Определение зернового состава мелкого заполнителя

 

4.1.1 Подготовка к испытанию

 

Аналитическую пробу песка массой не менее 2000 г высушивают до постоянной массы.

 

4.1.2 Проведение испытания

 

Высушенную до постоянной массы пробу песка (не менее 2000 г) просеивают через сита с круглыми отверстиями диаметрами 10 и 5 мм. Остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций гравия с размером зерен от 5 до 10 мм (Гр₅) и св. 10 мм (Гр₁₀) в процентах по массе:

 

Гр₁₀ = М_{10 *} 100 / М, (6)

 

Гр₅ = М_{5 *} 100 / М, (7)

 

где М₁₀, М₅ – остатки на ситах с круглыми отверстиями соответственно диаметром 10 и 5 мм, г;

М – масса пробы, г.

 

Из пробы песка, прошедшего через указанные выше сита, отбирают навеску массой не менее 1000 г и просеивают через набор сит 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм механическим или ручным способом.

Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1% общей массы просеиваемой навески. Окончание процесса при ручном просеивании определяют, интенсивно встряхивая каждое сито над листом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом практически не наблюдается падения зерен песка.

 

4.1.3 Обработка результатов

 

По результатам просеивания вычисляют:

- частный остаток на каждом сите (а_i) в процентах по формуле:

 

а_i = m_{i *} 100 / m, (8)

 

где m_i – масса остатка на данном сите, г;

m – масса просеиваемой навески, г;

 

- полный остаток на каждом сите (А_i) по формуле:

 

A_i = а_2,5 + а_1,25 + ... + а_i, (9)

 

где а_2,5, а_1,25, а_i – частные остатки на соответствующих ситах;

 

- модуль крупности песка (М_к) по формуле:

М_к = (А_2,5 + А_1,25 + А_0,63 + А_0,315 + А_0,16) / 100, (10)

 

где А_2,5, А_1,25, А_0,63, А_0,315, А_0,16 – полные остатки на ситах с отверстиями 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм, %.

 

Результат определения зернового состава песка оформляют в соответствии с таблицей6 и изображают графически в виде кривой просеивания согласно рисунку 2.

 

Таблица 6 - Зерновой состав песка

Остаток	Остатки на ситах, % по массе	Проход через сито с сеткой № 0,16 (0,14), % по массе
2,5	1,25	0,63	0,315	0,16 (0,14)
Частный	а2,5	а1,25	а0,63	а0,315	а0,16	а0,16
Полный	А2,5	А1,25	А0,63	А0,315	А0,16	-

 

В зависимости от зернового состава песок подразделяют на следующие группы по крупности:

- I класс – очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний и мелкий;

- II класс – очень крупный (песок из отсевов дробления), повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий.

 

Рисунок 2- Кривая просеивания песков: a – полные остатки; D – размер отверстий контрольных сит

0,16

a, %

0,315

1,25

2,5

0,63

D, мм

Группа песка характеризуется значением модуля крупности, остатком на сите с сеткой № 0,63 и определяется по таблице 7.

 

Таблица 7 - Группы песка в зависимости от модуля крупности

Модуль крупности Mк	Полный остаток на сите № 0,63, % по массе	Группа песка
Св. 3,5	Св. 75	Очень крупный
3,0 – 3,5	65 – 75	Повышенной крупности
2,5 – 3,0	45 – 65	Крупный
2,0 – 2,5	30 – 45	Средний
1,5 – 2,0	10 – 30	Мелкий
1,0 – 1,5	До 10	Очень мелкий
0,7 – 1,0	Не нормируется	Тонкий
До 0,7	Не нормируется	Очень тонкий

 

Примечание. По согласованию предприятия-изготовителя с потребителем в песке II класса допускается отклонение полного остатка на сите № 0,63 от вышеуказанных, но не более чем на ± 5%; модуль крупности песков для тяжелых и мелкозернистых бетонов находится в пределах 1,5 – 3,25, причем для бетонов с прочностью от 20 до 35 МПа М_к должен быть не менее 2, а с прочностью 35 МПа и выше – не менее 2,5.

Содержание зерен крупностью свыше 10, 5 и менее 0,16 мм в соответствии с ГОСТ 8736 – 93 не должно превышать значений, указанных в таблице 8.

 

Таблица 8 - Содержание крупных включений и зерен размером менее 0,16 мм

Класс и группа песка	Содержание зерен крупностью, % по массе, не более
Св. 10 мм	Св. 5 мм	Менее 0,16 мм
I класс Повышенной крупности, крупный и средний Мелкий	0,5 0,5
II класс Очень крупный и повышенной крупности Крупный и средний Мелкий и очень мелкий Тонкий и очень тонкий	0,5 Не допускается	Не допускается	Не нормируется

 

 

4.2 Определение зернового состава крупного заполнителя

 

4.2.1 Проведение испытания

 

Навеску пробы, взятую по табл. 6 и высушенную до постоянной массы, просеивают ручным или механическим способом через сита с отверстиями, соответствующими номинальным размерам зерен данной фракции: 1,25D; D; 0,5(D + d);d, а также 2,5 и 1,25 мм. При отсутствии сит с отверстиями, диаметр которых точно равен 1,25D и 0,5(D + d), разрешается пользоваться ситами стандартного набора, размеры отверстий которых наиболее близки требуемым.

 

 

Таблица 9 - Навеска пробы крупного заполнителя

Наибольший номинальный размер зерен D, мм	Масса пробы, кг
Свыше 40

 

При механическом просеивании продолжительность должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1% общей массы просеиваемой пробы.

При ручном просеивании окончание определяют следующим образом: каждое сито интенсивно трясут над листом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом не наблюдается падения зерен щебня (гравия).

 

4.2.2 Обработка результатов

 

По результатам просеивания определяют частный остаток на каждом сите а_i, %, по формуле:

 

(9)

 

где т_i– масса остатка на данном сите, г;

т – масса пробы, г.

 

Полный остаток на каждом сите (А_i) определяют по формуле:

 

A_i = а_2,5 + а_1,25 + … + а_i, (10)

 

где а_2,5, а_1,25, а_i – частные остатки на соответствующих ситах.

 

Результаты просева заносят в таблица 10.

 

Таблица 10 - Результаты просева крупного заполнителя

Диаметр отверстий контрольных сит, мм	d =	0,5(d + D)=	D =	1,25D=
Частный остаток на сите, % по массе
Полный остаток на сите, % по массе

 

Полные остаткина контрольных ситах при рассеве щебня и гравия фракций от 5 (3) до 10 мм, св. 10 до 15 мм; св. 10 до 20 мм, св. 15 до 20 мм; св. 20 до 40 мм, св. 40 до 80 (70) мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267–93, указанным в таблице11, где d и D – наименьшие и наибольшие номинальные размеры зерен.

 

Таблица 11- Полные остатки на контрольных ситах

Диаметр отверстий контрольных сит, мм	d	0,5(d + D)	D	1,25D
Полные остатки на ситах, % по массе	90 – 100	30 – 60	До 10	До 0,5

 

Примечание. Для щебня и гравия фракций от 5 (3) до 10 мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм применяют дополнительно: нижние сита 2,5 мм (1,25), полный остаток на которых должен быть от 95 до 100 %; по согласованию изготовителя с потребителем допускается изготавливать щебень и гравий с полным остатком на сите 0,5 (d+ D) от 30 до 80 % по массе.

Для щебня и гравия фракций св. 80 (70) до 120 мм и св. 120 до 150 мм, а также для смеси фракций, выпускаемых по согласованию изготовителя с потребителем, полные остатки на контрольных ситах диаметром d, D, 1,25D должны удовлетворять указанным в таблице8, а соотношение фракций в смесях устанавливают по согласованию изготовителя с потребителем в соответствии с нормативными документами на применение этих смесей для строительных работ.

 

Вопросы для защиты лабораторной работы №2-4

 

1. Что называется щебнем?

2. Что называется гравием?

3. Какую роль в бетоне выполняет крупный заполнитель?

4. По каким основным показателям производится оценка качества крупного заполнителя?

5. В каких пределах должна быть плотность крупного заполнителя?

6. На что в значительной мере влияет плотность крупного заполнителя?

7. При выборе зернового состава крупного заполнителя необходимо исходить из какого основного требования?

8. Для определения зернового состава какой используют метод?

9. Чем характеризуется зерновой состав щебня (гравия) и на каких ситах?

10. Что такое частный остаток?

11. Что такое полный остаток и проход?

12. Что называется фракцией?

13. Какой размер отверстий сита принимают за наибольшую крупность зерен?

14. Какой размер отверстий сита принимают за наименьшую крупность зерен?

15. Кроме наибольшей и наименьшей крупности зерен еще какие вычисляют размеры зерен?

16. При выполнении лабораторной работы №3 какие использовались приборы и материалы?

17. Методика выполнения работы 2 (перечислить 5 пунктов).

18. Объяснить, как была заполнена таблица 10?

19. Объяснить, как была заполнена таблица 11?

20. Объяснить, как по таблице 11 построен нижеприведенный рисунок (область зернового состава щебня)?

21. Какой вывод о соответствии зернового состава испытываемого щебня согласно требования ГОСТа?