3. Насыпная плотность заполнителей и ее определение.

Насыпная плотность – отношение массы заполнителя ко всему занимаемому объему, включая пространство между зернами.

ρ_н=(m₂ – m₁)/ V, где

m₂ – масса мерного сосуда с заполнителем, кг;

m₁ – масса мерного сосуда, кг;

V – объем мерного сосуда, м³ (для песка – 1л; для щебня – 5-50л).

Определение.

Высушенный до постоянной массы заполнитель насыпают в предварительно взвешенный мерный сосуд до образования над верхом сосуда конуса. Затем линейкой срезают конус и сосуд с заполнителем взвешивают.

Иногда насыпную плотность определяют в уплотненном состоянии. Результаты отражают способность данного заполнителя к уплотнению.

4. Методы определения плотности зерен и истинной плотности заполнителей.

Плотность зерен – отношение массы пробы сухого щебня или гравия к суммарному объему его зерен.

Определение объема зерен неправильной формы в навеске.

Объем зерен заполнителя определяют по разнице в результатах взвешивания пробы на воздухе и в воде (последний заранее насыщают водой).

ρ_з=(m₁/ (m₂ – m₃))*ρ_в, где

ρ_в – плотность воды, г/см³;

m₁ – масса пробы заполнителя в сухом виде, г;

m₂ – масса пробы заполнителя после насыщения водой, установленная при взвешивании на воздухе, г;

m₃ – масса пробы заполнителя после насыщения водой, установленная при взвешивании в воде, г.

Определение объема отдельных зерен неправильной формы.

Песок фракции 0,63 – 0,315 мм засыпают в сосуд, затем частично отсыпают, укладывают зерно и снова наполняют сосуд песком, оставшийся песок и равен объему зерна.

Определение истиной плотности заполнителя.

Истинная плотность определяется путем измельчения пробы в тонкий порошок с последующим измерением объема навески порошка в пикнометре или в приборе Ле – Шателье по объему вытесненной порошком воды.

5. Определение плотности зерен заполнителя в цементом тесте.

Определение плотности зерен заполнителя в цементном тесте.

Цемент, песок и щебень перемешивают на предварительно увлажненном противне, затем выдерживают 15 мин для насыщения пор заполнителя цементным тестом. После этого смесь укладывают в 5л сосуд и уплотняют на виброплощадке в течении 30 – 60 с. Определяют плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии:

ρ_з^ц.т.= (ρ_см*m₃)/ (M – ρ_см*((m_ц/ρ_ц)+(m_п/ρ_п)+m_в)), где

ρ_см - плотность бетонной смеси, кг/л;

m₃ – масса сухой пробы пористого заполнителя, кг;

М – суммарный расход всех материалов, включая воду, кг;

m_ц – масса цемента в замесе, кг;

ρ_ц – плотность цемента, 3100 кг/м³;

m_п – масса песка в замесе, кг;

ρ_п – плотность песка, 2650 кг/м³.

m_в – масса воды в замесе, кг.

6. Межзерновая пустотность, пористость зерен заполнителей и их определение.

Межзерновая пустотность - отношение объема межзерновых пустот ко всему объему, занимаемому заполнителем без уплотнения.

V_п = (1 – (ρ_н/(1000*ρ_з)))*100%, где

ρ_н – насыпная плотность, кг/м³;

ρ_з–плотность зерен, г/см³.

Экспериментальный метод определения. Заполнитель засыпаю в мерный сосуд и заливают водой. После выдержки, необходимой для насыщения зерен заполнителя водой, непоглащенную воду выливают. Сосуд с заполнителем взвешивают, затем воду доливают доверху и сова взвешивают.

V_п = (m_в/ V)*100%, где

m_в – масса долитой воды, кг;

V – объем сосуда, л.

Если необходимо знать пустотность заполнителя в уплотненном состоянии, то вместо насыпной плотности принимают соответствующую плотность заполнителя в уплотненном состоянии.

V_п = (1 – (ρ_н^у.с./1000*ρ_з)))*100%.

Если требуется определить общую межзерновую пустотность, включая ту часть открытых пор в заполнители, которая в бетоне заполняется цементным тестом, то вместо плотности зерен следует подставить плотность зерен заполнителя в цементном тесте.

V_п = (1 – (ρ_н/(1000*ρ_з^ц.т.)))*100%.

Пористость – отношение суммарного объема всех пор в зерне заполнителя к объему зерна. Определяют пористость не каждого зерна отдельно, а среднюю пористость зерен в данной пробе заполнителя.

П_общ=(1 – (ρ_з/ρ_ист))*100%, где

ρ_з – плотность зерен, г/см³;

ρ_ист – плотностьвещества заполнителя, г/см³.

Различают открытую и закрытую пористость.

Закрытая пористость – часть, которая в бетоне недоступна для заполнения цементным тестом.

П_закр=(1 – (ρ_з^ц.т./ρ_ист))*100%, где

ρ_з^ц.т. – плотность зерен, г/см³;

ρ_ист – плотность вещества заполнителя, г/см³.

Открытая пористость – часть, которая заполняется в бетоне цементным тестом.

П_отк= П_общ – П_закр