Лабораторная работа № 10. Определение зернового состава песка.

Зерновой (гранулометрический, состав песка имеет большое значение для получения тяжелого бетона заданной марки при минимальном расходе це-мента. В тяжелом бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка долж-ны быть заполнены цементным тестом. Кроме того, этим же тестом должны быть покрыты и поверхности всех частиц. С целью умень­шения расхода цеме-нтного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет небольшую поверх-ность зерен, но значительную пустотность. Мелкий же, наоборот, обладает ме-ньшей пустотностью, но очень большой суммар­ной поверхностью зерен. Поэ-тому лучшими являются средние пески. При­менение таких песков обеспечива-ет получение бетона плотной структуры при наименьшем расходе цемента.

Зерновой состав песка характеризуется процентным содержанием в нем зерен различного размера. Для определения зернового состава песка при-меняют ситовой анализ. Среднюю пробу песка массой 2 кг высуши­вают, а за-тем просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диамет­ром 10 и 5 мм. Полученные на ситах остатки взвешивают и определяют с точностью до 0,1% содержание в песке зерен крупностью 5-10 (Гр₅) и выше 10 мм (Гр₁₀) по форму-лам:

где и - содержание в песке зерен крупностью 5-10 мм и выше 10 мм, %;

- масса пробы, г;

и - остатки на ситах с круглыми от­верстиями, равными соответст-венно 5 и 10 мм, г.

Из пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, отбирают навеску 1000 г и просеивают ее ручным или механическим спосо­бом через комплект сит, последовательно расположенных по мере умень­шения ра-змера отверстий в ситах (сита с круглыми отверстиями диамет­ром 2,5 мм, ни-же - сита с сетками, имеющими квадратные отверстия размером 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм). Просеивание считается закончен­ным, если через сито на чис-тый лист бумаги за 1 мин проходит не более 0,1 % зерен песка от общей массы просеиваемой навески.

Остатки песка на каждом сите взвешивают и вычисляют частные ос­тат-ки на каждом сите с точностью до 0,1% по формуле

;

где - масса остатка на данном сите, г;

- масса просеиваемой на­вески, г (1000 г).

Затем с точностью до 0,1% определяют полные остатки на каждом сите. Полный остаток %, определяют как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий плюс остаток на данном сите по формуле

Для оценки зернового состава песка и его пригодности для приготовле­ния бетона результаты просеивания (по полным остаткам) наносят на гра-фик. На графике по оси абсцисс в определенном масштабе отклады­вают раз-меры отверстий на ситах с сеткой № 0,14; 0,315; 0,63; 1,25; 2,5 и 5,0, а по оси ординат — значения полных остатков на соответствующих ситах, %. Получен-ные точки соединяют ломаной линией. Если кривая, ха­рактеризующая зерновой состав испытуемого песка, располагается в заштри­хованной части графика, то такой песок признают годным для приготовле­ния бетона. Если кривая распо-лагается выше заштрихованной части, то песок считается мелким, а если ни-же, — крупным. Кроме того, в песке для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм; зерен размером от 5 до 10 мм не должно быть более 5% по массе; мелких частиц, прошедших через сито № 0,14, не дол-жно превышать 10%.

Зерновой состав песка характеризуется также модулем крупности М_к, который вычисляют с точностью до 0,1 по формуле

где - полные остатки на ситах, %.

Пески для строительных работ в зависимости и от зернового состава под-разделяют на группы: крупные, средние, мелкие и очень мелкие.

При определении зернового состава фракционированных песков резуль­таты испытания записывают в табличной форме. Модуль крупности в этом случае не вычисляют.

Рис. 4. График зернового состава песка.

Группы исследуемого песка

Группы песка	Модуль крупности, Мк	Полный остаток на сите № 0,63, %
Крупный	Более 2,5	Более 50
Средний	2,5 – 2,0	30 - 50
Мелкий	2,0 – 1,5	10 - 30
Очень мелкий	1,5 – 1,0	Менее 10