Определение зернового состава крупного заполнителя бетона – щебня

Материал:щебень.

Приборы и приспособления:весы лабораторные технические, стандартный набор сит с диаметром отверстий 5, 10, 20, 40, 70 мм.

Порядок проведения работы

Метод основан на рассевечерез набор стандартных сит предварительно высушенной пробы крупного заполнителя.
Перед просеиванием отвешивают высушенную пробу заполнителя массой 5 кг. Собирают набор сит в колонку, располагая сита с более крупными отверстиями над ситами с более мелкими отверстиями. Высыпают пробу заполнителя на сито с наибольшим диаметром отверстий 70 мм и проводят просеивание ручным или механическим способом, при этом толщина слоя заполнтителя на ситах не должна быть более 1/3 высоты борта сита.Пробу просеивают небольшими порциями (частями).Просеивание считают законченным,если при неоднократном встряхивании сита из него не выпадают зерна запонителя.Продолжительность просеивания не должна превышать 15 мин.
После просеивания взвешивают остатки на каждом сите, вычисляют в процентах частные (а₅, а₁₀, а₂₀, а₄₀) и полные (А₅, А₁₀, А₂₀, А₄₀) остатки, и устанавливают наибольшую и наименьшую крупность щебня.

Частные остатки, %: a_i= (m_i/m)·100,

где a_i – частный остаток, %; m_i – масса остатка на данном сите, кг; m – масса просеиваемой навески, кг.

По известным значениям частных остатков рассчитывают полные остатки, %, на каждом сите: А_i= а₇₀ +…+ a_i ,

где а₇₀ +…+ a_i – частные остатки на всех ситах с большими размерами отверстий плюс остаток на данном сите, %. Результаты записывают в таблицу 1.

Таблица 1- Полные и частные остатки щебня на ситах

Остаток на сите	Размеры отверстий сит, мм
					Прошло через сито 5
Частный:
кг
%
Полный, %

За наибольшую крупность заполнителя (D_наиб) принимают размер отверстий того сита, на котором полный остаток не превышает 5 % просеиваемой пробы, а за наименьшую крупность (D_наим) – размер отверстия нижнего сита, полный остаток на котором составляет не менее 95 %. Кроме того, вычисляют значения 0,5(D_наим + D_наиб) и 1,25 D_наиб. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в пределах, указанных в таблице 2.

Таблица 2- Зерновой состав щебня

Размер контрольных сит	Dнаим	0,5(Dнаим + Dнаиб)	Dнаиб	1,25 Dнаиб
Полный остаток на ситах, % по массе	от 90 до 100	от 30 до 80	до 10	до 0,5

Рис. 1. График зернового состава щебня

Для оценки зернового состава щебня по результатам просеивания строят кривую просеивания и сравнивают ее со стандартной областью допустимых колебаний гранулометрического состава крупного заполнителя (рис. 1).

2. Определение содержания в щебне пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен

Сущность метода заключается в ручном отборе зерен щебня, толщина или ширина которых меньше длины в три и более раз.

Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы определяют для фракции щебня 10…20 мм. Для этого отбирают навеску массой 1 кг. От взятой навески отбирают зерна, у которых один размер (толщина и ширина) в три раза и более раза меньше двух других.

Взвешивают все отобранные пластинчатые и игловатые зерна, а также отдельно – все остальные зерна.

Содержание пластинчатых и игловатых зерен, %:

П=m/(m+m₁)×100,

где m – масса зерен пластинчатой и игловатой формы, г; m₁ – масса остальных зерен, г.

Щебень по форме зерен подразделяют на три группы (табл. 3)

.

Таблица 3- Допустимый показатель наличия в щебне зерен пластинчатой формы

Группа щебня по форме зерен	Максимальное содержание зерен пластинчатой и игловатой формы, % по массе, не более
Окатанная
Кубовидная
Улучшенная
Обычная

3. Определение зернового состава мелкого заполнителя бетона – песка

Материалы: природный или искусственный песок.

Приборы и приспособления:весы лабораторные технические, стандартный набор сит с диаметром отверстий 0,16; 0,315; 0,63; 1,25; 2,5 и 5 мм.

Порядок проведения работ

Из пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 2,5 мм, отбирают навеску 1000 г и просеивают ее ручным или механическим способом через комплект сит, последовательно расположенных по мере уменьшения размера отверстий в ситах 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16. Просеивание считается законченным, если через сито на чистый лист бумаги за 1 мин проходит не более 0,1 % зерен песка от общей массы просеиваемой навески.

Остатки песка на каждом сите взвешивают и вычисляют частные остатки на каждом сите с точностью до 0,1 % по формуле:
a_i= (m_i/m)·100,

где a_i – частный остаток, %; m_i – масса остатка на данном сите, г; m – масса просеиваемой навески, г.

По известным значениям частных остатков рассчитывают полные остатки, %, на каждом сите:

А_i= а_2,5 +…+ a_i ,
где а_2,5 +…+ a_i – частные остатки на всех ситах с большими размерами отверстий плюс остаток на данном сите, %.

Результаты рассева заносят в таблицу 4

Таблица 4- Полные и частные остатки песка на ситах

Остаток на сите	Размеры отверстий сит, мм
2,5	1,25	0,63	0,315	0,16	Прошло через сито0,16
Частный:
г
%
Полный, %

Рис. 2. График зернового состава песка

Для оценки зернового состава песка и его пригодности для приготовления бетона результаты просеивания (по полным остаткам) наносят на график (рис. 2). Если кривая, характеризующая зерновой состав испытуемого песка, располагается в заштрихованной части графика, то такой песок признают годным для приготовления бетона. Если кривая располагается выше заштрихованной части, то песок считается мелким, а если ниже – крупным. В песке для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм. Зерен размером от 5 до 10 мм не должно быть более 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через сито № 016, не должно превышать 10 %.
Вычисляют модуль крупности зернового состава песка с точностью до 0,1 по формуле: М_к=(А_2,5+А_1,25+А₀₆₃+А₀₃₁₅+А₀₁₄)/100,

где А_2,5, А_1,25, А₀₆₃, А₀₃₁₅, А₀₁₄ – полные остатки на ситах, %.

Пески для строительных работ (ГОСТ 8736-93) в зависимости от зернового состава подразделяют на следующие группы, представленные в табл. 5.

Таблица 5-Классификация песка по зерновому составу

Группа песков	Мк	Полный остаток на сите № 063, % по массе	Водопотребность, %
Очень крупный Повышенной крупности Крупный Средний Мелкий Очень мелкий Тонкий Очень тонкий	Свыше 3,5 3,0…3,5 2,0…3,0 2,0…2,5 1,5…2,0 1,0…1 ,5 0,7…1,0 До 0,7	Свыше 75 65…75 45…65 30-45 10-30 до 10 не нормируется не нормируется	4…6 4…6 6…8 8…10 и более более 10

ВЫВОД:

Контрольные вопросы

1. Что называется крупным заполнителем бетона?

2. Чем отличается щебень от гравия?

3. Классификация крупных заполнителей.

4. Перечислите свойства щебня и охарактеризуйте их.

5. Как взаимосвязаны свойства крупного заполнителя и свойства бетона?

6. Дайте определение мелкого заполнителя бетонов.

7. Какие виды песков Вы знаете?

8. Чем характеризуется крупность песка?

9. От чего зависит пустотность песка?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10