Гранулометрический состав заполнителей

Гранулометрическим (зерновым) составом сыпучего материала называют выраженное в процентах или частях содержание в этом материале зёрен определенного размера (фракций). Зерновой состав определяют просеиванием материала через набор сит, ус­тановленный стандартом на этот материал. Для испытания песка используют сита с отверстиями: 5.0, 2.5, 1.25, 0.63, 0.315, 0.16 мм. Зная зерновой состав песка, можно определить, к ка­кой группе по крупности зерен он относится. Рассев песка осу­ществляется до момента прекращения падения зерен. После окон­чания просеивания остатки песка на каждом сите (частные ос­татки) взвешивают с точностью до 1 г. Затем с точностью до 0.1 % вычисляют полные остатки на каждом сите. Полным называ­ют остаток, который был бы на данном сите, если бы просеива­ние проводилось только через него. Полный остаток численно равен сумме всех частных остатков на данном сите и всех выше­лежащих:

A₁ = a_0.16 + ... + а_1.25 + а_2.5 .

Результаты рассева записывают в журнал и строят кривую рассева, согласно которой судят о пригодности испытуемого песка для приготовления бетона.

На основании данных зернового состава рассчитывают модуль крупности песка по формуле

М'= (А _2.5 + А _1.25 + Ао.63 + А _0.315 + А₀.₁₆) / 100

По модулю крупности определяют группу песка (ГОСТ 8736-85).

Для определения зернового состава крупного заполнителя применяют сита с отверстиями диаметром: 5, 10, 20, 40 70 мм. Нахождение частных и полных остатков после рассева производится аналогично испытаниям для мелкого заполнителя.

Крупный заполнитель характеризуется наименьшей и наибольшей крупностью. Наибольшую и наименьшую крупность заполнителя характеризуют размерами отверстий сит, полные остатки на ко торых, определяемые по кривой просеивания, составляют соответственно

5% (Dmax) и 95 % (Dmln).

Заполнитель называют однофракционным, если наименьшая и наибольшая крупность его зерен близки и представляют собой размеры отверстий смежных сит стандартного набора: 5... 10, 10.. .20, 20.. .40 мм и т.д.

Зерновой состав называется непрерывным, если при последовательном просеивании пробы заполнителя через стандартный на бор сит получают остатки на всех ситах, т.е. если в смеси заполнителя имеются зерна всех фракций от Dmln до Dmax. Если же какие-либо фракции отсутствуют, то зерновой состав называют прерывистым. Пример прерывистого зернового состава смесь фракций щебня или гравия крупностью 5...10 и 20...40 мм.

Содержание вредных примесей

К вредным примесям, содержание которых в песке и щебне ограничивается ГОСТами, относятся пылевидные, глинистые, илистые, органические и глина в комках. Глинистые, пылевидные примеси в песке при использовании его для бетонов повышают водопотребность смесей с последующим снижением прочности. Содержание этих примесей определяют методом отмучивания или пипеточным методом.

Методом отмучивания определяют суммарное содержание частиц размером менее 0.05 мм. Сущность метода состоит в многократной промывке песка или щебня от примесей (отмучивании) и сравнении первоначальной массы песка с массой его после промывки.

Для испытаний из средней пробы, высушенной до постоянной массы, берут навеску 100 г. Навеску помещают в сосуд для отмучивания (рис.2.9.1) и заливают водой так, чтобы высота слоя воды над заполнителем была около 200 мм.

Рис.2.9.1.Сосуд для отмучивания песка

1 - сливные отверстия;

2 - переливное отверстие

Песок выдерживают в воде около 2 часов, периодически перемешивая. После этого содержимое сосуда снова перемешивают и оставляют в покое на 2 мин. Затем мутную воду сливают, оставляя слой воды не менее 30 мм. Воду сливают через сливные отверстия 1 в сосуде. Песок промывают в такой последовательности до тех пор, пока сливаемая вода не станет прозрачной.

Промытый песок высушивают до постоянной массы и вычисляют содержание в нем примесей:

П_отм = ( m₁, m₂ )/ m₁ • 100 , где m₁, m₂ - массы навески до и после отмучивания. г.

Пипеточный метод состоит в следующем. Навеску песка отмы­вают от глины определенным количеством воды. Из получившейся водной суспензии пипеткой отбирают небольшую пробу, которая выпаривается. После выпаривания определяют массу сухого ос­татка (пыль, глина), по которой рассчитывают содержание при­месей в песке.

Органические примеси, находящиеся в заполнителе, замедляют скорость твердения и снижают прочность бетонов и растворов. Присутствие органических примесей в заполнителе можно обнаружить с помощью раствора гидроксида натрия NaOH. Раствор щелочи при этом окрашивается в жёлто-коричневый цвет. При окрашивании жидкости с песком в жёлтый или коричневый цвет её цвет сравнивают с цветом эталона.

Определение содержания в крупном заполнителе пылевидных, илистых и органических примесей осуществляют теми же метода­ми, что и для мелкого заполнителя.