При рассеве песка на стандартном наборе сит получились следующие остатки. Необходимо вычислить частные, полные остатки, определить модуль крупности песка и дать заключение о соответствии песка как мелкого заполнителя для тяжелого бетона.
Варианты исходных данных для определения зернового состава песка и проверки его соответствия приведены в таблице 3.10.
Пример выполнения задания
Результаты рассева песка на контрольных ситах
| Размер отверстий сит, мм | 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | Прошло через сито 0,16 мм |
| Остатки на ситах, г |
Решение. На основании результатов ситового анализа определяем частные и полные остатки на контрольных ситах в процентах.
Определим массу просеиваемой навески как сумму остатков на всех ситах и поддоне:
S 
= 30 + 180 + 320 + 210 + 240 + 20 = 1000 г.
Частный остаток на сите с размером отверстий 2,5 мм
= 30 / 1000 · 100 = 3 % и т. д.
Полный остаток на сите № 2,5 равен соответствующему частному остатку, т.е.
Полный остаток на сите № 1,25 равен сумме частных остатков на данном сите и сите № 2,5, т.е.
Результаты расчетов сведены в таблице.
Результаты расчета частных и полных остатков песка
| Размер отверстий контрольных сит | 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | Поддон |
| Частные остатки, % | ||||||
| Полные остатки, % |
Модуль крупности песка
Полученные результаты в виде кривой просеивания наносим на стандартный график зернового состава песка.
График зернового состава и кривая просеивания песка
Нанесенная на график кривая просеивания, характеризующая зерновой состав данного песка, расположена в области песков, пригодных в качестве мелкого заполнителя тяжелого бетона класса В15 и выше, вблизи нижней границы крупных песков.
Вывод: в соответствии с ГОСТ 8736-93 данный песок по модулю крупности 
= 2,5 и полному остатку на сите 0,63 равному 53 % относится к группе крупных песков (модуль крупности св. 2,5 до 3,0; полный остаток песка на сите с сеткой № 063 св. 45 до 65 %); по содержанию зерен крупностью менее 0,16 мм соответствует I классу (содержание зерен крупностью менее 0,16 мм – не более 5 %).
Пример 8. Рассев щебня на контрольных ситах дал следующие результаты. Определить частные и полные остатки на ситах, найти наибольшую и наименьшую крупность щебня и проверить соответствие его зернового состава требованиям, предъявляемым к крупному заполнителю тяжелого бетона.
Варианты исходных данных для определения зернового состава щебня и проверки его соответствия приведены в таблице 3.11.
Пример выполнения задания
Результаты рассева щебня на контрольных ситах
| Размер отверстий контрольных сит, мм | Прошло через сито 5 мм | ||||
| Остатки на ситах, кг | 0,9 | 10,1 | 6,5 | 1,8 | 0,7 |
Решение. По заданным остаткам на ситах определяем общую массу просеиваемой навески как сумму остатков на всех ситах, включая поддон:
= 0,9 + 10,1 + 6,5 + 1,8 + 0,7 = 20 кг.
После этого находим частные и полные остатки на каждом сите в процентах.
Результаты расчета частных и полных остатков песка на контрольных ситах
| Размер отверстий контрольных сит | Поддон | |||
| Частные остатки, % | 4,5 | 50,5 | 32,5 | 3,5 |
| Полные остатки, % | 4,5 | 87,5 | 96,5 |
По найденным полным остаткам определяем наибольшую 
и наименьшую 
крупности щебня. За наибольшую крупность принимается размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 5 %. За наименьшую крупность принимают размер отверстий первого из сит, на котором полный остаток не менее 95 % (сквозь которое проходит не более 5 % просеиваемой навески).
В данном случае 
= 40 мм; 
= 5 мм.
Полусумма и равна (40 + 5) / 2 = 22,5 мм; принимаем ближайший размер ячейки стандартного сита, т.е. 20 мм.
1,25 = 1,25 · 40 = 50 мм.
Характеристики зернового состава щебня
| Диаметр отверстий контрольных сит, мм | = 5 мм |
0,5 ( + ) = 22,5 мм |
= 40 мм |
1,25 = 50 мм |
| Полные остатки на ситах, % по массе | 96,5 | 4,5 |
По данным рассева щебня и расчета полных остатков на указанных ситах строим график зернового состава щебня (пунктирная линия), нанося его на область плотных смесей (заштрихованная область).
График зернового состава щебня
График зернового состава данного щебня расположен в заштрихованной области (область плотных смесей).
Вывод: Данный щебень соответствует по зерновому составу требованиям, предъявляемым к крупному заполнителю тяжелого бетона.
Пример 9. Расход цемента равен 300 кг на 1 м 3 бетона, водоцементное отношение В/Ц = 0,6. Химически связанная цементом вода составляет 15 % от его массы. Определить пористость затвердевшего бетона.
Решение. Количество воды в 1 м 3 бетонной смеси:
В = 300 . 0,6 = 180 кг или 180 дм 3 .
Количество воды, химически связанной цементом:
В1 = 300 . 0,15 = 45 кг или 45 дм 3 .
Количество свободной воды, не вступившей в химические реакции с цементом:
В2 = 300 – 45 = 135 дм 3 .
Следовательно, объем пор, образованных избыточной водой затворения, в 1 м 3 бетона будет равен Vп = 135 дм 3 .
Пористость затвердевшего бетона без учета гелевых пор в цементном камне и пор, образованных воздухом, который вовлекается в бетонную смесь при ее перемешивании:
Ответ: пористость затвердевшего бетона 13,5 %.
Пример 10. Номинальный состав цементного бетона (по объему) 1:2,2:3,1 при водоцементном отношении В/Ц = 0,45. Сколько необходимо материалов для приготовления 150 м 3 бетона при расходе на 1 м 3 бетона 390 кг цемента? Влажность песка 6 %, щебня – 2 %. Насыпные плотности компонентов бетона: цемента – 1,3 т/м 3 ; песка – 1,6 т/м 3 ; щебня – 1,5 т/м 3 .
Решение. Находим насыпной объем цемента, расходуемого на 1 м 3 бетона:
м 3 .
Насыпной объем сухого песка, расходуемого на 1 м 3 бетона:
м 3 .
Насыпной объем сухого щебня, расходуемого на 1 м 3 бетона:
м 3 .
Расход воды на 1 м 3 бетона: 
т или 0,176 м 3 .
Расход цемента на 150 м 3 бетона: 
т.
Расход песка влажностью 6 % на 150 м 3 бетона:
т.
Воды в песке содержится: 
т или 9,5 м 3 .
Расход щебня с влажностью 2 % на 150 м 3 бетона:
т.
Воды в щебне содержится: 
т.
Всего вносится воды вместе с заполнителями:
т или 13,7 м 3 .
Расход воды на 150 м 3 бетона: 
м 3 .
Дата добавления: 2014-12-02 ; просмотров: 11893 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
1.1.Определение зернового состава песка
Зерновой состав песка характеризуется процентным содержанием зерен различного размера. Для его определения пробу песка 2 кг высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы и просеивают через сита с размерами ячеек 5 и 10 мм. Остатки на ситах взвешивают, вычисляют содержание в песке частиц гравия размером 5. 10 мм и более 10 мм с округлением до 0,1% по массе:
где Гр10 — содержание частиц размером более 10 мм, %; Гр5 — содержание частиц размером 5. 10 мм, %; G10— остаток на сите с размером ячейки 10 мм, г; G5 — остаток на сите с размером ячейки 5 мм, г; G — масса пробы песка, г.
Затем берут пробу песка массой 1 кг из прошедшего через сито с размером ячейки 5 мм и просеивают ее через стандартный набор сит. В этом наборе верхнее сито с размером ячейки 2,5 мм имеет круглые отверстия, а все остальные — квадратные со следующими размерами ячейки, мм: 1,25, 0,63, 0,315, 0,16. Просеивание можно выполнять вручную или механизированным способом. Процесс просеивания считают законченным, если через сито на чистый лист бумаги за 1 мин проходит не более 0,1 % зерен песка от общей массы просеиваемой навески или при встряхивании сита песок практически не просеивается.
Остатки песка на каждом сите взвешивают и вычисляют частные остатки
на каждом сите с точностью до 0,1 % по формуле:
m 1 — масса остатка на данном сите, г;
m — масса просеиваемой навески, г.
Полные остатки Аi определяют как сумму частных остатков на всех ситах с большим размером отверстий, включая остаток на данном сите по формуле:
где: а2,5 + … + a i – частные остатки на ситах с большим размером отверстий, начиная с сита с размером отверстий 2,5 мм, %;
ai – частный остаток на данном сите, %.
Опытные данные и результаты расчетов заносят в журнал лабораторных работ.
Для оценки зернового состава песка и его пригодности для приготовления бетона результаты просеивания (по полным остаткам) наносят на стандартный график (рис.25).
1 — нижняя граница крупности песка (модуль крупности 1,5); 2 — нижняя граница крупности песка (модуль крупности 2,0) для бетонов класса В15 и выше; 3 — нижняя граница крупности песка (модуль крупности 2,5) для бетонов класса В25 и выше; 4 — верхняя граница крупности песков (модуль крупности 3,25)
Рисунок 25 — График зернового состава песка
Полученные точки соединяют линией. Песок считается пригодным для изготовления бетона, если полученная линия располагается в заштрихованной части графика. Если кривая располагается выше заштрихованной зоны, то песок считается мелким, если ниже — крупным.
1.2. Определение модуля крупности песка
Модуль Мкр крупности песка определяют с точностью до 0,1 по формуле:
На основании проведен ых экспериментально-расчетных работ делается вывод о группе песка согласно классификации песков по зерновому составу (табл.14,15 прил.3) и о возможности применения данного песка для тяжелого бетона, даются рекомендации по коррекции зернового состава песка.
По результатам лабораторных определений делается заключение о свойствах песка и соответствии его требованиям для применения в тяжелых бетонах.
Пример оценки результатов лабораторных определений: Песок относится к группе средних песков. Нанесенная на график кривая просеивания, характеризующая зерновой состав данного песка, расположена в области песков, пригодных в качестве мелкого заполнителя тяжелого бетона класса В15 и выше, вблизи нижней границы крупных песков.
Зерновой состав – содержание по массе групп зерен (фракций) рыхлых и дробленных минеральных минералов различной крупности по отношению к массе исследуемого образца материала.
Песчаный материал содержит в своем составе гравийные частицы крупнее 5 мм, пылевидную и глинистую фракции мельче 0,05 мм.
Необходимое оборудование: лабораторные весы; набор сит с круглыми отверстиями диаметром 10; 5 и 2,5 мм и сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,14; сушильный шкаф.
Проведение испытания. Подготовленную аналитическую пробу песка не менее 2000 г высушивают до постоянной массы и просеивают через сита с круглыми отверстиями диаметрами 10 и 5 мм.
Остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций гравия с размером зерен от 5 до 10 мм ( 
) и свыше 10 мм ( 
)в процентах по массе по формулам:
; (1)
; (2)
где 
— остаток на сите с круглыми отверстиями диаметром 10 мм, г; 
— остаток на сите с круглыми отверстиями диаметром 5 мм, г; 
— масса пробы, г.
Из части пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, отбирают навеску массой не менее 1000 г для определения зернового состава песка.
Подготовленную навеску песка насыпают в колонку сит с круглыми отверстиями 2,5 мм и с сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм, закрывают крышкой и просеивают вручную или механическим способом посредством горизонтального встряхивания. Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1 % общей массы просеиваемой навески. При механическом просеивании его продолжительность для применяемого прибора устанавливают опытным путем.
Полноту просеивания фракций песка проверяют встряхиванием каждого сита над листом бумаги до тех пор, пока частицы не перестанут падать через сито. Затем выпавшие на бумагу частицы ссыпают на следующее сито с меньшими отверстиями. Так проводят просеивание песка, переходя от фракции к фракции, до его полного рассева. Просеивание считают законченным, если при этом практически не наблюдается падения зерен песка.
Фракции, оставшиеся после просеивания на каждом сите и прошедшие в поддон, пересыпают в подготовленные сосуды и взвешивают с точностью до 0,01 г.
Массы всех фракций суммируют и полученную сумму сравнивают в массой песка, взятой для опыта. Расхождение между ними допускается не более 1%. Потерю песка при просеивании разносят по фракциям пропорционально их массе. В случае, когда отклонение суммы масс фракций от взятой пробы составляет более 1%, то опыт рекомендуется повторить с новой пробой.
Частные остатки на каждом сите 
(%) определяют с точностью до 0,1% по формуле
, (3)
где 
— масса соответствующей фракции на данном сите, г; 
— масса сухой пробы песка, г.
Результаты ситового анализа песка следует привести в табл. 1.
Результаты просеивания средней лабораторной пробы песка(пример)
| Наименование показателей | Содержание частиц, оставшихся на ситах с диаметром отверстий, мм | Сумма | |||||||
| 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | менее 0,16 | ||||
| Масса фракции, г | 7,5 | 13,0 | 24,0 | 86,0 | 168,0 | 106,5 | 72,0 | 21,0 | |
| Масса фракции после распределения потерь, г | 7,5 | 13,0 | 24,1 | 86,3 | 168,7 | 107,0 | 72,3 | 21,1 | |
| Частный остаток, % | 1,5 | 2,6 | 4,8 | 17,2 | 33,8 | 21,4 | 14,5 | 4,2 | |
| Полный остаток, % | — | — | 4,8 | 22,0 | 55,8 | 77,2 | 91,7 | — | — |
Примечание. Масса средней лабораторной пробы 500 г.
По результатам опыта строят кривую просеивания песка (рис. 2).
Допускается при геологической разведке навеску рассеивать после предварительной промывки с определением содержания пылевидных и глинистых частиц. Содержание пылевидных и глинистых частиц включают при расчете результатов рассева в массу частиц, проходящих через сито с сеткой № 016, и в общую массу навески. При массовых испытаниях допускается после промывки с определением содержания пылевидных и глинистых частиц и высушивания навески до постоянной массы просеивать навеску песка (без фракции гравия) массой 500 г.
Полный остаток на каждом сите 
(%) определяют как сумму частных остатков на всех предшествующих ситах и данном сите
, (4)
где 
— частные остатки на соответствующих ситах, %.
Модуль крупности песка 
– условная оценка песка по крупности, представляющая частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах, начиная с сита размером отверстий 2,5 мм и кончая ситом размером отверстий 0,14 мм, вычисляемая с точностью до 0,1
, (5)
где 
— полные остатки на ситах с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и на ситах с сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,16, %.
В зависимости от величины модуля крупности и полного остатка на сите с отверстиями 0,63 мм природные пески делятся на группы (табл. 2).
