III. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц.
Метод отмучивания
Сущность метода
Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют по изменению массы песка после отмучивания частиц крупностью до 0,05 мм.
Аппаратура
Весы по ГОСТ 29329 или ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный.
Цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном или сосуд для отмучивания песка (черт. 2).
Секундомер.
Подготовка к испытанию
Аналитическую пробу песка просеивают через сито с отверстиями диаметром 5 мм, песок, прошедший через сито, высушивают до постоянной массы и берут из него навеску массой 1000 г.
Проведение испытания
Навеску песка помещают в цилиндрическое ведро и заливают водой так, чтобы высота слоя воды над песком была около 200 мм. Залитый водой песок выдерживают в течение 40 мин, перемешивая его несколько раз, и тщательно отмывают от приставших к зернам глинистых частиц.
После этого содержимое ведра снова энергично перемешивают и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают сифоном полученную при промывке суспензию, оставляя слой ее над песком высотой не менее 30 мм. Затем песок снова заливают водой до указанного выше уровня. Промывку песка в указанной последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки будет оставаться прозрачной.
При использовании сосуда для отмучивания испытание проводят в той же последовательности. При этом воду в сосуд наливают до верхнего сливного отверстия, а суспензию сливают через два нижних отверстия.
|
|
|
После отмучивания промытую навеску высушивают до постоянной массы т1.
Обработка результатов
Содержание в песке отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц в процентах по массе вычисляют по формуле
где т — масса высушенной навески до отмучивания, г;
m1 — масса высушенной навески после отмучивания, г.
IV. Определение насыпной плотности
Насыпную плотность определяют путем взвешивания песка в мерных сосудах.
Аппаратура
Весы по ГОСТ 24104 или платформенные весы.
Сосуды мерные цилиндрические металлические вместимостью 1 л (диаметр и высота 108 мм) и вместимостью 10 л (диаметр и высота 234 мм).
Шкаф сушильный.
Линейка металлическая по ГОСТ 427.
Сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.
Подготовка к испытанию
При определении насыпной плотности в стандартном неуплотненном состоянии при входном контроле испытания проводят в мерном цилиндрическом сосуде вместимостью 1 л, используя около 5 кг песка, высушенного до постоянной массы и просеянного через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. При определении насыпной плотности песка в партии для перевода количества поставляемого песка из единиц массы в объемные единицы при приемочном контроле испытания проводят в мерном цилиндрическом сосуде вместимостью 10 л. Песок испытывают в состоянии естественной влажности без просеивания через сито с отверстиями диаметром 5 мм.
|
|
|
Проведение испытания
При определении насыпной плотности песка в стандартном неуплотненном состоянии песок насыпают совком в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 10 см от верхнего края до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка снимают вровень с краями сосуда металлической линейкoй, после чего сосуд с песком взвешивают.
При определении насыпной плотности песка в партии для перевода количества поставляемого песка из единиц массы в объемные единицы песок насыпают совком в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 100 см от верхнего края цилиндра до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка снимают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд с песком взвешивают.
Обработка результатов
Насыпную плотность песка (rн) в кг/м3 вычисляют по формуле
m1 ¾ m
rн = ¾¾¾¾ , (2.76)
где
m — масса мерного сосуда, кг;
m1 — масса мерного сосуда с песком, кг;
|
|
|
V — объем сосуда, м3.
Определение насыпной плотности песка производят два раза, при этом каждый раз берут новую порцию песка.
Примечание. Насыпную плотность песчано-гравийной смеси определяют по ГОСТ 8269.
V. Расчет состава тяжелого бетона
Расчет состава бетона имеет целью получить бетон заданной прочности, а бетонную смесь заданной степени удобоукладываемости при наименьшем расходе цемента.
Состав бетона выражают весовыми или объемными (менее точными) соотношениями между цементом, количество которого принимается за единицу, и заполнителями: песком, гравием (щебнем), Содержание воды характеризуется водоцементным отношением.
Пример выражения состава бетона (1 :2:4) при В/Ц = 0,5. Иногда состав бетона выражают весовыми количествами материалов в 1 м3 уложенной (уплотненной) бетонной смеси.
Различают два состава бетона: номинальный, рассчитанный для сухих материалов, и полевой (рабочий), для которого учитывается естественная влажность материалов.
Подбор состава бетона производится в такой последовательности:
1) определяют водоцементное (или цементноводное) отношение;
2) устанавливают расход цемента и воды на 1 м бетонной смеси;
|
|
|
3) вычисляют расход заполнителей на 1 м3 бетонной смеси;
4) проверяют подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси и вносят поправки в расход мате риалов для получения требуемой подвижности;
5) находят номинальный состав бетонной смеси;
6) пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на полевой;
7) приготавливают образцы, и проверяют прочность бетона испытанием пробных образцов.
Определение расхода цемента и воды на 1 м бетонной смеси. Вычисляют цементноводное отношение, отвечающее требуемой прочности (марке) бетона.
Затем устанавливают ориентировочный расход воды (водопотребность), обеспечивающий получение бетонной смеси заданной степени подвижности или жесткости. При определении водопотребности жестких смесей (с осадкой конуса 0—1 см) пользуются специальными таблицами. Водопотребность подвижных смесей (с осадкой конуса более 1 см) можно определить по графику.
График построен для бетона на портландцементе, гравии и песке средней крупности. При другом виде цемента и заполнителей вносят соответствующие коррективы в расход воды.
Определение расхода мелкого и крупного заполнителей. Для этого задаются условием, что сумма абсолютных объемов составляющих бетонную смесь, должна быть равна 1000 л.
Сумма абсолютных объемов цемента, воды и песка выражает абсолютный объем цементного раствора. Если учесть, что при .получении абсолютно плотного бетона пустоты в крупном заполнителе заполняются цементным раствором, можно приравнять потребный объем раствора на 1 м бетонной смеси объему пустот в крупном заполнителе.
Проверка подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси. После предварительного расчета состава делают пробный замес бетонной смеси (объемом 10 л), определяют осадку конуса и удобоукладываемость. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то делают новый расчет, увеличивая количество цемента порциями по 10% от первоначально взятого и одновременно добавляя количество воды, соответствующее цементноводному отношению. Если же смесь оказалась слишком подвижной, то добавляют песок и гравий порциями по 10% от первоначально взятой, проверяя при этом каждый раз осадку конуса и удобоукладываемость.
Рекомендуется при подборе состава бетона одновременно производить несколько замесов с количеством песка и гравия, равным расчетному, а также с увеличенным и уменьшенным содержанием песка на 10 и 20%. Из этих составов выбирают тот, для которого требуется меньший расход цемента при заданной подвижности смеси.
Пересчет номинального состава бетонной смеси на полевой. Номинальный состав бетонной смеси пересчитывают на полевой на основании установленной естественной влажности песка и гравия (щебня).
Количество влажных заполнителей увеличивают настолько, чтобы содержание в них сухого материала равнялось расчетному, а количество вводимой в замес воды уменьшают на величину, равную содержанию воды в заполнителях.
Проверка прочности бетона. Из подобранного состава бетонной смеси готовят бетонные образцы — кубы размером 20X20X20 см, уплотняя при этом смесь вибрированием или штыкованием. До момента испытания образцы нужно выдерживать в нормальных условиях.
Испытание кубов производят на гидравлическом прессе в 28-дневном возрасте. При срочных работах или в случае применения быстротвердеющих цементов производят испытания образцов в возрасте 1 и 3 дней.
VI. Определение истинной и средней плотности.
Истинная плотность ρ (прежнее название – удельный вес) – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот. Определяют по формуле ρ = m / V, где m – масса материала, кг; V – абсолютный объем, занимаемый материалом (без пор и пустот), м3. Истинная плотность жидкостей и материалов, полученных из расплавленных масс (металла, стекла, а также гранита, мрамора и других подобных горных пород), практически соответствует их плотности в естественном состоянии, а пористых материалов – приводится к абсолютно плотному состоянию искусственным путем.
Истинная плотность – свойство, которое контролируются только при геологической разведке.
Для горных пород, служащих сырьем при производстве облицовочных материалов, не имеет решающего значения при их оценке. Однако этот показатель позволяет косвенно выявить другие свойства камня, например вычислить его пористость.
Для определения истинной плотности камня его необходимо получить в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор. Простейший способ заключается в измельчении камня до такой степени, пока каждая его частица не будет иметь внутри себя пор. С этой целью вначале отбирают куски горной породы общей массой не менее 1 кг, тщательно очищают их щеткой от пыли и затем измельчают до крупности менее 5 мм, после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученную пробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, перемешивают и сокращают до 30 г. Оставшуюся пробу вновь измельчают в порошок в фарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры, после чего отвешивают две навески по 10 г каждая. Каждую навеску насыпают в пикнометр (пикнос – плотный, метрео – измеряю, дословно с греческого «измеритель плотности») и заливают дистиллированной водой, заполняя пикнометр не более чем на половину объема. Затем его ставят на песчаную ванну или в водяную баню и кипятят содержимое в течение 15—20 мин для удаления пузырьков воздуха. После этого пикнометр обтирают насухо, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки дистиллированной водой и взвешивают на лабораторных весах. Далее прибор освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной водой и вновь взвешивают.
Истинную плотность р, кг/м3, вычисляют по формуле
ρ = mρВ / (m + m1 – m2) · 1000,
где m – навеска порошка, высушенного до постоянной массы, г; m1 – масса пикнометра с дистиллированной водой, г; m2— то же, с навеской и дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г; р„ – истинная плотность воды: рв = 1 г/см3.
Средняя плотность γ (прежнее название – объемная масса) – масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и пустотами. Определяется по формуле γ = m / V1, где m – масса материала, кг; V1 – объем материала в естественном состоянии, м3. Средняя плотность металла и стекла практически равна их истинной плотности, у большинства строительных материалов она, как правило, меньше (из-за наличия пор).
Для каждого материала стандарты устанавливают значение влажности, при котором вычисляют среднюю плотность, необходимую для расчета пористости, теплопроводности и теплоемкости материалов, определения стоимости их перевозок и расчета прочности конструкций с учетом их собственной массы.
Истинная и средняя плотности широко используемых материалов показаны в табл. 1.
Средняя плотность – физическое свойство облицовочного камня, используемое обычно при его общей характеристике. Этим показателем пользуются при вычислении массы изделий из камня по их объему или при определении объема, когда известна масса изделий. Кроме того, используя среднюю плотность, определяют пористость камня и некоторые другие показатели. Особенно важное значение имеет это свойство для горных пород, используемых при производстве стеновых материалов, где значение этого показателя не должно превышать 2100 кг/м3.
Для определения средней плотности берут пять образцов кубической формы с размером ребра 40—50 мм или цилиндры диаметром и высотой 40—50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц и высушивают до постоянной массы, после чего взвешивают на настольных (гирных) или циферблатных весах. Затем измеряют размеры кубов или цилиндров камня и вычисляют объемы образцов.
Среднюю плотность каждого образца вычисляют по формуле, приведенной в § 2. Средняя плотность горной породы будет средним арифметическим результатом определения этой характеристики для пяти образцов. Значения средней плотности у наиболее распространенных видов облицовочного камня СНГ даны в приложении.
Среднюю плотность сыпучих (рыхлых) материалов (цемента, извести, песка, гравия, щебня) называют насыпной средней плотностью (прежнее название – насыпная объемная масса). В объем сыпучих материалов включают не только объем пор в самом материале, но и пустот между зернами или кусками материала.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 939; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!