Работа 17. Определение истинной
плотности и пустотности песка
Цель работы: определить истинную плотность и
пустотность песка.
Общие положения
Истинная плотность (ρ, кг/м3, г/см3) –
отношение массы материала к
его объему в абсолютно плотном состоянии, т.е. без учета пор, пустот и трещин. Истинная
плотность песка (плотность высушенных зерен) зависит от их пористости и
минералогического состава и обычно находится в пределах 2,0–2,8 г/см3.
Пустотностъ песка, или объем межзерновых пустот можно рассчитать, зная
насыпную и истинную плотность сухого песка. Пустотность песка влияет на расход
цемента (чем меньше пустотность, тем меньше расход цемента), водопотребность,
пластичность и плотность растворной смеси. В доброкачественном песке для
производства сухих строительных смесей пустотность не должна превышать 38 %.
При монофракционном составе крупных песков их пустотность может достигать 45–48
%. Для получения высококачественных растворных смесей и растворов такие пески
требуют корректировки зернового состава.
Методика выполнения работы
Определение
истинной плотности. Определение истинной плотности аеска выполняют
пикнометрическим методом в двух–трех
параллельных опытах, с последующим расчетом среднего значения.
Образец песка массой 30 г высушивают в сушильном
шкафу при температуре 100–110 °С до
постоянной массы.
Взвешивают на технических
весах чистый и высушенный пикнометр. Помещают с помощью воронки 4–5 г песка в
пикнометр (причем необходимо, чтобы
частицы материала не задерживались в горлышке пикнометра и на его стенках).
Взвешивают пикнометр с песком на технических весах.
Наливают в пикнометр
дистиллированную воду, чтобы жидкость покрывала песок и на ⅓ объема не доходила
до горлышка пикнометра. Подсоединяют его к струйному вакуум-насосу на 60–120
мин. Отсоединяют пикнометр от струйного вакуум-насоса, заполняют его
дистиллированной водой до метки и взвешивают на технических весах.
Вместо вакуумирования с
применением струйного вакуум-насоса
пикнометр с песком и дистиллированной водой кипятят 15–20 мин до
удаления пузырьков воздуха. После этого пикнометр охлаждают до комнатной
температуры, обтирают его поверхность сухой тряпкой. Доливают в пикнометр
дистиллированную воду до метки и взвешивают на технических весах.
Удаляют содержимое
пикнометра, тщательно его промывают и доливают дистиллированную воду до метки и
взвешивают на технических весах. Определение истинной плотности цементного
камня проводят по формуле:
где m1 – масса пустого пикнометра,
г; m2 – масса пикнометра с навеской, г; m3 – масса пикнометра с
навеской и жидкостью, г; m4 – масса пикнометра с
жидкостью, г; ρк – плотность керосина, г/см3.
Проводят
два–три
параллельных опыта и по результатам вычисляют среднее значение истинной
плотности песка.
Определение пустотности песка. Расчет
пустотности песка в стандартном неуплотненном состоянии (Vп, %) производят по формуле:
где γ – объемная насыпная масса песка в стандартном
неуплотненном состоянии, кг/м3; ρ
– плотность песка, кг/м3.
Материалы и оборудование
Песок массой 30 г ; дистиллированная вода;
пикнометры объемом 50 мл; воронка; весы технические, точность взвешивания 0,005 г ; сушильный шкаф;
струйный вакуум-насос (или электрическая плитка).
Форма записи результатов
Результаты определения истинной плотности и
пустотности песка записывают в табл. 23.
Таблица 23. Определение
истинной плотности и пустотности песка
Выводы:
_________________________________________________________________