Определение характеристик песка

(плотность, пустотность, влажность, примеси, зерновой состав)

Природный песок используют в качестве мелкого заполнителя для приготовления тяже­лого бетона. При этом качество песка, определяющее качество бетона, характеризуется целым рядом показателей, которые определяют в результате испытаний. Для испытания песка прежде всего отбирают по ГОСТу среднюю пробу, из нее - навески для проведения конкретных испы­таний, которые предварительно просеивают чрез сито с отверстиями 5 мм.

Истинная плотность песка r_п определяется пикнометрическим методом. При этом можно использовать традиционную методику, рассмотренную ранее. Существует и другая методика, которая включает следующие операции:

1) определение массы m пикнометра с высушенным песком (навеска ~10 г);

2) определение массы m ₁ пустого пикнометра;

3) определение массы m ₂ пикнометра, наполненного дистиллированной водой до заданной отметки;

4) определение массы m ₃, пикнометра с песком и дистиллированной водой, налитой до

заданной отметки. Легко показать, что r_п = (m – m ₁)/(m – m ₁ + m ₂ – m ₃).

Насыпная плотность песка r_н определяется из выражения r_н = (m ₁ – m ₂) V,

где m ₁ - масса мерного цилиндра вместимостью 1 л с высушенным песком;

m ₂ - масса цилиндра без песка; V - объем цилиндра.

Пустотность песка g_п (%) находят из формулы g_п = [1 - r_н/r_п]×100

Влажность песка W (%) вычисляют по формуле W = [ m ₁ – m ₂) m ₂]×100,

где m ₁ – масса пробы влажного песка, m ₂- масса пробы сухого песка.

Определение неорганических примесей. Пылевидные, илистые и глинистые частицы ­вредные примеси в песке, приводящие к понижению прочности и морозостойкости бетона. Суммарное содержание данных примесей определяют методом отмучивания. Не останавливаясь на деталях, отметим лишь, что данное испытание представляет собой многократную промывку песка, в результате которой все примеси удаляются из песка. Содержание данных примесей определяют по формуле П_отм (%) = (m ₁ – m ₂)×100/ m _1,

где m ₁ – масса песка до отмучивания, m ₂ - масса высушенной навески после отмучивания. Данная величина согласно ГОСТу не должна превышать 3% для бетонов.

Зерновой состав песка имеет большое значение для получения тяжелого бетона заданной марки. Характеризуется он процентным содержанием в песке зерен различного размера. Для определения зернового состава песка применяют ситовый анализ. Суть его сводится к последовательному просеиванию пробы песка с массой 1000 г через комплект сит с отверстиями разного диаметра от 5 до 0,14 мм. После каждого такого просева определяют две величины, одну из которых называют частным остатком а_i, а другую - полным остатком A_i: a_i = 100 m_i / m, A_i = a_i + a_{i- l} ...+ а₅,

где m_i – масса остатка на данном сите, m - масса всей навески, A_i - сумма частных остатков для данного сита и всех сит с большими отверстиями. На основании данных измерений строят график зернового состава песка. По оси абцисс на графике откладывают размер отверстий сит в мм, а по оси ординат - полные остатки на соответствующих ситах (см. рис. на обороте). Песок считают пригодным для приготовления бетона, если кривая, характеризующая зерновой состав, располагается в заштрихованной части графика.