1.3.Современное представление об оценке качества песка, как заполнителя растворов и бетона.

1.3.1. Методы оценки качества песка

Физико-механические свойства бетона в значительной степени зависят от качества мелких заполнителей, лучшими из которых, как известно, являются пески нормальной крупности. Однако доля таких песков в общем количестве песчаных месторождений невелика, и строительные организации вынуждены зачастую применять местные мелкие пески.

Единого взгляда на оценку таких песков с точки зрения пригодности их как заполнителей для бетона до сего времени ни в России, ни за рубежом не существует.

Наиболее широко распространены методы оценки заполнителей по зерновому составу песка. Анализ зернового состава песка может осуществляться следующими способами:

1. основанными на измерении величины каждого зерна с последующим их подсчетом;
2. гидравлическими, заключающимися в разделении песчаных зерен по величине в зависимости от скорости падения их либо спокойной, либо в движущейся воде;
3. ситовыми.

Основным в строительной практике является ситовой анализ, обладающий рядом преимуществ по сравнению с другими методами. Он обеспечивает автоматическое разделение данной совокупности зерен на постоянные фракции независимо от их плотности, позволяет уменьшить ошибку опыта за счет увеличения навески, требует сравнительно небольшой затраты времени на необходимые определения. К недостаткам этого метода относятся невозможность учета формы зерен, так как в отверстия сита могут пройти и шаровидные, и лещадные частицы; зависимость точности просеивания от его продолжительности; неодинаковость в личины отверстий у плетеных сит; постепенное снижение точности анализа в результате износа сит .

Зерновой анализ не дает полной качественной и количественной характеристики. На его основе предложены различные приемы оценки песка: по модулю крупности, средней крупности зерен и объему пустот, графические и графо-аналнтические способы - по нормативным и интегральным кривым.

Оценка по модулю крупности также не дает четкого представления о качестве песка, так как сам модуль является величиной, не имеющей определенного физического смысла (сумм полных остатков на ситах, деленная на сто). Одинаковый модуль крупности могут иметь пески совершенно различного зернового состава. Поэтому при характеристике мелкого заполнителя модулем крупности необходимо иметь какие-либо дополнительные критерии. Недостаточность оценки по модулю крупности особенно проявляется на примере мелкозернистых песков (отличные по зерновому составу пески могут иметь почти одинаковые значения модуля крупности).

По значению среднего диаметра пески делили на крупнозернистый песок (dср >0,35мм), среднезернистый песок (dср — 0,25—0,30 мм)и мелкозернистый песок (dср <0,25 мм). Значительное количество экспериментальных работ по определению размеров зерен песка подтвердило справедливость этого метода для крупнозернистого и среднезернистого песков. Для мелкозернистого песка величины dср-вычисление, оказываются значительно завышенными по сравнению с фактическими. Это объясняется недостаточным размером содержания в мелких песках пылеватых, илистых и глинистых частиц, достигающего в отдельных случаях 95%. Из приведенных данных видно, что чем мельче песок, тем больше рождения между вычисленным и фактическим dср, определеным непосредственным измерением при помощи микроскопа.

Результаты зернового анализа песка могут быть представлены так же в графической форме. Наиболее широко применяется способ сравнения кривой просеивания песка с нормативными кривыми, позволяющий судить о характере распределения отдельных фракций песка о возможности и способах обогащения заполнителя, но не дающий количественной характеристики песка для расчета составов бетонов и растворов. В связи с этим предложено еще несколько методов косвенной характеристики качества песка.

Песок можно оценивать по коэффициенту смачивания, представляющему собой отношение массы воды, необходимой для минимального смачивания поверхности зерен песка, к его массе. Пески по коэффициенту смачивания рекомендовалось делить на три категории в зависимости от степени прочности приготовленного из них раствора. Однако исследования показывают, что на песках с одинаковой водопотребностью, но с разными размерами и формой зерен, растворы получаются с различными свойствами.

Рекомендовано характеризовать песок модулем пластичности, определяемым по глубине погружения в раствор состава 1:2,5 по массе с В/Ц=0 Для крупных песков этот метод дает определенные результат для мелкозернистых при В/Ц = 0,6 и составе 1:2,5 получается очень жесткий раствор. Следовательно, метод применим для весьма ограниченной группы песков.

Таким образом, рассмотренные выше методы оценки качества песка в какой-то степени характеризуют заполнители, удовлетворяют требованиям ГОСТ, но недостаточно отражают свойства более мелких песков, которые также применяются в бетонах растворах.

Отсутствие единой методики оценки песка привело к тому, что нормативными документами рекомендуются различные критерии для оценки мелкого заполнителя. Так, ГОСТ 10268—80 рекомендует деление песка по крупности на четыре группы в зависимости от модуля крупности и полного остатка на сите с сеткой: крупный, средний, мелкий и очень мелкий, а также оценку песка по кривой просеивания. Однако эти критерии характеризует лишь качественную сторону и не могут быть использованы как Расчетные величины при проектировании составов растворов и бетонов. Такое разнообразие в требованиях к качеству песка приводит в отдельных случаях к неверной оценке пригодности его как заполнителя, что не может не сказаться на качестве строительных изделий я конструкций.