Примеры. Пример 5.1.Зерновой состав песков № 1 и № 2 приведен в табл

Пример 5.1. Зерновой состав песков № 1 и № 2 приведен в табл. 5.1. Определить полные остатки, модуль крупности и пригодность песков для приготовления бетона.

Таблица 5.1. Зерновой состав песков № 1 и № 2 в виде частных остатков, %

Решение: Полный остаток А_iна каждом сите определяем как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отвер­стий плюс остаток на данном сите по формуле

А_i = а _{2, 5} + а _{1, 25} + а _{0, 63} + … + а _i

Полные остатки для песка № 1, %:

А _{2, 5} = 3; А _{1, 25} = 3 + 22 = 25;

А _{0, 63} = 3 + 22 + 20 = 45;

А _{0, 315} = 3 + 22 + 20 + 36 = 81;

А _{0, 16} = 3 + 22 + 20 + 36 + 11 = 92.

Полные остатки для песка № 2, %:

А _{2, 5} = 1, 5; А _{1, 25} = 1, 5 + 11 = 12, 5;

А _{0, 63} = 1, 5+ 11 + 12 = 24, 5;

А _{0, 315} = 1, 5 + 11 + 12 + 26 = 50, 5;

А _{0, 16} = 1, 5 + 11 + 12+ 26 + 37 = 87, 5.

Модуль крупности:

для песка №1

для песка №2

Анализируя полученные значения по полному остатку на сите размером отверстия 0, 63 мм и модулю крупности, отметим: песок № 1 пригоден для приготовления бетона. Песок № 2 относится к группе мелких песков, поэтому его зерновой состав следует улуч­шить добавкой крупнозернистого песка или каменных высевок.

Пример 5.2. Два вида песка с приблизительно одинаковым модулем крупности имеют истинную плотность р_и.п = 2, 64 г/см³, а среднюю плотность р' _н.п = 1, 64г/см³и р" _н.п = 1, 52 г/см³.

Какой из этих песков предпочтительнее в качестве мелкого заполнителя для бетона и почему?

Решение: Определяем пустотность каждого вида песка:

Песок первого вида, обладающий меньшей пустотностью, более предпочтителен для бетона, так как потребует меньшего расхода цемента на 1 м³бетона.

Пример 5.3. В двух стеклянных мерных цилиндрах производилось определение набухания песка при насыщении водой по ГОСТ 8736-93. Исходный объем уплотненного песка в каждом из цилиндров составлял V = 5 см³, после набухания в воде в течение 15 ч объем песка составлял V₁ = 6., 0 и V₂ = 6., 01 и см³.

лял V = 5 см³, после набухания в воде в течение 15 ч объем песка составлял V_l = 6, 0 и V₂ = 6, 01 см³.

Определить приращение объема песка при набухании.

Решение: Приращение объема песка за счет его набухания при насыщении водой:

в первом цилиндре

∆ V₁ =

во втором цилиндре

∆ V₂ =

Тогда в среднем приращение объема песка за счет его набухания составит

∆ V₂ = %

Пример 5.4. Рассчитать приращение объема песка при увлажнении его до 2 и 6 %, если насыпная плотность песка в сухом состоянии р_н.с = 1490 кг/м³, а во влажном состоянии - соответственно р'_н.в = 1195 и р" _н.в = 1155 кг/м³.

Решение: Масса 1 м³ песка при влажности соответственно 2 и 6%

m ^‘_в = m_с · 1, 02 = 1490 · 1, 02 = 1520 кг;

m^”_в = m_с · 1, 02 = 1490 · 1, 06 = 1579 кг

Объем влажного песка:

м³;

м³.

Тогда приращение объема песка

∆ V’ = V^’_в – V_c = 1, 27 – 1, 0 = 0, 27 м³;

∆ V^” = V^” _в – V_c = 1, 37 – 1, 0 = 0, 37 м³.

Пример 5.5. Цементное тесто при (В/Ц)_ц = 0, 26 и цементно-песчаный раствор состава 1: 2 по массе при (В/Ц)_р = 0, 42 имели одинаковый расплыв конуса на стандартном встряхивающем столике. Стандартные образцы из раствора, испытанные в возрасте 28 суток, показали средний предел прочности при сжатии R_ср.сж = 31, 6 МПа. Использованный цемент имел активность R_ц = 42 МПа. Определить водопотребность песка и коэффициент качества песка.
Решение: Водопотребность песка

В_п = %

коэффициент качества песка

А_п =

где (Ц/В)_р =1: (Ц/В)_{р = 1: 0, 42 = 2, 38.}

Пример 5.6. Вычислить влажность песка по результатам следующего опыта. Навеска влажного песка т_в = 1 кг погружена в мерный цилиндр емкостью 1 л, наполненный водой до отметки 0, 5 л. Вода в нем в результате этого поднялась до отметки 0, 92 л.

Заранее определена истинная плотность песка р_и.п = 2, 60 кг/л.

Решение: Увеличение уровня воды в мерном сосуде при погружении песка

∆ V = V_вп - V_в = 0, 92 - 0, 5 = 0, 42 л.

Масса сухого песка т _с = т _в — т_с W, отсюда

т _с = .

Абсолютный объем песка V_а.п.. = ,

где m_В -= 1 кг - масса влажного песка; W - влажность песка в долях от массы сухого песка.

Объем воды во влажном песке до погружения его в воду

V_п.в = ∙ W.

Увеличение уровня воды в цилиндре произошло за счет вытеснения ее абсолютным объемом песка и объемом воды в песке

∆ V = V_а.п + V_п.в ∙ ∙ W.

Решая это уравнение относительно W, получим

W = или 6, 1 %

Пример 5.7. Водоцементное отношение стандартного раствора на вольском песке состава 1: 2 (расплыв конуса на встряхивающем столике, равный 170 мм) (В/Ц)_в.р = 0, 42, а раствора на исследуемом песке — (В/Ц)_и.р = 0, 48. Какова водопотребность песка? Дать характеристику песка.

Решение: Водопотребность песка

В_п = %.

Песок среднезернистый.

Задачи

5.1. По гранулометрическому составу песков (частные остатки, %), приведенному в табл. 5.2, дать заключение об их соответствии требованиям ГОСТ 8736-93. Определить пустотность песков и модуль крупности, если истинная плотность песка № 1 (№ 2) — 2680 (2650) кг/м³, насыпная плотность песка № 1 (№ 2) — 1560 (1390) кг/м³.

Таблица 5.2. Гранулометрический состав песков

5.2. Пользуясь данными табл. 5.3, вычислить полные остатки, модуль крупности и определить пригодность песка № 1 и № 2 для приготовления бетона.

Таблица 5.3. Зерновой состав песков в виде частных остатков, %

5.3. Построить кривые просеивания песка № 3 и № 4, подсчитав полные остатки на ситах, и нанести их на график. Определить модуль крупности песков. Зерновой состав песков в виде частных остатков принять по данным табл. 5. 3.

5.4. Подсчитать полные остатки на стандартных ситах и модуль крупности песка № 6, приняв зерновой состав песка по данным табл. 5.3.

5.5. Определить полный остаток на сите 0, 315 мм, модуль крупности песка а также его пригодность для приготовления бетона при следующих значениях частных остатков на ситах:

5.6. Модуль крупности песка есть частное от деления на 100 суммы полных остатков (выраженных в процентах), начиная с сита с размером отверстий 2, 5 мм и кончая ситом с размером отверстий 0, 14 мм:

М_кр = ,

где А_{2, 5}; А_{1, 25} и т. д. – полные остатки на ситах, %

Вывести формулу для определения модуля крупности песка по частным остаткам.

5.7. Масса пробы сухого песка перед мокрым просеиванием была равна 1000 г, а после мокрого просеивания высушенный песок имел массу 928 г.

Пригоден ли этот песок для бетона согласно требованиям ГОСТ 8736-93?

5.8. Как изменится расход влажного песка по массе при приготовлении строительного раствора, если сухого песка по расчету требовалось 1580 кг/м³, а производственный песок имел влажность 5 %?

5.9. Рассчитать приращение объема песка от увлажнения его до влажности 10 %, если насыпная плотность сухого песка 1550 кг/м³, а влажного — 1280 кг/м³.

5.10. На основании проведенных испытаний установлено: песок среднезернистый влажностью 5, 6 % имеет насыпную плотность 1, 56 г/см³ и
пустотность 39 %.

Определить, до какой отметки поднимается вода в мерном цилиндре емкостью 1, 0 л, наполненном водой до отметки 0, 6 л, если в него будет погружена навеска влажного песка массой 1, 0 кг.

5.11. Насыпная плотность сухого песка 1510 кг/м³. Подсчитать насыпную плотность песка при увлажнении его до 6 %, если известно, что при влажности 6 % объем песка на 27 % больше по сравнению с сухим.

5.12. Насколько увеличится объем 50 т песка при увлажнении до 5 %, если насыпная плотность сухого песка 1450 кг/м³, а увлажненного — 1200 кг/м³?

Крупный заполнитель. В качестве крупного заполнителя при приготовлении бетона применяют гравий и щебень из горных пород и щебень из гравия. Гравий представляет собой рыхлую смесь выветрившихся горных пород. Щебень получают путем дробления плотных горных пород и гравия. При приготовлении бетонов могут также использоваться гравийно-песчаные смеси, щебень из пористых пород (туфа, пемзы и др.), искусственные пористые заполни тели (керамзит, аглопорит и др.) и заполнители из отходов про­мышленности (шлаков, отходов горнорудной промышленности др.). Заполнители снижают расход вяжущего вещества в бетоне уменьшают усадку и ползучесть бетона. Пористые заполнители в бетоне улучшают его теплотехнические свойства.

Наибольшее влияние на свойства бетона оказывает зерновой состав крупного заполнителя. В зависимости от крупности зерен щебень (гравий) подразделяют на фракции: 5...10, 10...20, 20...40, 40...70, 70...120. Зерновой состав заполнителя определяют просеиванием через набор сит с отверстиями d, 0, 5(d + D), D, 1.25D. Если заполнитель загрязнен примесями, то пробу при рассеве одновременно промывают водой. По полученным данным строят кривую просеивания заполнителя и наносят ее на график. По расположению кривой просеивания на графике делают заключение о пригодности щебня для приготовления бетона.