерна не позволят создать тонкий слой затирки или выпадут из шва после его высыхания. Поэтому чем ниже процент их содержания, тем выше качество песка.

Модуль крупности

Несмотря на то, что каждая песчинка имеет свою неповторимую форму и размер, в целом обычно выделяют преобладающую фракцию (крупность). Модуль крупности – это и есть то среднее значение, которому соответствует размер большинства отдельных частиц в песке.

Чтобы определить показатель модуля крупности, необходимо пропустить материал через специальные вибросита. В процессе отсеивания мелкие частицы проходят сквозь его ячейки, а крупные задерживаются.

По модулю крупности выделяют следующие виды песка: 

Вид песка Модуль крупности (Мк)
1. Очень тонкий До 0,7
2. Тонкий 0,7-1,0
3. Очень мелкий 1,0-1,5
4. Мелкий 1,5-2,0
5. Средний 2,0-2,5
6. Крупный 2,5-3,0
7. Повышенной крупности 3,0-3,5

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Таблица модулей крупности песка по ГОСТ 8736-2014

Это классификация приведена в ГОСТ 8736-2014. К ней обращаются при ответственных работах, когда к качеству материала предъявляются очень высокие требования. Другое дело – частное строительство, благоустройство или ландшафтный дизайн. Там требования к песку значительно ниже, поэтому классификацию упрощают.

В упрощенном варианте существует всего 3 группы песка:

Модуль крупности влияет на возможность применения материала для тех или иных работ. Так, например, для кладочных растворов используют более крупные зерна – они обеспечивают прочную связь. Крупный песок идет и на отсыпку дорожек, площадок и песочниц (если насыпать мелкий, то он будет пылить). А мелкие зерна хорошо подходят, например, для внутренней отделки – то есть там, где важно, чтобы раствор ложился тонко и ровно.

Виды песка по модулю крупности на белом фоне
Мелкие песок для тротуарной плитки и заполнения швов
Песок для песочниц

Содержание пылевидных и глинистых частиц

Это, пожалуй, самая важная характеристика песка. Ведь от нее зависит степень чистоты материала, а, следовательно, и возможность его применения в тех или иных работах.

Пылевидные и глинистые частицы имеют размер менее 0,063 мм. Как мы писали выше, это фактически пыль. Эти частицы понижают сцепление более крупных зерен, что приводит к понижению прочности изделий с использованием этого материала. Поэтому, например, для приготовления бетона необходим только чистый песок.

Пылевидные частицы от песка на руке

Наличие пылевидных и глинистых частиц напрямую зависит от способа обработки исходного сырья. Так, наиболее чистым является мытый песок. Вода вымывает всю пыль из материала, делая его более качественным. Но это же и повышает стоимость песка.

Мы уже говорили, что для определения количества пылевидных и глинистых частиц зерна обычно просеивают через специальные сита с отверстиями размером 0,063 мм. Все, что проходит через сита, является пылевидными и глинистыми частицами.

Песок с большим содержанием пылевидных частиц

ГОСТом установлены требования к содержанию таких частиц. Например, в природном песке их должно быть не более 3%, а в искусственном – не более 5%. Конкретное значение определяют по отношению количества отсеянных частиц к основной массе.

Конечно, наличие таких включений важно только для определенных видов работ. Особенно – для устройства фундаментов, возведения мостов и других инженерных сооружений. Там пыль и глина могут сыграть роковую роль и со временем привести к разрушению конструкций. Если же вам нужно просто отсыпать дорожку на даче, подойдет практически любой песок.

Грязный и чистый песок

Кроме того, в зависимости от способа добычи, среди зерен могут содержаться либо комки глины (если песок был добыт в карьере или эфельным методом), либо ил (если он был добыт со дна рек и озер). Эти включения также негативно влияют на прочность конструкций с использованием данного материала.

Об этом и поговорим далее.

Содержание глины в комках

Глина – это пластичное вещество, отличающееся вязкостью. В песке ее должно быть не более 0,5% от всей массы. Чтобы определить конкретный показатель, пробу материала смачивают водой, а затем прощупывают иглой. Глина, как правило, имеет низкую прочность, поэтому ее легко определить тактильно (на ощупь). После этого сравнивают отношение количества глины к количеству песка.

Глина хорошо вымывается водой, а вот сухим просеиванием от нее не избавиться. К тому же, попадая в любой строительный раствор, она остается в нем навсегда.

Наличие комков глины в бетоне понижает его водостойкость, что недопустимо для гидротехнических сооружений, а также для подводных конструкций.

Так выглядит намоченный песок с большим содержанием глины

Содержание ила

Ил часто используют для повышения плодородных качеств почвы. Но в песке этот компонент является лишним. Например, наличие большого количества ила в бетоне требует повышенного расхода воды и цемента.

Впрочем, содержание ила не так критично, как, например, глины или пыли. Оно даже не регламентируется требованиями ГОСТа.

Большое содержание ила характерно для речного песка
В сухом состоянии ил твердеет

На основании описанных выше трех характеристик определяется так называемый класс песка.

Класс песка

Этот параметр относится к качеству зернового состава материала.

Всего выделяют 2 класса:

  • I класс – более качественный
  • II класс – менее качественный

Теперь разберемся, в чем их отличие.

Песок I класса

Он обладает более однородным составом и меньшим процентом содержания вредных примесей.

В зависимости от преобладания тех или иных частиц в своем составе (модуля крупности), он может быть:

  • Повышенной крупности
  • Крупный
  • Средний
  • Мелкий

Также в нем должно присутствовать не более 0,5% зерен крупностью более 10 мм.

Допустимое содержание пылевидных и глинистых частиц у такого песка – не более 2% для крупных фракций и не более 3% — для мелких. А вот глины в комках должно быть не более 0,25% для крупных фракций и не более 0,35% — для мелких.

Песок первого класса берут для самых ответственных работ. Например, он незаменим при изготовлении высококачественной бетонной смеси для заливки фундаментов, создания железобетонных изделий, различных инженерных сооружений, несущих конструкций.

Песок II класса

Как вы понимаете, здесь допускается менее однородный состав и большее содержание вредных примесей. Для сравнения, у данного песка может быть до 5% зерен размером более 10 мм (для крупных фракций) и до 0,5% (для мелких фракций). Что касается пылевидных и глинистых частиц, то их может содержаться до 3% (для крупных фракций) и до 10% (для мелких фракций). А вот глины в комках может быть до 0,5% (для крупных фракций) и до 1% (для мелких фракций).

Песок II класса – ходовой строительный материал. Особенно популярен он в частном строительстве. Да, он менее качественный, но он стоит дешевле, чем песок I класса.

Куча песка на строительной площадке

Пористость

Это наличие пустот размером более 2 мм (пор) между зернами материала. Отношение объема пор к объему самого материала и есть показатель этой характеристики.

Для песка пористость составляет от 37 до 47%. Конкретный показатель зависит от вида продукции. Наибольшим показателем обладают речные пески, поскольку их зерна более окатанные. Зерна, полученные путем дробления породы, будут иметь более острые края; соответственно – и пористость будет ниже.

Данная характеристика особенно важна там, где песок используется в качестве самостоятельного материала, а не в составе растворов. Например, очень важна низкая пористость для устройства различных оснований (подушек под фундаменты или под дорожное покрытие).

Чем выше пористость, тем больше водопоглощение материала. Это особенно опасно для регионов с холодным климатом, потому что зимой влага, скопившаяся в порах песка, превращается в лед. Это, в свою очередь, понижает прочность, как самого материала, так и изделий, в которых он используется.

Песчаная подушка при строительстве отмостки дома

Влажность

Название этой характеристики говорит само за себя. Это процентное количество влаги, содержащееся в песке. Разумеется, это не статичный показатель. Влажность может меняться в зависимости от степени просушки песка, условий его хранения, климатической обстановки и прочих факторов.

При этом, для некоторых областей применения песка существуют четкие требования к влажности поставляемой продукции.

Например:

  • Для приготовления сухих цементных смесей допускается влажность до 5%.
  • Для приготовления бетона влажность тоже не должна превышать 5%. В противном случае приходится менять пропорции добавления воды в раствор. Кстати, строители умеют определять влажность на глаз. Для этого берется горсть песка и сжимается в кулаке. Если после этого она остается в виде комка и не рассыпается, то влажность более 5%.
  • А вот для песочниц, используемых в железнодорожных составах для сокращения тормозного пути, предел влажности песка – всего 0,5%. Если этот показатель будет выше, то зерна не смогут создать достаточного сцепления.
Влажный песок при сжатии образует небольшие комочки

Не имеет значения влажность такого песка, который предполагается использовать на открытом воздухе. К примеру, если вы делаете дорожки в саду, то вам подойдет материал с любой влажностью. Главное – чтобы он не был откровенно мокрым, иначе будет неудобно работать.

Коэффициент фильтрации

Это еще одна важная характеристика, от которой зависит качество готовых изделий из данного товара.

Если вода, попадающая в песок, свободно проходит сквозь него и впитывается нижележащим грунтом, то зерна могут хорошо переносить тяжелые климатические условия. Между ними не будет скапливаться влага, соответственно они не будут испытывать деформаций, связанных с морозным расширением льда.

И здесь определяющую роль играет наличие глины. Этот материал является отличным препятствием для воды. В определенных ситуациях это становится большим преимуществом, но не здесь. Присутствие глины в песке способствует скоплению влаги между зернами. Поэтому степень очистки материала сильно влияет на коэффициент фильтрации.

Что касается конкретных показателей, то они таковы:

Конечно, подручными средствами невозможно определить конкретное значение. Для этого используют сложное лабораторное оборудование.

Коэффициент фильтрации песка определяется в лаборатории

Чтобы понять, как данная характеристика влияет на практическое применение материала, можно привести небольшой пример. Вспомните, как на грунтовых дорогах скапливаются лужи после дождя. Вода может неделями и месяцами оставаться на поверхности, как будто что-то мешает ей впитаться в землю. Точно такая же ситуация и с песком. Поэтому, если вы будете делать дорожку или площадку с использованием недостаточно очищенного материала, то приготовьтесь к тому, что после каждого дождя ваше покрытие будет превращаться в болото.

Содержание посторонних включений

В песке – помимо уже описанных нами песчинок, пыли, глина и ила – могут также содержаться различные посторонние включения. Они засоряют материал, снижают его качество и ограничивают сферу его применения.

Так, например, в песке могут присутствовать:

  • Дерево
  • Органика
  • Ракушечник
  • Обломки горных пород
  • Различный мусор (стекло, пластик, бумага, окурки и так далее)

Хорошо, если от посторонних включений можно очистить песок самостоятельно – например, просто убрать их вручную. Но это будет иметь эффект, если включения крупные и их немного. Если же в песке содержится достаточно большое количество мелких посторонних включений, материал придется дополнительно просеивать. А это – дополнительные денежные, временные и трудозатраты.

Согласно ГОСТ 8736-2014, песок не должен содержать посторонних засоряющих примесей в принципе.

Чистый песок в руке
Мусор в песке

Содержание вредных компонентов и примесей

Мало того, что песок может быть загрязнен мусором, в нем также могут содержаться породы, минералы и химические элементы, которые относятся к вредным. Вот почему для материала важно определять его минералого-петрографический состав. Это делают в лаборатории путем проведения различных испытаний.

Допустимое содержание в песке вредных компонентов и примесей прописано в государственном стандарте. В первую очередь этот параметр определяется для материала, который будет использоваться в качестве заполнителя для бетонов и растворов.

Содержание вредных компонентов и примесей не должно превышать следующих значений:

  • Аморфные разновидности диоксида кремния, растворимого в щелочах (халцедон, опал, кремень и другие) – не более 50 ммоль/л
  • Сера, сульфиды (кроме пирита) и сульфаты (гипс, ангидрит и другие) в пересчете на S03 – не более 1,0% по массе
  • Пирит (в пересчете на S03) – не более 4% от общего объема
  • Слюда – не более 2%
  • Галоидные соединения (галит, сильвин и прочие), включающие в себя водорастворимые хлориды, в пересчете на ион хлора – не более 0,15%
  • Уголь – не более 1 %

Использование материала, не отвечающего этим требованиям, допускается только после получения положительных результатов испытаний песка в бетоне или растворе на характеристики долговечности.

Допустимое содержание цеолита, графита, горючих сланцев устанавливают на основе исследований влияния песка на долговечность бетона или раствора.

Насыпная плотность

Это соотношение массы песка и его объема. Иными словами, характеристика показывает, сколько килограмм в кубометре материала. Здесь важно сказать, что конкретный показатель зависит от нескольких факторов.

На насыпную плотность влияют:

  • Пористость
  • Влажность

Так, если вам везут не утрамбованный сухой песок, то его насыпная плотность будет значительно ниже, чем если бы вам привезли утрамбованный материал, да еще и не высохший после дождя.

Таким образом, заранее узнать насыпную плотность невозможно. Для каждой отдельной партии она будет отличаться. Обычно используется среднее значение, с учетом основных характеристик материала.

Точный показатель насыпной плотности для каждой партии можно узнать в лаборатории

Например, для песка средняя насыпная плотность будет следующей:

  • При влажности до 2% — 1 150 кг/м3
  • При влажности до 5% — 1 180 кг/м3
  • При влажности до 10% — 1 220 кг/м3
  • При влажности до 15% — 1 500 кг/м3
  • При влажности до 20% — 1 890 кг/м3
  • При влажности до 30% — 2 160 кг/м3

Но чаще всего берут совсем усредненные показатели, колеблющиеся в пределах 1 300-1 500 кг/м3.

Подробнее об этом свойстве читайте на странице Насыпная плотность сыпучих материалов. Если вы хотите узнать насыпную плотность разных видов песка, рекомендуем ознакомиться со страницей Насыпная плотность песка.

Радиоактивность песка

По сути, все материалы, добываемые из горных пород, обладают определенным радиационным фоном. Песок – не исключение.

ГОСТом определены допустимые значения радиоактивности для всех строительных материалов. Они измеряются в беккерелях на килограмм (Бк/кг).

Выделяют 4 класса радиоактивности:

  • 1 класс – показатель радиоактивности тут менее 370 Бк/кг
  • 2 класс – показатель до 740 Бк/кг
  • 3 класс – до 1500 Бк/кг
  • 4 класс – свыше 1500 Бк/кг

В строительстве используется продукция, радиоактивность которой не превышает 1500 Бк/кг. И это – слишком высокая цифра. На деле же обычно берут материалы с радиоактивностью менее 370 Бк/кг.

Подавляющее большинство песков относится к первому классу. Это значит, что использование их абсолютно безопасно.

Исключение составляет лишь так называемый «черный песок». Он представляет собой скопление тяжелых минералов, среди которых ильменит (содержащий титан) и монацит. Черные пески распространены по всей планете. В России они встречаются в Таганрогском заливе, на Украине – по берегам Азовского моря. Они имеют достаточно высокий радиационный фон (до 1000 микрорентген в час). Такие пески не используются ни в строительстве, ни в других областях.

Черный песок в руках

Подведем итог.

Мы рассмотрели основные свойства песка. Большинство из них закреплено в государственных стандартах и строго регулируется.

Любая характеристика влияет на область применения материала. Однако далеко не для всех работ нужно детально изучать свойства и высчитывать показатели. Поэтому действуйте по ситуации: для каких-то задач эти характеристики чрезвычайно важны (например, при производстве тротуарной плитки или кирпича), для каких-то – это просто цифры, на которые можно не обращать внимания (скажем, при обратной засыпке).

Рекомендуем также ознакомиться с другими статьями из этого раздела:

Если вы хотите узнать о разновидностях песка, рекомендуем следующие страницы:

О том, как добывают песок, читайте здесь:

О том, как можно использовать песок и для каких работ он подходит, вы можете узнать на наших страницах:

В компании Грунтовозов вы можете приобрести следующие виды песков по фракциям:

В продаже имеются следующие разновидности карьерного песка:

В продаже имеется кварцевый песок:

Если вы хотите купить речной песок, рекомендуем следующие страницы:

У нас вы также можете купить эфельный песок: