Пустынный песок в бетоне: почему это невозможно ( 7 фото )

Песок по праву считается одним из самых востребованных ресурсов на планете, особенно в строительной отрасли. Однако даже в периоды острого дефицита этого материала никто не обращает внимания на гигантские запасы, которые буквально лежат под ногами в пустыне Сахара. Строители категорически отказываются от использования пустынного песка, предпочитая транспортировать его за тысячи километров из специальных карьеров. На это есть несколько весомых причин.

Сахара - самая песчаная пустыня, а песок оттуда не применяют. /Фото: smithsonianmag.com, jkcement.com

Казалось бы, крупнейшая пустыня Земли — идеальный источник для пополнения запасов песка, даже учитывая, что не все 9 миллионов квадратных километров покрыты дюнами. Однако ни одна профессиональная строительная компания даже не рассматривает такой вариант. Более того, страны Ближнего Востока и Африки предпочитают переплачивать и завозить песок морем из Австралии. Такой отказ от ресурсов Сахары — абсолютно рациональное решение, и на это есть целый комплекс причин.

Не всякий песок подойдет для строительства. /Фото: buildiyo.store

Первая и самая очевидная проблема — логистическая. В Сахаре попросту отсутствует инфраструктура, способная обеспечить вывоз огромных объемов сырья. Строительство дорог и железнодорожных путей в пустыне обойдется настолько дорого, что гораздо выгоднее оплатить морскую перевозку. Но даже если бы стоимость создания такой логистической сети вдруг стала оправданной, пески Сахары всё равно бы не использовались.

Сколько бы песка не лежало в пустыне, добывают для бетона его только в карьерах. /Фото: rnz.co.nz

Ключевая причина кроется в свойствах самого пустынного песка, которые никогда не сравнятся с карьерным аналогом. В первую очередь, непригодность обусловлена химическим составом. Из-за постоянного воздействия ветра в песке накапливается много солей, а из-за нахождения на поверхности — примеси глины. В строительных смесях такой песок станет источником лишней влаги, что в перспективе вызовет преждевременную эрозию цемента.

Наладить логистику в Сахаре - это был бы настоящий вызов. /Фото: labroots.com

Даже если очистить песок от примесей, он всё равно не подойдет по физическим параметрам. Постоянное воздействие воздушных потоков приводит к ветровой эрозии: на протяжении миллионов лет песчинки перекатываются и шлифуются, подобно тому, как морские волны обтачивают камни до гальки. В результате пустынный песок становится слишком гладким и округлым. Такая форма не обеспечивает необходимого механического сцепления в бетоне, которое критически важно для прочности конструкции.

Песок Сахары лежит на открытой местности и имеет массу ненужных примесей. /Фото: smithsonianmag.com

Еще один важный фактор — размер песчинок. В пустыне он слишком мал и однороден. Любой турист, побывавший в Сахаре, подтвердит, что местный песок больше напоминает муку. Для качественного цемента же необходимы частицы разного калибра. Это нужно для создания оптимальной насыпной плотности, когда пустоты между крупными фракциями заполняются более мелкими. Такой принцип, называемый также принципом паззла, делает бетон максимально прочным. С пустынным песком добиться этого эффекта невозможно.

Цемент должен сцепляться, а пустынный песок не позволяет сделать это на нужном уровне. /Фото: ecoticias.com

Карьерный песок, в отличие от пустынного, обладает всеми необходимыми свойствами во многом благодаря своему происхождению. Он формируется у рек. Бурные речные потоки не могут обтесать камни так же тщательно, как это делают ветер или морские волны. Поэтому на речных берегах находится порода с острыми углами и неровными краями, разная по размеру. Карьерный песок обработан по тому же принципу, что и делает его идеальным для строительства. Несмотря на существование стартапов, пытающихся адаптировать пустынный песок для промышленности, запасы Сахары пока остаются невостребованными.

Для крепкого цемента песчинки должны быть разного размера и формы. /Фото: sandcollectors.org

Как вы считаете, сможет ли человество когда-нибудь найти способ эффективно использовать пустынный песок в строительстве, или это навсегда останется бесполезным ресурсом?