4778
.pdf
20
сосуд для отмучивания (рисунок 3.3) или ведро, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состоянии до полного размокания глинистой плёнки на зёрнах щебня или комков глины.
После этого в сосуд со щебнем доливают воду так, чтобы высота слоя над щебнем была 200 мм. Содержимое сосуда перемешивают деревянной ме-
шалкой и оставляют в покое на 2 мин. Затем сливают полученную суспен-
зию. При этом необходимо оставлять слой её над щебнем не менее 30 мм.
Рисунок 3.3 - Сосуд для отмучивания
Затем щебень вновь заливают водой до указанного выше уровня. Про-
мывку повторяют до тех пор, пока вода после промывки не будет оставаться прозрачной.
При использовании сосуда для отмучивания воду наливают до верх-
него сливного отверстия и сливают суспензию через два нижних отверстия.
21
Из ведра суспензию сливают с помощью сифона, конец которого дол-
жен быть на расстоянии не менее 30 мм от поверхности щебня.
После окончания отмучивания промытую пробу высушивают до по-
стоянной массы. Содержание в щебне (гравии) пылевидных и глинистых ча-
стиц Потм вычисляют по формуле:
Потм = 100 · (m – m1)/ m, %, |
(3.14) |
где m – первоначальная масса пробы, г,
m1 - масса пробы после отмучивания, г.
3.2.5 Определение наличия в щебне (гравии) органических примесей
Испытания проводят по методике, описанной в п. 3.1.6, но из пробы предварительно отсеивают зёрна крупнее 20 мм.
3.2.6 Определение марки по дробимости щебня (гравия)
Данное испытание проводят с целью определения пригодности запол-
нителя по прочности для изготовления бетонов различных классов по проч-
ности при сжатии.
Испытания на дробимость проводится с помощью специального сталь-
ного цилиндра, «большого» или «малого», со съёмным дном и плунжером
(рисунок 3.4, таблица 3.2). Чаще применяется «большой» цилиндр диамет-
ром 150 мм, так как в «малом» можно испытывать щебень (гравий) крупно-
стью только до 20 мм.
Щебень (гравий) рассеивают на стандартные фракции (5-10, 10-20, 20-
40 мм) и отбирают от каждой пробы массой не менее 4 кг для «большого» цилиндра и не менее 0,5 кг для «малого».
22
Рисунок 3.4 - Цилиндр для испытания щебня (гравия) на дробимость
Таблица 3.2 – Размеры деталей на рисунке 3.4
|
|
|
|
В миллиметрах |
|
|
|
|
|
|
|
D |
d |
d1 |
H |
|
H1 |
87 |
75 |
73 |
75 |
|
70 |
170 |
150 |
148 |
150 |
|
120 |
Щебень (гравий) допускается испытывать как в сухом, так и в насы-
щенном водой состоянии. В первом случае аналитическую пробу высуши-
вают, а во втором – погружают в воду на 2 ч.
Студенты испытывают щебень в сухом состоянии, используя остатки на ситах, полученные при определении зернового состава щебня.
Пробу щебня (гравия) насыпают в цилиндр с высоты 50 мм так, чтобы после разравнивания верхний уровень материала примерно на 15 мм не до-
ходил до верхнего края цилиндра. В цилиндр вставляют плунжер. Верх плиты плунжера должен быть на уровне верхнего края цилиндра. Если они не совпадают, то удаляют или добавляют несколько зёрен щебня (гравия).
После этого цилиндр помещают на нижнюю плиту пресса.
Повышая нагрузку на (1 − 2) кН/с, доводят её до 200 кН (20,0 тс) при испытании в цилиндре диаметром 150 мм и до 50 кН (5,0 тс) при испытании в цилиндре диаметром 75 мм. После сжатия пробу высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем её просеивают через сито с отверстиями размером:
|
|
23 |
|
1,25 мм − для фракции 5 - 10 мм; |
|
||
2,5 мм |
-"- |
10 - 20 мм; |
|
5 мм |
-"- |
20 - 40 мм. |
|
Остаток на сите взвешивают. |
|
||
Коэффициент дробимости – Др вычисляют с погрешностью до 1 % по |
|||
формуле: |
|
|
|
Др = 100 · (m – m1)/ m, %, |
(3.15) |
||
где m – масса аналитической пробы щебня (гравия), г;
m1 – масса остатка на сите после просеивания раздробленной пробы щебня (гравия), г.
За результат принимают среднее арифметическое значение двух парал-
лельных испытаний.
При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, показа-
тель (коэффициент) дробимости Др вычисляют по формуле |
|
||
|
Др1а1 + Др2а2 + ... + Дрiаi |
|
|
Др = |
|
, %, |
(3.16) |
|
|||
|
а1 + а2 + ... + аi |
|
|
где Др1, Др2 ..., Дрi - показатели дробимости отдельных фракций щебня (гра-
вия), %;
а1, а2 . . ., аi - содержание фракций по массе в щебне (гравии) – частные остатки при определении зернового состава щебня (гравия), %.
По показателю дробимости определяется марка щебня (гравия) по дро-
бимости в соответствии с таблицами 3.3, 3.4, 3.5.
Таблица 3.3
Марка по дробимости щебня из |
Потеря массы при испытании, % |
||
осадочных и метаморфических |
в сухом состоянии |
в насыщенном во- |
|
пород |
дой состоянии |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
1 200 |
До 11 включ. |
До 11 включ. |
|
24
Продолжение таблицы 3.3
1 |
2 |
3 |
|
1 000 |
Св. 11 до 13 |
Св. 11 до 13 |
|
800 |
Св. 13 до 15 |
Св. 13 до 15 |
|
600 |
Св. 15 до 19 |
Св. 15 до 20 |
|
400 |
Св. 19 до 24 |
Св. 20 до 28 |
|
300 |
Св. 24 до 28 |
Св. 28 до 38 |
|
200 |
Св. 28 до 35 |
Св. 38 до 54 |
|
Таблица 3.4 |
|
|
|
|
|
||
Марки по дробимости щебня из |
Потеря массы при испытании, % |
||
из интрузивных |
из эффузивных |
||
изверженных пород |
|||
пород |
пород |
||
|
|||
1 400 |
До 12 включ. |
До 9 включ. |
|
1 200 |
Св. 12 до 16 |
Св. 9 до 11 |
|
1 000 |
Св. 16 до 20 |
Св. 11 до 13 |
|
800 |
Св. 20 до 25 |
Св. 13 до 15 |
|
600 |
Св. 25 до 34 |
Св. 15 до 20 |
|
Таблица 3.5 |
|
|
|
|
|
||
Марки по дробимости щебня из |
Потеря массы при испытании, % |
||
гравия и гравия |
щебня из гравия |
гравия |
|
1 000 |
До 10 включ. |
До 8 включ. |
|
800 |
Св. 10 до 14 |
Св. 8 до 12 |
|
600 |
Св. 14 до 18 |
Св. 12 до 16 |
|
400 |
Св. 18 до 26 |
Св. 16 до 24 |
|
3.2.7 Определение средней плотности щебня (гравия)
Из подготовленной высушенной пробы щебня (гравия) крупностью до
40 мм (зёрна крупнее 40 мм дробятся) берут навеску 1 000 г, погружают её в воду на 2 ч. Затем вынимают из воды, удаляют влагу с поверхности зёрен мягкой влажной тканью и сразу взвешивают сначала на настольных весах, а
затем на гидростатических весах, помещая пробу в сетчатый (перфорирован-
ный) стакан, погружённый в воду (см. рисунок 3.5).
25
1- Сетчатый (перфорированный) стакан; 2 - сосуд со сливом для воды;
3 - стакан с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана в воде; 4 - разновесы.
Рисунок 3.5 - Весы для гидростатического взвешивания
Среднюю плотность щебня (гравия) ρк вычисляют по формуле
|
m ρв |
|
|
ρк = |
|
, г/см3, |
(3.17) |
|
|||
|
(m1 – m2) |
|
|
где m – масса пробы в сухом состоянии, г; ρв – плотность воды, равная 1,00 г/см3;
m1 – масса пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г; m2 – масса пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г.
3.2.8 Определение насыпной плотности и пустотности щебня (гравия)
Высушенный щебень (гравий) насыпают в предварительно взвешен-
ный мерный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса, который сни-
мают стальной линейкой вровень с краями без уплотнения, после чего ци-
линдр со щебнем (гравием) взвешивают.
26
В зависимости от наибольшего номинального размера зёрен щебня
(гравия) применяют цилиндры в соответствии с таблицей 3.6.
Таблица 3.6
Наибольшая крупность щебня (гравия), мм |
10 |
20 |
40 |
Св. 40 |
Объём мерного цилиндра, л |
5 |
10 |
20 |
50 |
Насыпную плотность щебня (гравия) ρнк вычисляют с округлением до
10 кг/м3 по формуле:
ρнк = (m1 – m)/V, кг/м3, |
(3.18) |
где m – масса мерного цилиндра, кг;
m1 – масса мерного цилиндра со щебнем (гравием), кг;
V– объём мерного цилиндра, м3.
Насыпную плотность определяют два раза, при этом каждый раз берут
новую порцию щебня (гравия).
За результат принимают среднее арифметическое значение двух парал-
лельных испытаний.
Пустотность щебня (гравия) Vм.п. определяют расчётным путем на ос-
новании предварительно установленных значений средней плотности зёрен
ρк и насыпной плотности щебня (гравия) ρнк по формуле
Vм.п. = 100(1 – ρнк/ρк), %, (3.19)
при этом ρнк и ρк должны иметь одинаковые единицы (грамм на кубический сантиметр или килограмм на кубометр).
27
4 Заключение по результатам испытаний
4.1 Технические требования к песку для строительных работ
Технические требования к песку для строительных работ приведены в ГОСТ 8736 [5]. Кроме того, дополнительные требования к песку как мелкому заполнителю для тяжёлых и мелкозернистых бетонов приведены в ГОСТ
26633 [7].
Мелкие заполнители должны иметь истинную плотность зёрен от 2,0 до 2,8 г/см3.
Взависимости от значения номинальных показателей качества пески подразделяют на два класса − I и II.
Взависимости от зернового состава пески подразделяются на группы, приведённые в таблице 4.1.
Очень мелкий, тонкий и очень тонкий пески могут относиться только к классу II.
Таблица 4.1
Группа песка |
Модуль крупности |
Полный остаток на |
|
Мк |
сите № 063, % по массе |
||
|
|||
Повышенной крупности |
Св. 3,0 до 3,5 |
Св. 65 до 75 |
|
Крупный |
Св. 2,5 до 3,0 |
Св. 45 до 65 |
|
Средний |
Св. 2,0 до 2,5 |
Св. 30 до 45 |
|
Мелкий |
Св. 1,5 до 2,0 |
Св. 10 до 30 |
|
Очень мелкий |
Св. 1,0 до 1,5 |
До 10 |
|
Тонкий |
Св. 0,7 до 1,0 |
Не нормируется |
|
Очень тонкий |
До 0,7 |
- " - |
Содержание зёрен размером свыше 5 мм, свыше 10 мм и менее 0,16 мм не должно превышать указанных в таблице 4.2.
28
Таблица 4.2
Класс |
Группа песка |
Содержание зёрен крупностью |
|||
песка |
Св. 10 мм |
Св. 5 мм |
Менее 0,16 мм |
||
|
|||||
|
Повышенной крупности, |
0,5 |
5 |
5 |
|
I |
крупный и средний |
||||
|
|
|
|||
|
Мелкий |
0,5 |
5 |
10 |
|
|
Повышенной крупности |
5 |
20 |
10 |
|
|
Крупный и средний |
5 |
15 |
15 |
|
II |
Мелкий и очень мелкий |
0,5 |
10 |
20 |
|
|
Тонкий и очень тонкий |
Не допускается |
Не нормиру- |
||
|
ется |
||||
|
|
|
|
||
Количество пылевидных и глинистых примесей в песке для изготовле-
ния тяжёлого бетона не должно превышать значений, указанных в таблице
4.3.
Мелкий заполнитель при определении наличия органических примесей не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее эта-
лона.
Таблица 4.3
|
|
|
В процентах по массе |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание |
Содержание |
|
Класс |
|
пылевидных |
|||
Группа песка |
глины в |
||||
песка |
и глинистых |
||||
|
комках |
||||
|
|
|
частиц |
||
|
|
|
|
||
|
|
Повышенной крупности, крупный и |
2 |
0,25 |
|
I |
|
средний |
|||
|
|
|
|||
|
|
Мелкий |
31) |
0,35 |
|
|
|
Повышенной крупности, крупный и |
31) |
0,5 |
|
|
|
средний |
|||
II |
|
|
|
||
|
Мелкий и очень мелкий |
31) 2) |
0,5 |
||
|
|
||||
|
|
Тонкий и очень тонкий |
31) 2) |
1,0 |
|
|
Примечания. |
|
|
||
|
1) В песках для изготовления бетонов классов по прочности В60 и |
||||
выше содержание пылевидных и глинистых частиц должно быть не более |
|||||
2 %. |
|
|
|
|
|
|
2) Требование – по [7]. |
|
|
||
29
4.2 Технические требования к крупному заполнителю для тяжёлых бетонов
Технические требования к щебню (природному и из гравия или валу-
нов) и гравию приведены в ГОСТ 8267 [2], к щебню из отсевов дробления плотных горных пород – в ГОСТ 31424 [9]. Кроме того, дополнительные тре-
бования к ним как крупным заполнителям приведены в ГОСТ 26633 [7]. В
данном пособии требования приведена только часть требований.
Крупные заполнители для тяжёлых бетонов должны иметь среднюю плотность зёрен от 2,0 до 3,0 г/см3.
Крупные заполнители следует применять в виде раздельно дозируемых фракций при приготовлении бетонной смеси. Предусмотрены следующие ос-
новные фракции: от 5 (3) до 10, свыше 10 до 20, св. 20 до 40, св. 40 до 80 (70),
а также смесь фракций от 5 (3) до 20 мм. ГОСТ 31424 [9] предусматривает основные фракции от 5 (3) до 10 мм и св. 10 до 15 мм. По согласованию с потребителем допускается изготавливать другие смеси фракций, а также фракции св. 80 (70) до 120 мм и св. 120 до 150 мм. На практике можно встре-
тить также фракции щебня (3 – 15) мм и (5 – 15) мм.
Зерновой состав крупного заполнителя должен соответствовать таб-
лице 4.4, где d и D – наименьший и наибольший номинальные размеры зёрен.
Содержание отдельных фракций в крупном заполнителе в составе бе-
тона должно соответствовать указанному в таблице 4.5.
Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород, щебне из гравия и гравии не должно превышать значений, указанных в таблице 4.6.