Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительное материаловедение. Учебное пособие
.pdf
=
ист
, (6.3)
в
где m - масса пикнометра с песком, г; m1 - масса пустого пикнометра, г;
m2 - масса пикнометра с песком заполненного дистиллированной
водой, г; V- объем пикнометра, мл; ρв - плотность
дистиллированной воды, равная 1 г/см3.
Расхождение результатов двух параллельных испытаний истинной
плотности не должно превышать значения 0,02 г/см3. В противном
случае повторяют определение истинной плотности.
2.3 Метод ускоренного определения истинной плотности
Данный метод применяют для оперативного определения значения
истинной плотности.
Сущность метода состоит в определении истинной плотности песка
путем измерения высушенной до постоянной массы единицы объема
зерен песка с использованием прибора Ле-Шателье (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Прибор Ле-Шаталье
Порядок испытания
1. Подготавливают единичную пробу в соответствии с п. 2.1 данной
лабораторной работы.
2. Прибор наполняют водой до нулевой отметки. Уровень воды
определяют по нижнему мениску.
3. Мерную пробу песка засыпают через воронку прибора
небольшими равномерными порциями до тех пор, пока уровень воды в
приборе не поднимется до отметки с делением 20 мл (или другим
делением в пределах верхней градуированной части прибора). Для
удаления пузырьков воздуха прибор устанавливают на резиновый
коврик и в наклонном положении несколько раз поворачивают вокруг
его вертикальной оси.
4. Остаток песка, не вошедший в прибор, взвешивают.
Истинную плотность песка ρ
, г/см3 определяют по формуле:
ист
=
ист
, (6.3)
где m - масса мерной пробы песка, г; m1 - масса остатка песка, г; V -
объем воды, вытесненной песком, мл.
Расхождение результатов двух параллельных испытаний истинной
плотности не должно превышать значения 0,02 г/см3. В противном
случае повторяют определение истинной плотности.
3. Определение пустотности песка в неуплотненном состоянии
Пустотность определяют на основании предварительно
полученных значений насыпной и истинной плотности песка по п. 1 и
п. 2 настоящей работы или ГОСТ 32721-2014.
4. Определение зернового состава и модуля крупности
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 32727-2014.
Сущность метода заключается в распределении и разделении зерен
песка путем просеивания мерной пробы через набор сит и
определении остатков на каждом сите. Сита располагают в порядке
уменьшения размеров их ячеек: с наибольшим размером ячеек верхнее, с наименьшим размером ячеек - нижнее.
Порядок испытания
1. Подготовленную лабораторную пробу массой не менее 6000 г
высушивают до постоянной массы, взвешивают и просеивают через
сита с квадратными ячейками размером 4 мм и 8 мм.
2. Процесс просеивания может проводиться ручным или
механическим способом. После просеивания механическим способом
необходимо осуществлять контрольное встряхивание каждого сита
вручную.
3. Процесс просеивания считается законченным, когда при
встряхивании в течение одной минуты масса проходимого через сито
песка составляет не более 0,1% от массы просеиваемой пробы. При
ручном просеивании допускается для определения окончания
просеивания встряхивать сито над чистым листом бумаги. В случае
А
i
i
отсутствия видимого падения частиц песка просеивание считается
законченным.
4. Определяют массы частных остатков на ситах и в поддоне с
точностью до целого числа.
5. Из песка, оставшегося в поддоне после просеивания через сита с
размером ячеек 4 мм и 8 мм, формируют мерную пробу. Масса мерной
пробы должна составлять не менее 1000 г.
6. Из сформированной мерной пробы исключают пылевидные и
глинистые частицы по ГОСТ 32725-2014 .
7. Высушенную до постоянной массы, после исключения
пылевидных и глинистых частиц, мерную пробу просеивают через
набор сит с квадратными ячейками размерами 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125 мм.
9. Определяют массу частных остатков на ситах с точностью до
первого знака после запятой. Массу пылевидных и глинистых частиц,
определенную по ГОСТ 32725-2014, прибавляют к массе частиц,
оставшихся в поддоне.
Определяют содержание частиц размером крупнее 8 мм Гр8и от 4
до 8 мм Гр4, в процентах по массе по формулам:
Гр=
Гр=
∙100, (6.4)
∙100, (6.5)
где m4 - остаток на сите с размерами ячеек 4 мм, г; m8 - остаток на
сите с размерами ячеек 8 мм, г; m- масса лабораторной пробы, г.
Определяют частные остатки на каждом сите, %:
=
∙100, (6.6)
где mi – масса остатка на данном сите, г; m – масса просеиваемой
навески масса испытуемой пробы щебня, г;
Определяют полные остатки на каждом сите, %:
= a2 + a1 +…+ a
, (6.7)
где a2 + a1 +…+ ai – частные остатки на ситах, %.
Модуль крупности песка:
=
...
, (6.8)
где A2 + A1 + A
a
2
a
1
a
0,5
a
0,25
a
0,125
a
A
2
A
1
A
0,5
A
0,25
A
0,125
0,5
+ A
0,25
+ A
– полные остатки на ситах с
0,125
соответствующим размером отверстий.
Результат определения гранулометрического (зернового) состава
оформляют в соответствии с табл. 6.1.
Таблица 6.1
Гранулометрический состав песка
Наименовани
е остатка
Частный
Полный
Остатки, % по массе, на ситах Количество песка в
поддоне, % по массе
2 1 0,5 0,25 0,125
100
5. Определение влажности песка
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 32768-2014.
Влажность песка должны определять путем сравнения массы
мерной пробы во влажном состоянии и после ее высушивания до
постоянной массы.
Порядок испытания
1. Следует подготавливать мерную пробу массой не менее 1000 г.
2. Противни для испытаний должны быть чистыми и сухими. До
начала испытаний материал нужно хранить в емкости для хранения
материал.
3. Подготовленную мерную пробу должны поместить в противень,
взвесить, и далее противень с песком по настоящему стандарту
следует установить в сушильный шкаф. Температура внутри
сушильного шкафа должна находиться в пределах (110±5) °С.
4. Мерную пробу высушивают до постоянной массы.
Влажность по массе, %:
=
∙100, (6.9)
где m – масса навески в состоянии естественной влажности, г; m1–
масса навески в сухом состоянии, г.
6. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 32725-2014.
Сущность метода заключается в процеживании через сита
суспензии, полученной после периодического промывания песка
водой, и определении количества частиц, прошедших через сито с
размером ячеек 0,063 мм, путем сравнения масс пробы до и после
испытаний.
Порядок испытания
1. Лабораторную пробу высушивают до постоянной массы в шкафу
при температуре (110±5) °С и просеивают через сито с размерами
ячеек 4 мм. Из просеянного материала формируют мерную пробу.
Масса мерной пробы должна составлять не менее 1000 г.
2. Подготовленную мерную пробу взвешивают и помещают в
цилиндрический сосуд или ведро.
3. Цилиндрический сосуд наполняют водой, и интенсивно
перемешивают пестиком с резиновым наконечником содержимое до
образования суспензии.
4. Полученную суспензию осторожно сливают на набор сит,
состоящий из защитного сита с размером ячеек 2 мм (устанавливается
сверху) и контрольного сита с размером ячеек 0,063 мм
(устанавливается снизу), таким образом, чтобы зерна песка оставались
в цилиндрическом сосуде.
5. Операции, изложенные в п.3 и п.4, повторяют до момента, пока
вода после промывки песка в сосуде не станет прозрачной. После
этого содержимое сосуда извлекают на противень, дополнительно
используя грушу с водой. Частицы песка, находящиеся на защитном и
контрольном ситах, смывают в противень с песком, используя грушу с
водой.
6. Противень с песком помещают в сушильный шкаф и
высушивают до постоянной массы. Температура внутри сушильного
шкафа должна поддерживаться (110±5) °С.
Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц П, в
процентах по массе, определяют с точностью до 0,1% по формуле:
П =
∙100, (6.10)
где m - масса мерной пробы до начала мокрого просеивания, г; m1 -
масса мерной пробы после высушивания, г.
7. Определение содержания глинистых частиц методом набухания
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 32708-2014.
Сущность метода заключается в определении величины
приращения объема глинистых частиц в течение интервала времени от
24 до 30 ч с момента перемешивания содержимого цилиндра и расчета
содержания глинистых частиц по средней величине приращения
объема.
Порядок испытания
1. Из лабораторной пробы отбирают (1000±10) г песка,
высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с
размерами ячеек 4 мм. Из просеянного материала формируют
единичную пробу массой (200±5) г.
2. Приготавливают 5%-ный раствор хлорида кальция. Растворяют 5
г хлорида кальция в 95 г дистиллированной воды, после чего
тщательно перемешивают.
3. Подготовленную по 8.2 единичную пробу песка просеивают
через сито с размером ячеек 0,125 мм. Пробу шлакового песка
просеивают через сито с размером ячеек 0,5 мм.
4. Взвешивают частный остаток на сите с размерами ячеек 0,125 мм
(0,5 мм) и определяют массу частиц, прошедших через сито с
размерами ячеек 0,125 мм (0,5 мм) в процентах.
5. Заполняют два стеклянных мерных цилиндра песком,
прошедшим через сито, до отметки 10 мл. В процессе заполнения
необходимо постукивать цилиндр для уплотнения песка.
6. Разрыхляют песок внутри цилиндра палочкой и вливают в
цилиндр 30 (50) мл дистиллированной воды. Интенсивным
перемешиванием добиваются полного удаления следов глинистых
частиц со стенок цилиндра.
7. Добавляют в цилиндр в качестве коагулянта 5 мл 5%-ного
раствора хлористого кальция и тщательно перемешивают содержимое.
8. Доливают в цилиндр дистиллированной воды до отметки 50
(100) мл. Воду доливают по палочке таким образом, чтобы смыть с нее
частицы глины.
9. Содержимому дают отстояться и по истечении (27±3) ч измеряют
объем, занимаемый песком, при помощи отметок на мерном цилиндре,
с точностью до 1 мл.
Приращение объема К при набухании глинистых частиц на каждый
1 мл первоначального объема вычисляют с точностью до второго
десятичного знака по формуле:
К =
, (6.11)
где V- объем песка после набухания, мл; V0 - исходный объем песка,
мл.
Приращение объема при набухании определяют как
среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.
Расхождение результатов двух параллельных испытаний не должно
превышать 0,02, в противном случае испытание необходимо
повторить.
По значению определяют содержание глинистых частиц в зернах
размером менее 0,125 (0,5) мм в соответствии с табл. 1 ГОСТ 32725-
2014.
Содержание глинистых частиц в песке Пгл, в процентах по массе,
определяют с точностью до 0,1% по формуле:
Пгл=
А∙Г
, (6.12)
где А - содержание в песке зерен размером менее 0,125 (0,5) мм, в
процентах по массе; Г - содержание глинистых частиц в зернах
песка размером менее 0,125 (0,5) мм, в процентах по массе.
8. Определение наличия органических примесей
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 32724-2014. Сущность
метода заключается в сравнении окраски раствора над пробой песка с
окраской эталонного раствора.
Порядок испытания
1. Отбирают и формируют единичную пробу массой (250±5) г.
2. Приготавливают эталонный раствор, растворяя (2,5±0,1) мл 2%ного раствора танина в (97,5±0,5) мл 3%-ного раствора гидроксида
натрия. Приготовленный раствор перемешивают и оставляют в покое
не менее чем на 24 ч, если по истечении 24,5 ч раствор не
использовали, то его надо утилизировать и готовить новый.
Фотоколориметром или спектрофотометром измеряют оптическую
плотность раствора танина.
3. Подготовленным песком заполняют мерный цилиндр до отметки
(130±5) см .
4. Добавляют в цилиндр с песком 3%-ный раствор гидроксида
натрия до отметки (200±5) см .
5. Содержимое тщательно перемешивают и оставляют на (4,0±0,5)
ч. Далее вновь перемешивают и оставляют на (20,0±0,5) ч.
6. По истечении (20,0±0,5) ч после последнего перемешивания
сравнивают окраску раствора, отстоявшейся над песком, с цветом
эталонного раствора.
7. При окраске жидкости незначительно светлее эталонного
раствора содержимое сосуда подогревают в течение (2,5±0,5) ч на
водяной бане при температуре (65±5) °С и сравнивают цвет жидкости
над пробой с цветом эталонного раствора.
8. Песок пригоден для использования в бетонах или строительных
растворах, если раствор над пробой бесцветен или окрашен
значительно слабее эталонного раствора.
9. Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и
игловатой формы
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 32717-2014.
Испытания проводят для дробленого песка. Сущность метода
заключается в определении количества зерен, толщина которых менее
длины более чем в три раза. Масса единичной пробы должна
составлять не менее 1000 г.
Порядок испытания
1. Подготовленную единичную пробу высушивают до постоянной
массы и просеивают через сита с квадратными ячейками размером 4 и
2 мм.
2. Из остатка на сите с размером ячеек 2 мм отбирают мерную
пробу массой (50,0±0,1) г.
3. При помощи передвижного шаблона или штангенциркуля
определяют зерна, у которых соотношение параметров длины и
толщины различаются более чем в три раза. Взвешивают данные
зерна.
Определяют содержание зерен пластинчатой (лещадной) и
игловатой формы Пгл, %, по формуле:
Пгл=
, (6.13)
где m1 - масса зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, г;
m - масса мерной пробы.
За результат испытания принимают среднеарифметическое
значение двух параллельных испытаний. Расхождение между
результатами двух параллельных определений содержания зерен
пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не должно превышать
значения 1%. В противном случае проводят третье испытание.
Результаты испытания песка представляют в виде табл. 6.2.
Таблица 6.2
Результаты испытания песка
Показатель Установлено испытанием
Наименование испытанного песка
Насыпная плотность, кг/м3
Истинная плотность, кг/м3
Пустотность, %
Модуль крупности
Влажность, %
Содержание пылевидных и глинистых частиц, %
Содержание глинистых частиц, %
Наличие органических примесей
Контрольные вопросы
1. Дайте определение мелкого заполнителя бетонов.
2. Какие виды песков вы знаете?
3. Перечислите свойства песка и методы их определения.
4. Чем характеризуется крупность песка.
5. От чего зависит пустотность песка?
6. Песок природный: группа песка, модуль крупности.
Технические требования, применение.
7. Дробленый песок: сырье для изготовления, марки песка,
зерновой состав, разделение на фракции, технические требования и
применение.
8. Песок природный для дорожного строительства: группы песка
по крупности, технические требования, применение.
9. Влияние примесей в песках на качество асфальтобетона и
цементобетона.
Лабораторная работа № 7
ИСПЫТАНИЕ КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ БЕТОНА (ЩЕБНЯ)
Цель работы: изучить физико-механические характеристики
щебня, а также оценить их соответствие нормативным требованиям
согласно ГОСТ 10832-2009, ГОСТ 32495-2013, ГОСТ 32703-2014,
ГОСТ 32826-2014.
Аппаратура и материалы: сита с размером ячеек 1; 1,6; 2; 4; 5,6;
8; 10; 11,2 (или 12,5), 14; 16; 22,4; 31,5; 45; 63; 90 мм в соответствии с
ISO 3310-1 и ISO 3310-2; противни металлические; сушильный шкаф,
обеспечивающий циркуляцию воздуха и поддержание температуры в
интервале (110±5)°С; цилиндр мерный вместимостью 1000 мл по
ГОСТ 1770; весы по ГОСТ OIML R 76-1; емкость объемом не менее 6
л; испытательная установка микро-Деваль; комплект стальных шаров
диаметром (10,0±0,5) мм; лупа минералогическая по ГОСТ 25706;
пипетка по ГОСТ 29169; вода, дистиллированная по ГОСТ 6709; игла
стальная по ГОСТ 8030; чистый металлический лист или стекло
квадратной или прямоугольной формы, размерами не менее 150х150
мм; сито для промывки щебня с размером ячеек 0,063 мм; пресс
гидравлический с максимальным усилием не менее 200 кН; цилиндры
стальные с внутренним диаметром (75±1) и (150±2) мм и высотой
(75±1) и (150±2) мм, оснащенные съемным дном и плунжером;
емкость для насыщения щебня (гравия) водой; установка "ЛосАнжелес" или барабан полочный с отверстием и съемной крышкой с
уплотнителем; 12 стальных шаров общей массой от 4800 до 5340 г.
Диаметр одного шара от 45 до 49 мм, масса - от 400 до 445 г; совок
металлический или пластмассовый; линейки металлические по ГОСТ
427; цилиндрические мерные сосуды, отношение внутреннего
диаметра которых к внутренней глубине должно составлять от 0,5 до
0,8; сосуд для промывания или металлическое ведро объемом не менее
5 л; таймер; весы электронные с возможностью гидростатического
взвешивания с ценой деления 0,02 г; сетчатая (перфорированная)
корзина или емкость из перфорированного листа для
гидростатического взвешивания; полотенце и мягкая ткань для
удаления влаги; эксикатор по ГОСТ 25336; два пикнометра
вместимостью 100 мл по ГОСТ 22524; кальций хлористый (кальций
хлорид) по ГОСТ 450; песчаная баня; электроплитка; прибор ЛеШателье; металлические емкости объемом (4±1) л с крышками,
оснащенные полкой из перфорированного листа; мешочки из плотной
ткани; щелевидные сита; камера морозильная, обеспечивающая
достижение и поддержание температуры в диапазоне до минус
(20±2)°С; натрий сульфат 10-водный по ГОСТ 4171; - лупа
минералогическая по ГОСТ 25706; микроскоп с увеличением от 10 до
50 крат и микроскоп с увеличением до 1350 крат; игла стальная или
нож; молоток столярный типа МСТ-3 по ГОСТ 11042; цилиндры
мерные вместимостью 250 мл по ГОСТ 1770; водяная баня; натрий
гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328 , 3%-ный раствор;
танин, 2%-ный раствор в 1%-ном растворе этанола; фотоколориметр
или спектрофотометр; молоток столярный типа МСТ-3 по ГОСТ
11042.
Основные понятия
Крупный заполнитель бетона (щебень, гравий) – зернистый
материал с размером частиц 5–70 мм. При бетонировании массивных
конструкций допускается применять щебень крупностью до 150 мм.
Частицы щебня имеют угловатую форму и шероховатую
поверхность. Зерна гравия отличаются округлой формой и гладкой
поверхностью. Как заполнитель бетона наиболее предпочтителен
щебень, по причине его лучшего сцепления с цементным камнем.
Крупный заполнитель бывает естественного и искусственного
происхождения. Естественный заполнитель (щебень) образовался в
результате разрушения горных пород природными факторами или
человеком; (гравий, галька) продукт долговременного воздействия на
частицы прочных горных пород морской водой. Искусственный
получают из отходов различных производств, а также по специальным
технологиям (металлургические шлаки, керамзит, вермикулит и др.).
Качество крупного заполнителя определяется широким перечнем
физико-механических характеристик, в том числе минеральным
составом, из которого он получен, зерновым составом, формой зерен,
содержанием вредных примесей и т.д.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]