Строительство. Бетоны

Заполнители бетона

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Зерновой, или гранулометрический, состав песка характеризуется содержанием в нем зерен различной крупности и определяется просеиванием средней пробы через сита. Набор стандартных сит для просеивания песка включает сита с отверстиями 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм.

Сита с отверстиями 10 и 5 мм служат для выявления засоренности песка зернами гравия или щебня. Зерен крупнее 10 мм допускается не более 0,5% (по массе), а крупнее 5 мм: в природном — не более 10%, в дробленом из отсевов — до 15, в обогащенных песках — до 5%.

Зерновой состав песка определяется после просеивания его сквозь сито с отверстиями 5 мм, т. е. после удаления крупных включений.

Пробу сухого песка массой 1000 г высыпают на сито с отверстиями 2,5 мм, под которым располагаются остальные сита (в порядке последовательного уменьшения размеров отверстий) и поддон. После просеивания песка через сита механическим или ручным встряхиванием определяют частные остатки на ситах, выражаемые в процентах к общей массе пробы, и полные остатки, которые получились бы на каждом сите, если бы всю пробу песка просеивали только сквозь него. Полные остатки находят суммированием частных остатков на данном сите и всех ситах с более крупными отверстиями ( 5.1).

Таким образом, сквозь мелкое сито с отверстиями 0,16 мм должно проходить не более 10% массы пробы песка.

Требования ГОСТ 10268—80 в графическом выражении представлены на  5.2. На такой график наносят результаты определения зернового состава конкретного вида песка, и если полученная кривая просеивания не выходит за пределы области, ограниченной стандартом, то песок пригоден для бетона.

Теоретически модуль крупности может принимать значения от О (если все зерна песка мельче 0,16 мм) до 5 (если все зерна крупнее 2,5). Практически пределы колебаний модуля крупности меньше.

По ГОСТ 8736—85 «Песок для строительных работ. Технические условия» предусмотрено деление песка на группы по модулю крупности и полному остатку на сите с отверстиями 0,63 мм (табл. 5.1).

По ГОСТ 10268—80 «Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям» модуль крупности песка должен находиться в пределах 1,5 ... 3,25, причем для бетонов с пределом прочности 20 МПа и выше модуль крупности песка должен быть не менее 2, для бетонов с пределом прочности 35 МПа и выше — не менее 2,5.

Коэффициент вариации модуля крупности песков, применяемых для бетона гидротехнических сооружений, не должен превышать 10%.

При использовании песков рекомендуемого зернового состава обеспечивается    получение    наилучших по свойствам    бетонных смесей при наименьшем расходе цемента. Требования стандартов базируются на результатах научных исследований и богатом практическом опыте. Вместе с тем эти требования не всегда категоричны. Так, при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается использование в бетонах с пределом прочности 20 МПа и выше песков с модулем крупности менее 2 . Например, в пустынных районах Средней Азии по разработкам МИСИ им. В. В. Куйбышева в бетонах используются очень мелкие барханные пески.

С зерновым составом песка связана его пустотность. Хотя этот показатель, как правило, не определяют, но он косвенно имеется в виду при нормировании зернового состава песка. Как указано в гл. 2, пустотность песка может'быть рассчитана по его насыпной плотности и плотности зерен. Поскольку плотность зерен песка при данном его минералогическом составе, как правило, колеблется мало, можно считать, что пустотность в основном связана с насыпной плотностью: чем больше насыпная плотность, тем меньше пустотность. Рекомендуемые стандартами зерновые составы (см.  5.2) обеспечивают наибольшую насыпную плотность песка, наиболее компактную упаковку его частиц при наименьшей пустотности. Насыпная плотность сухого природного кварцевого песка составляет примерно 1500... 1600 кг/м3, пустотность — 30...40%.

Цементное тесто в бетонной смеси обволакивает зерна песка, покрывая    их   поверхность   тонким    слоем    (обычно   от 0,01 до 0,1 мм). Чем больше удельная поверхность зерен песка, тем большим будет расход цемента на их обволакивание и раздвижку. Удельная поверхность составляет для фракции 2,5 ... 5 мм около 10 см2/г, а для мелких фракций песка—100 ... 300 см2/г. Удельная поверхность среднезернистых природных песков — 40 ... 70 см2/г, или 4 ... 7 м2/кг.