6. Определение зернового состава щебня (гравия)

Зерновой состав заполнителя (щебня или гравия) в значительной мере влияет на качество приготовленного на нем бетона. При выборе зернового состава крупного заполнителя для бетона необходимо исходить из основного требования: получить наименьший объем пустот в крупном заполнителе, и, следовательно, наименьший расход цемента при заданной марке бетона.

По результатам испытаний зернового состава крупного заполнителя можно дать оценку его качества на пригодность для приготовления бетона.

Для определения зернового состава крупного заполнителя необходимы следующие приборы, инструменты и материалы: набор сит с размерами круглых отверстий 70, 40, 20, 10 и 5 мм; сушильный шкаф, весы с набором гирь, испытуемый заполнитель (щебень, гравий).

Зерновой состав определяют в следующей последовательности.

Пробы щебня (гравия) объемом не менее 50 кг предварительно высушивают до постоянной массы и берут для испытаний 5, 10, 20, 30 и 50 кг при наибольшей крупности заполнителя соответственно 10, 20, 40, 70 и свыше 70 мм. Проволочными кольцами – калибрами отбирают зерна крупнее 100 мм.

Затем от предварительно высушенной пробы (зерна крупнее 100 мм удалены) щебня или гравия отбирают навеску, которую просеивают через набор сит, установленных в колонку (70, 40, 20, 10 и 5) мм. Остатки щебня (гравия) на каждом сите взвешивают, определяя тем самым частные весовые остатки (г) на всех ситах. Далее вычисляют частные остатки _i на каждом сите, выражая их в % по отношению к общему весу испытуемой пробы (G).

,

где g_i – вес остатка на данном сите, г.

По известным величинам частных остатков рассчитывают полные остатки A_i (%) на каждом сите как сумму частных остатков (%) на всех предыдущих ситах с более крупными размерами отверстий, плюс остаток (%) на данном сите.

A_i = a₇₀ + a₄₀ + ... + a_i

Затем устанавливают наибольшую D_наиб и наименьшую D_наим крупности зерен щебня (гравия). За наибольшую крупность зерен (D_наиб) принимают размер отверстия того верхнего сита, на котором полный остаток составляет менее 5%, а за наименьшую крупность (D_наим) – размер отверстия нижнего сита, полный остаток на котором составляет не менее 95%. Кроме того, вычисляют значения 0,5(D_наиб+ D_наим) и 1,25 D_наиб. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в пределах, указанных в табл.1.

Таблица 1

Зерновой состав крупного заполнителя

Размер контрольных сит, мм	Наименьший размер зерен, Dнаим	0,5(Dнаиб+ Dнаим)	Dнаиб	1,25 Dнаиб
Полный остаток на ситах по массе, %	90-100	40-70	0-10	0

Качество зернового состава щебня (гравия) оценивают значением полных остатков в % на ситах с контрольными отверстиями D_наим; 0,5(D_наиб+ D_наим); D_наиб; 1,25 D_наиб.

Откладывая на графике (рис.1) по оси ординат эти значения, получают 4 точки, которые соединяют ломаной линией. Щебень (гравий) признается годным по зерновому составу для приготовления бетона, если кривая его состава располагается в заштрихованной части графика.

Рис.1. График зернового состава щебня (гравия)

Пример: при просеивании навески G = 20 кг щебня наибольшей крупности 40 мм частные остатки на каждом сите составили:

m₄₀ = 0,8 кг; m₂₀ = 10,4 кг; m₁₀ = 7,6 кг; m₅=1 кг; m_<5 = 0,2 кг

Эти значения занесем в таблицу; сюда же заносим частные остатки a_i (%), вычисленные по формуле , где G - масса взятой пробы, т.е. 20 кг. Затем вычисляем полные остатки A_i (%) и заносим их в табл. 2.

Таблица 2

Зерновой состав щебня (масса 20 кг)

Остаток	Размеры отверстий сит, мм
	70	40	20	10	5	Прошло через сито №5
Частный, кг Частный, % Полный, %	- - -	0,8 4 4	10,4 52 56	7,6 38 94	1 5 99	0,2 1 100

По значению полных остатков устанавливаем:

D_наим = 5мм; D_наиб = 40мм; 0,5(D_наиб+ D_наим) = 0.5(5+40)=20 мм; 1,25 D_наиб = 1.25*40 = 50 мм. После этого на график наносят значения соответствующих полных остатков:

A₅ = 99%; A₂₀ = 56%; A₄₀ = 4%; A₅₀ (в данном примере A₇₀) = 0%.

Соединяя полученные точки ломаной линией, находим, что кривая зернового состава щебня располагается в заштрихованной зоне графика, что свидетельствует о пригодности щебня для приготовления бетона.

РАБОТА 3.