Лабораторная работа № 6 «Определение свойств песка для строительных работ»

1 Общие сведения

Песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен от 0,16 до 5 мм.

Природный песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

Дробленый песок - песок с крупностью зерен до 5 мм, изготавливаемый из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.

Фракционированный песок - песок, разделенный на две или более фракций с использованием специального оборудования.

Песок из отсевов дробления - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых и других отраслей промышленности.

Качество песка характеризуют:

- зерновым составом и модулем крупности;

- истинной плотностью;

- насыпной плотностью;

- пустотностью;

- содержанием пылевидных и глинистых частиц;

- наличием органических примесей;

- влажностью и др.

Методы испытаний песка установлены ГОСТ 8735. Большинство испытаний (за исключением определения наличия органических примесей и влажности) проводят на пробах песка, высушенного до постоянной массы.

Песок в зависимости от значений нормируемых показателей качества (зернового состава, содержания пылевидных и глинистых частиц) подразделяют на два класса.

2 Определение зернового состава и модуля крупности песка

2.1 Зерновой состав песка характеризуют относительным содержанием в нем зерен определенного размера (фракции), выраженным в процентах. Его определяют путем рассева песка на стандартном наборе сит.

2.2 Аппаратура:

- весы;

• набор сит с сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,16мм и сита с круглыми отверстиями диаметрами 10; 5 и 2,5 мм.

2.3 Определение содержания зерен гравия в песке

Пробу песка массой 2 кг просеивают через сита с круглыми отверстиями диаметром 5 и 10 мм. При этом материал разделяется следующим образом:

• остаток на сите с диаметром отверстий 10 мм, т.е. зерна крупнее 10 мм;

- остаток на сите с диаметром отверстий 5 мм, т.е. зерна фракции свыше 5 до 10 мм;

- зерна, прошедшие через сито с диаметром отверстий 5 мм, т.е. зерна с размером частиц менее 5 мм (содержимое поддона).

Рисунок 1-Рассев песка на стандартном наборе сит

а- определение содержания в песке зерен крупнеее5 мм,

б- определение зернового состава

Остатки на ситах с отверстиями диаметром 5 и 10 мм взвешивают и вычисляют содержание в песке, в % по массе, зерен гравия крупнее 10 мм ( ) и зерен фракции свыше 5 до 10 мм ( ) по формулам

; (1)

(2)

где – масса остатка на сите с отверстиями диаметром 10 мм, г;

– масса остатка на сите с отверстиями диаметром 5 мм, г;

– масса пробы, г.

Результаты испытаний записывают в таблицу 1

Таблица 1 – Результаты определения содержания зерен гравия в песке

Показатель	Более 10 мм	От 5 до 10мм
Масса остатка на ситах, гр.
Содержание зерен гравия в песке, %

2.4 Определение зернового состава

От пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, отбирают навеску массой 1000 г. Ее просеивают через набор сит с отверстиями диаметром 2,5 мм и сетками № 1,25; 063; 0315 и 016. При этом песок разделяется на фракции: свыше 2,5 до 5 мм; свыше 1,25 до 2,5 мм; свыше 0,63 до 1,25 мм; свыше 0,315 до 0,63 мм; свыше 0,16 до 0,315 мм.

Просеивание можно считать законченным, если при интенсивном встряхивании сита над листом бумаги не наблюдается падения зерен песка.

Остатки песка на каждом сите взвешивают.

2.5 Обработка результатов

По результатам взвешивания остатков на ситах вычисляют частные и полные остатки. На их основе определяют количество частиц мельче данного размера и рассчитывают модуль крупности песка.

Частными остатками называют остатки песка, образовавшиеся на каждом из контрольных сит.

Частные остатки , в г, равны массе остатков на ситах.

Частные остатки , в %, характеризуют относительное содержание в песке зерен определенной фракции. Их рассчитывают с точностью до второго знака после запятой как отношение массы остатка на данном сите к массе просеиваемой навески по формуле

(3)

где - масса остатка на данном сите, г;

- масса просеиваемой навески, г.

Полным остатком в %, называют остаток, который был бы на данном сите, если бы просеивание производилось только через это сито. Он численно равен сумме частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий:

(4)

где – частные остатки на соответствующих ситах.

Количество частиц мельче данного размера , в %, т.е. количество частиц, прошедших через отверстия в данном сите, рассчитывают по формуле

. (5)

Результаты определения зернового состава песка приводят в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты определения зернового состава песка

Наименование показателей	Размер отверстий контрольных сит, мм						Проход через сито с сеткой № 016
	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
Частные остатки , г
Частные остатки , %
Полные остатки , %						-
Количество частиц мельче данного размера , %						-

2.5 Определение модуля крупности и группы по крупности песка

По рассчитанным полным остаткам на контрольных ситах определяют модуль крупности песка ( ):

(6)

где - полные остатки на ситах, %.

В зависимости от величины модуля крупности по таблице 3 устанавливают группу по крупности песка.

Для песка каждой группы по крупности установлены требования по полному остатку на сите № 063 (таблица 3). В отдельных случаях допускается отклонение полного остатка на сите № 063 от указанных значений, но не более чем на  5 %.

Таблица 3 – Группы по крупности песка

Группа песка	Модуль крупности	Полный остаток на сите № 063, %
Очень крупный	Свыше 3,5	Свыше 75
Повышенной крупности	Свыше 3,0 до 3,5 вкл.	Свыше 65 до 75 вкл.
Крупный	Свыше 2,5 до 3,0 вкл.	Свыше 45 до 65 вкл.
Средний	Свыше 2,0 до 2,5 вкл.	Свыше 30 до 45 вкл.
Мелкий	Свыше 1,5 до 2,0 вкл.	Свыше 10 до 30 вкл.
Очень мелкий	Свыше 1,0 до 1,5 вкл.	До 10
Тонкий	Свыше 0,7 до 10 вкл.	Не нормируется
Очень тонкий	До 0,7 вкл.	Не нормируется

6. Построение графика зернового состава песка

Зерновой состав песка представляют в виде кривой просеивания, нанесенной на стандартный график (рисунок 2), на котором выделена область рекомендуемых зерновых составов.