1 Определение насыпной плотности песка и подсчет его пустотности

Среднюю сухую пробу песка массой от 5 до 10 кг просеивают сквозь сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. Затем песок, который прошел сквозь сито, насыпают с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр емкостью 1 л до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка срезают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд взвешивают и вычисляют насыпную плотность по формуле

ρ _нас = (m₂ - m₁)/V, (15)

где ρ _нас – насыпная плотность, кг\м³; m₂ и m₁ – массы мерного сосуда соответственно с песком и без песка, кг; V – объем цилиндра, м³.

Определение производят дважды, при этом каждый раз берут новую порцию песка. Показатель насыпной плотности песка подсчитывают как среднее арифметическое двух определений.

Песок, предназначенный для изготовления бетона класса В 15 и выше (М 200 и выше) или для бетона, используемого для изготовления конструкций, подвергающихся замораживанию и оттаиванию в насыщенном водой состоянии, должен иметь насыпную плотность не менее 1550 кг/м³, в остальных случаях – не ниже 1400 кг/м³.

Пустотность песка подсчитывают в процентах с погрешностью 0,1 % по установленному значению насыпной плотности и значению плотности зерен песка (указывается преподавателем) по формуле

V _пуст = (1 - ρ _нас /ρ _п) 100 %, (16)

где V _пуст − пустотность песка, %; ρ _п − плотность зерен песка, кг/м³.

2 Определение зернового состава и модуля крупности песка

Высушенную до постоянной массы пробу песка (2 кг) просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм для выявления засоренности песка зернами гравия.

Остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций с размерами 5...10 мм (Гр ₅) и свыше 10 мм (Гр ₁₀) в процентах по массе. Применение песка для получения тяжелого бетона возможно в том случае, если остатки на ситах будут не более 5 и 0,5 % соответственно.

Из пробы песка, прошедшей сквозь сито с размером ячейки 5 мм, отбирают навеску массой 1000 г и просеивают сквозь набор сит с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и с сеткой с размером ячеек 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Окончанием просеивания служит отсутствие на листе бумаги зерен песка при контрольном просеивании каждого сита.

Частные остатки на каждом сите определяют по формуле

а _i = m _i /m ^.100 %, (17)

где а _i – частный остаток на сите, %; m _i – масса остатка на данном сите, г; m – масса просеиваемой пробы, г.

Полные остатки на каждом сите в процентах А _i определяют как сумму частных остатков на данном сите и на всех ситах с большим размером отверстий.

По полным остаткам на каждом сите в процентах строится график зернового состава песка и сравнивается с областью зерновых составов песков, пригодных для приготовления тяжелых бетонов различного назначения (рисунок 31).

Полные остатки А;, %

0,16 0,63 1,25 2,5 5

Размеры контрольных сит, мм

Рисунок 31 − График зернового состава песка

1 − допускаемая нижняя граница крупности песка (МК = 1,5);

2 − рекомендуемая нижняя граница крупности песка (МК = 2,0) для бетонов класса В15 и выше, а также для бетонов безнапорных труб;

3 − нижняя граница крупности песка (МК = 2,5) для бетонов класса В25 и выше, а также для бетонов напорных железобетонных труб;

4 − допускаемая верхняя граница крупности песков (МК = З,25)

Модуль крупности песка подсчитывается с погрешностью 0,01 по формуле

МК = (А _2,5 + А _1,25 + А _0,63 + А _0,315 + А _0,16)/100 %, (18)

где А _2,5, А _1,25, А _0,63, А _0,315 и А _0,16 - полные остатки па соответствующих контрольных ситах, %.

Результаты определений записываются в таблицу и изображаются графически в виде кривой просеивания.

Согласно ГОСТ 26633, если кривая просеивания испытываемого песка не выходит за пределы области, ограниченной стандартом, песок пригоден для приготовления бе­тона.

В соответствии с модулем крупности и остатком на сите № 0,63 пески делят на группы, представленные в таблице 11.

Таблица 27 – Классификация песков по крупности

Группа песка	МК	А 0,63,%
Очень крупный	Свыше 3,5	Свыше 75
Повышенной крупности	3,0...3,5	65. ..75
Крупный	2,5...3,0	45…65
Средний	2,0…2,5	30…45
Мелкий	1,5…2,0	10…30
Очень мелкий	1,0…1,5	Менее 10
Тонкий	0,7…1,0	Не нормируется
Очень тонкий	Менее 0,7	Не нормируется

Согласно таблицы 11, устанавливают группу исследуемого песка. Кроме этого, определяется возможность применения исследуемого песка для бетонов тех или иных марок исходя из того, что для тяжелых и мелкозернистых бетонов используется песок с модулем крупности 1,5...3,25. Причем для бетонов прочностью 20 МПа и выше МК должен быть не менее 2, а прочностью 35 МПа и выше − не менее 2,5.