Пустотность (объем межзерновых пустот) щебня зависит от одержания в нем зерен различной крупности и степени его уплотнения.

Повышение пустотности щебня вызывает увеличенный расход цемента в бетоне.

Пустотность щебня (гравия) определяют на основании ранее установленных значений плотности зерен щебня (гравия) и насыпной плотности щебня (гравия) по формуле:

,

где Vпуст – пустотность щебня. (гравия), %; - насыпная плотность щебня (гравия), кг/дм3; – плотность зерен щебня (гравйя), г/см3). Зерновой состав. Для определения. зернового состава нефракциокированного щебня (гравия) берут среднюю пробу в количестве, указанном в табл. 3. Пробу просеивают через стандартный набор сит 0,14; 3; 5; 10; 20; 40 и 70 мм. Частицы щебня (гравия) прошедшие через сито 0,14 мм, отбрасывают. Остатки щебня (гравия) на каждом сите взвешивают, ’ определяя тем самым частные остатки т0,14; т3; т70 в граммах. Складывая сумму частных остатков на всех ситах, определяют суммарную массу просеянной пробы:

,

Затем вычисляют частные остатки в% от суммарной массы пробы , а также полные остатки, равные сумме частных остатков на данном и на всех вышележащих ситах с большим размером отверстий.

Таблица 2.3 Масса пробы щебня

По результатам этих определений строят кривую просеивания, характеризующую зерновой состав испытуемого щебня (гравия). По горизонтальной оси графика откладывают в масштабе размеры отверстий контрольных сит от 0,14 до 70 мм. По вертикали откладывают полные остатки на каждом из сит в% сверху вниз. Полученные точки графика соединяют плавной кривой (или ломаной), состоящей из участков прямых линий между смещениями по размеру отверстий ситами.

Наибольшая и наименьшая крупности щебня (гравия) пробы характеризуются размерами отверстий сит, полные остатки на которых, определенные по кривой просеивания, составляют соответственно 5% (Днаиб) и 95%. (Днаим). Значения этих размеров определяют в большую сторону до ближайших размеров отверстии стандартных сит.

Водопоглощение. Для определения водогхоглощения щебня берут пробу в количестве, указанном в табл. 4, и помещают в сосуд с водой комнатной температуры на 48 ч (при кипячении в течение 2 ч) так, чтобы уровень воды был выше кусков щебня не менее чем на 20 мм. Затем образцы вынимают, удаляют влагу с поверхности влажной мягкой тряпкой и взвешивают.

Таблица 2.4

Водопоглощение (Wм) в% по массе вычисляют с точностью до 0,1% по формуле

,

где т – масса пробы в сухом состоянии, г; т1 – масса пробы в насыщенном водой состоянии, г.

Прочность по показателю дробимости при сжатии в цилиндре. Для определения прочности щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 ми, а для фракций 5…10 и 20…10 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм.

Навеску щебня (гравия) массой 500 г. для цилиндра диаметром 75 мм и 4 кг для цилиндра диаметром 150 мм насыпают с высоты 5 см в цилиндр, затем вставляют плунжер и помещают под прёсс. Повышая давление пресса на 100…200 кгс/с, доводят его при испытании в цилиндре диаметром 75 мм до 5 Тс, а при испытании в цилиндре диаметром 150 мм – до 20 Тс.

Раздробленный щебень (гравий) просеивают через сита с размером отверстий 1,25 мм для фракции 5…10 мм, 2,5 – для фракции 10…20 мм, 5,0 – для фракции 20…40 мм.

Остаток щебня (гравия) взвешивают и вычисляют показатель дробимости в процентах по формуле

,

где т – масса пробы щебня, г; т1– масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня (гравия), г.

Испытания повторяют два раза, используя две подготовленные пробы.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, показатель дробимости Др вычисляют как средневзвешенное результатов испытания отдельных фракций.

По ГОСТ 8267–82 устанавливается марка щебня по результатам определения показателя дробимости. Для всех видов тяжелого бетона сборных конструкций должен использоваться щебень из метаморфических пород марки не ниже 600 и осадочных пород марки не ниже 300. Марки щебня (гравия) по дробимости должны быть не ниже:

Др8– для бетона марок М 400 и выше;

ДрI2 – для бетона марок М 350 и М 300;

ДрI6 – для бетона марок ниже М 300.

2.3 Мелкий заполнитель

Методы испытаний мелкого заполнителя для бетона устанавливаются ГОСТ 8735 – 88*. Свойства песка регламентированы ГОСТ 8736–93.

Плотность зерен необходимо знать для расчета пустотности песка при проектировании состава бетона.

Мерный цилиндр, наполненный водой в количестве 100…150 см3 V1, всыпают 200 г. песка и определяют объем V2, занятый водой после всыпания.

Плотность песка (объемную массу его зерен) вычисляют по формуле

, г/м3,

где т – масса песка, г.

Насыпная плотность. Сухой песок всыпают с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный сосуд объемом 2 дм3 до образования конуса, который линейкой снимается вровень с краями, после чего сосуд с песком взвешивается (песок не уплотняется).