Дорожное строительство в целом и приготовление асфальтобетонных смесей в частности – это достаточно ответственные работы. Именно поэтому к материалам, которые здесь используются, предъявляются особые требования.
Прежде всего, отметим, что ГОСТ 32824-2014 называет природным песком неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 4 мм, который образовался в результате естественного разрушения горных пород и который получили при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений.
Вот какие показатели этого материала, применяемого в дорожном строительстве, регулирует данный государственный стандарт:
- Модуль крупности
- Класс песка
- Группа песка
- Зерновой состав
- Содержание пылевидных и глинистых
- Содержание глины в комках
- Наличие органических примесей
- Содержание вредных примесей
- Влажность
- Насыпная плотность
- Истинная плотность
- Пустотность
- Радиоактивность
О каждом из них читайте дальше.
Модуль крупности
Модулем крупности называется характеристика песка по размерам. Она определяется по результатам просеивания материала на стандартном наборе сит. Обозначается параметр буквами «Мк».
Если говорить простыми словами, то модуль крупности показывает, песчинки какого размера (диаметра) преобладают в составе материала. При этом они не являются ни самыми мелкими, ни самыми крупными – их просто больше всех.
В зависимости от модуля крупности, песок относят к одной из следующих групп:
- Повышенной крупности
- Крупный
- Средний
- Мелкий
- Очень мелкий
- Тонкий
- Очень тонкий
Информацию о том, какой модуль крупности характерен для каждой группы, мы разместили в следующей таблице.
Требования к песку по модулю крупности
Таким образом, модуль крупности песка, применяемого для изготовления асфальтобетонных смесей, должен соответствовать значениям, указанным в таблице выше.
Класс песка
Классом песка называется его качественная характеристика.
Она определяется по таким физико-механическим показателям как содержание в материале:
- Частиц более 8 мм
- Частиц крупнее 4 мм
- Частиц мельче 0,125 мм
- Пылевидных и глинистых частиц
- Глины в комках
Подробно о каждой характеристике мы расскажем далее по тексту.
Сейчас же отметим лишь, что песок может быть:
- I класса
- II класса
Первый класс считается более качественным. У него лучшие характеристики и показатели чистоты. Поэтому он используется в более ответственных работах.
Песок второго класса может быть применен, например, для приготовления асфальтобетонных смесей для покрытия тротуаров и пешеходных дорожек, тропинок, в также для использования в личных целях (например, асфальтирования двора, дорожки или парковки на участке).
Группа песка
Группа песка – это еще одно свойство материала, характеризующее его качество. Определяется группа по модулю крупности и полному остатку на сите с размером ячеек 0,5 мм (о последнем читайте в следующем разделе).
В зависимости от зернового состава природный песок I и II классов подразделяют на несколько групп.
К группе I класса относятся пески:
- Повышенной крупности
- Крупный
- Средний
- Мелкий
Группа природного песка II класса включает в себя материалы:
- Повышенной крупности
- Крупный
- Средний
- Мелкий
- Очень мелкий
- Тонкий
- Очень тонкий
Таким образом, можно сделать вывод, что песок I класса не может иметь модуль крупности менее 1,8.
Зерновой состав
Зерновой состав, в отличие от модуля крупности, более детально отражает, частицы каких размеров и в каком количестве содержатся в материале. Иными словами, эта характеристика точно показывает, из чего песок состоит.
Для материала, используемого при приготовлении асфальта, нормируются следующие показатели его зернового состава:
- Полный остаток на сите с размером ячеек 0,5 мм
- Содержание зерен крупностью свыше 8 мм
- Содержание зерен крупностью свыше 4 мм
- Содержание зерен крупностью менее 0,125 мм
Все они относятся к нормируемым показателям качества песка и должны соответствовать требованиям государственного стандарта.
Информацию о допустимых значениях каждого параметра мы разместили в следующих таблицах.
Требования к песку по полному остатку на сите 0,5 мм
Таким образом, если после проведения испытания, например, для крупного песка полный остаток на сите с размером ячеек 0,5 мм будет 80% и более, то такой материал не будет соответствовать ГОСТу, и значит его нельзя использовать для приготовления асфальтобетонной смеси.
Требования к песку по содержанию зерен крупностью свыше 8 мм
Требования к песку по содержанию зерен крупностью свыше 4 мм
Требования к песку по содержанию зерен крупностью менее 0,125 мм
Отметим еще раз, что содержание зерен крупностью более 8 мм, 4 мм и менее 0,125 мм не должно превышать значений, указанных в таблицах выше.
Содержание пылевидных и глинистых частиц
Пылевидными и глинистыми называют частицы с диаметром менее 0,16 и 0,063 мм соответственно. По сути, это мелкодисперсная пыль. Для ее определения песок просеивают через специальные сита с отверстиями соответствующих размеров. Все, что через них проходит, и есть пылевидные и глинистые частицы. Чем их больше в составе песка, тем менее качественным он считается и тем у́же становятся возможности его применения.
На то есть несколько причин:
- Во-первых, пыль имеет свойство впитывать в себя воду и набухать
- Во-вторых, пыль в буквальном смысле загрязняет материал, поэтому с ним становится неудобно работать (он пылит, и его мельчайшие частички разносятся ветром)
- В-третьих, пыль ухудшает такое свойство песка как адгезия, или сцепляемость, что приводит к снижению прочности асфальта
Вот почему эта характеристика строго регулируется государственным стандартом.
Информацию о допустимых значениях по этому показателю мы разместили в следующей таблице.
Требования к песку по содержанию пылевидных и глинистых частиц
Содержание пылевидных и глинистых частиц регулируется не только просеиванием песка, но еще и таким способом его постобработки как промывка. Ведь вода способна вымыть всю пыль из материала, заметно улучшив его свойства.
Содержание глины в комках
Глина – еще одна нежелательная примесь в песке. Она, как и пыль, ухудшает технические характеристики материала и изделий из него.
Так, глина:
- Впитывает в себя много воды, увеличиваясь при этом в объеме в несколько раз
- Может спровоцировать пучение
- Ухудшает прочность асфальта
- Понижает водостойкость материала
- Понижает сцепление песка с вяжущим веществом
Избавиться от глины можно лишь путем промывки материала.
Информацию о допустимых значениях по этому показателю вы найдете в следующей таблице.
Требования к песку по содержанию глины в комках
Наличие органических примесей
Органическими называют такие примеси, которые попадают в песок с течением времени в результате естественного разложения животных и растений. Это грунт, гумус, остатки растений, перегной и прочие включения. В эту же группу относятся и гумусовые кислоты. Все эти примеси также ухудшают качество песка и его свойства.
Для определения степени загрязнения материала органическими примесями используют колориметрический, или цветовой метод исследования.
Согласно ГОСТ, органических примесей в составе песка быть не должно. Материал при обработке раствором гидроксида натрия не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее цвета эталона.
Содержание вредных примесей
Помимо таких нежелательных примесей как пыль, глина и органика, песок также может содержать в своем составе разные вредные компоненты и примеси. Чаще всего они представляют собой различные горные породы и минералы. Помимо того, что эти примеси ухудшают качество, прочность и сцепление песка с вяжущими веществами, они также могут вступать в разные химические реакции и выделять вредные газы в атмосферу. Поэтому их содержание строго нормируется.
Допустимое содержание пород и минералов, относимых к вредным компонентам и примесям, мы разместили в следующей таблице.
Требования к песку по содержанию вредных примесей
Что касается цеолита, графита и горючих сланцев, то их допустимое содержание устанавливают на основе исследований влияния песка на долговечность асфальтобетона.
Влажность
Под влажностью понимается процентное количество влаги, содержащееся в песке. Этот показатель не статичный, способен изменяться в зависимости от условий хранения материала, степени его просушки, а также климатической обстановки (наличия проливных или редких дождей). Как вы понимаете, влажность песка, например, после ливня будет высокой, а после долгого хранения материала под палящим солнцем, наоборот, низкой.
Слишком влажный песок способен влиять не только на качество смесей и растворов, но и на соотношение их компонентов. Так, например, если положить переувлажненный мелкий заполнитель в бетонную смесь, в нее придется добавлять меньшее количество затворителя (воды). В противном случае нарушится водоцементное соотношение бетона, ухудшится его прочность, морозостойкость и некоторые другие свойства.
Конкретных цифр по влажности песка в ГОСТ 32824-2014 нет. Там лишь указано, что этот параметр должен определяться по ГОСТ 32768-2014 путем сравнения массы мерной пробы во влажном состоянии и после ее высушивания до постоянной массы.
Для сравнения, строительный ГОСТ 8736-2014 допускает содержание влаги в песке от 0,1 до 0,5% от общей массы, если иное значение не указано в других нормативных документах. Такие цифры позволяют обеспечить материалу достаточное сцепление.
Насыпная плотность
Под насыпной плотностью понимают соотношение веса песка к его объему в свободной засыпке. Это значит, что параметр определяется для материала со всеми его порами и пустотами. Отметим также, что насыпная плотность – непостоянная величина, поэтому она может быть разной у материалов даже с одного карьера, а также при различных погодных условиях.
На этот показатель влияют следующие факторы:
- Влажность песка
- Его модуль крупности
- Пористость
- Уплотнение при транспортировке
- Условия складирования песка
- Плотность твердого вещества
Измеряется насыпная плотность в г/см3, кг/м3 и т/м3. Определяется она по ГОСТ 32721-2014.
Параметр важно знать для того, чтобы:
- Уметь переводить вес песка в объем и обратно (для этого, кстати, вы можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором)
- Правильно рассчитать необходимое количество материала для ваших работ
- Верно спланировать логистику
Кроме того, знание показателя насыпной плотности поможет вам проверить вашего поставщика и узнать, верный ли объем песка он вам привез. Для этого вам также пригодится такой параметр как коэффициент уплотнения.
Подробно об этом свойстве читайте на нашей странице Насыпная плотность сыпучих материалов.
Возможно, вам также пригодится наша статья Насыпная плотность песка (таблица со сравнительными характеристиками).
Истинная плотность
В отличие от насыпной плотности, истинная – более стабильный показатель. Он показывает отношение веса материала к его истинному объему, то есть без учета пор, пустот и защемленного в нем воздуха в абсолютно плотном состоянии. Однако сразу скажем, что добиться такого состояния песка на практике практически невозможно. Вот почему этот показатель носит в основном теоретический характер. Его определяют в лаборатории путем проведения испытаний и произведения расчетов.
Определение истинной плотности песка проводят по ГОСТ 32722-2014.
Методов исследования тут три:
- Пикнометрический А, основанный на определении массы зерен песка в абсолютно плотном состоянии путем взвешивания до и после кипячения
- Пикнометрический Б, основанный на определении массы зерен песка в абсолютно плотном состоянии путем взвешивания до и после вакуумирования
- Метод ускоренного определения истинной плотности, основанный на определении истинной плотности песка путем измерения высушенной до постоянной массы единицы объема зерен песка с использованием специального прибора Ле-Шателье
Пустотность
Под пустотностью материала понимают степень заполнения его объема пустотами, или общее количество пустот между зернами заполнителя в уплотненной асфальтобетонной смеси. Иными словами, свойство показывает, какое количество пустот содержится в песке. Определяется данный параметр по ГОСТ Р 58402.4-2019. Сущность метода определения заключается в определении объема песка известной массы в насыпном состоянии и расчете количества пустот в песке. Выражается показатель в процентах от объема.
Конкретные цифры по пустотности, которыми должен обладать песок, используемый в приготовлении асфальтобетонных смесей, даны в ГОСТ Р 58401.1-2019.
Они различаются в зависимости от:
- Дорожных условий
- Глубины слоя от поверхности
Подробно об этих параметрах и их специфике в рамках этой статьи мы говорить не будем. Если вам интересно, о каждом из них и методах их определения и вычисления очень подробно рассказано в государственном стандарте.
Для вашего удобства, все цифры мы разместили в следующей таблице.
Требования к песку по пустотности
Также ГОСТ дает следующие примечания к этой таблице:
- Для дорог с легкими условиями движения и для смесей с номинально максимальным размером 4,0 мм содержание воздушных пустот в песке должно быть не менее 40%
- Для дорог с нормальными условиями движения и для смесей с номинально максимальным размером заполнителя 4,0 мм содержание воздушных пустот в песке должно быть не менее 45%
Радиоактивность
Под радиоактивностью материалов понимают содержание в них удельной эффективной активности естественных радионуклидов (тория, радия и калия). Обозначается параметр «Аэфф», измеряется в Бк/кг (Беккерель на килограмм). Он отвечает за безопасность песка. Определяется радиоактивность в лаборатории по ГОСТ 30108-94, который называется «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов». К слову, этот документ един практически для всех стройматериалов.
Вообще все на планете – особенно природные материалы – имеют определенный радиационный фон. При этом что-то «фонит» больше, а что-то меньше. Песок – не исключение. Главное, чтобы показатели его радиоактивности находились в пределах нормы. Тогда песок можно спокойно использовать без ограничений.
По ГОСТ, все материалы делятся на четыре класса в зависимости от своей радиоактивности:
- I класс – с показателем до 370 Бк/кг
- II класс – радиоактивность от 370 до 740 Бк/кг
- III класс – с показателем от 740 до 1500 Бк/кг
- IV класс – радиоактивность свыше 1500 Бк/кг
Вообще самым безопасным считается первый класс. Материалы, которые к нему относятся, могут быть использованы везде, вплоть до территорий детских садов, школ, больниц, поликлиник и прочих.
Однако ГОСТ 32824-2014 также разрешает использовать для приготовления асфальта песок следующих классов:
- II класс (с радиоактивностью до 740 Бк/кг) – в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки
- III класс (с радиоактивностью до 1500 Бк/кг) – в дорожном строительстве вне населенных пунктов
На самом деле, это достаточно высокие цифры, и поэтому брать материалы с такими показателями для благоустройства собственного дома и участка нельзя. Однако, справедливости ради, песок очень редко имеет высокую радиоактивность (если только он не был добыт в районе с неблагоприятной радиационной обстановкой). Обычно этот параметр у него находится в диапазоне от 10 до 200 Бк/кг, поэтому едва ли его нужно бояться.
Тем не менее, если вы планируете использовать асфальтобетонную смесь на своем участке, например, для отмостки, дорожек или парковки, следите, чтобы все материалы в ее составе относились к первому классу по радиоактивности. Эту информацию можно уточнить на асфальтовом заводе при заказе асфальта либо у своего поставщика (в случае, если вы замешиваете асфальтобетонную смесь самостоятельно и отдельно покупаете все компоненты).
Подробнее об этих и других параметрах песка читайте на нашей странице Характеристики и свойства песка.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.