Определение степени загрязнения органическими примесями

Лабораторная работа

ИСПЫТАНИЕ ПЕСКА КАК ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОНА

Фамилия студента _____________________________________

Факультет___________________ ____ группа №________

«____»__________________ 20 г

Заполнители – это составляющая бетона, занимающая до 80% объема конструкции. Их подразделяют на крупный и мелкий. В качестве крупного заполнителя с размером от 5 до 80(150) мм применяют щебень (с не окатанной поверхностью частиц) и гравий (с окатанной поверхностью частиц), которые могут быть природными или специально полученными в промышленности. В качестве мелкого заполнителя в бетонах применяют чаще природный песок с размером частиц от 0,05 до 5,0 мм. Такая классификация (граница между крупным и мелким – 5 мм) принята в бетоноведении, т.к. это снижает расход цемента и риск образования усадочных трещин. В геологии эта граница составляет 2 мм. Если песок применяют в качестве самостоятельного материала, например, в земляных констукциях (плотины, дамбы, насыпи), то применяют природный песок, т.е. рыхлую осадочную породу с размером частиц от 0,05 до 2 мм.

К заполнителям бетонов предъявляют две группы требований: к чистоте и крупности.

1. Определение чистоты песка

Определение содержания глины, ила и пылевидных примесей

Отвешивают 1000 г высушенного песка, помещают в сосуд и заливают водой. Слой воды над песком должен быть не менее 20 см. Содержимое перемешивают и оставляют на 2 часа, затем снова перемешивают и оставляют в покое на 2 мин. Промытый песок высушивают и взвешивают. Содержимое отмученных частиц выражают в% от массы пробы.

Пылевидные частицы (размером менее 0,05 мм) являются нежелательными в бетонах, т.к. они обволакивают поверхность всех частиц заполнителей и препятствуют сцеплению их с цементным камнем.

Определение степени загрязнения органическими примесями

Пробу песка заливают 3 %-ным раствором NаОН, перемешивают и оставляют в покое на 24 часа. При наличии органических примесей раствор окрашивается в желто-красно-коричневые цвета. Цвет жидкости над песком сравнивают с цветом эталона, для приготовления которого растворяют танин в растворе этилового спирта, добавляют раствор NаОН, взбалтывают и оставляют в покое на 24 часа. Жидкость над песком должна быть светлее эталона.

Органические примеси замедляют процесс твердения бетона (действуют как ПАВ).

I. 3 Качественная проба на содержание SO₂

Песок измельчают в порошок. Отвешивают 100 г, заливают дистилированной водой, взбалтывают, отстаивают, фильтруют. Добавляют 2-3 капли НСl и затем растворBaCl₂. Подогревают жидкость до 50 ^оС и оcтавляют в покое на 24 часа. Выпадение белого осадка (BaSO₄) указывает на наличие в песке сернистых и сернокислых соединений.

Сернистые и сернокислые примеси к песку вступают в химическую реакцию с цементом с образованием кристаллов эттрингита, которые увеличиваются в объеме и разрушают бетон.

Примесь слюды нарушает целостность цементного камня. Аморфный кремнезем реагирует с СаО в цементе с получением новообразований, занимающих дополнительный объем и разрушающих бетон. Глина в виде комьев адсорбирует много воды и при замерзании разрушает бетон.

2 Определение насыпной плотности и объема пустот в песке

Для определения насыпной плотности ρ_н мерный сосуд, емкостью V =1л, тарируют на весах и заполняют песком, всыпая его совком с высоты 10 см. Избыток песка срезают вровень с краями сосуда. Сосуд взвешивают.

Для определения объемной плотности ρ_о мензурку на 500 мл, наполненную водой до уровня V ₁=250 мл, тарируют на весах и всыпают в нее песок пока уровень воды не поднимется до отметки V ₂=350 мл. Мензурку взвешивают, вычисляют ρ_о и объем пустот.