Определение пустотности песка

2.3 Определение пустотности песка

Пустотность песка в стандартном неуплотнном состоянии рассчитывают на основании предварительно установлен­ных значений истиной и насыпной плотности песка.

Пустотность песка Vпв % по объему вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле:

П=(1-ри/ рн)∙100 (2.3)

где ри - истинная плотность песка, г/см3;

рн - насыпная плотность песка, г/см3.

2.4 Определение зернового состава и модуля крупности песка

Зерновой (гранулометрический) состав песка имеет большое значение для получения тя­желого бетона заданной марки. В тяжелом бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя. В то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом. Кроме того, этим же тестом должны быть покрыты и поверхности всех частиц. Для уменьшения расхода цементного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет неболь­шую поверхность зерен, но значительную пустотность. Мелкий же, наоборот, обладает меньшей пустотностью, но очень большой суммарной поверхностью зерен. Поэтому для получения бетона плотной структуры при наименьшем рас­ходе цемента целесообразно применять крупные пески, содержащие оптималь­ное количество средних и мелких частиц.

Зерновой состав песка характеризуется процентным содержанием в нем зерен различного размера. Для определения зернового состава песка применяют ситовой анализ. Отбирают пробу песка массой 2 кг, высушивают до постоянной массы и просеивают сквозь сито 5 и 10 мм, определяя засоренность песка гравием или щебнем. Остатки на ситах необходимо взвесить и вычислить содер­жание в песке фракции с размером зерен (5-10) мм (Гр5) и выше 10 мм (Гр 10) в % по массе по формулам:

Г10=∙100 (2.4)

Г5=∙100 (2.5)

где m - масса пробы, г;

m5 - остаток на сите с отверстиями диаметром 5 мм, г;

m10- остаток на сите с отверстиями диаметром 10 мм, г;

Затем отвешивают из пробы, прошедшей сквозь сито № 5 навеску 1000 г для определения зернового (гранулометрического) состава песка без фракциигравия. Подготовленную навеску просеивают сквозь набор сит с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и сетками №1,2-5;0,63; 0,315; и 0,14. Просеивание с читают законченным, когда при контрольном встряхивании каждого сита в те­чение 1 мин через него проходит не более 0,1 % общего веса. При ручном про­живании разрешается определять окончание просеивания следующим упро­щенным способом: каждое сито интенсивно трясут над листом бумаги, просеивание считается законченным, если при этом практически не наблюдается па­дения зерен песка. Остатки на каждом сите взвешивают с точностью до 0,1 г.

По результатам просеивания вычисляют частный и полный остатки на каждом сите и модуль крупности.

Частным остатком на каждом сите называют отношение массы остатка на данном сите к массе просеиваемой навески в процентах. Частные остатки на каждом сите вычисляют по формуле:

аі=(mі/ m) ∙100; (2.6)

где mі - масса остатка на данном сите, г;

m - масса просеиваемой навески песка, г.

Полным остатком на каждом сите называют - сумму частных остатков на ситах с большим размером отверстий, плюс частный остаток на данном сите. Полные остатки на каждом сите в процентах вычисляют по формуле:

Аі = а2,5 + а1,25 + ... + аі, (2.7)

где а2,5 + а1,25 + ... - сумма частных остатков на всех предыдущих ситах (меньших сита № 5), %;

аі - частный остаток на данном сите, %.

Модуль крупности песка - это частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах, начиная с сита с отверстием диаметром 2,5 мм и кончая ситом до 0,14, вычисляют по формуле:

Мк = (2.8)

В зависимости от модуля крупности песка и полного остатка на сите № 0,63 пески по крупности делятся на группы; крупный, средний, мелкий, очень мелкий, таблица 2.2.

Таблица 2.2. Классификация песков по крупности

Класс круп­ности песка	Модуль крупности	Полный остаток на сите №0,63; %
Очень крупный	св. 3,5	св. 75
Повышенной крупности	от 3,0 до 3,5	от 65 до 75
Крупный	от 2,5 до 3,0	от 45  до 65
Средний	от 2,0 до 2,5	от 30 до 45
Мелкий	от 1,5 до 2,0	от 10 до 30
Очень мелкий	от 1,0 до 1,5	до10
Тонкий	от 0,7 до 1,0	не нормируется
Очень тонкий	до 0,7	не нормируется

Решающим при определении класса является величина модуля крупности. Для устройства дорожных одежд, в качестве заполнителей для бетонов должны использоваться только крупный, средний и мелкий пески. Очень мел­кий песок используют в строительных растворах. Если пески не удовлетворяют требованиям по зерновому составу, то применяют обогащенные или фракционированные пески. Обычно в качестве укрупняющей добавки к мелким пескам используют крупную фракцию дробленых песков из отсевов или природного песка. Использование в бетонах, не обогащенных мелких песков приводит к перерасходу вяжущего.

Для оценки зернового состава песка и его пригодности результаты просеи­вания (по полным остаткам) наносят на график, рисунок 2.2.

Рисунок 2.2. График зернового состава песка.

График зернового состава песка строится в координатах: полные остатки в % и диаметр отверстий сит в мм. На график наносится область предельно допустимого содержания удельных фракций.

Строят кривую просеивания испытываемого песка и в зависимости от того, как она расположится по отношению к области допустимых составов, судят о пригодности песка. Песок пригоден для бетона, если кривая просеивания располагается в заштрихованной части графика. Если кривая проходит ниже за­штрихованной части, значит, песок крупный, если выше - мелкий.

Полученные данные анализируют и делают вывод о качестве песка по зерновому составу.

Задание по работе:

-определить истинную плотность песка;

-определить насыпную плотность песка;

-определить пустотность песка;

-определить содержание в песке зерен крупнее 5 мм;

-определить зерновой состав песка;

-рассчитать модуль крупности песка;

-построить график зернового состава песка;