Лабораторная работа №.
Тема: Определение зернового состава и модуля крупности песка по ГОСТ 8735
Цель работы – освоить методики оценки качества мелкого заполнителя, сравнить полученные данные с требованиями ГОСТа и дать заключение о пригодности его использования в бетонах и растворах.
Коды формируемых компетенций: ОК 2,3,6,7,9, ПК2.1
Обеспеченность занятия: Стандартный набор сит с отверстиями 10;5;2,5;1,25;0,63;0,315:0,14 мм, весы с разновесами, совок, сушильный шкаф, песок.
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ
Заполнители – это природные или искусственные материалы определенного зернового состава, которые в рационально составленной смеси с раствором вяжущего вещества образуют бетон.
Основной активной частью бетона является вяжущее, которое, реагируя с водой, способно схватываться и твердеть, переходя из пластичного тестообразного состояния в твердое и превращая бетонную смесь в бетон.
Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой составной частью бетона.
Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины.
Заполнитель создает в бетоне жесткий скелет, воспринимает усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с усадкой цементного камня.
Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность и модуль упругости бетона (т.е. уменьшает деформации конструкций под нагрузкой), уменьшает ползучесть (пластические необратимые деформации бетона при длительном действии нагрузки).
Легкие пористые заполнители уменьшают среднюю плотность бетона и его теплопроводность, делая возможным применение такого бетона в ограждающих теплоизоляционных конструкциях.
Специально особо тяжелые заполнители делают бетон надежной защитой от проникающей радиации (на атомных электростанциях и т.д.).
Этот неполный перечень определяет назначение заполнителей, которые являются очень важной составной частью бетонов, влияют на их свойства и технико-экономическую эффективность.
Заполнители классифицируют по размерам зерен, насыпной плотности, структуре, назначению, источникам получения и методам производства.
По размерам зерен заполнители подразделяют на мелкие и крупные.
Мелкий заполнитель – песок с размером зерен до 5 мм, крупный – с зернами свыше 5 мм. Крупный заполнитель, в свою очередь, подразделяют по форме зерен на гравий и щебень. Гравий в основном состоит из зерен окатанной формы, щебень – угловатой.
По насыпной плотности крупные заполнители делятся на тяжелые (свыше 1000 кг/м3) и легкие (до 1000 кг/м3). Граница между тяжелым и легким песком – 1200 кг/м3.
По структуре заполнители могут быть плотными и пористыми. пористым относят зерна, пористость которых не менее 10%.
По источникам получения и методам производства заполнители подразделяют на два основных класса.
1. Природные (естественные) заполнители:
- добываемые непосредственно в месторождениях и сразу пригодные к применению (например, песок вторичных отложений);
- сортированные (песок и гравий, получаемые сортировкой природных песчано-гравийных смесей);
- дробленые (щебень и песок, получаемые дроблением горных пород).
2. Искусственные заполнители:
- из отходов промышленности, пригодных к применению непосредственно или после механической (дробление, рассев) обработки (например, золы, топливные шлаки, отвальные металлургические шлаки, отходы от переработки древесины);
- получаемые специальной переработкой промышленных отходов (шлаковая пемза, зольный гравий);
- получаемые из природного сырья путем вспучивания или спекания при обжиге (керамзит, аглопорит).
По назначению заполнители используют для приготовления тяжелого, легкого, специального (жаростойкого, кислотостойкого, щёлочестойкого, для защиты от радиации, декоративного и т.д.) бетонов.
Краткие теоретические сведения
К мелкому заполнителю относят песок с крупностью зерен до 5 мм, который подразделяют на природный, из отсевов дробления и дробленый, кроме того, песок может быть фракционированным.
Природный песок – неорганический сыпучий материал, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования специального обогатительного оборудования.
Дробленый песок – песок, изготовляемый из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.
Фракционированный песок – песок, разделенный на две или более фракций с использованием специального оборудования.
Песок из отсевов дробления – неорганический сыпучий материал, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности.
Пески для бетонов выбирают по зерновому составу, содержанию пылевидных и глинистых частиц, петрографическому составу, радиационно-гигиенической характеристике. При подборе состава бетона учитывают влажность, плотность и пустотность, а для песков из отсевов дробления – водопоглощение и прочность исходной горной породы на сжатие в насыщенном водой состоянии. Содержание практического занятия
1. Определение гранулометрического состава и модуля крупности.