Coeficient de filtrare a nisipului: fin, mediu și grosier, calcul conform GOST

Ce este filtrarea cu nisip?

Există întotdeauna spațiu liber între granule individuale de nisip. Prin urmare, dacă turnați puțină apă pe nisip, atunci acesta se va scurge între boabele de nisip și se va opri numai atunci când va atinge o suprafață plană și dură. Măsurând rata la care apa trece prin stratul de nisip, puteți determina valoarea coeficientului de filtrare. Pentru măsurare, se utilizează unitatea metrică „metri pe zi”, care arată ce distanță în metri va trece apa în 24 de ore prin diferite tipuri de nisip - carieră, însămânțat, râu etc. uneori se adaugă o unitate de măsură, pentru de exemplu, nisip kf 3 m pe zi.

Tipuri de nisip și aria lor de utilizare

După determinarea compoziției bobului conform tabelului, se găsește tipul căruia îi aparține nisipul:

• Modulul grosier 3 și mai mare - mărimea granulelor grosiere. Se folosește pentru prepararea mortarului de beton de înaltă calitate, producerea de plăci și borduri pentru trotuare, inele pentru o fântână.
• Pentru mărimea bobului mediu, dimensiunea caracteristică a nisipului este de 2.0-2.5. Este utilizat pentru producerea betonului clasa B15.
• Grosimea 1,5-2,0 corespunde fracției fine de nisip. Acest tip de material este potrivit pentru construcția de poduri (inclusiv părțile lor situate sub apă), fabricarea cărămizilor și mortarului.
• Granularitatea 1.0-1.5 caracterizează o fracțiune foarte fină de nisip folosită la fabricarea substanțelor fin dispersate.

Utilizarea nisipului de diferite fracții depinde de caracteristicile sale. O soluție pregătită folosind acest material va fi mai durabilă și mai fiabilă dacă modulul este mai mare. Și, în același timp, este necesară mai puțină apă pentru a amesteca compoziția.

În același timp, putem spune că cu cât este mai mare granularitatea, cu atât este mai slabă plasticitatea soluției preparate și vâscozitatea acesteia. Dacă un astfel de nisip este utilizat, de exemplu, pentru șapă ca parte a unui mortar de ciment, atunci va fi mai rău să umpleți spațiul dintre particulele de piatră zdrobită sau pietriș

Prin urmare, este foarte important să alegeți mărimea potrivită a bobului de nisip în funcție de scopul utilizării sale.

Calcul CF

Având în vedere cererea constantă de nisip pentru organizarea oricărei lucrări de construcție - atât în ​​construcții industriale, cât și în construcții și reparații individuale - caracteristicile acestui material de construcție ar trebui să fie astfel încât să ofere cea mai înaltă calitate posibilă, rezistență, filtrare (CF) și alți parametri .
Valorile aproximative ale KF de nisip

CF este determinat folosind următorul set de instrumente:

1. Dispozitiv KF-00M, care constă din următoarele componente:
   1. Un tub de filtrare (tub) cu o înălțime mai mare de 100 mm și un diametru de 5,65 cm. Tubul are un fund cu perforații pentru trecerea lichidului.
   2. Manșon din plasă de oțel pentru filtrarea fluidelor.
   3. Rezervor de sticlă.
2. Balanță electronică.
3. Cronometru sau cronometru.

Mai multe detalii despre experimentul de măsurare a CF a nisipului:

Nisipul uscat, care trebuie examinat, este turnat în eprubeta dispozitivului KF-00M și o plasă cu găuri este atașată la fundul eprubetei. Dispozitivul este așezat pe o suprafață orizontală, nisipul din eprubetă ar trebui să fie bine apăsat. Pentru a face acest lucru, este acoperit cu porțiuni mici și fiecare porțiune este împânzită separat. Faceți trei sau mai multe porții în total.
Aparat pentru determinarea absorbției apei în laborator

Distanța de la marginea superioară a tubului până la începutul nivelului de nisip trebuie măsurată și, dacă este mai mare de 100 mm, nisipul este tamponat suplimentar.Pentru a investiga unitatea CF, acestea încep prin turnarea apei în eprubetă astfel încât să fie cu 0,5 cm deasupra zero.Dată ce lichidul începe să curgă prin fundul perforat, timpul se măsoară cu un cronometru până la semnul de 50 mm - apa ar trebui să coboare la ea. Adăugați lichid în eprubetă cu apă de patru ori, câte 5 mm fiecare. Rezultatul măsurătorilor va fi media aritmetică a tuturor măsurătorilor luate.

La sfârșitul cercetării, diferența dintre indicele de densitate al nisipului cu groapă uscată și densitatea sa limitativă nu trebuie să fie mai mare de 0,02 g / cm3. Pentru așezarea fundului drumului, iau nisip spălat de râu, mare sau carieră, deoarece acești nisipuri au parametri de calitate îmbunătățiți, iar materialul de construcție spălat are, de asemenea, o curățare mai bună. Datorită calității spălării, asfaltul pe bază de astfel de nisip va fi mai puternic, iar durata funcționării sale va fi mai lungă. Nisipul extras din fundul mării nu este folosit la fel de des în lucrările de construcții și reparații ca nisipul de râu, deoarece costul acestuia este mai mare. Nisipul cu impurități de argilă în construcții este utilizat mult mai rar decât alte materiale în vrac, dar dacă este curățat (spălat și uscat), atunci domeniul de utilizare al acestuia nu poate fi limitat datorită micului CF.

Extragerea nisipului de mare

Nisipul murdar extras într-o carieră are un coeficient de filtrare scăzut conform GOST - nu mai mult de 0,5-0,7 m / zi. Când este spălat, argila și alte impurități sunt spălate și rămân boabe mari străine (piatră, granit sau piatră zdrobită). Pentru a obține o calitate superioară a unui astfel de nisip, acesta nu trebuie doar să fie uscat, ci și cernut, după care poate fi utilizat în siguranță pentru a obține soluții sau amestecuri de înaltă calitate. CF pentru astfel de nisipuri se dovedește a fi ridicat - ≤ 20 m3 / zi, deoarece toate fracțiile și impuritățile străine sunt îndepărtate din acesta prin spălare și cernere.

Tabel: coeficient de filtrare a solului conform GOST

 
Extragerea nisipului de mare

Cum se determină modulul de mărime a nisipului?

Pentru a calcula modulul fineții nisipului, se ia o probă cu o greutate de 2 kg și se usucă la o stare optimă. Apoi nisipul este cernut prin site cu diametrul de 10 și 5 mm. Într-un minut, sita nu trebuie să lase să cântărească mai mult de 1 gram din proba.

După ce cernerea este completă, sita trebuie agitată peste o foaie albă de hârtie. Dacă, în același timp, practic nu există boabe de nisip pe hârtie, atunci cernerea este considerată completă. Mai mult, pentru a verifica compoziția nisipului fără pietriș, se iau 1000 de grame din materialul cernut și sunt cernute prin mai multe site cu diametrul orificiului de la maxim - 2,5 mm la minim - 0,14 mm.

Cum se calculează densitatea în vrac a nisipului?

Cursuri de nisip în conformitate cu GOST.

Pentru a efectua astfel de calcule de măsurare, nisipul este inițial cernut cu o sită (0,5 cm). Apoi umplu un vas de măsurare (1 l). Mai mult, nisipul ar trebui să fie turnat liber în el de la aproximativ 0,1 m, astfel încât să se formeze un con sub marginea vasului. Apoi, folosind o riglă, partea superioară a conului este îndepărtată, adică până la margini. Separat, este necesar să cântăriți recipientul cu și fără substanță. Pentru calcularea factorului de densitate se folosește următoarea formulă: (greutate goală - greutate completă) / volumul containerului.

Aici merită imediat menționat faptul că astfel de calcule sunt efectuate numai cu acele recipiente de măsurare care au inițial o anumită formă și dimensiune, deoarece acest lucru afectează semnificativ rezultatele. Pentru a face această problemă mai ușor de rezolvat, există GOST.

Densitatea medie a substanțelor este influențată nu numai de umiditate, ci și de prezența golurilor. Cu cât este mai puțin spațiu între granule, cu atât este mai mare această caracteristică.

Indicatorul de densitate medie pentru fiecare tip de nisip este diferit: caruciorul de cuarț în stare liberă are un indicator de 1500-1550 kg / m³, în timp ce dacă este compactat, caracteristica va crește la 1600-1700 kg / m³. Dacă se planifică amestecarea betonului rezistent la îngheț, atunci una dintre componentele sale va fi nisipul cu un coeficient de densitate medie crescut.

Utilizarea nisipului în părți ale structurii drumului

Nisipul de râu pentru construcția drumurilor este selectat pe baza caracteristicilor de proiectare ale structurii. Drumul este format din mai multe părți, în care se folosește un strat de nisip, prin urmare calculul se face separat pe baza documentației proiectului.

Umplerea cu nisip este necesară:

• în perna de nisip și pietriș a patului rutier, ceea ce creează condiții de amortizare și drenaj parțial;
• în unele cazuri, se folosește un strat suplimentar de nisip, care compensează sarcinile mecanice ridicate în timpul schimbărilor de temperatură și îndepărtează umezeala straturilor inferioare ale tortului;
• nisipul este turnat în șanțurile laterale de drenaj, cu ajutorul acestuia se formează o parte a umărului, care trebuie să primească și să scurge apa care curge de pe suprafața pânzei;
• nisipul este folosit pentru a crea o bază și un strat de beton asfaltic, în timp ce poate fi utilizat în combinație cu pietriș fin, cu incluziuni de pietricele de râu.

Pe baza capacității nisipului de a trece apa (coeficientul de filtrare), densitatea acestuia în timpul umplerii fără tamponare (densitatea în vrac), conținutul normal de umiditate la momentul umplerii (în limita a 10%), modulul de dimensiune, este posibil să se calculeze necesitatea aprovizionarea și furnizarea de nisip în timpul construcției.

Modulul de dimensiune și puritatea nisipului

În mod separat, merită să stați pe modulul de dimensiune a nisipului pentru drum - acest indicator determină majoritatea proprietăților pernei și drenajului. În majoritatea covârșitoare a cazurilor, nisipul de origine fluvială este utilizat cu mărimi de bob în intervalul 1,7 - 2,2 mm, care îndeplinește criteriile pentru „mărime medie”. Fracțiile mai mici sunt potrivite pentru fabricarea soluțiilor de beton, cele mai mari sunt trimise pentru a umple fundații mari pentru structuri. Nisipul de gradul 2 îndeplinește cerințele de bază pentru construcția drumurilor.

Un parametru foarte serios rămâne puritatea materialului, absența incluziunilor de argilă, deoarece, atunci când este saturat cu apă, nisipul contaminat cu argilă își poate schimba semnificativ proprietățile, ceea ce va duce la deformarea părții încărcate a drumului.

Cerinte tehnice

Fabricarea se efectuează în conformitate cu standardele de documentație tehnică, care sunt convenite cu compania și normele legislației tehnice.

În funcție de compoziția boabelor, sunt împărțite 2 categorii:

1. Clasa I - material de înaltă calitate, fracția variază de la mare la mic;
2. Gradul II - nisip, care are o calitate oarecum inferioară, dar are o varietate mai mare de fracțiuni, până la cele mai fine. În același timp, se determină și grosimea bobului, clasa include subțire și foarte subțire.

Modulul de dimensiuni

Documentul reglementează diferența de nisip prin modulul de dimensiune (Mc), reglează și cantitățile reziduale de reziduuri după filtrare, poate lua următorii indicatori:

Un acord preliminar cu producătorul poate indica faptul că abaterile de la datele normative sunt permise în clasa II nisip, dar în limita a 5%.

De asemenea, documentul determină numărul de boabe mari și cele mici, prăfuite. Deci, pentru a respecta standardul, aveți nevoie de:

Determinarea coeficientului de nisip prăfuit, mărime medie etc. - încercarea metodei

Determinarea coeficientului de filtrare a carierei, nisipul de cuarț se efectuează cu ajutorul unei experiențe speciale folosind cele mai simple obiecte. Acest test măsoară adâncimea până la care apa circulă printr-un strat de nisip în 24 de ore.

Conform GOST 8736, această metodă ar trebui realizată folosind următoarele instrumente:

• Dispozitiv KF-00M;
• cântare de laborator;

Bilanț de laborator

termometru electric;

Termometru electric

cronometru.

Cronometru

Dispozitivul KF-00M este o structură formată din:

• un tub de filtrare cu o înălțime de cel puțin 10 cm și un diametru de 56,5 mm;
• fund perforat cu găuri;
• cuplare cu ochiuri de alamă.
• sticla de masurare a sticlei.

Determinarea coeficientului de filtrare a nisipului, conform GOST, este după cum urmează:

• tubul de măsurare al dispozitivului este umplut cu material nisipos;
• fundul perforat și plasa de alamă sunt atașate la tubul de filtrare. Mai întâi trebuie să puneți pe net tifon înmuiat în apă. Dispozitivul în sine este instalat pe o masă sau pe orice altă suprafață plană;
• Se toarnă nisipul într-un tub de măsurare, apoi se tamponează materialul. Nu uitați să umpleți nisipul în loturi, astfel încât să puteți împărți totalul la trei. Înainte de a încărca următorul lot, slăbiți ușor stratul superior de nisip din tub cu un cuțit sau orice alt obiect ascuțit;
• atunci trebuie să măsurați distanța de la punctul extrem al tubului de măsurare și suprafața nisipului din acesta. Este posibil ca nivelul nisipului să nu fie întotdeauna același, prin urmare, este mai bine să măsurați în mai multe puncte și apoi să determinați media;
• dacă distanța se dovedește a fi mai mare de zece centimetri, atunci trebuie să mai bateți puțin nisipul.

În acest moment, etapa preliminară de pregătire pentru test poate fi considerată completă. Apoi puteți merge direct la experimentul în sine, care vă permite să determinați coeficientul de filtrare a nisipului:

• lichidul trebuie turnat în tubul de măsurare la un nivel de 5 mm deasupra marcajului zero;
• când apa începe să se scurgă prin fundul perforat, trebuie să cronometrează timpul cu un cronometru.

Aceste manipulări vă permit să determinați intervalul de timp pentru care lichidul cade sub nivelul de 5 cm. Acest lucru trebuie repetat de cel puțin patru ori, de fiecare dată turnând apă cu 5 milimetri mai mare.

Amintiți-vă că este strict interzis să permiteți lichidului din tub să cadă sub nivelul nisipului. În caz contrar, întreaga experiență va fi inutilă.

GOST 25584 conține informații despre un coeficient specific de nisip pentru fiecare tip de material. În special, coeficientul de filtrare al nisipului nămolos este de la 0,1 la 2 metri pe zi. Aceasta este o cifră foarte mică, prin urmare, scopul unui astfel de material este extrem de limitat.

GOST-ul stabilit face posibilă simplificarea semnificativă a domeniului de utilizare a unui anumit tip de nisip. Deci, nisipul de carieră are o rată de filtrare scăzută, deci poate fi utilizat numai pentru lucrări de tencuială, unde acești indicatori nu sunt deosebit de importanți.

Pentru mai multe informații despre determinarea coeficientului de filtrare a nisipului, consultați videoclipul:

Cum se determină mărimea?

Conform GOST 8736-2014, modulul este măsurat folosind o metodă specială.

• Boabele mai mari de 5 mm sunt separate de o probă care cântărește 2 kg folosind site.Conform parametrilor normativi ai standardului de stat, prezența incluziunilor de pietriș cu dimensiuni mai mari de 10 mm într-un volum de 0,5% este permisă în nisipuri, iar incluziunile de la 5,0 la 10,0 mm - în limita a 10,0%;
• Reziduurile cu greutatea de 1 kg sunt trecute alternativ prin site cu ochiuri de 2,5-0,16 mm (5 site). Părți din masă ca procent de 1 kg, rămase pe site, sunt înregistrate în tabel. Procesul de prelucrare se termină atunci când boabele de nisip nu mai trec prin celule.
• Calculul Mk se efectuează conform formulei Mk = (Q2.5 + Q1.25 + Q0.63 + Q0.315 + Q0.16) / 100, unde Q este părțile rămase pe 5 site ca procent din masa totală.

Datele rezultatelor măsurătorilor făcute fac posibilă construirea unui grafic al curbei de screening a nisipului, reflectând granulometria și oferind o imagine în care compoziții de beton este optimă utilizarea materialului. Deci, dacă curba de pe grafic este situată între 2 linii construite conform indicatorilor standard, atunci nisipul satisface pregătirea soluției de beton necesare.

În sens fizic, formula corespunde definiției numărului mediu ponderat de boabe de o anumită dimensiune pe unitate de masă vrac. Cu cât este mai mare nivelul de prezență a particulelor cu granule grosiere în probe, cu atât este mai mare valoarea Mk.

Cu toate acestea, acest model nu este întotdeauna adevărat. Experții notează că 2 loturi de substrat fin cu particule de diferite dimensiuni pot avea valori Mk similare. Din acest motiv, pentru o descriere de înaltă calitate și mai precisă a substanțelor în vrac, pe lângă Mk, acestea sunt ghidate de alți parametri:

• nivelul de distribuție a mărimii cerealelor;
• gradul de prezență a elementelor prăfuite;
• nivelul de concentrare a elementelor asemănătoare argilei;
• nivelul incluziunilor minore de impuritate;
• nivelul densității în vrac;
• indicatori de densitate a boabelor;
• gradul de conținut al incluziunilor dăunătoare biologic;
• gradul de activitate al radionuclidului și al altor incluziuni.

Puteți afla cum are loc determinarea modulului de dimensiune a nisipului în videoclipul de mai jos.