Коефициент на филтрация на пясък: фин, среден и едрозърнест, изчисление съгласно GOST

Какво е пясъчна филтрация?

Между отделните зърна пясък винаги има свободно пространство. Следователно, ако излеете малко вода върху пясъка, той ще проникне между пясъчните зърна и ще спре едва когато удари плоска и твърда повърхност. Чрез измерване на скоростта, с която водата преминава през пясъчния слой, можете да определите стойността на коефициента на филтрация. За измерване се използва метричната единица "метри на ден", показваща какво разстояние в метри водата ще премине за 24 часа през различни видове пясък - кариера, засаден, река и т.н. понякога се добавя мерна единица, например , пясък kf 3 m на ден.

Видове пясък и тяхната област на използване

След определяне на зърнения състав съгласно таблицата се установява вида, към който принадлежи пясъкът:

• Модул за грубост 3 и по -висок - размер на грубите зърна. Използва се за приготвяне на висококачествен бетонен разтвор, производство на плочки и бордюри за тротоари, пръстени за кладенец.
• За среден размер на зърната характерният размер на пясъка е 2,0-2,5. Използва се за производство на бетон от клас В15.
• Грубостта 1,5-2,0 съответства на фината фракция пясък. Този вид материал е подходящ за изграждане на мостове (включително техните части, разположени под вода), производство на тухли и хоросан.
• Зърнестостта 1.0-1.5 характеризира много фина фракция пясък, използвана за производството на фино диспергирани вещества.

Използването на пясък с различни фракции зависи от неговите характеристики. Решението, приготвено с помощта на този материал, ще бъде по -трайно и надеждно, ако модулът е по -голям. И в същото време е необходимо по -малко вода за смесване на състава.

В същото време можем да кажем, че колкото по -висока е зърната, толкова по -лоша е пластичността на приготвения разтвор и неговият вискозитет. Ако такъв пясък се използва например за подова замазка като част от циментова замазка, тогава ще бъде по -лошо да се запълни пространството между частиците от натрошен камък или чакъл

Ето защо е много важно да изберете правилния размер на зърната пясък в зависимост от целта на неговото използване.

Изчисление на CF

Предвид постоянното търсене на пясък за организацията на всякакви строителни работи - както в промишлеността, така и при индивидуалното строителство и ремонт - характеристиките на този строителен материал трябва да бъдат такива, че да осигуряват възможно най -високо качество, якост, филтрация (CF) и други параметри .
Приблизителни стойности на KF пясък

CF се определя с помощта на следния набор от инструменти:

1. Устройство KF-00M, което се състои от следните компоненти:
   1. Филтрационна тръба (тръба) с височина над 100 мм и диаметър 5,65 см. Тръбата има дъно с перфорации за преминаване на течност.
   2. Втулка от стоманена мрежа за филтриране на течности.
   3. Стъклен резервоар.
2. Електронен баланс.
3. Хронометър или хронометър.

Повече подробности за експеримента за измерване на CF на пясък:

Сух пясък, който трябва да бъде изследван, се изсипва в епруветката на устройството KF-00M, а на дъното на епруветката е прикрепена мрежа с отвори. Устройството се поставя върху хоризонтална повърхност, пясъкът в епруветката трябва да се уплътнява плътно. За да направите това, той е покрит с малки порции и всяка част се утъпква отделно. Направете общо три или повече порции.
Апарат за определяне на абсорбцията на вода в лаборатория

Трябва да се измери разстоянието от горния ръб на тръбата до началото на нивото на пясъка, а ако е повече от 100 мм, пясъкът се уплътнява допълнително.За да изследват единицата KF, те започват с изливане на вода в епруветката, така че да е 0,5 см над нулата. Веднага след като течността започне да тече през перфорираното дъно, времето се измерва с хронометър до отметката 50 мм - водата трябва да се спуска към него. Добавете течност към епруветката с вода четири пъти по 5 mm всяка. Резултатът от измерванията ще бъде средноаритметичната стойност на всички направени измервания.

В края на изследването разликата между индекса на плътност на сухата яма и граничната му плътност не трябва да бъде повече от 0,02 g / cm3. За полагане на пътното платно те вземат речен, морски или кариерен измит пясък, тъй като тези пясъци имат подобрени параметри на качеството, а измитият строителен материал също има по -добро почистване. Поради качеството на измиването асфалтът на базата на такъв пясък ще бъде по -здрав, а продължителността на експлоатацията му ще бъде по -голяма. Пясъкът, извлечен от дъното на морето, не се използва толкова често в строителните и ремонтни работи, колкото речния пясък, тъй като цената му е по -висока. Пясъкът с примеси от глина в строителството се използва много по -рядко от други насипни материали, но ако се почиства (измива и изсушава), тогава обхватът на неговото използване не може да бъде ограничен поради малкия CF.

Добив на морски пясък

Мръсният пясък, добит в кариера, има нисък коефициент на филтрация съгласно GOST - не повече от 0,5-0,7 m / ден. При измиването му глината и други примеси се измиват и остават големи чужди зърна (камък, гранит или натрошен камък). За да се получи по-високо качество на такъв пясък, той трябва не само да се изсуши, но и да се пресее, след което може безопасно да се използва за получаване на висококачествени разтвори или смеси. CF за такива пясъци се оказва висок - ≤ 20 m3 / ден, тъй като всички външни фракции и примеси се отстраняват от него чрез измиване и пресяване.

Таблица: коефициент на филтрация на почвата съгласно ГОСТ

 
Добив на морски пясък

Как се определя модулът на размера на пясъка?

За да се изчисли модулът на финост на пясъка, се взема проба с тегло 2 kg и се изсушава до оптимално състояние. След това пясъкът се пресява през сита с диаметър 10 и 5 мм. В рамките на една минута ситото не трябва да пропуска повече от 1 грам от пробата.

След като пресяването приключи, ситото трябва да се разклати върху бял лист хартия. Ако в същото време на хартията практически няма зърна пясък, пресяването се счита за завършено. Освен това, за да се провери състава на пясък без чакъл, 1000 грама се вземат от пресятия материал и се пресяват през няколко сита с диаметър на отвора от максималния - 2,5 мм до минималния - 0,14 мм.

Как да се изчисли обемната плътност на пясъка?

Класове пясък в съответствие с ГОСТ.

За да се извършат такива измервания, пясъкът първоначално се пресява със сито (0,5 cm). След това пълнят измервателен съд (1 л). Освен това пясъкът трябва да се изсипва свободно в него от около 0,1 м по такъв начин, че под ръба на съда да се образува конус. След това с помощта на линийка се отстранява горната част на конуса, тоест до ръбовете. Отделно е необходимо да се претегли контейнера със и без веществото. За изчисляване на коефициента на плътност се използва следната формула: (празно тегло - пълно тегло) / обем на контейнера.

Тук веднага си струва да се спомене, че такива изчисления се извършват само с тези измервателни контейнери, които първоначално имат определена форма и размер, тъй като това значително влияе върху резултатите. За да се улесни решаването на този проблем, има ГОСТ.

Средната плътност на веществата се влияе не само от влагата, но и от наличието на кухини. Колкото по -малко е пространството между гранулите, толкова по -висока е тази характеристика.

Средният индекс на плътност за всеки вид пясък е различен: кварцовата количка в свободно течащо състояние има показател 1500-1550 kg / m³, докато ако се уплътни, характеристиката ще се увеличи до 1600-1700 kg / m³. Ако се планира смесване на устойчив на замръзване бетон, тогава един от неговите компоненти ще бъде пясък с повишен среден коефициент на плътност.

Използването на пясък в части от пътната конструкция

Речният пясък за строителство на пътища се избира въз основа на конструктивните особености на конструкцията. Пътят се състои от няколко части, в които се използва слой пясък, поради което изчислението се прави въз основа на проектната документация поотделно.

Пълненето на пясък е необходимо:

• в пясъчно -чакълестата възглавница на пътното платно, което създава условия за амортизация и частично отводняване;
• в някои случаи се използва допълнителен слой пясък, който компенсира високите механични натоварвания по време на температурни промени и премахва влагата в долните слоеве на тортата;
• пясъкът се изсипва в страничните дренажни канавки, с негова помощ се образува част от рамото, което трябва да приема и източва вода, течаща от повърхността на платното;
• пясъкът се използва за създаване на асфалтобетонна основа и покритие, докато може да се използва в комбинация с фин чакъл, с включвания от речни камъчета.

Въз основа на способността на пясъка да пропуска вода (коефициент на филтрация), неговата плътност по време на пълнене без трамбоване (насипна плътност), нормално съдържание на влага по време на пълнене (в рамките на 10%), модул на размера, е възможно да се изчисли необходимостта от доставка и доставка на пясък по време на строителния процес.

Модул на размера и чистота на пясъка

Отделно си струва да се спрем на модула за размер на пясъка за пътя - този показател определя повечето от свойствата на възглавницата и дренажа. В по -голямата част от случаите се използва пясък от речен произход с размери на зърната в диапазона 1,7 - 2,2 mm, което отговаря на критериите за „среден размер“. По -малките фракции са подходящи за производството на бетонни разтвори, по -големите се изпращат за запълване на големи основи за конструкции. Пясъкът от степен 2 отговаря на основните изисквания за пътното строителство.

Много сериозен параметър остава чистотата на материала, липсата на глинести включвания, тъй като, когато е наситен с вода, замърсеният с глина пясък може значително да промени свойствата си, което ще доведе до деформация на натоварената част от пътното платно.

Технически изисквания

Производството се извършва в съответствие със стандартите на техническата документация, които са съгласувани с компанията и нормите на техническото законодателство.

Според зърнения състав се разделят 2 категории:

1. Клас I - висококачествен материал, фракцията варира от груб до фин;
2. II степен - пясък, който е с малко по -лошо качество, но има по -голямо разнообразие от фракции, чак до най -фините. В същото време се определя и дебелината на зърното, класът включва тънки и много тънки.

Модул за размер

Документът регулира разликата в пясъка по модула на размера (Mc), също така регулира остатъчните количества остатъци след филтриране, може да вземе следните показатели:

Предварителното споразумение с производителя може да посочи, че отклоненията от нормативните данни са допустими в пясък от клас II, но в рамките на 5%.

Документът също така определя броя на едрите зърна и малките, прашни. Така че, за да спазите стандарта, се нуждаете от:

Определяне на коефициента на прашен пясък, среден размер и др. - изпитване на метода

Определяне на коефициента на филтрация на кариера, кварцов пясък се извършва с помощта на специален опит с помощта на най -простите предмети. Този тест измерва дълбочината, до която водата прониква през слой пясък за 24 часа.

Съгласно ГОСТ 8736, този метод трябва да се извърши с помощта на следните инструменти:

• Устройство KF-00M;
• лабораторни везни;

Лабораторен баланс

електрически термометър;

Електрически термометър

хронометър

Хронометър

Устройството KF-00M е структура, състояща се от:

• филтрационна тръба с височина най -малко 10 cm и диаметър 56,5 mm;
• перфорирано дъно с отвори;
• съединител с месингови мрежи.
• мерителна стъклена бутилка.

Определянето на коефициента на пясъчна филтрация, съгласно GOST, е както следва:

• измервателната тръба на устройството е пълна с пясъчен материал;
• перфорираното дъно и месинговата мрежа са прикрепени към филтрационната тръба. Първо трябва да поставите марля, напоена с вода върху мрежата. Самото устройство е инсталирано на маса или друга плоска повърхност;
• Изсипете пясък в измервателна тръба и след това уплътнете материала. Не забравяйте да напълните пясъка на партиди, така че можете да разделите общия брой на три. Преди да заредите следващата партида, леко разхлабете горния слой пясък в тръбата с нож или друг остър предмет;
• след това трябва да измерите разстоянието от крайната точка на измервателната тръба и повърхността на пясъка в нея. Нивото на пясъка не винаги може да е едно и също, затова е по -добре да го измервате в няколко точки и след това да определите средната стойност;
• ако разстоянието се окаже повече от десет сантиметра, тогава трябва да уплътните пясъка още малко.

На този етап предварителният етап от подготовката за теста може да се счита за завършен. След това можете да отидете директно към самия експеримент, който ви позволява да определите коефициента на филтрация на пясък:

• течността трябва да се излее в измервателната тръба до ниво 5 mm над нулевата маркировка;
• когато водата започне да прониква през перфорираното дъно, трябва да измерите времето с хронометър.

Тези манипулации дават възможност да се определи интервалът от време, през който течността пада под нивото от 5 см. Това трябва да се повтори поне четири пъти, всеки път като се излива вода с 5 милиметра по -високо.

Не забравяйте, че е строго забранено течността в тръбата да падне под нивото на пясъка. В противен случай целият опит ще бъде безполезен.

ГОСТ 25584 съдържа информация за специфичен коефициент на пясък за всеки от видовете този материал. По -специално, коефициентът на филтрация на тинест пясък е от 0,1 до 2 метра на ден. Това е много малка цифра, следователно обхватът на приложение на такъв материал е изключително ограничен.

Установеният ГОСТ дава възможност значително да се опрости определянето на обхвата на използване на определен вид пясък. Така че, кариерен пясък има ниска скорост на филтрация, така че може да се използва само за мазилка, когато тези показатели не са особено важни.

За повече информация относно определянето на коефициента на пясъчна филтрация вижте видеото:

Как да определим размера?

Съгласно ГОСТ 8736-2014, модулът се измерва по специален метод.

• Зърната, по -големи от 5 mm, се отделят от проба с тегло 2 kg с помощта на сита.Съгласно нормативните параметри на държавния стандарт, в пясъците се допуска наличие на чакълести включвания с размери над 10 мм в обем 0,5%, а включвания от 5,0 до 10,0 мм - в рамките на 10,0%;
• Остатъците с тегло 1 kg се променят последователно през сита с отвори 2,5–0,16 mm (5 сита). Части от масата като процент от 1 кг, останали върху ситата, се записват в таблицата. Процесът на обработка приключва, когато пясъчните зърна вече не преминават през клетките.
• Изчисляването на Mk се извършва по формулата Mk = (Q2.5 + Q1.25 + Q0.63 + Q0.315 + Q0.16) / 100, където Q е частите, останали на 5 сита като процент от обща маса.

Данните от резултатите от измерванията дават възможност за изграждане на графика на кривата на пясъчното пресяване, отразяваща гранулометрията и даваща картина, в която бетонни състави е оптимално да се използва материалът. Така че, ако кривата на графиката е разположена между 2 линии, изградени по стандартни показатели, тогава пясъкът удовлетворява подготовката на необходимия бетонов разтвор.

Във физически смисъл формулата съответства на дефиницията за среднопретегления брой зърна с определен размер на единица насипна маса. Колкото по-високо е нивото на присъствие на едрозърнести частици в пробите, толкова по-голяма е стойността на Mk.

Въпреки това, този модел не винаги е верен. Експертите отбелязват, че 2 партиди фин субстрат с частици с различни размери могат да имат сходни стойности на Mk. Поради тази причина, за висококачествено и по-точно описание на насипни вещества, в допълнение към Mk, те се ръководят от други параметри:

• нивото на разпределение на зърното по размер;
• степента на наличие на прашни елементи;
• ниво на концентрация на глиноподобни елементи;
• ниво на незначителни примесни включвания;
• ниво на насипна плътност;
• показатели за плътност на зърното;
• степента на съдържание на биологично вредни включвания;
• степента на активност на радионуклиди и други включвания.

Можете да разберете как се извършва определянето на модула на размера на пясъка във видеото по -долу.