В 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+ А1,25 +А0,63 +А0,315 +А0,14)/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:
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.
При использовании материалов сайта, активная ссылка на источник обязательна.
Будьте уважительны к авторам публикаций!
