3. Определение содержания органических примесей

Из средней пробы песка в состоянии естественной влажности берут навеску массой 250 г и наполняют ею цилиндр вместимостью 250 мл до уровня 130 мл и заливают 3% раствором гидроксида натрия до уровня 200 мл. Содержимое цилиндра энергично перемешивают: через 4 часа перемешивание повторяют. Через 24 ч после начала испытания определяют цвет жидкости, отстоявшейся над песком. При окрашивании жидкости в желтый или коричневый цвет ее сравнивают с цветом эталонной жидкости, налитой в такой же мерный цилиндр.

Эталонную жидкость приготовляют из 2% раствора танина в 1% растворе этилового спирта. Полученный раствор берут в количестве 5мл на 195 мл 3% раствора едкого натра. Приготовленный раствор перемешивают и оставляют в покое на 24 часа.

Песок считается пригодным для бетонов и растворов, если жидкость над песком не окрасилась, или ее окраска светлее эталонной.

Если цвет жидкости темнее эталона, окончательное решение о пригодности или непригодности песка выносят после технологической пробы – испытания на прочность цементно-песчаного раствора на этом песке.

4. Определение зернового состава и модуля крупности песка

Пробу песка (2кг) высушивают до постоянной массы и просеивают сквозь сита с отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на ситах взвешивают и вычисляют в песке содержание фракции гравия с размером зерен 5-10 мм (Гр₅) и выше 10 мм (Гр₁₀) в процентах по массе

где М₁₀ – остаток навески на сите 10 мм, г;

М – масса пробы гравия, г;

М₅ – остаток на сите с отверстиями 5 мм, г.

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные сита, отбирают навеску массой 1000 г для определения зернового состава песка без фракций гравия.

Песок просеивают механическим или ручным способом через сита с размером отверстий 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16. Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при ручном встряхивании каждого сита через него проходило не более 0,1% общей массы пробы. Это определяется просеиванием над листом бумаги. Просеивание считается законченным, если не наблюдается падения зерен песка. По результатам просеивания определяют частные остатки а_i и полные остатки А_i на каждом сите

где м_i – масса остатка на данном сите, г;

м – масса просеиваемой навески, г.

Полный остаток на каждом сите равен

где а_2,5, а_1,25, – частые остатки на ситах 2,5, 1,25 и т.д.

а_i – частный остаток на данном сите, %.

Модуль крупности песка вычисляют по формуле

Результаты определения зернового (гранулометрического) состава песка записывают в форме таблицы или графически в виде кривой рассеивания.

5. Определение истинной плотности песка

Его проводят пикнометрическим методом или с помощью прибора Ле-Шателье. Для этого берут навеску массой 30 г (при использовании пикнометрического метода) или 70 г (при использовании прибора Ле-Шателье). Пробу просеивают через сито 5 мм, высушивают до постоянной пробы и охлаждают. Высушенный песок перемешивают и делят на 2 части, каждую из которых используют для определения плотности.

При использовании пикнометрического метода каждую часть навески всыпают в чистый и предварительно взвешенный пикнометр, после чего взвешивают пикнометр вместе с песком. Затем наливают в пикнометр на 2/3 его объема дистиллированную воду, перемешивают содержимое пикнометра и ставят его в слегка наклоненном положении на песчаную ванну или водяную баню, кипятят 15-20 мин для удаления пузырьков воздуха.

После чего пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки дистиллированной водой и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной водой и снова взвешивают.

Истинная плотность песка

где м – масса пикнометра с песком, г;

м₁ – масса пустого пикнометра, г;

м₂ – масса пикнометра с дистиллированной водой, г;

м₃ - масса пикнометра с песком и дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г.

Расхождения между результатами 2 определений не должно превышать 0,02 г/см³.

При использовании прибора Ле-Шателье (стеклянная колба с воронкой объемом120..150 см³) его помещают в сосуд с водой с t=20^оС и заполняют водой до нижней метки. Навеску массой 70 г всыпают в прибор ложечкой через воронку небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе не достигнет одного из делений в пределах верхней градуированной части. Остаток порошка взвешивают.

Для удаления пузырьков воздуха, попавшего в жидкость вместе с порошком, прибор вынимают из воды и поворачивают в наклонном положении в течение 10 мин на гладком резиновом коврике, после чего помещают в сосуд с водой на 10 мин и определяют уровень жидкости в приборе.

Разность отсчетов между конечным и начальным уровнями соответствует объему всыпанного порошка V.

Истинную плотность вычисляют по формуле

где м₁ – первоначальная масса порошка, г;

м₂ – масса остатка, г;

V – объем порошка, см³.