Свойства песка

Сухой песок обычно несжимаем, за исключением погребного песка, а иногда и горного, который имеет определенную степень сжимаемости; это свойство песка ставит его в ряд самых лучших материалов, предназначенных для строительства на нем оснований.
Давление песка на дно сосуда составляет половину или даже одну треть веса песка. Если увеличивать высоту песчаного столба, то давление пропорционально высоте увеличиваться не будет, а после определенной высоты давление на дно будет тем же. Это объясняется следующим: соприкасаясь между собой, песчинки образуют сводики, передающие давление не на дно, а на стенки. На этом свойстве основывается его применение для забивки шпуров и устройства песчаных свай. Песчинки сухого песка не имеют никакого сцепления, а потому в вертикальной плоскости он не удерживается и его естественный откос очень мал.



Песок проницаем для воды, которая хоть и медленно, но всегда проникает до самого низа, насколько бы глубоким ни был слой песка. Это свойство песка используют при устройстве фильтров. Если сделать отверстие в дне ящика с песком и заставить песок через это отверстие высыпаться, то он будет это делать с одинаковой скоростью, независимо ни от высоты слоя, лежащего над ним, ни от давления. На этом свойстве песка основывается устройство песочных часов. Вытекая, песок образует воронку, если же нужно, чтобы песок высыпался полностью, то дну ящика необходимо придать форму опрокинутого конуса. Если отверстие сделать сбоку ящика, то песок будет высыпаться в том случае, если высота отверстия больше толщины стенки ящика. А мокрый песок, наоборот, держит вертикальные стенки, обладает определенной силой сцепления частиц и передает давление дну ящика. Самый мелкий песок проницаем для воды только до известной глубины.

Песок является предметом торговли, и чем он зернистее и чище, тем и ценнее. Иногда приходится песок очищать искусственно. Для производства стекла требуется очистка от содержащейся примеси железа, а для строительных растворов — от известковых, глинистых и иловатых примесей. Для очищения от окиси железа песок обмывается водой с добавлением примеси соляной кислоты. При необходимости хорошей очистки песка для цементных растворов используют для промывки машину Гресли и Руга. От физических и химических свойств песка зависит качество раствора, а особенно цементного для гидротехнических сооружений. Многие строительные растворы состоят из песка на две трети. Ведь данный сыпучий, гранулированный материал, который представляет собой смесь зерен разных природных минералов, представляет собой один из наилучших наполнителей. Благодаря использованию песка можно: снизить расход в строительных растворах вяжущих компонентов без уменьшения прочностных свойств, а также сократить уровень усадки цементного камня.



Строительный песок имеет уникальное свойство. Его пористость в рыхлом состоянии достигает 47 %, в уплотненном – 37 %. К тому же консистенция материала его взаимодействия с водой или при воздействии динамических нагрузок превращается легко из рыхлой в плотную.
Хорошие дренажные качества песка обеспечиваются его рыхлым состоянием, а более плотный состав обеспечивает хорошее гашение динамических нагрузок, а также рассеивание напряжения под тяжелым грузом.

Строительный песок не может вступать в химическую реакцию с водой, ни с вяжущими компонентами раствора. Он только образует «костяк», и благодаря ему удается до минимума снизить усадку цементных и бетонных растворов при их затвердевании. Именно поэтому от вида песка, который имеет определенные физико-механические свойства, зависят также рабочие характеристики растворов.

Выводы относительно веса единицы объема песка:
а) вес определенного сорта рыхлого песка легче на 12—14% веса этого же сорта уплотненного песка;
б) самым тяжелым песком в рыхлом и в уплотненном состоянии считается смесь самого крупного песка с самым мелким; смеси разных по величине сортов всегда тяжелее песка одинаковой крупности;
в) вес песка однородной крупности с уменьшением крупности песка увеличивается, в результате разница между мелким и крупным в уплотненном состоянии доходит до 4%; г) разница веса равных объемов мокрого, а также уплотненного песка не превышает 4%; эта разница объясняется тем, что когда песок насыпается в воду, то с ним вместе увлекаются еще и пузырьки воздуха, которые увеличивают объем песка, уменьшая его вес;
д) вес единицы объема песка уплотненного очень близко подходит к весу мокрого.
Выводы относительно количества пустот:
а) количество пустот в уплотненных песках меньше на 20%, чем в неуплотненных;
б) для совершенно разных крупностей песка количество пустот почти одинаковое, но все же при уменьшении крупности песка уменьшается количество пустот.
Употребление песка очень обширно и многосторонне; он идет на образование насыпей железных дорог, на подсыпку под мостовые, для образования различных растворов; для выделки стекла, его обделки, устройства фильтров, а в последнее время его употребляют и для очистки металлических поверхностей от грязи и ржавчины; последнее применение заключается в том, что с помощью сжатого воздуха и особого прибора струя песка выбрасывается на подлежащую очистке металлическую поверхность, с такой силой, что в течение 10 минут одним прибором очищается поверхность 2 кв. саженя.

В зависимости от сложности доставки того или иного сорта песка, находится и его ценность. Чаще всего песок покупают и принимают в кубических саженях, в ящиках с вместимостью в ½ куб. сажени, и потому эта мера называется полусаженком.