Důležitost koeficientu filtrace písku pro stavebnictví

Písek je nepostradatelný materiál ve stavebnictví a opravách. Používá se do betonu, zdicích malt, omítkových směsí a dalších stavebních materiálů. Existuje mnoho druhů písku pro stavebnictví a všechny mají své vlastní vlastnosti a specifické využití.

Hlavní technické vlastnosti písku

Všechny druhy písku jsou použitelné při opravách a stavebnictví, bez ohledu na jeho původ. Mnoho druhů materiálů se však dělí do tří velkých skupin – podle velikosti částic, koeficientu filtrace a objemové hmotnosti. Toto jsou hlavní charakteristiky a zcela závisí na místě a způsobu těžby písku.

Modul jemnosti

Takto se nazývá velikost pískových částic a je to hlavní kritérium pro výběr materiálu. Například malé a střední frakce se používají k vyplnění dekorativní omítky a velké frakce k výrobě železobetonových výrobků nebo základových malt.

Filtrační koeficient

• od 2 do 10 m/den – jemnozrnný písek;
• od 10 do 25 m/den – střední frakce;
• od 25 do 75 m/den – hrubozrnný písek.

Objemová hustota

Písek ve stavebnictví se také klasifikuje podle objemové hmotnosti, navíc musí tento ukazatel splňovat normy GOST. Objemová hmotnost je poměr hmotnosti k objemu materiálu a je ovlivněna velikostí zrn (čím větší jsou, tím nižší je ukazatel hustoty), vlhkostí (vlhkost zvyšuje ukazatel), způsobem těžby, tj. původem písku. Maximální koeficient je tedy u písku vytěženého ze dna řeky nebo moře, nejnižší u písku umělého původu. V průměru jsou pro stavebnictví vhodné materiály s koeficientem 1400-1800 kg/m3.

Druhy stavebního písku podle původu

V mnoha ohledech jsou vlastnosti písku určeny jeho původem – odkud byl materiál těžen a jak. Podívejme se níže na to, jaké druhy písku pro stavební práce existují podle původu.

Přírodní písek

Vznikají přirozeně v důsledku zvětrávání nebo vymývání, eroze hornin. Ve svém složení se jedná převážně o křemenný písek s příměsí jiných hornin, mušlí nebo jiných mineralizovaných zbytků živých tvorů.

• Lomový písek. Těží se v otevřených lomech suchou metodou. Zvláštností tohoto typu je hranatý tvar zrn, díky kterému mají lepší přilnavost k jiným plnivům roztoků. Proto se písek z lomů často používá ve složení malty pro zdivo, betonu pro základy, hrubého potěru a při výrobě hrubé omítky.

• Říční písek. Těží se ze dna řeky – protože zrnka písku jsou ve vodě, získávají zaoblený tvar a písková hmota se zbavuje nečistot. Takové písky jsou zpravidla křemenné, takže se používají k výrobě skla, dekorativních omítek a samonivelačních podlah. Písky z řek jsou také skvělé pro odvodnění, filtry v čisticích systémech. Jedná se o nejkvalitnější a poměrně drahý typ, protože nevyžaduje další zpracování.
• Praný písek. Jedná se o typ lomového písku, který se těží hydromechanizovanými metodami. Propírá se velkým objemem vody, což umožňuje odstranit téměř všechny nečistoty a získat čistý materiál s vysokou homogenitou. Díky těmto vlastnostem se praný písek používá při výrobě vysokopevnostního betonu, cihlářství a dokončovacích pracích, které vyžadují čistý písek bez nečistot.

Hlavní klasifikace písku

Všechny písky lze rozdělit do různých skupin podle odlišných charakteristik.

Extrakční metodou

1. Umělé – získávají se drcením surovin. Umělý písek neobsahuje nečistoty, jeho vlastnosti jsou určeny vlastnostmi surovin.
2. Lomový písek se těží v lomech. Lomový písek může být praný (čištěný od nečistot praním) a nepraný (není tak vysoké kvality kvůli různým nečistotám).
3. Aluviální – označuje těžbu v kamenolomu. Metoda spočívá v uspořádání jámy a jejím naplnění vodou – ze dna výsledného „jezera“ se pomocí čerpadel těží písečná hmota, již zbavená prachu a jílu.
4. Říční a mořský písek – těží se ze dna řek a moří. Zvláštností písku je zaoblený tvar zrn bez ostrých hran, vysoká čistota a dobré dekorativní vlastnosti.

Způsobem zpracování

• Prosévání. Hmota se prosévá přes několik sít s buňkami různých velikostí. Tato metoda umožňuje zbavit se velkých nebo středních, některých malých nečistot, ale neodstraňuje jíl ani prach.
• Praní. Písek se propírá v dekantérech, což umožňuje odstranění i prachu a dosažení vysoké čistoty materiálu.

• Obohacování. Vyčištěná hmota se roztřídí na frakce, promyje a poté se k ní přidá umělý písek – vápenec, živec atd. Tím se zvyšuje pevnost materiálu.

Podle modulu velikosti

• velmi jemný písek – do 0,7 mm;
• tenké – s modulem jemnosti od 0,7 do 1 mm;
• velmi jemné – od 1 do 1,5 mm;
• malé – od 1,5 do 2 mm;
• střední – od 2 do 2,5 mm;
• velké – od 2,5 do 3 mm;
• hrubý písek – od 3 do 3,5 mm.

Podle oblasti použití

Použití písku ve stavebnictví umožňuje zhutnit beton nebo jiné roztoky, eliminovat jejich smršťování a dodat směsím lepší dekorativní vlastnosti. Písek také zajišťuje vyrovnání povrchů, dobrou drenáž a filtraci. Vše však závisí na druhu písku, jeho čistotě a velikosti frakce. Proto se nejčastěji kupuje nepraný lomový písek k vytvoření pískových polštářů, vyrovnání místa nebo dna jámy a k zásypu. Praný lomový písek se používá při výrobě odolného betonu, cihel a různých roztoků. Sádrové směsi, zdicí malty a vysoce kvalitní beton se nejlépe vyrábějí s použitím středně hrubého říčního písku.

Jaké druhy písku by měly být zvoleny pro stavební práce?

Stavební písek – jen plnivo, nebo důležitá součást většiny řešení? Odpověď závisí na druhu materiálu, jeho čistotě a velikosti částic. Ve většině prací se bez něj ale neobejdete – otázkou je, jaký druh písku koupit. Pokud ho potřebujete pro hrubé práce, je výhodnější a praktičtější koupit nepraný lomový písek. Stejný lomový písek, ale praný, se středními nebo velkými zrny, je vhodný do betonové nebo zdicí směsi. Používá se také při stavbě silnic, výrobě železobetonu atd. Velké a střední říční a mořské písky jsou univerzální volbou, která se stejně dobře hodí pro lití základů, odvodnění a výrobu železobetonu nebo monolitické konstrukce. Malá frakce je ideální pro omítání a spárování.

V oblasti výstavby a projektování inženýrských sítí je jedním z nejdůležitějších parametrů koeficient filtrace písku. Tento ukazatel odráží rychlost pronikání vody nebo jiné kapaliny porézními médii, jako jsou písčité půdy, a má rozhodující význam při volbě metod geologického průzkumu, navrhování odvodňovacích systémů, likvidace odpadních vod a základů. Správné stanovení koeficientu filtrace zajišťuje spolehlivost, trvanlivost a bezpečnost stavebních projektů. Tento článek poskytuje podrobný rozbor hodnot koeficientu filtrace písku v metrech za den, jeho role ve stavební činnosti, metody stanovení a doporučení k použití.

Co je koeficient pískové filtrace?

Filtrační koeficient (nebo propustnost) je charakteristika porézního média, která ukazuje rychlost pohybu tekutiny půdou za přítomnosti tlakového gradientu. Měrnou jednotkou jsou metry za den (m/den).

Koncepčně koeficient filtrace určuje, jak rychle může voda prosakovat půdou. Čím vyšší je tento ukazatel, tím rychleji dochází k filtraci, což je důležité při navrhování hydroizolačních systémů, odvodňovacích systémů a při posuzování stability základů a návrhu podzemních staveb. V Rostovské oblasti se těží písek s koeficientem filtrace písku od 2 do 8 metrů za den.

Faktory ovlivňující hodnotu filtračního koeficientu

Filtrační koeficient písku je ovlivněn mnoha faktory, které je třeba vzít v úvahu při provádění inženýrských průzkumů a projektování:

1. Velikost částic písku: Hrubý písek má větší propustnost než jemný písek.
2. Stupeň zhutnění: Zhutněnější vrstvy snižují propustnost.
3. Přítomnost pojiv a jílů: zavádějí další filtrační vlastnosti a snižují rychlost filtrace.
4. Vlhkost a nasycení vodou: Vysoká vlhkost zvyšuje propustnost.
5. Struktura půdy: přítomnost pórů a trhlin zvyšuje hodnotu koeficientu, zatímco přítomnost soudržných nebo hustých vrstev ji snižuje.
6. Teplota média: Zvyšující se teplota může zvýšit kinetickou energii vody a změnit propustnost.

Hodnoty filtračního koeficientu pro písek: normativní rámec

Pro stavební a hydrologické účely existují standardní hodnoty filtračního koeficientu písku, které umožňují klasifikaci zemin podle úrovně filtračních vlastností:

| Název půdy | Rozsah koeficientu filtrace, m/den | Popis |
|———————————|————————————————|———————————————-|
| Hrubý písek | 50 – 200 | Vysoká propustnost |
| Středně zrnitý písek | 20 – 50 | Střední propustnost |
| Jemný písek | 5–20 | Nízká propustnost |
| Jíly a hlíny | 0.001 – 5 | Velmi nízká filtrace |

Pro výstavbu je důležité vzít v úvahu, že půdy s vysokou filtrací (více než 50 m/den) vyžadují zvláštní opatření k řízení filtračních procesů, zatímco půdy s nízkou filtrací poskytují dobrou hydroizolaci, ale mohou významně ovlivnit únosnost a stabilitu.

Metody pro stanovení filtračního koeficientu

Pro přesné stanovení hodnoty filtračního koeficientu se používají různé geotechnické výzkumné metody:

1. Statické metody:

• Laboratorní studie: provedení energetické studie s využitím zkoumání vzorků půdy v laboratorních podmínkách s využitím zkušební metody na simulovaných filtračních schématech.
• Klasifikační tabulky: výpočet založený na charakteristikách granulometrického složení půdy dle norem.

• Stanovení parametrů písku v místě těžby nebo použití.