Лабараторные работы(практикум)

(опал, кремень, гипс, ангидрит, слюды, хлориты и др.). Их выявля-

У

ют при петрографическом исследовании с разборкой зерен песка

под микроскопом и использованием для распознавания минералов

химических реактивов или других методов.

Т

Задания

Н

Задание 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ПЕСКЕ

Б

ПЫЛЕВИДНЫХ И ГЛИНИСТЫХ ЧАСТИЦ

Пылевидные и

глинистые частицы

имеют размеры не

более

й

0,05 мм и по крупности соизмеримы с частицами цемента, поэтому

при разбавлении цемента повышается водопотребность, снижается

прочность цементного камня. Кроме того, глинистые примеси (с

размером частиц менее 0,005 мм) покрывают поверхность зерен

р

песка, ухудшая сцепление с н

цементного камня. При содержа-

нии в песке глины в виде комков сн жается морозостойкость бето-

нов и растворов.

ми

Содержание указанных п имесей определяют методом отмучи-

промывают

вания по ГОСТ 8735. Сущн сть метода состоит в том, что навеску

сухого песка

, затем высушивают и определяют относи-

и

тельную потерю массыо.

з

m

Содержан е о муч ваемых пылевидных и глинистых примесей в

процентах по массе вычисляют по формуле

о

Потм

m m1

100 ,

(8.1)

п

где

m – масса навески сухого песка до отмучивания, г;

Р

m1– масса высушенной навески песка после отмучивания, г.

Приборы и материалы

Методика испытаний

Берут навеску сухого песка массой 1000 г, помещают ее в специ-

У

альный стандартный сосуд (рис. 8.1) и заливают водой до верхнего

сливного отверстия.

В этом положении песок для размо-

Н

кания примесей необходимо выдер-

жать в течение 2 ч, перемешивая его

несколько раз. С целью ускоренияТла-

бораторной работы описанная опера-

ция выполняется заранее лаборантом, и

й

студенты получают возможность сразу

приступить к отмучиванию.

и

Отмучивание состоитБв энергичном

2 – переливное отверс ие

перемеш ван

содержимого сосуда,

быстрее

они оседают. Считается,

после чего его оставляют в покое на

2 мин. Ско ость падения взвешенных

Рис. 8.1. Сосуд для отмучива-

о

частиц в воде зависит от их массы и

ния песка:

разме в: чем крупнее частицы песка,

1- сливные отверстия;

тем

ч через 2 мин после перемешивания

в слое воды над песком ос аю ся только частицы мельче 0,05 мм.

з

Их сливают вместе с водой через нижние отверстия сосуда. При

этом над песком остается слой воды не менее 30 мм.

торый

омещают в сушильный электрошкаф. Пока песок высыхает,

Затем песок в сосуде снова заливают водой и описанным спосо-

бом пр мывают доитех пор, пока вода над ним не будет оставаться

прозрачн й.

Пр мытую навеску песка выгружают из сосуда в противень,

ко-

е

за-

присту ают к выполнению других задач лабораторной работы;

Р

т мпвзв шивают высушенную навеску песка.

182

Результаты испытаний

Содержание в песке отмучиваемых пылевидных и глинистых

частиц в процентах по массе вычисляют по формуле (8.1).

Результаты испытаний заносят в лабораторный журнал в сле-

дующей форме:

У

ГОСТ___________________________

Метод __________________________

Т

Масса навески сухого песка до отмучивания m ______ г

Масса высушенной навески песка после отмучивания, m1

г

Н

г

Содержание пылевидных и глинистых частиц m - m1

Потм ________________% по массе

Допустимое содержание пылевидных и глинистых частиц в пес-

ке для бетона по ГОСТ 26633 _____________________%

1) пригоден для бетона;

испытаний

Заключение

Б.

и

Сделать выводы по результатам

Выбрать один из выводов по содержанию пылевидных и гли-

р

нистых примесей испытанный песок:

о

2) подлежит промывке.

т

Задание 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ

з

ПРИМЕСЕЙ

Органическ пр меси (гумусовые вещества) могут помешать

нормальному схватыванию и твердению цемента, т. е. замедлить

о

Их

твердение цемента понизить его потенциальную прочность.

наличие цениваютколориметрической (цветовой) пробой.

Приборы и материалы

Р

1. Весы лабораторные.

п2. Цилиндры стеклянные вместимостью 250 мл из прозрачного

б сцветного стекла (внутренний диаметр 36…40 мм).

е3. Натрия гидроокись – 77,3 %.

Методика испытаний

Пробу песка заливают 3 %-ным раствором гидроксида натрия до

уровня 200 мл. Чем больше органических примесей в песке, тем

темнее окрашивается раствор над ним. Цвет раствора сравнивают с

цветом специально приготовленного эталона. Это сравнение произ-

У

водится через 24 часа, поэтому студенты в ходе лабораторной рабо-

ты изучают и оценивают заранее приготовленные пробы.

Песок признается пригодным для бетона, если окраска раствора

в описанной пробе оказывается бесцветной или слабее эталонного

Н

раствора. В противном случае для определения возможности ис-

пользования данного песка необходимо специальное исследование

его в бетоне или растворе (испытание на прочность на этом пескеТ).

Результаты испытаний

й

Результаты определения наличия органических примесей зано-

и

Б

сят в лабораторный журнал по форме:

ГОСТ__________________________

р

Метод _________________________________________________

Объем песка __________________________________________мл

Объем реактива и песка ________________________________мл

Состав эталонного раств ра_______________________________

т

и

Заключение

Сделать выводы по резульоа ам проведенных испытаний.

з

Результаты сравнен я окраски пробы с окраской эталона через

24 ч ______________________________________________________

Вывод ( пригодности песка для бетона)_____________________

п

Задание 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ПЕСКА

е

П соко, добываемый в карьере, всегда имеет некоторую влаж-

ность за счет грунтовых вод и атмосферных осадков. В таком со-

Р

При использовании

стоянии го доставляют на заводы и стройки.

W

m m1

100 ,

(8.2)

m

ТУ

где m масса навески в состоянии естественной влажности;

m1 масса навески всухом состоянии, г.

Приборы и материалы

1. Весы лабораторные.

Н

2. Шкаф сушильный.

3. Противень.

4. Песок кварцевый влажный.

Б

Методика

испытаний

Берут навеску влажного песка массой 1000 г, насыпают в проти-

вень и сразу же взвешивают, а затем высушивают до постоянной

массы.

по

Результатыииспытаний

Результаты испы аний вычисляютр

по формуле (8.2) и заносят в

и

лабораторный журнал ф рме:

з

Масса навескитпеска в состоянии естественной влажности ____ г

Масса навески песка после высушивания ________ г

о

Влажн сть песка __________ % по массе

п

Заключение

е

Р

Сделать вывод о корректировке количества воды при расчете со-

става бетона или строительного раствора.

185

Зерновой (гранулометрический) состав песка – важнейший

показатель его качества, от которого зависит пустотность песка и

расход цемента, а следовательно, и эффективность применения

данного песка в бетоне. Этот показатель отражает содержание в

У

песке зерен разной крупности, и для его определения пробу песка

просеивают через набор стандартных сит. Влажный песок плохо

Т

просеивается через сита, поэтому определение зернового состава

производят после высушивания пробы песка до постоянной массы.

Приборы и материалы

Н

1. Весы лабораторные.

2. Набор сит с круглыми отверстиями диаметром 10; 5; 2,5 и сет-

ками № 1; 25; 063; 0315 и 016.

Б

3. Шкаф сушильный.

и

4. Песок кварцевый для испытания.

р

Методика испытанй

Вначале,

о

согласно ГОСТ 8735, оп еделяют возможное содержа-

ние в песке более крупных зе ен г авия. Для этого пробу высушен-

мулам

сляют

ного до постоянной массы песка массой 2000 г просеивают через

сита с отверстиями

р м 10 и 5 мм. Остатки на указанных си-

диаме р10

М

тах взвешивают выч

содержание в песке фракций гравия с

з

размером зерен от 5 до 10 мм и свыше 10 мм в % по массе по фор-

Г

М10

100 ;

(8.3)

п

где

о

Гр5

М5

100 ,

(8.4)

Р

М

М10

– остаток на сите с отверстиями диаметром 10 мм, г;

Затем от пробы песка, прошедшего сквозь сито с отверстиями

5 мм, отбирают навеску массой 1000 г и просеивают через набор ла-

бораторных контрольных сит с размерами отверстий последователь-

но (сверху вниз): 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Под набором сит

располагается поддон, в который попадают частицы мельче 0,16 мм.

После просеивания, которое считается законченным по призна-

кам, указанным в ГОСТ 8735, остатки песка на каждом сите и поддо-

не взвешивают. Эти остатки называются частными и обозначаются

а2,5, а1,5 и т. д. (индекс обозначает размер отверстий сит). Затем вы-

числяют полные остатки количество песка (в граммах и в процен-

Н

тах от массы навески), которое осталось бы на данном сите, еслиУбы

всю навеску песка просеивали только на нем, без других сит. Естест-

Б

венно, полный остаток на данном сите можно подсчитать,Тсуммируя

частные остатки на этом сите и всех ситах с более крупными отвер-

стиями.

й

Частный остаток на каждом сите (аi) в % вычисляют по формуле

ai

m1

100 ,

(8.5)

m

где mi – масса остатка на

р

с те, г;

данном

m – масса просеиваем й навескии, г.

частные

сите (Аi) в % вычисляют по формуле

Полный остаток на кажд

и

Аi = 2,5 + а1,25 + … аi,

(8.6)

з

остатки на соответствующих ситах.

где а2,5, а1,25, аi

Например, полный остаток на сите 1,25 мм

о

А1,25

= а2,5 + а1,25;

(8.7)

п

е

лный статок на сите 0,63 мм

Р

А0,63= а2,5 + а1,25+ а0,63 и т. д.

(8.8)

каком-либо сите выходит за пределы, установленные техническими

требованиями к заполнителям (ГОСТ 26633), это значит, что зерновой

состав данного песка неоптимален, и его применение может привести

к перерасходу цемента и ухудшению качества бетона. Такой песок

подлежит обогащению с целью улучшения зернового состава.

Характеристикой зернового состава песка является модуль упру-

У

гости, подсчитываемый по формуле

Т

Мк

А2,5

А1,25 А0,63 А0,315

А0,16

,

(8.9)

100

где А2,5, А1,25, А0,63, А0,315, А0,16 полные остатки на соответствующих

ситах.

Б

Модуль крупности песка, применяемого в качестве заполнителя

для бетона, нормирован (табл. 8.2). По величине модуляНкрупности

той

и полному остатку на сите с отверстиями размером 0,63 мм опреде-

ляют принадлежность испытанного песка к

или иной группе по

и

крупности (табл. 3.1), а также область его

спользования в бетонах

определенной прочности.

р

й

Результаты

спытан

о

лаборато

Вычисляют содержание ф акций г авия в песке по формулам

(8.3) и (8.4) и частные и п лные

статки песка на каждом сите по

формулам (8.5) и (8.6).

Модуль крупности песка вычисляют по формуле (8.7). Результа-

з

рный журнал по форме:

ты испытаний

аносят в

Масса

песка ____________ г

пробы

Содержание

випеске зерен гравия размером крупнее

10 мм

Допускается по ГОСТ _________ г, _________ %.

_________ г,

%.

ускается по ГОСТ ___________ г, __________ %.

е

Содержание в песке зерен гравия с размером зерен от 5 до

10 мм

г, ________ %.

Р

Т а б л и ц а 8.3

Зерновой состав песка

Частные остатки

Полные

Требования

Размер отвер-

на ситах

остатки

ГОСТ_________

стий сит, мм

г

аi, %

на ситах,

по полным ос-

Аi, %

таткам, %

2,5

Т

1,25

0,63

Н

У

0,315

0,16

Б

меньше 0,16

сумма

Результаты

й

песка изображают

определения зернового

состава

и

графически в виде кривой просе вания.

Заключен е

Сделать выводы по результатам испытаний.

Модуль крупности песка Мк =

годности

ри песка к группе по крупности ________

Вывод о принадлежн с

и

Вывод о соо ве с вии песка требованиям к зерновому соста-

ву _____________

о

Вывод о пр

песка для получения бетонов определен-

ной проектной прочности _____________

ной

Задание 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

п

з

ПЕСКА

е

плотностью называют отношение массы сыпучего

Насы

Р

мат риала к его объему, включая пустоты между частицами. Объем

н

m1

m

,

(8.10)

V

где m – масса мерного сосуда, кг;

m1 – масса мерного сосуда с песком, кг;

У

V – вместимость сосуда, м3.

Насыпная плотность песка является важной его характеристи-

Т

кой, зависящей от зернового состава. Пески, соответствующие тре-

бованиям стандарта по зерновому составу, как правило, тяжелее

песков, не соответствующих этим требованиям. Чем больше насып-

Н

ная плотность, тем больше песка вмещается в заданный объем, сле-

довательно, тем меньше объем пустот между частицами песка, а

Б

значит, меньше цемента потребуется для заполнения этих пустот в

бетоне.

При определении насыпной плотности песка следует знать, что

она зависит и от его влажности. Чтобы увидеть и понять эту зави-

симость, следует определить насыпную плотность как сухого, так и

влажного песка.

Приборы и

алый

1 и 10 л.

матер

1. Весы лабораторные.

и

2. Сосуды мерные цилиндрические металлические вместимостью

отверстиями

и

3. Шкаф сушильный.

4. Линейка металл

ческаяо.

з

диаметром 5 мм.

5. Сито с круглыми

6. Песок сухой влажный кварцевый.

н нном состоянии, засыпая песок с высоты 10 см в предварительно

п

Методика испытаний

Насы ную пл тность песка определяют в стандартном неуплот-

е

взв ш нный стандартный мерный сосуд. Сначала песок насыпают с

Р