На что влияет модуль крупности песка
Влияние модуля крупности песка на прочность бетона
Современное строительство, которое способно производить большое количество долговечных износоустойчивых сооружений, оперирует таким материалом как бетон. Одним из основных и незаменимых компонентом, которого является песок. По назначению составляющие вещества делятся на вяжущие (цемент, вода) и наполнители (песчаные, щебневые, гравийные, керамзитные).
Из чего состоит бетон?
Стандартное бетонное тесто выглядит, как:
100 % = 80 % наполнитель + 20% вяжущее вещество
Для вычисления песочно-щебневой пропорции, применяется следующая формула:
Песок/Щебень = 1,1×П× Y пес./ Y щеб., где
П— относительная пустотность щебня
Yпес. — плотность песка
Yщеб. — плотность щебня.
Бетон по заданным характеристикам производится из определенных марок цемента и его расхода:
Если крупный наполнитель может быть выбран из ассортимента взаимозаменяемых или дополняемых элементов, то мелкому виду трудно найти замену.
Песок — одна из самых распространённых горных пород на планете, этим обеспечена доступность и дешевизна материала. Основные характеристики вещества: размер, насыпная плотность, количество и виды примесей. Для бетона в лучшем варианте применяются разные фракции. Мелкие и крупные песчинки обеспечивают тщательное заполнение пустот между крупным заполнителем.
Модуль крупности песка (Мкр)— средний размер зерна, присутствующего в партии. Другими словами, это количество зерен конкретной фракции. От модуля зависит потребляемый объём рыхлого материала, состав раствора, результат работы, впоследствии — качество и срок эксплуатации сооружением. Определенные цифры модуля влияют на требуемое количество воды в растворе. В случае увеличения в пропорции воды раствор быстро растрескивается.
Как определяется модуль крупности песка?
Сортировка сырья производится при помощи вибросит. В прочном вибрирующем корпусе располагается несколько сит, которые имеют определенные диаметры ячеек (от 0,15 до 50 мм). Величина модуля не связана с размером зерна в миллиметрах. Рассчитывается по следующей формуле:
Х, Y, Z — процентное соотношение количества оставшегося (не просеявшегося) вещества с каждого сита
Мкр — модуль крупности.
Модуль крупности и применение
Чем больше модуль крупности, тем прочнее изделия получаются. Приоритет среднего размера в материале приводит к уменьшению пластичности раствора. Крупные зерна не используется для стяжек, потому что не способны обеспечить заполнение всех трещин на обрабатываемой поверхности, также неспособны дать плотное заполнение пустот в бетонах между щебнем (керамзитом, или другим крупным наполнителем).
Для сравнительного анализа пригодится следующая таблица, говорящая о влиянии величины фракции на прочность равноподвижных бетонных растворов:
Величина песчинок, мм.
Дополнительное
потребление воды, кг.
(0,04/D)х1550х0, 15
Количество
воды на 1 куб. м
бетона, кг
Прочность в марках высохшего цемента,
кг/см 2
Предполагаема
прочность бетона, ориентируемая на марки,
кг/см 2
Что означает модуль крупности песка?
Использование песка в качестве заполнителя в бетонных смесях обязательно. От этого зависит вязкость раствора с расходом цемента. Модуль крупности позволяет подобрать материал, необходимый для получения требуемой стандартом подвижности состава.
Песок — это неорганическое вещество, имеющее естественное либо искусственное происхождение, подразделяющееся на частицы с размером Влияние зернистости
От показателей зернового состава зависит объем жидкости, используемой при приготовлении раствора. Крупность оказывает основное влияние на количество вяжущего компонента, используемого в бетоне.
Вид | Песок по крупности, мм | Описание области применения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Намывной, мелкий | Определение модуля На разделение песчаного состава влияет его зернистость, а также содержание пылевидных и глинистых частиц. Вычисление модуля крупности песка производится следующим образом: 1. Проба массой 2000 г высушивается до постоянного % влажности. 2. Песчанки ручным либо механическим способом просеиваются через сита сечением 10 и 15 мм: На что влияет модуль крупности песка?Строительный песок подразделяется на различные виды – по составу, техническим характеристикам и способу добычи. Бывают природного (морской, карьерный и речной) и искусственного (получают путем дробления плотных и твердых горных пород) происхождения. В чем измеряется модуль крупности песка?Модуль крупности песка (Мкр) позволяет определить средний размер зернового состава сыпучего вещества. Для этого определенное количество материала пропускается через вибросито для просеивания песка с диаметрами ячеек 0,15 до 5,0 мм. Впоследствии количество оставшегося на каждом сите песка, выраженное в процентах, умножается на диаметр ячейки, суммируется и делится на 100 %. Модуль крупности песка – самостоятельная величина. Мнение о том, что он измеряется в миллиметрах – ошибочно, так как средний размер частиц, например, в составе с модулем крупности 2,45 равен 1,3 мм. А характерный диаметр зерна, который высчитывается по средней площади, будет находиться в пределах 0,7 мм. В зависимости от модуля крупности песок подразделяется на такие типы: Влияние крупности песка на свойства бетонаЗернистость песка влияет на водопотребность раствора и его прочностные характеристики – чем больше модуль крупности, тем выше прочность бетона и меньше расход воды для его приготовления. Увеличение зернистости свидетельствует о большем среднем диаметре частиц песка. Это ведет к снижению пластичности цементного раствора. А при условии применения состава для приготовления крупнозернистого бетона (например, при выполнении стяжки), существенно снижается способность заполнения пустотности между частицами гравия или щебня. Как результат – увеличение коэффициента раздвижки в процессе расчетов необходимого состава (уменьшается количество щебня в бетоне). Поэтому зернистость песка должна подбираться в зависимости от назначения и условий, при которых будет эксплуатироваться бетон. Модуль крупности песка: определение, в чем измеряется, классификация песка и ГОСТ | ГК РеспектПрактически любой песок содержит зёрна разного размера — от 0,16 мм в поперечнике до 5,0 мм. Все частицы крупнее 5 мм и мельче 0,16 мм песком не считаются, хотя могут в нём находиться. Для чего определяют размеры песчинок?Анализ песка по размеру зёрен имеет важнейшее значение в строительном деле, поскольку его характеристики позволяют установить марку материала и пригодность использования в строительном растворе или слое. При исследовании зернового состава песка путём просеивания на нескольких ситах определяют в процентах от общей массы количество песка крупностью 2,5-5,0 мм, 1,25-2,5 мм, 0,63-1,25 мм, 0,315-0,64 мм, 0,16-0,315 мм. Данные полученных измерений позволяют построить кривую просеивания, которая характеризует его гранулометрический состав и даёт понимание, в каких бетонных смесях можно использовать материал. Интегрированным отображением характеристик зернового состава является модуль крупности. Что такое модуль крупности (Мк)?Модуль крупности песка — это условная безразмерная величина, позволяющая оценить преобладающую крупность его зёрен. Вот как на практике используют материал в зависимости от величины Мк: Определение модуля крупности пескаВ соответствии с ГОСТ 8736-2014 модуль крупности песка замеряют таким образом: С физической точки зрения эта формула отражает средневзвешенное количество песчинок большей или меньшей крупности в единице массы продукта. Чем больше крупных зёрен в исследуемой пробе песка, тем выше оказывается Мк. Однако это правило действует не всегда. Специалисты заметили, что две партии мелкого песка, обладающие зёрнами разной крупности, могут иметь равные значения Мк. Поэтому для полной качественной характеристики песка кроме Мк используются и иные показатели, а именно: Качество песка и приоритеты использования специалисты чаще всего оценивают по совокупности всех имеющихся характеристик, а не только по модулю крупности. Классификация песка по модулю крупностиЗначение Мк подразделяет песок на группы: Определение модуля крупности песка в соответствии с ГОСТ является стандартной аналитической операцией и выполняется в лабораториях всех компаний, занимающихся торговлей этим продуктом. В нашем ассортименте вы всегда можете приобрести строительный песок, карьерный, и много других типов качественного песка. Коэффициент фильтрации песка: мелкого, среднего и крупнозернистого, расчет по гостЧто такое фильтрация песка?Между отдельными песчинками всегда есть свободное пространство. Поэтому, если на песок вылить какое-то количество воды, то она будет просачиваться между песчинками и остановится только когда попадает на плоскую и твердую поверхность. Замеряя скорость, с которой вода проходит через слой песка, можно определить значение коэффициента фильтрации. Для измерения используется метрическая единица «метров в сутки», показывающая какое расстояние в метрах пройдет вода за 24 часа через песок разного вида — карьерный, сеяный, речной и пр. Для обозначения величины коэффициента обычно пишется «песок кф» и указывается цифровое значение, хотя иногда добавляется и единица измерения, например, песок кф 3 м в сутки. Виды песка и область их использованияПосле определения зернового состава по таблице находится тип, к которому относится песок: Применение песка различных фракций зависит от его характеристик. Приготовленный с использованием этого материала раствор будет более прочным и надежным, если модуль крупности больше. И при этом воды для замешивания состава потребуется меньше. Одновременно с этим можно сказать, что чем выше зернистость, тем хуже пластичность приготовленного раствора и его вязкость. Если такой песок использовать, к примеру, для стяжки пола в составе цементного раствора, то заполнять пространство между частицами щебня или гравия он будет хуже Поэтому очень важно правильно подобрать зернистость песка в зависимости от цели его использования Расчет КФУчитывая постоянный спрос на песок для организации любых строительных работ – как в промышленном, так и в индивидуальном строительстве и ремонте – характеристики этого стройматериала должны быть такими, чтобы обеспечить максимально возможные качественные, прочностные, фильтрационные (КФ) и другие параметры. КФ определяется при помощи такого набора инструментов: Подробнее о проведении опыта по измерению КФ песка: В пробирку прибора КФ-00М насыпают сухой песок, который необходимо исследовать, а сетка с отверстиями прикрепляется ко дну пробирки. Устройство ставят на горизонтальную поверхность, песок в пробирке следует плотно утрамбовать. Для этого его засыпают маленькими порциями, и каждая порция трамбуется отдельно. Всего порций делают три или больше. Расстояние от верхнего края пробирки до начала уровня песка необходимо измерить, и, если оно больше, чем 100 мм, песок трамбуют дополнительно. Исследовать единицу КФ начинают заливкой воды в пробирку таким образом, чтобы она была выше нуля на 0,5 см. Как только жидкость начнет стекать через перфорированное дно, хронометром измеряют время до отметки 50 мм – до нее должна опуститься вода. Доливают жидкость в пробирку воду четыре раза по 5 мм. Результатом измерений будет среднее арифметическое всех проведенных замеров.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Средняя | Большой (0,005-0,01) Средний (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001) | 100-120 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Высокая | Большой (0,005-0,01) Средним (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001) | 80-100 По окончании исследований разница между показателем плотности сухого карьерного песка и предельной его плотностью не должна быть больше 0,02 г/см3. Для укладки дорожного полотна берут речной, морской или карьерный промытый песок, так как эти пески обладают улучшенными параметрами качества, а промытый стройматериал – и лучшую очистку. Благодаря качеству промывки асфальт на основе такого песка будет прочнее, а длительность его эксплуатации – выше. Песок, добытый со дна моря, в строительно-ремонтных работах используют не так часто, как речной, потому что его стоимость выше. Песок с примесями глины в строительстве применяют намного реже других сыпучих материалов, но если его очистить (промыть и высушить), то сферу его использования можно не ограничивать из-за маленького КФ.
Добыча морского песка Грязный песок, добытый в карьере, имеет низкий коэффициент фильтрации по ГОСТ – не выше 0,5-0,7 м/сут. При его промывке глина и другие посторонние примеси вымываются, а крупные посторонние зерна (камень, крошка гранита или щебня) остаются. Для получения более высокого качества такого песка его необходимо не только просушить, но и просеять, после чего можно смело использовать для получения высококачественных растворов или смесей. КФ для таких песков получается высоким – ≤ 20 м/сут, так как из него промывкой и просеиванием удаляются все сторонние фракции и примеси. Таблица: коэффициент фильтрации грунтов по ГОСТ
Добыча морского песка Как определяется модуль крупности пескаЧтобы произвести расчет модуля крупности песка, берется проба весом 2 кг и высушивается до оптимального состояния. Потом песок просеивается через сита диаметром в 10 и 5 мм. В течение одной минуты сито не должно пропускать более 1 грамма навески. После завершения просеивания сито нужно потрясти над белым листом бумаги. Если при этом зерен песка на бумаге практически не остается, то просеивание считается законченным. Далее для проверки состава песка без гравия из просеянного материала отбирается 1000 граммов и просеивается через несколько сит с диаметром отверстий от максимального – 2,5 миллиметра до минимального – 0,14 мм. Как вычислить насыпную плотность песка? Для проведения таких измерительных вычислений песок изначально просеивают при помощи сита (0,5 см). После чего им заполняют мерный сосуд (1 л). Далее песок должен свободно засыпаться в него примерно с высоты в 0,1 м таким образом, чтоб внизу образовался конус над краем сосуда. Затем при помощи линейки снимается верхняя часть конуса, то есть до краев. Отдельно необходимо взвесить емкость с веществом и без него. Для вычисления коэффициента плотности используется следующая формула: (вес пустого сосуда – вес наполненного сосуда)/объем емкости. Тут сразу стоит оговорить тот момент, что такие вычисления производятся только с теми мерными емкостями, которые изначально имеют определенную форму и размер, так как это существенно сказывается на результатах. Чтобы этот вопрос легче было решить, существует ГОСТ. На среднестатистическую плотность веществ имеет влияние не только влажность, но и наличие пустот. Чем меньше пространства между гранулами, тем выше эта характеристика. Показатель средней плотности у каждого вида песка различен: кварцевый мальм в сыпучем состоянии имеет показатель в 1500-1550 кг\м³, в то время, если его уплотнить, то характеристика возрастет до 1600-1700 кг\м³. Если планируется осуществлять замес морозостойкого бетона, то одним из его компонентов будет песок с повышенным коэффициентом средней плотности. Использование песка в частях дорожной конструкцииРечной песок для дорожного строительства подбирается, исходя из конструктивных особенностей сооружения. Дорога состоит из нескольких частей, в которых используется слой песка, поэтому расчет делается на основании проектной документации раздельно. Засыпка песка необходима: Исходя из способности песка пропускать воду (коэффициент фильтрации), его плотности при засыпке без трамбовки (насыпная плотность), нормальной влажности на момент засыпки (в пределах 10 %), модуля крупности, можно рассчитать потребность в закупках и подвозе песка в процессе строительства. Модуль крупности и чистота пескаОтдельно стоит остановиться на модуле крупности песка для дороги — этот показатель определяет большую часть свойств подушки и дренажа. В подавляющем большинстве случаев используется песок речного происхождения с размерами зерен в пределах 1,7 — 2,2 мм, что соответствует критериям “средней крупности”. Более мелкие фракции пригодны для изготовления бетонных растворов, более крупные направляются на отсыпку больших оснований для сооружений. Песок 2 класса соответствует основным требованиям для дорожного строительства.
Очень серьезным параметром остается чистота материала, отсутствие глинистых включений, поскольку при насыщении водой загрязненный глиной песок может значительно изменить свойства, что приведет к деформации нагруженной части дорожного полотна. Технические требованияИзготовление производится в соответствии со стандартами технической документации, которые согласованы с предприятием и нормами технического законодательства. По зерновому составу разделяют 2 категории: Модуль крупностиВ документе регламентируется различие песка по модулю крупности (Мк), также регламентируется остаточные количества остатков после процеживания, он может принимать такие показатели:
Предварительное согласование с производителем может указывать, что в песке II класса допустимы отклонения от нормативных данных, но в пределах 5%. Также в документе определяется количество крупных зерен и мелких, пылеобразных. Так, чтобы соответствовать стандарту нужно:
Определение коэффициента пылеватого песка, средней крупности и др. – испытание методаОпределение коэффициента фильтрации карьерного, кварцевого песка происходит с помощью специального опыта с использованием простейших предметов. Данное испытание позволяет узнать глубину, на которую вода просачивается сквозь слой песка за 24 часа. Согласно ГОСТ 8736, данный метод должен проводиться с использованием следующих инструментов: Прибор КФ-00М представляет собой конструкцию, состоящую из: Определение коэффициента фильтрации песка, согласно ГОСТ, проходит следующим образом: На этом предварительный этап подготовки к испытанию можно считать завершенным. Далее можно переходить непосредственно к самому опыту, позволяющему определить коэффициент фильтрации песка: Эти манипуляции позволяют определить временной промежуток, за который жидкость опускается ниже уровня 5 см. Повторять это нужно не менее четырех раз, каждый раз наливая воду на 5 миллиметров выше.
Помните, что категорически запрещено допускать падения жидкости в трубке ниже уровня песка. В противном случае, весь опыт окажется бесполезным. ГОСТ 25584 содержит информацию об определенном коэффициенте песка для каждого из видов данного материала. В частности, коэффициент фильтрации песка пылеватого составляет от 0,1 до 2 метров в сутки. Это очень небольшой показатель, поэтому сфера применения такого материала крайне ограничена. Установленный ГОСТ позволяет значительно упростить определение сферы использования конкретного вида песка. Так, карьерный песок обладает низким показателем фильтрации, поэтому он может использоваться лишь для штукатурных работ, где особо не важны данные показатели. Более подробно о определении коэффициента фильтрации песка смотрите на видео: Как определить крупность?По ГОСТ 8736-2014 модуль измеряется по особой методике. Данные результатов проводимых замеров дают возможность выстроить график кривой отсева песка, отражающий гранулометрию и дающий картину, в каких именно бетонных составах оптимально использовать материал. Так, если кривая на графике расположена между 2 линиями, построенными по нормативным показателям, то песок удовлетворяет приготовлению требуемого бетонного раствора. В физическом смысле формула соответствует определению средневзвешенного количества зёрен той или иной крупности в единице сыпучей массы. Чем выше уровень наличия крупнозернистых частиц в пробах, тем большим значением обладает Мк. Тем не менее такая закономерность справедлива не всегда. Эксперты отмечают, что 2 партии мелкого субстрата с частицами различных габаритов могут обладать подобными величинами Мк. Именно по этой причине для высококачественного и более точного описания сыпучих веществ кроме Мк ориентируются и на иные параметры: О том, как происходит определение модуля крупности песка, вы можете узнать из видео ниже.
|