Работа 15. Определение зернового состава песка

Цель работы: определить зерновой (гранулометрический) состав и модуль крупности песка.

Общие положения

Зерновой состав песка является важнейшим показателем его качества, от которого зависят пустотность песка, расход цемента и эффективность применения данного песка в бетоне. Зерновой состав песка определяют просеиванием через стандартный набор сит с отверстиями на свету 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. При этом остаток на сите с отверстиями 5 мм должен отсутствовать. Влажный песок плохо просеивается через сита, поэтому определение зернового состава производят после высушивания пробы песка до постоянной массы

Методика выполнения работы

Пробу песка сушат в сушильном шкафу при температуре 110±20 °С до постоянной массы. В соответствии с ГОСТ 8735-88 определяют возможное содержание в песке фракций крупных зерен гравия: пробу песка просеивают через сита с отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций гравия с размером зерен от 5–10 мм (Гр₅, %) и свыше 10 мм (Гр₁₀, %) по формулам:

где  M₁₀ – остаток на сите с круглыми отверстиями диаметром 10 мм, г; M₅ – остаток на сите с круглыми отверстиями диаметром 5 мм, г;  M – масса пробы, г.

Среднюю пробу песка, прошедшего через сито с размером отверстий 5 мм, массой 1 кг просеивают через сита с размером отверстий 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм, начиная с самого крупного сита. На каждом сите получают остаток (a_i), который взвешивают. Эти остатки называют частными и обо­значают соответственно а_2,5, а_1,25, … (индекс обозначает размер отверстий сит). Частный остаток на каждом сите рассчитывают:

где  m_i – остаток на данном сите, г;   m – масса просеиваемой навески, г.

Затем вычисляют полные остатки на сите (Ai)– количество песка (в граммах и в процентах от массы навески), которое осталось бы на сите, если бы всю навеску песка просеивали только на нем, без других сит. Полный остаток на сите (в %) считают, суммируя частные остатки на этом сите и на всех ситах с более крупными отверстиями:

где a_2,5+ a_1,25+ a_0,63+…+ai – частные остатки на ситах с большим размером отверстий, начиная с сита с отверстием диаметром 2,5, 1,25 мм  и т.д., %; ai – частный остаток на данном сите, %.

Характеристикой зернового состава песка является модуль крупности (М_к) – условная оценка песка, размер зерен которого менее 5 мм. Модуль крупности песка вычисляют по формуле:

где А_2,5, А_1,25, А_0,63, А_0,315 и А_0,16 – полные остатки на ситах, %.

Модуль крупности песка, применяемого в качестве мелкого заполнителя для бетона, нормирован (табл. 20). По графику зернового состава определяют, обеспечивает ли данный состав песка плотнейшую упаковку. По величине модуля крупности и полному остатку на сите с отверстиями размером 0,63 мм определяют принадлежность песка к той или иной группе по крупности, а также область его использования в бетонах определенной прочности. Не рекомендуется использовать песок для бетонов с М_к< 2,0 и для растворов с М_к < 1,2.

Материалы и оборудование

Исследуемый песок; стандартный набор сит; весы технические, точность взвешивания 0,005 г; сушильный шкаф.

Форма записи результатов

Результаты испытаний заносят в лабораторный журнал по следующей форме и в виде табл. 21:

Масса пробы песка­ ­­­____ г.

Содержание зерен гравия с размером зерен крупнее 10 мм ___ г, ___ %.

Допускается по ГОСТ 8736-2014 ­­­____%.

Содержание зерен гравия размером зерен от 5–10 мм     ___ г, ___ %.

Допускается по ГОСТ 8736-2014 ­­­____%.

Таблица 21. Зерновой состав песка

По данным табл. 21 строят график зернового состава песка и область оптимальных зерновых составов песков (рис. 8).  Определяют модуль крупности песка; по полным остаткам на ситах определяют соответствие зернового состава песка требованиям ГОСТ 8736-2014.

Рис. 8. График зернового состав исследуемого песка

Выводы:

________________________________________________________________