Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9
Лабораторная работа №5 __________________________________________________________________
Испытание природного песка для тяжелого бетона
5.1. Цель работы
Освоение методов определения параметров песка стандартными методами.
5.2. Содержание работы
5.3. Основные теоретические положения
Природный песок представляет собой рыхлую смесь зерен крупностью 0,145 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения прочных горных пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские, горные.
Для обычного бетона требования к природному песку следующие:
а) содержание в песке зерен, проходящих через сито 0,14 мм, не должно превышать 10 %, а содержание глинистых, илистых и пылевидных примесей, определяемых отмучиванием, не должно превышать 3 % по массе. Наиболее вредна примесь глины, обволакивающей зерна песка, так как она препятствует сцеплению с цементным камнем;
б) органические примеси (гумусовые и др.) допускают только в самом небольшом количестве, так как они понижают прочность и даже разрушают цемент. При обработке песка раствором едкого натра окраска раствора не должна становиться темнее цвета эталона.
Допускается содержание в песке сернокислых соединений в пересчете на SO3 — 2%.
Наличие в песке зерен крупнее 10 мм не допускается; зерен размером 5-10 мм должно быть не более 5 % (по массе).
В зависимости от крупности пески, пригодные для бетона, разделяются следующим образом (табл.5.1):
Таблица 5.1
|
Группа песка |
Модуль крупности, |
Полный остаток на сите |
|
Крупный |
3,52,5 |
5070 |
|
Средний |
2,52,0 |
3550 |
|
Мелкий |
2,01,5 |
2035 |
Если при определении группы песка по крупности он не отвечает полностью требованиям табл. 5.1, решающей является величина Мк.
В хорошем песке пустотность не должна превышать 38 %.
Самый большой объем песок занимает при влажности около 5-7%.
Природный песок применяют в качестве заполнителя в бетонах, штукатурных и кладочных растворах, а также для изготовления искусственных каменных материалов.
Определение истинной плотности песка
Истинная плотность песка определяется в пикнометре или с помощью прибора Ле-Шателье.
На технических весах взвешивают 100 г песка, высушенного до постоянного веса при температуре 105°С и охлажденного до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным хлористым кальцием. Прибор наполняют водой до нижней нулевой риски, причем уровень воды определяют по нижнему мениску. Каждую навеску песка всыпают через воронку прибора небольшими равномерными порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе, определенный по нижнему мениску, не поднимется до риски с делением 20 мл (или другим делением в пределах верхней градуированной части прибора). Это будет означать, что песок вытеснил объем воды в 20 см3.
Для удаления пузырьков воздуха прибор поворачивают несколько раз вокруг его вертикальной оси.
Остаток песка, не вошедший в прибор, взвешивают, все взвешивания производят с погрешностью до 0,01 г.
Истинную плотность вычисляют по формуле:
г/см3,
где m — масса навеска песка, г;
m1 —масса остатка песка, г;
V — объем вытесненной воды, см3.
Песок насыпают совком с высоты 10 см в предварительно взвешенный сосуд емкостью 1 л до образования над верхом сосуда конуса из песка, который затем снимают вровень с краями сосуда, после чего цилиндр с песком взвешивают.
Насыпная плотность песка н вычисляется по формуле:
где т — масса мерного сосуда, кг;
т1 — масса мерного сосуда с песком, кг;
V — объем сосуда, м3.
Определение пустотности песка
Пустотность (объем межзерновых пустот) песка в стандартном неуплотненном состоянии определяют на основании значений истинной плотности и насыпной плотности песка, установленных предварительно.
Пустотность песка (Vм.п) в процентах по объему вычисляют по формуле:
где — истинная плотность песка, г/см3;
н — насыпная плотность песка, кг/м3.
Влажность определяют путем сравнения массы песка в состоянии естественной влажности и после высушивания.
Навеску массой 1000 г песка насыпают в противень и сразу же взвешивают, а затем высушивают в этом же противне до постоянной массы.
Влажность песка (W) в процентах вычисляют по формуле
%
где т — масса навески в состоянии естественной влажности;
т1 — масса навески в сухом состоянии, г.
Песок обладает способностью сильно изменять объемную массу и объем при влажности, что должно учитываться при его дозировке (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость объемной массы песка от его влажности
Определение содержания в песке пылевидных и глинистых частиц
Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют по изменению массы песка после отмучивания частиц крупностью до 0,05 мм.
Суммарное содержание в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц определяется методом отмучивания, сущность которого состоит в том, что указанные частицы, будучи взмучены вместе с песком в воде, осаждаются значительно медленнее зерен песка и легко могут быть от него отделены.
Отвешивают 1000 г песка и высыпают в сосуд для отмучивания (рис. 2). Сосуд заливается водой с таким расчетом, чтобы высота слоя над песком была около 200 мм. Залитый водой песок выдерживают в течение 2 ч, перемешивая его несколько раз, и тщательно отмывают от приставших к зернам глинистых частиц.
После этого содержимое сосуда снова энергично перемешивают и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают, через два нижних отверстия, 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.
После отмучивания промытую навеску высушивают до постоянной массы т1.
Содержание в песке отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц (Потм) в процентах по массе вычисляют по формуле
%
где т — масса высушенной навески до отмучивания, г;
m1 — масса высушенной навески после отмучивания, г.
Рис. 2. Сосуд для отмучивания песка
Определение зернового состава и модуля крупности песка
Гранулометрический состав песка характеризуется процентным содержанием в нем зерен различного диаметра, и для его определения пользуются методом ситового анализа.
От пробы песка, прошедшего через сито с отверстием 5 мм отбирается навеска 1000 г и просеивается через комплект сит (2,5 мм; 1,25 мм; 0,63 мм; 0,315 мм; 0,14 мм). Просеивание считается законченным, если через сито с отверстиями 0,14 мм на чистый лист бумаги за 1 минуту проходит не более 0,1 % зерен песка от общей массы просеиваемой навески. Остатки песка на каждом сите взвешиваются и вычисляются частные остатки с точностью до 0,1 г и в % на каждом сите:
%
Полные остатки на каждом сите вычисляются в % как сумма частных остатков на всех предыдущих верхних ситах, начиная с сита 2,5 мм, и частного остатка на данном сите:
.
По полным остаткам в лабораторном журнале строят кривую просеивания песка и сравнивают ее со стандартной областью допустимого колебания зернового состава.
Крупность песка характеризуется модулем крупности, который с точностью до 0,01 вычисляется по формуле:
где А2,5, А1,25, А0,63, А0,315, А0,14 — полные остатки на сите с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и на ситах с сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,14, %.
Рис. 3. График зернового состава песка
5.4. Порядок выполнения работы:
5.5. Содержание отчета
1. Записать результаты испытаний
1.1. Определение истинной плотности песка
Навеска песка ___________ г.
Остатки после всыпания в прибор ___________ г.
Объем вытесненной жидкости______________ см3.
Истинная плотность песка (п) _______________г/см3.
1.2. Определение насыпной плотности
Масса сосуда кг.
Масса сосуда с песком кг.
Объем сосуда л.
Насыпная плотность песка (н) кг/л.
1.3. Определение пустотности песка (масса 100 г)
Пустотность песка (Vп) %
1.4. Определение влажности песка (масса по 500 г)
|
№ |
Масса песка, г |
Влажность, |
|
|
влажного |
сухого |
||
|
1 |
|||
|
2 |
Среднее значение влажности песка (W) %.
1.5. Определение содержания в песке пылевидных и глинистых частиц
(масса 1000 г)
Масса песка до отмучивания кг.
Масса песка после отмучивания и высушивания кг.
Содержание пылевидных и глинистых частиц (Потм) ______ %.
1.6. Определение зернового состава и модуля крупности песка
(навеска 1,5 кг, после просеивания через сито 5 мм — 1,0 кг)
|
Остатки на ситах |
Размеры отверстий сит, мм |
Прошло через сито 0,14 |
||||
|
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,14 |
||
|
Частные, г |
||||||
|
Частные, % |
||||||
|
Полные, % |
а) Содержание зерен от 5 до 10 мм %.
б) Построить кривую просеивания.
в) Модуль крупности: Мк =
2. Заключение (соответствие ГОСТу)
3. Подпись студента
Подпись преподавателя
5.6. Контрольные вопросы