Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование состава цементного бетона для автомобильных дорог общего пользования. Учебное пособие
.pdf
41
На следующем занятии продолжают определение зернового состава,
выполняют обработку полученных результатов и их оценку, составляют
заключение.
Мерную пробу, высушенную до постоянной массы после исключения
пылевидных и глинистых частиц, просеивают через набор сит с квадратными ячейками размерами 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125 мм (рис. 2.1, б). При этом
песок разделяется на фракции: свыше 2 до 4 мм; свыше 1 до 2 мм; свыше 0,5
до 1 мм; свыше 0,25 до 0,5 мм; свыше 0,125 до 0,25 мм. Часть зерен песка
(частицы мельче 0,125 мм) просыпается на поддон. Согласно описанному
выше устанавливают возможность завершения процесса просеивания
.
Остатки песка, образовавшиеся на каждом из контрольных сит и в
поддоне, взвешивают с точностью до первого знака после запятой.
К массе частиц, оставшихся в поддоне, прибавляют массу пылевидных и
глинистых частиц, установленную методом мокрого просеивания.
Результаты испытаний записывают в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Результаты определения зернового состава песка
Наименование
показателя
Размер отверстий контрольных сит, мм
Поддон
2 1 0,5
0,25
0,125
Масса остатков
i
m
, г
Частный остаток
i
a
, %
Полный остаток
i
A
, %
100
Обработка результатов испытаний
По результатам взвешивания остатков на ситах рассчитывают частные ai, %, и полные
,
i
A
%, остатки. Результаты расчетов представляют
в табл. 2.3.
Частные остатки ai, %, характеризуют относительное содержание
в песке зерен определенной фракции. Их рассчитывают с точностью до
0,1 % по формуле
,100
m
m
а
i
i
(2.3)
где mi − масса остатка на данном сите, г;
m − масса мерной пробы, г.
42
Полным остатком
,
i
A
%, называют остаток, который был бы на
рассматриваемом сите, если бы просеивание производилось только через
это сито. Он численно равен сумме частных остатков на данном сите и
всех ситах с более крупными ячейками:
ii
aaaA ...
12
, (2.4)
где a2, a1, … ai − частные остатки на ситах с ячейками размерами 2; 1; … i, мм, %.
Результаты определения содержания зернового состава используют в
комплексной оценке качества песка – установлении его группы и класса.
Определение модуля крупности и установление группы песка
Модуль крупности − характеристика песка по крупности, определя-
емая по результатам его просеивания на стандартном наборе сит.
Модуль крупности Мк вычисляют с точностью до первого десятичного знака по формуле
100
125,025,05,012
AAAAA
M
к
, (2.5)
где A2; A1; A
0,5
; A
0,25
; A
0,125
− полные остатки на ситах с ячейками разме-
рами 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125 мм, %.
В зависимости от зернового состава пески подразделяют на группы.
Соответствие песка определенной группе устанавливают по значениям
модуля крупности. Группы песка и требования по полному остатку на
сите с размером ячеек 0,5 мм, установленные ГОСТ 32730 и ГОСТ 32824,
приведены в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Группы песка
Группы песка
по крупности
Модуль крупности песка
Полный остаток на сите
с ячейками размером 0,5 мм, %
по массе, песка
природного
дробленого
природного
дробленого
Очень
крупный
Группа
не предусмотрена
Св. 3,8
Группа
не предусмотрена
Св. 85
Повышенной
крупности
Св. 3,3
Св. 3,3 до 3,8 вкл.
Св. 75
Св. 75 до 85 вкл.
Крупный
Св. 2,8 до 3,3 вкл.
Св. 55 до 75 вкл.
Средний
Св. 2,3 до 2,8 вкл.
Св. 40 до 55 вкл.
Мелкий
Св. 1,8 до 2,3 вкл.
Св. 20 до 40 вкл.
Очень мелкий
Св. 1,3 до 1,8 вкл.
Группы
не предусмотрены
До 20 вкл.
Группы
не предусмотрены
Тонкий
Св. 0,9 до 1,3 вкл.
Не нормируется
Очень тонкий
До 0,9 вкл.
43
В бетоне оснований и покрытий автомобильных дорог в качестве
мелкого заполнителя следует применять природные и дробленые пески
следующих групп: повышенной крупности, крупный, средний и мелкий,
удовлетворяющие требованиям ГОСТ 32730 и ГОСТ 32824.
Для бетона покрытий предпочтительнее применение природных
кварцевых или полевошпатовых песков с модулем крупности, равным
2,3−2,8 (группа средних песков), в силу их благоприятного влияния на
воздухововлечение бетонной смеси и на отделку (обработку) поверхности свежеуложенного бетона.
В зависимости от группы песка с учетом других нормируемых показателей качества устанавливают его класс.
2.1.4. Определение содержания
пылевидных и глинистых частиц в песке
Пылевидные и глинистые частицы − содержащиеся в песке ча-
стицы размерами менее 0,063 мм.
Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц определяют
по ГОСТ 32725, предусматривающему использование метода мокрого
просеивания. Сущность метода заключается в последовательном промывании песка водой и процеживании через сита образовавшейся при этом
суспензии с целью определения количества частиц, прошедших через
контрольное сито с ячейками размером 0,063 мм.
Аппаратура и вспомогательные материалы:
− весы электронные с пределом взвешивания не менее 2000 г и це-
ной деления не более 0,1 г;
− сосуд цилиндрический или ведро объемом не менее 5 л;
− шкаф сушильный, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-
держание температуры в интервале (110±5) °С;
− сита с квадратными ячейками размерами 0,063; 2; 4 мм;
− пестик деревянный (металлический) с резиновым наконечником;
− груша резиновая объемом не более 1 л;
− противни металлические;
− вода по ГОСТ 2874.
В помещениях при проведении испытаний песка должны соблюдаться следующие условия:
− температура воздуха (23±3) °С;
− относительная влажность воздуха (55±10) %.
44
Проведение испытаний
Лабораторную пробу высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с ячейками размером 4 мм. Мерную пробу формируют
из материала с размерами частиц менее 4 мм. Ее масса должна быть не
менее 1000 г.
При определении содержания в песке пылевидных и глинистых частиц, связанном с определением его зернового состава, мерную пробу
отбирают из песка, оставшегося в поддоне после просеивания через сито
с ячейками размером 4 мм.
Взвешенную мерную пробу помещают в цилиндрический сосуд или
ведро. Цилиндрический сосуд наполняют водой. Содержимое сосуда интенсивно перемешивают пестиком с резиновым наконечником до образования суспензии. Полученную суспензию осторожно сливают на набор
сит, состоящий из защитного и контрольного сита.
Защитное сито (устанавливается сверху) − сито с квадратными ячей-
ками размерами 2 мм, используемое для исключения попадания на контрольное сито частиц крупностью более 2 мм. Контрольное сито (уста-
навливается снизу) – сито с квадратными ячейками размерами 0,063 мм.
При сливе суспензии не допускается потеря зерен песка.
Операции мокрого просеивания (наполнения цилиндрического сосуда водой, перемешивания его содержимого и слива суспензии) повторяют до момента, когда вода после промывки песка в сосуде станет прозрачной. После этого содержимое сосуда извлекают на противень.
Частицы песка, находящиеся на защитном и контрольном ситах, смывают в противень с песком, используя грушу с питьевой водой.
Противень с песком помещают в сушильный шкаф и высушивают
до постоянной массы. Высушенный песок взвешивают.
Результаты испытаний заносят в табл. 2.5.
Таблица 2.5
Результаты определения содержания в песке
пылевидных и глинистых частиц
Показатели
Значения
показателей
Масса мерной пробы до начала мокрого просеивания m, г
Масса песка после мокрого просеивания и высушивания m1, г
Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц П, %
45
Обработка результатов испытаний
Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц П, % по массе,
определяют с точностью до 0,1 % по формуле
100
1
m
mm
П
, (2.6)
где m − масса мерной пробы до начала мокрого просеивания, г;
m1 − масса мерной пробы после мокрого просеивания и высушивания, г.
Оценка результатов испытаний
Полученные значения содержания пылевидных и глинистых частиц
используют при установлении класса песка и соответствия его качества
по данному показателю требованиям ГОСТ 32824 и ГОСТ 32730.
2.1.5. Определение содержания глины в комках
Содержание глины в комках определяют путем отбора частиц, отличающихся от зерен песка пластичностью.
Испытания проводят по методике ГОСТ 32726.
Аппаратура:
− весы электронные по ГОСТ Р 53228 с наибольшим пределом взве-
шивания не менее 2000 г и ценой деления не более 0,1 г;
− шкаф сушильный, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-
держание температуры в интервале (110±5) оС;
− сита с квадратными ячейками размерами 1; 2 и 4 мм;
− лупа минералогическая по ГОСТ 25707;
− пипетка по ГОСТ 29169;
− игла стальная по ГОСТ 8030;
− противни металлические;
− чистый металлический лист или стекло квадратной или прямо-
угольной формы размерами не менее 150×150 мм.
В помещениях при проведении испытаний песка должны соблюдаться следующие условия:
− температура воздуха (23±3) °С;
− относительная влажность воздуха (55±10) %.
46
Проведение испытаний
Единичную пробу песка массой не менее 500 г высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с ячейками размерами 4 мм.
Из просеянного песка формируют две мерные пробы массой не менее
100 г (для проведения двух параллельных испытаний).
Каждую мерную пробу взвешивают, просеивают через сита с ячейками размерами 2 и 1 мм. Взвешивают остатки на этих ситах. Из остатка
на сите с ячейками размером 2 мм отбирают (5,0±0,1) г песка, из остатка
на сите с ячейками размером 1 мм − (1,0±0,1) г песка.
Отобранный песок тонким слоем распределяют на отдельном для
каждой фракции чистом металлическом листе или стекле и увлажняют
при помощи пипетки, наполненной дистиллированной водой.
Используя стальную иглу и лупу, выделяют комки глины, отличающиеся пластичностью от зерен песка.
Песок каждой фракции, оставшийся после выделения комков глины,
высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы и взвешивают.
Результаты испытаний заносят в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Результаты определения содержания глины в комках
Наименование показателей
Значения
показателей
1
2
Масса мерной пробы m, г
Масса песка фракции от 2 до 4 мм до выделения глины m2, г
Масса песка фракции от 1 до 2 мм до выделения глины m1, г
Масса песка фракции от 2 до 4 мм после выделения глины
2
m
, г
Масса песка фракции от 1 до 2 мм после выделения глины
1
m
, г
Содержание глины в комках в песке фракции от 2 до 4 мм Гл2, %
Содержание глины в комках в песке фракции от 1 до 2 мм Гл1, %
Частный остаток на сите с ячейками размером 2 мм a2, %
Частный остаток на сите с ячейками размером 1 мм a1, %
Содержание глины в комках в пробе Гл, %
47
Обработка результатов испытаний
Содержание комков глины в песке фракций от 2 до 4 мм и от 1 до 2 мм
Гл2 и Гл1, %, определяют с точностью до второго знака после запятой по
формулам:
100
2
22
2
m
mm
Гл
; (2.7)
100
1
11
1
m
mm
Гл
, (2.8)
где m2 и
2
m
− масса песка фракции от 2 до 4 мм до и после выделения
глины соответственно, г;
m1 и
1
m
− масса песка фракции от 1 до 2 мм до и после выделения
глины соответственно, г.
Содержание глины в комках в пробе Гл, %, с точностью до второго
знака после запятой рассчитывают по формуле
100
1122
aГлaГл
Гл
, (2.9)
где a2 и a1 – частные остатки на ситах с ячейками размером 2 и 1 мм
соответственно, %, рассчитанные с точностью до первого
знака после запятой по формуле, аналогичной (2.3).
Расхождение между результатами двух параллельных определений
содержания глины в комках не должно превышать значения 0,1%. В противном случае испытание проводят еще раз.
Результаты определения содержания глины в комках в песке ис-
пользуют в комплексной оценке его качества – установлении класса.
2.1.6. Установление класса песка
Экспериментально полученные значения содержания в песке частиц
крупнее 8 мм, фракции от 4 до 8 мм, мельче 0,125 мм, содержания пылевидных и глинистых частиц, содержания глины в комках сравнивают с
нормируемыми значениями. На основе этого сравнения по совокупности
физико-механических показателей устанавливают класс песка: I или II
(ГОСТ 32730, ГОСТ 32824).
Содержание зерен крупностью свыше 8, 4 и менее 0,125 мм не
должно превышать значений, приведенных в табл. 2.7.
48
Таблица 2.7
Требования к содержанию в природном и дробленом песке
зерен крупнее 4 мм, крупнее 8 мм и менее 0,125 мм
Класс и группа песка
Максимально допустимое содержание, % по массе, в песке
природном крупностью, мм
дробленом крупностью, мм
св. 8
св. 4 до 8
менее 0,125
св. 8
св. 4 до 8
менее 0,125
I класс
Очень крупный
Группа не предусмотрена
2
10
2
Повышенной крупности,
крупный и средний
0,5
5
3,5
0,5
5
3,5
Мелкий 7 7
II класс
Очень крупный
Группа не предусмотрена
5
15
7
Повышенной крупности
5
20
7
Крупный и средний
15
10
2
12
10
Мелкий
0,5
10
14
0,5
10
14
Очень мелкий
Группы не предусмотрены
Тонкий и очень тонкий
Не допускается
Не нормируется
Содержание глинистых частиц и глины в комках в природном песке
не должно превышать значений, приведенных в табл. 2.8.
Таблица 2.8
Требования к содержанию в природном песке
пылевидных и глинистых частиц, глины в комках
Класс и группа песка
Содержание, % по массе, не более
пылевидных
и глинистых частиц
глины в комках
I класс
2
0,25
Повышенной крупности, крупный и средний
Мелкий 3 0,35
II класс
3
0,5
Повышенной крупности, крупный и средний
Мелкий и очень мелкий
5
Тонкий и очень тонкий
10
1
Содержание глинистых частиц и глины в комках в дробленом песке
(независимо от группы) не должно превышать значений, приведенных
в табл. 2.9.
49
Таблица 2.9
Требования к содержанию в дробленом песке
пылевидных и глинистых частиц, глины в комках
Класс песка
Содержание, % по массе, не более
пылевидных и глинистых частиц
глины в комках
I 3 0,35
II
10
2
При выборе песка для бетона покрытий автомобильных дорог следует учитывать ограничение, установленное ГОСТ Р 59300: содержание
пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 2 %. Дополнительные требования к песку для бетона оснований по содержанию пылевидных и глинистых частиц отсутствуют.
2.1.7. Определение истинной плотности
Истинная плотность – масса единицы объема материала в абсо-
лютно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот.
Истинную плотность определяют путем измерения массы единицы
объема высушенных зерен песка.
Испытания проводят по ГОСТ 32722 одним из следующих методов:
− пикнометрическим методом А (предусматривающим кипячение);
− пикнометрическим Б (предусматривающим выдерживание в ваку-
умной установке под давлением);
− ускоренным (для оперативного определения истинной плотности).
В данном параграфе рассмотрены пикнометрический метод А
и ускоренный метод.
2.1.7.1. Определение истинной плотности песка
пикнометрическим методом А
Аппаратура и вспомогательные материалы:
− весы электронные по ГОСТ Р 53228 с наибольшим пределом взве-
шивания не менее 2000 г и ценой деления не более 0,01 г;
− сита с ячейками размерами 0,125 и 4 мм;
− термостат, обеспечивающий поддержание температуры в интер-
вале (20±0,5) оС;
50
− термометр с ценой деления не более 0,2 оС;
− пикнометры вместимостью 100 см3 по ГОСТ 22524 − 2 шт.;
− эксикатор по ГОСТ 25336;
− шкаф сушильный, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-
держание температуры в интервале (110 ±5) °С;
− песчаная баня;
− таймер с диапазоном измерения не менее 30 мин и ценой деления
не более 1 мин;
− электроплитка;
− кальций хлористый по ГОСТ 450;
− дистиллированная вода по ГОСТ 6709.
Проведение испытаний
Единичную пробу песка массой (500±10) г просеивают через сита
с ячейками размерами 4 и 0,125 мм. Материал, прошедший через сито
с ячейками 0,125 мм, высушивают до постоянной массы, помещают в эксикатор над безводным хлористым кальцием, дают ему остыть до комнатной температуры и отбирают от него две мерные пробы (для двух параллельных испытаний). Масса мерной пробы должна составлять
(15,00 ±0,01) г.
Взвешивают сухие чистые пикнометры. Засыпают в них подготов-
ленные мерные пробы песка.
Взвешивают пикнометры с песком.
В пикнометры с песком добавляют дистиллированную воду при-
мерно до заполнения 2/3 их объема (песок должен быть полностью покрыт водой). Содержимое пикнометров аккуратно перемешивают.
Пикнометры ставят в наклонном положении на песчаную баню, установленную на электроплитку.
Содержимое пикнометров доводят до кипения. Для удаления пу-
зырьков воздуха кипятят в течение 15–20 мин.
Пикнометры снимают с песчаной бани, охлаждают до комнатной
температуры и помещают их в водяной термостат таким образом, чтобы
верхняя часть горловины находилась на 0,5−1,0 см выше уровня воды,
и выдерживают при температуре (20,0±0,5) °С в течение (25±5) мин.
В пикнометры добавляют дистиллированную воду, имеющую темпера-
туру (20,0±0,5) °С. Ее доливают до отметки на горловине. Поверхность пикнометров обтирают салфеткой (бумажным полотенцем) и взвешивают.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]