Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Другое СтатьиСтатья "Определение зернового сотава и модуля крупности песка"

Статья "Определение зернового сотава и модуля крупности песка"

Скачать материал

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА И МОДУЛЯ КРУПНОСТИ ПЕСКА

Чечетенко Полина Александровна

студентка ГПОУ «Донецкий колледж

строительства и архитектуры»

Булатова Валентина Николаевна

научный руководитель

Аннотация.

В настоящее время в условиях реконструкции строительных объектов и жилищного фонда  увеличились объемы использования сырьевых материалов (вяжущих, заполнителей). Пески имеют широкую потенциальную область потребления и использования. Заполнители (кварцевые пески), на данный момент являются одним из самых широко используемых  строительных материалов, применяемых в строительстве  для производства строительных растворов и бетонов с повышенными  эксплуатационными характеристиками.

Ключевые слова: заполнители, кварцевый песок, гранулометрический состав, модуль крупности

Песок — это неорганическое вещество, имеющее естественное либо искусственное происхождение, подразделяющееся на частицы с размером <5 мм. Исследование химических, физических и механических свойств  кварцевых песков  позволяет применять их  в различных областях современной строительной индустрии. Например, в качестве мелких заполнителей для приготовления растворов и бетонов, а также в производстве стекла, керамики. Несмотря на достоинства материала, он обладает существенным недостатком, имеет разный модуль крупности. Исследование модуля крупности песка дает возможность правильно применять его в разных областях в строительстве и приготовлении растворов и бетонов. Кварцевый песок  имеет разный модуль крупности, что в дальнейшем определяет его применение. Например, в качестве мелких заполнителей для приготовления растворов и бетонов, а также в производстве стекла, керамики. Исследование модуля крупности песка дает возможность правильного и рационального  применения  его в разных областях в строительстве. Что означает модуль крупности песка? Модуль крупности позволяет подобрать материал, необходимый для получения требуемой стандартом подвижности растворной или бетонной смесей. Характеристики растворных и бетонных смесей зависят от его состава, а также технических особенностей. Для приготовления бетонов и растворов в качестве мелкого заполнителя используется песок. Использование песка в качестве заполнителя в растворных и бетонных смесях обязательно. От этого зависит подвижность растворной  и бетонной смесей с расходом цемента. Свойства бетонов  и строительных растворов в значительной степени зависят от качества мелкого заполнителя (песка), который вместе с крупным заполнителем (щебнем, гравием) образует каменный скелет, снижает усадку и расход вяжущего вещества при изготовлении строительных изделий. Согласно ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия» к мелкому заполнителю (песку) следует относить заполнитель с крупностью зерен от 0,14 до 5 мм. По своему происхождению пески бывают природные и искусственные, по плотности  (r0) в сухом неуплотненном состоянии - тяжелые (r0 > 1200 кг/м3) и пористые (r0 < 1200 кг/м3). Природный песок в зависимости от зернового состава бывает крупный, средний, мелкий и очень мелкий. Качество песка для бетонов и растворов зависит от различного физического состояния его, наличия посторонних примесей и оценивается по результатам лабораторных испытаний.

Целью работы является изучение и отработка  методики определения модуля крупности (гранулометрического состава) кварцевого песка, оценить качество мелкого заполнителя и сделать вывод о его пригодности в качестве заполнителя для растворов и  бетонов.

При помощи стандартного набора сит  путем рассеивания определяем  модуль крупности 2-х составов  кварцевых  песков различных месторождений. Состав №1 (г. Водиново), состав №2 (Краснолиманское месторождение).  По результатам проведенных испытаний установим   область применения данных песков в зависимости от их модуля крупности. Для проведения испытаний понадобится несложный набор оборудования и образцы песков.

Для проведения работы использую  лабораторное  оборудование:

весы технические, настольные, гиревые или ци­ферблатные, набор сит с сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 и с круглыми отверстиями диаметром 10,5 и 2,5 мм, сушильный шкаф.

Испытания провожу в строительной лаборатории, использую стандартный набор сит.

Подготовка пробы проводится согласно ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний».

1.  Взвешиваю пробу песка (2 кг) на весах,  высушиваю  до постоянной массы и просеиваю  через  сита с отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на ситах взвешиваю  и вычисляю  содержание в песке фракции гравия с размером зерен 5—10 мм и вы­ше 10 мм  в процентах по массе.

2. Просеиваю  песок  через сита размером 5 и 10 мм с целью определения содержания гравия в песке и отделения его от песка. Подготовленную пробу кварцевого песка  (1000 г)   рассеиваю  при помощи набора стандартных сит вручную.

3. Использую для исследований  два состава песков - №1 и №2. Гранулометрический (зерновой)  состав каждого из песков задается таблицей, приведенной ниже. Истинная плотность песка №1 равна 2,62 г/см3, насыпная – 1,43 г/см3, для песка №2 соответствующие показатели равны – 2,63 г/см3 и 1,54 г/см3.

Определяю частный остаток

Частный остаток – отношение остатка на данном сите к общей массе пробы.

где mi — масса остатка на данном сите, г;

т — масса пробы, г.

Зерновой состав песков №1 и №2 в виде частных остатков, % запишем в таблицу № 1

                                                                                                                Таблица №1

Номер состава песка

Размеры отверстий сит, мм

5

2,5

1,25

0,63

0,315

0,14

1

2,4

3,6

9,9

34,1

31

2

6,5

19,5

34,5

30

5

 

Пустотность песков рассчитаю  по следующей формуле:

η = (1 – ρнсис)·100.

Для песка №1 мы получим значение – 54,6%, и для песка №2 – 58,6%.

Определяю  полный остаток на сите

Полный остаток – алгебраическая сумма частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий.

Аi = ∑аi (3)

А5 = а5 ;

А2,5 = а5 + а2,5 = А5+ а2,5;

А1,25 = а5 + а2,5 + а1,252,5+ а1,25 ;

А0,63 = а5 + а2,5 + а1,25 + а0,63 = А1,25+ а0,63;

А0,315= а5 + а2,5 + а1,25 + а0,63 + а0,315 = А0,63+ а0,315;

А0,14 = а5 + а2,5 + а1,25 + а0,63 + а0,315 + а0,14 = А0,315+ а0,14;

А<0,14 = а5+ а2,5 + а1,25 + а0,63 + а0,31 5+ а0,14+ а<0,14 = А0,14+ а<0,14.

Полный остаток Ai на каждом сите рассчитаем как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий для просеивания зерен, и прибавим к этому остаток на данном сите. Формула для расчета следующая:

Ai = a2,5 + a1,25 + ··· +ai.

Согласно этой формуле вычислим полные остатки на ситах 2,5; 1,15; 0,53; 0,315 и 0,14 и представим данные в виде таблицы:

Зерновой состав песков №1 и №2 в виде полных остатков, % запишем в таблицу №2

                                                                                                               

                                                                                                                Таблица №2

Номер состава песка

Размеры отверстий сит, мм

5

2,5

1,25

0,63

0,315

0,14

1

2,1

5,7

16

48

80

2

4,6

19

46

61,5

72,2

 

Для характеристики песка используют интегральное понятие – модуль крупности Мк, который определяют как частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах: от 2,5 до 0,14 мм:

Мк = (A2,5 + A1,25 + A0,63 + A0,315 + A0,14)/100.

Соответственно, для песка №1 получим, что модуль крупности Мк  равен 1,51, а для песка №2 модуль крупности Мк  равен 2,03.

Окончательные характеристики исследуемых  песков приведены в следующей таблице № 2:

                                                                                                                Таблица №2

Свойства

Состав № 1

Состав № 2

Насыпная плотность,г/см3

1,43

1,54

Истинная плотность, г/см3

2,62

2,63

Пустотность, %

54,6

58,6

Модуль крупности

1,51

2,03

Полный остаток на сите № 063 % ,по массе

16

46

Остаток на сите № 014, по массе, %

80

72,2

Характеристика по ГОСТ

Очень мелкий

Крупный

 

В заключение приведем график зернового состава песков №1 и №2, а также предельные кривые согласно ГОСТ 10268‑72.

 

 

Рисунок с графиками

Рисунок 1. График зернового состава песков

На рисунке заштрихованной областью обозначены значения допустимых характеристик песков и зеленые кривые – это предельные кривые для песков. Из исследуемых мною составов  песков, песок №2 полностью удовлетворяет  требованиям по ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия», песок №1 – выходит за границы и должен быть признан для использования в растворах, производстве стекла и керамики, однако при добавке в него крупнозернистого песка (поскольку по графику мы видим недостаток крупных зерен: от 0,63 до 1,25 мм) его можно вполне использовать в бетонных работах.

 

Итоги исследования: 

1.     Данные полученных измерений позволяют построить кривую рассеивания, которая характеризует гранулометрический состав песка и дает возможность понять, для каких целей его  можно  рационально и экономически обоснованно использовать в строительстве.

2.     Анализ песка по размеру зерен  (модулю крупности) имеет важное значение в строительстве, так как его характеристики позволяют установить марку материала и пригодность использования в строительстве.

3.     Качество песка очень важно. Применение несоответствующего по качеству песка (вне соответствия с проектными требованиями) приводит к снижению качества.

 

 

 

Список используемых источников

1. ДСТУ Б В.2.7-32-95. Песок плотный природный для строительных материалов, изделий, конструкций и работ. Технические условия.– К.: Будстандарт, 1997 – 44с.

2.  Микульский В.Г. и др. Строительные материалы: Учебное издание – М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 2004. – 536 с.

3.  Комар А.Г. и др. Строительные материалы и изделия: Учеб. для вузов– М.: Высшая школа, 1988. – 527 с.

4.  ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний».

5.  ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Пожаловаться на материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Проверен экспертом

Общая информация

Скачать материал

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.