0. 2.1 Түйіршіктік құрамы.

1. Құмның түйіршіктік немесе гранулометриялық құрамы мұндағы әр түрлі ірлікті түйіршіктердің санымен сипатталады. Бұл орташа үлгісін електерден өткізу арқылы анықталады. Құмды елеу үшін електер жиынтығы келесілерден тұрады (саңылаулардың өлшемдері бойынша): 10, 5, 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм.

2. 10 және 5 мм саңылаулары бар електер құмның гравий немесе щебеньмен ластануын анықтау үшін қажет. 10 мм-ден ірі түйіршіктер (салмақ бойынша) 0,5% астам болмауы тиіс, ал одан ірі: табиғи күйінде – 10% астам емес, қалдықтардан ұсақталған күйде – 15 % дейін, байытылған құмдарда - 5% дейін.

3. Құмның түйіршікті құрамы саңылаулары 5 мм електен өткізу арқылы анықталады, яғни ірі қосындыларды ажыратқаннан кейін. Салмағы 1000 гр. құрғақ құмның үлгісін саңылаулары 2,5 мм елекке салады, ал оның астына қалған електер мен поддон орнатылады. Құмды елегеннен кейін електер үстінде қалған қалдықты анықтап олардың жалпы үлгінің салмағына қарай пайызда бөлек қалдықтар мен егер құмның бүкіл үлгісін тек сол електен өткізген жағдайда болатын толық қалдығын анықтайды. Толық қалдықтарды берілген електегі және одан ірілеу електе болған бөлек қалдықтарын бір-біріне қосу арқылы табады. (сурет 1)

Сурет 1 Стандартты електердегі бөлек және толық қалдықтар.

а) бөлек қалдықтар; б) толық қалдықтар.

10268 – 80 Мемлекеттік стандарт бойынша ауыр бетон үшін құмның түйіршіктік құрамы келесі талаптарға сай болу тиіс:

Бақылау електеріндегі саңылаулардың өлшемдері, мм	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
Бақылау електегі толық қалдықтары А, %	0 ... 20	5...45	20 ... 70	35 ...90	90... 100

Сонымен, 0,16 мм уақ електен құм үлгісінің салмағына 10% астам өтпеу тиіс.

10268 – 80 Мемлекеттік стандарттың талаптары графикалық түрде 2 суретте көрсетілген. Мұндай графикте нақты құмның түріне байланысты түйіршікті құрамын анықтау нәтижесін сызады және шыққан сызығын стандартпен шектелген аймақтан шықпаса, онда бұл құм бетон үшін жарамды болып саналады.

Сонымен қатар, құмның түйіршіктік құрамы ірлік модулімен сипатталады: ; [1]

мұнда - бақылау електегі толық қалдықтардың қосындысы, % (1 сурет бойынша)

А = А_2,5 + А_1,25 + А _0,63 + А _0,315 + А _0,16 = 5а_2,5 + 4а_1,25 + 3а_0,63 + 2а_0,315 + а_0,16. [2]

Осы формула бойынша санына жоғардағы електерде қалған бөлек қадықтары а үлкен әсер беріп тұрғаны анық. Неғұрлым құм ірі болса, соғұрлым саны мен ірлік модулі жоғарлайды.

Теорияда ірлік модулі 0-ден (егер барлық құм түйіршіктері 0,16мм уақ болса) 5-ке дейін (егер барлық құм түйіршіктері 2,5 ірі болса) аралығында болу мүмкін. Ал тәжірибеде ірлік модулінің аусу шектеулері одан төмен.

Сурет 2 Ауыр бетонда қолданылатын құмдардың түйіршіктік құрамына қойылатын талаптар.

1 – жіберілетін ірліктің төменгі шекарасы (М_к=1,5); 2 – В15(М200) және одан жоғары (М_к=2) бетондар үшін қолданылатын құм ірлігінің ұсынылатын төменгі шекарасы. 3 – сол сияқты, тек В25(М350) және одан жоғары (М_к=2,5); 4 – құмның жіберілетін ірлігінің жоғарғы шекарасы.

8736 – 85 Мемлекеттік стандарт бойынша «Песок для строительных работ. Технические условия» ірлік модулі мен саңылаулары 0,63 мм електегі толық қалдықтарына қарай құмды топтарға бөлу қарастырылған. (кесте 6.1).

10268 – 80 Мемлекеттік стандарт бойынша «Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям» құмның ірлік модулі 1,5...3,25 аралығында болу тиіс. Сонымен қатар, беріктік шектеуі 20 МПа және одан жоғары бетондар үшін құмның ірлік модулі 2 төмен болмау тиіс, ал беріктік шектеуі 35 МПа және одан жоғары бетондар үшін – 2,5 төмен болмау тиіс.

Гидротехникалық имараттар үшін қолданылатын бетондарға құм ірлік модулінің аусу коэффициенті 10% аспау тиіс.

Ұсынылатын түйіршік құрамы бар құмдарды пайдалану кезінде цементтің аз шығындалуы мен ең жоғарғы қасиеттері қаматамасыз етілген бетондарды алуға болады. Стандарттың талаптары ғылыми зерттеулер мен үлкен тәжирібинің негізінде қойылған. Сонымен қатар бұл талаптарды барлық жағдайда міндетті түрде орындамауға болады, мысалы, тиісті технико-экономикалық дәлелдеу болған кездеберіктік шектеуі 20 МПа және одан жоғары бетондар үшін әрләк модулі 2-ден асатын құмдарды қолдану жібңріледі. Құмның түйіршіктік құрамымен оның қуыстылығы байланысты. Бұл көрсеткішті, ережедей, анықтамайды, бірақ құмның түйіпшіктік құрамын нормалау кезінде оны есепке алады. Алдыңғы дәрісте көрсетілгендей құмның қуыстылығы оның үйінді тығыздығы мен түйіршіктер тығыздығы бойынша есептеуге болады. Берілген минералогиялық құрамына сай құм түйіршіктерінің тығыздығы кең арада ауыспайды, сондықтан қуыстылық негізінде үйінді тығыздығымен байланысты деп айтуға болады. Яғни неғұрлым үйінді тығыздық жоғары болса, соғұрлым қуыстылық төмен болады.Стандартпен ұсынылған түйіршіктік құрамдар (2 сурет қара) құмның ең жоғарғы қуыстылықты қамтамасыз етеді, сонымен қоса төмен қуыстылық болған жағадайда олардың тығыз салуында. Табиғи құрғақ кварц құмның үйінді тығыздығы шамамен 1500 – 1600 кг/м³, ал қуыстылығы 30 – 40%.

Таблица 6.1. Түйршектердің ірлігі бойынша құмның топтары.

Құм	Ірлік модулі	Саңылаулары 0,63 мм електегі толық қалдықтар, %
Жоғары ірлікті	3…3,5	65…75
Ірі	2,5…3	45…65
Орташа	2…2,5	30…45
Уақ	1,5…2	10…30
Өте уақ	1…1,5	До 10

Бетон араласпасында цементтік қамыр құм түйіршіктерін майлайды және олардың сыртқы бетін жұқа қабатпен жабады (әдетте 0,01 – 0,1 мм дейін). Неғұрлым құм түйіршіктерінің меншікті беті жоғары болса, соғұрлым оларды майлауға және араларын ашуға шығындалатын цементтың шығыны ұлғаяды. 2,5 – 5 мм фракция үшін меншікті беті шамамен 10 см²/г болады, ал құмның уақ фракциялар үшін – 100 – 300 см²/г. Орташа түйіршікті табиғи құмдар үшін меншікті беті – 40 ... 70 см²/г немесе 4 ... 7 м²/кг болады.