Катедра Строителни материали и изолации Тема 5 ДОБАВЪЧНИ МАТЕРИАЛИ ЗА БЕТОНИ И СТРОИТЕЛНИ РАЗТВОРИ ЧАСТ 1. ДРЕБЕН ДОБАВЪЧЕН МАТЕРИАЛ - ПЯСЪК доц. д-р инж. Иван Ростовски
1. Класификация на добавъчните материали: а) според произхода: - Естествени добавъчни материали: добавъчен материал от минерални находища, които са били подложени само на механична обработка - промиване, натрошаване и фракциониране (пясък, речен чакъл, трошен камък). - Изкуствени добавъчни материали: добавъчен материал от минерален произход, който е получен при индустриален процес под влияние на термични или други изменения, например изпичане (гранулирана шлака, перлит, керамзит). б) според плътността в сухо състояние: Тежки добавъчни материали: добавъчни материали с плътност на зърната в изсушено (в сушилня) състояние > 3000 kg/m 3, определена съгласно EN 1097-6; Обикновени добавъчни материали: добавъчни материали с плътност на зърната в изсушено (в сушилня) състояние > 2000 kg/m 3 и < 3000 kg/m 3, определена съгласно EN 1097-6 за производство на обикновени бетони, с плътност в изсушено (в сушилня) състояние по-голяма от 2000 kg/m 3, но не повече от 2600 kg/m 3 ; Леки добавъчни материали: добавъчни материали от минерален произход с плътност на зърната в изсушено (в сушилня) състояние < 2000 kg/m 3, определена съгласно EN 1097-6 или плътността в свободно насипно и изсушено състояние < 1200 kg/m 3, определена съгласно EN 1097-3
Дребен добавъчен материал(пясък)
Определения (БДС EN 12620+A1): Фракция - означение на добавъчен материал по отношение на най-малкия размер (d) и на най-големия размер (D) на светлия отвор на ситата, изразено като d/d. Пясък/дребен добавъчен материал - означение на фракция, за която D е по-малко или равно на 4 mm. Едър добавъчен материал - означение на фракция, за която D е по-голямо или равно на 4 mm и d е по-голямо или равно на 2 mm
2. Вземане на проба Определение: определена част или части от даден добавъчен материал, които са взети от общото количество с цел да се осигури информация за показател/и на общото количество от този материал. Основна характеристика - представителност, т.е. параметрите на пробата трябва да се доближават в максимална степен до тези, на общото количество, от което е взета. Препоръчва се минималната маса на пробата за изпитване да се изчислява по следната формула: M 6. D. b където: M е масата на пробата в килограми; D е максималният размер на зърната в милиметри; Ρ b е плътността на нахвърляния насипен материал, в мегаграма на кубичен метър, определена съгласно EN 1097-3.
Вземане на проби от добавъчни материали Вземане на проби от купчини
Вземане на проби от добавъчни материали Вземане на проби от транспортно средство
Разслояване на добавъчни материали при складиране на купчина
Разслояване на добавъчни материали при складиране на купчина
Ситен материал Среден материал Едър материал Схематично представяне на състава на конична купчина от разслоен добавъчен материал Разпределение на обема на конична купчина Разпределение на обема на призматична купчина Разслояване на добавъчни материали при складиране на купчина
Ръчно намаляване на обема на взетата проба(квартуване)
Намаляване на обема на взетата проба чрез делител за проби
3. Влажност на пясъка Свойството на пясъка да поема и задържа вода в обема си БДС EN 1097-5:2008 Изпитване за определяне на механични и физични характеристики на скалните материали. Част 5: Определяне на съдържанието на вода чрез изсушаване в сушилен шкаф с вентилатор W m w m c m c *100,% W влажност на пясъка, %; m w масата на влажния пясък (найчесто 1000 g); m c масата на изсушения пясък, g;
4. Обемна плътност на пясъка Масата на единица обем пясък в естествено състояние заедно с празнините ρ вл.п. = m m c V c 1. Фуния; 2. Гърло на фунията; 3. Клапа (затвор) на фунията; 4. Мерен съд. m c и V c маса, [kg,g] и обем [cm 3 ], на мерния съд m маса [kg,g] на насипания в съда материал
5. Плътност на зърната и абсорбция на вода БДС EN 1097-6:2013 Изпитване за определяне на механични и физични характеристики на скалните материали. Част 6: Определяне на плътността на зърната и абсорбцията на вода Подготвената за изпитване проба се потапя във вода с температура (22±3) о С в пикнометъра и се отстранява въвлечения въздух чрез внимателно завъртане и стръскване на пикнометъра в наклонено положение. Пикнометърът се поставя във водна вана и пробата за изпитване се оставя при температура (22±3) о С за (24±0,5)h. В края на периода на насищането пикнометърър се изважда от водната вана и се отстранява въвлечения въздух чрез внимателно завъртане и стръскване. Измерват се следните маси: М 2 маса на пикнометъра, изпитвания водонаситен материал и вода, напълнена до нивото на марката; М 3 маса на пикнометъра пълен само с вода до нивото на марката; М 1 маса на водонапития с изсушена повърхност материал; М 4 маса на изсушения до постоянна маса материал;
Плътност на зърната и абсорбция на вода БДС EN 1097-6 Примерна схема на пикнометър за определяне на плътността на зърната на добавъчните материали 1 стъклена фуния, 2 марка; 3 връзка между фунията и съд с широко гърло, 4 съд с широко гърло.
Плътностите на зърната се изчисляват в мегаграма на кубичен метър Mg/m 3 по следните формули: Специфична плътност на зърната: ρ a = ρ w M 4 M 4 (M 2 M 3 ) Обемна плътност на зърната в сухо състояние: ρ rd = ρ w M 4 M 1 (M 2 M 3 ) Обемна плътност на зърната във водонаситено повърхностно сухо състояние: ρ ssd = ρ w M 1 M 1 (M 2 M 3 ) Абсорбцията на вода В % по маса за време 24 часа: WA 24 = 100 M 1 M 4 M 4
6. Зърнометричен (ситов) анализ БДС EN 933-1:2012 8.0 mm (2D) дъно 5.6 mm (1.4D) 4.0 mm (D) 2.0 mm 1.0 mm 0.5 mm 0.25 mm 0.125 mm 0.063 mm a i единичен(частен) остатък, g или %; i = 8.0;5.6; 4.0; 2.0; 1.0; 0.5; 0.25; 0.125; 0.063; и дъно; A i пълен остатък,%; A i = a i + A i+1 = a i + a i+1 + a i+2 +, % П i преминало количество, %; П i = 100 Ai, % *В БДС EN 12620/НА:2008 с Аi са означени преминалите количества
Ситова тръскачка за механично пресяване на добавъчни материали
Зърнометричен анализ(бдс EN 933-1) Таблично представяне на резултатите Отвор на ситото,mm Единичен остатък Пълен остатък Преминало количество Гранични стойности на преминалите количества за категория G F 85 g % % % % % 8 3.0 0.3 0.3 99.7 100.0 100.0 4 17.3 1.7 2.0 98.0 99.0 85.0 2 97.9 9.8 11.8 88.2 - - 1 252.8 25.3 37.1 62.9 - - 0.5 255.3 25.5 62.6 37.4 - - 0.25 252.8 25.3 87.9 12.1 - - 0.125 91.5 9.2 97.1 2.9 - - 0.063 24.0 2.4 99.5 0.5 - - дъно 5.4 0.5 100.0 0.0 - - Сума 1000.0 100.0
Зърнометрична крива на добавъчния материал 100.0 98.0 99.7 Натрупан % на преминалите количества, % 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0.5 2.9 12.1 37.4 62.9 88.2 0.063 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 Сита с квадратен светъл отвор, lg d, mm Зърнометричен анализ графично представяне на резултатите (зърнометрична крива)
Допустими отклонения за типичен зърнометричен състав на пясък за обща употреба, декларирани от производителя Отвор на сито mm 4 Допустими отклонения в проценти от масата за преминалия през ситото пясък 0/4 0/2 0/1 ± 5 а - - 2 - ± 5 а - 1 ± 20 ± 20 ± 5 а 0,250 ± 20 ± 25 ±25 0,063 b ± 3 ± 5 ± 5 a b Допустимите отклонения от ± 5 се намаляват от изискванията за преминалото количество през сито D в таблица 2. За преминалото количество през сито с отвор 0,063 mm допълнително към дадените допустими отклонения важат максималните за избраната категория стойности на съдържание на фина фракция
Едрина/ситност на пясък Едрината респ. ситността на пясъка се определят по един от следните два начина: А. Чрез процент на преминало количество през сито с отвор 0,5 mm Процент преминало количество, масови части СР МР FP 5 до 45 30 до 70 55 до 100 Б. Чрез модул на едрина на пясъка Модул на едрина CF MF FF 4,0 до 2,4 2,8 до 1,5 2,1 до 0,6 FM 4 2 1 0,5 0,25 0,125 100
7. Специфична повърхнина на пясъка Определение: Повърхнината на единица маса от даден материал или на единица обем мерна единица cm 2 /g, cm 2 /cm 3 или cm -1. а)метод на проф. Колев: Специфичната повърхнина на дадена фракция се изчислява по формулата: S d/d = 13.81 ρ c (D d) lg D d, cm2 /g където S d/d е специфичната повърхнина на фракцията d/d, cm 2 /g; d и D са долния и горния размер на фракцията, cm. Фракция d/d, mm Единичен остатък a i, % S d/d, cm 2 /g (a i.s d/d )/100, cm 2 /g 8.0 / 16.0* 5.6 / 8.0 4.0 / 5.6 2.0 / 4.0 1.0 / 2.0 0.5 / 1.0 0.25 / 0.5 0.125 / 0.25 0.125 / 0.063 0.063 / 0.032* Сума: 100% -
б)метод на Loudon: Специфичната повърхнина на дадена фракция се изчислява по формулата: S d/d = 6 D. d, cm2 /cm 3 където S d/d е специфичната повърхнина на фракцията d/d, cm 2 /cm 3 ; d и D са долния и горния размер на фракцията, cm. Фракция d/d, mm Единичен остатък a i, % S d/d, cm 2 /cm 3 (a i.s d/d )/100, cm 2 /cm 3 8.0 / 16.0* 5.3 5.6 / 8.0 9.0 4.0 / 5.6 12.7 2.0 / 4.0 21.2 1.0 / 2.0 42.4 0.5 / 1.0 84.9 0.25 / 0.5 169.7 0.125 / 0.25 339.4 0.063 / 0.125 676.1 0.032 / 0.063* 1336.3 Сума: 100% -
Специфичната повърхнина на пясъка се изчислява по формулата: S = A ρ c. a i. S d/d 100, cm 2 /g където A е т.нар. показател на ъгповатост на зърната на пясъка; ρ с условна специфична плътност на пясъка, g/cm 3. Показател на ъгловатост за различни видове пясък Вид пясък Описание Показател на ъгловатост Стъклени сфери Сферични 1,0 Добре окръглен 1,1 Естествен пясък Окръглен 1,2 Ъгловат 1,3 Силно ъгловат 1,4 Трошен пясък Кварцит 1,5 Базалт 1,6 Трошено стъкло Пирекс 1,8
Благодаря за вниманието!