Методы и порядок проведения испытаний песка регламентируются ГОСТ 8735-88. Нормативно-правовой документ распространяется на исследование веществ, предназначенных для проведения строительных работ. Алгоритм действий зависит от изучаемых параметров.
Установление фракционного и зернового состава
Сухой способ
Суть метода заключается в просеивании высушенной песчаной массы с помощью сит, имеющих размеры ячеек 5 и 10 мм. Скопившиеся на ячейках частицы взвешивают и устанавливают процентное содержание гравия. Из части обработанного материала берут навеску массой до 1 кг для установления модуля крупности. Эту песчаную массу пропускают через сита с круглыми ячейками, имеющими диаметр 2,5 мм.
Просеивать песчинки можно вручную или с применением механического инструмента. Длительность процедуры устанавливается путем проведения опыта. Оптимальной будет та продолжительность, при которой в течение 1 минуты через сито попадет не более 0,1% суммарной массы обрабатываемой навески.
При проведении операции в ручном режиме просеивание можно считать законченным после того, как в результате интенсивного встряхивания распределительного приспособления на подмощенном листе практически не будут оседать песчинки.
Мокрый способ
Навеска пересыпается в резервуар, который заполняется водой. По истечении суток смесь интенсивно перемешивается до полного растворения комков глины или глинистой пленки на зерна. Содержимое переливается на верхнее сито и пропускается через ячейки. Скопившиеся элементы на каждом из сит собирают, просушивают и доводят до комнатной температуры. В завершающей стадии полученную массу взвешивают.
Процентное содержание глинистых включений в комках
Метод основан на отборе частиц, которые имеют отличимые от песчаной массы показатели вязкости. Испытательная проба пропускается через отверстия круглой формы 5 мм, из оставшейся в результате обработки вещества отбирают 100 г зерен песка, просушивают и распределяют через ячейки диаметром 2,5 мм.
Из просеянных частиц формируют навески массой 1 и 5 г, в зависимости от модуля крупности. Каждая из них укладывается тонким слоем на стеклянной поверхности или металлическом листе. Материал увлажняют с применением пипетки, затем с помощью стальной иглы каждую навеску преобразуют в комок. Зерна, которые остались после создания комков, подвергают просушке и взвешиванию.
Чтобы вычислить процентное содержание глины в навеске по отдельности, нужно разницу просушенного песка и зерен до выделения глины разделить на массу высушенного материала. Для определения общей пропорции вещества необходимо просуммировать все значения для каждой фракции.
Содержание пыли и глины
Метод заключается в установлении изменения массы материала после отмучивания зерен размером не более 0,05 мм. Для этого навеску пересыпают в резервуар цилиндрической формы и наполняют его водой таким образом, чтобы песок находился на глубине приблизительно 20 см. Смесь держат около 2 часов, в течение которых масса перемешивается с периодичностью несколько минут и очищается от скопившихся глинистых включений по мере их образования.
Полученную смесь интенсивно помешивают и дают отстояться две минуты. По их истечении сформировавшуюся суспензию сливают с использованием сифона, но оставляют слой воды над песком 3 см. Далее резервуар снова заполняется водой до обозначенного ранее уровня. Процедура осуществляется до тех пор, пока очищаемая вода полностью не осветлится.
При выполнении операции с помощью сосуда для отмучивания алгоритм действий является идентичным. Разница только в том, что вода заполняется до уровня сливного отверстия в верхней части резервуара, а суспензия удаляется через два нижних отверстия.
На завершающей стадии очищенную навеску высушивают.
Содержание примесей определяется по формуле: разница масс до и после отмучивания делится на массу до проведения испытательного мероприятия.
Пипеточный метод
Применяется для установления содержания глины и пыли посредством выпаривания образцов суспензии, сформировавшейся после очистки песка, а также взвешивания остатка. Метод носит название приспособления, используемого для забора проб. Для операции также понадобится два ведра с обозначениями уровня воды 5 и 10 л, на втором резервуаре метки не ставятся.
По своему принципу метод похож на предыдущий. Вода, залитая в резервуар с песком, выливается в ведро с метками, отстаивается и переливается в первое ведро. Прозрачной водой промывают песок, скопившийся на ситах над ведром с обозначениями. Далее первый резервуар ополаскивают оставленной водой, которую в последующем выливают во вторую емкость. Верхний слой воды должен дойти до метки 5 л, при нехватке суспензии резервуар дополняют до нужного уровня дополнительной водой.
Суспензия тщательно перемешивается и переливается в два металлические цилиндры, каждый из которых вмещает 1 л. Суспензия заливается до уровня, обозначенного на смотровом окне. Содержимое тщательно перемешивают, для лучшего результата закрытый цилиндр переворачивают несколько раз. Взамен металлических цилиндров можно использовать стеклянные мерные объемом 1000 мл.
После операции жидкость отстаивается 1,5 минуты. За 5-10 секунд до окончания этого времени производится забор образцов с помощью пипетки. Открывать трубку приспособления можно по окончании времени выдержки. Содержимое трубочки выливается в чашку либо в другую небольшую емкость узковатой формы. Накопленная суспензия выпаривается в сушильном шкафу под температурой +105 градусов. Забор проб из второго цилиндра происходит аналогично.
Содержание пыли и глины высчитывается по формуле: разница между массой чашки с выпаренным порошком и самой чашкой делится на массу навески и умножается на 100х100%.
Содержание органических примесей
Песок пересыпается в мерный цилиндр и смешивается с раствором гидроксида натрия 3%. Смесь тщательно помешивают и выдерживают сутки. Через 4 часа после первого помешивания операция выполняется снова. Оттенок суспензии, выдержанной над пробой, сравнивают с цветом эталонного раствора или идентичным ему по цвету стеклом. Если вода над пробой не имеет цвета или ее оттенок намного слабее, песок подходит для приготовления раствора и производства бетонных изделий. Если оттенок идентичный или более темный, потребуются дополнительные исследования в сертифицированных лабораториях.
Минералого-петрографический состав
Тонкий слой каждой навески с разными модулями крупности зерна расстилают на листе бумаги или стекле. Эта масса исследуется с использованием лупы или бинокулярного микроскопа. Гранулы распределяют по типу происхождения с помощью тонкой иглы. Если на глаз установить принадлежность песка не удается, проводятся химические исследования.
Гранулы, представляющие собой обломки минералов, проверяют на содержание различных веществ: кварца, кальцита, полевого шпата и др. Обломки пород сортируют на генетические типы. Отдельно выделяют содержащиеся в составе вредные примеси.
По каждому типу материала рассчитывают количество гранул и устанавливают их процентное содержание в навеске. Для этого необходимо разделить численность песчинок породы (минерала) на общее количество зерен в исследуемой навеске.
Определение влажности
Метод предполагает сравнение массы песчаного материала, установленной во влажном состоянии и после просушки. Для этого песок закладывают в либо-какой противень и взвешивают. После этого материал сушат в этой же таре до приобретения постоянной массы.
Влажностью называют остаток от деления разницы масс навески во влажном и сухом состоянии на массу сухого песка.
Морозостойкость песка из отсевов дробления
Для установления показателя поочередно проводится заморозка и размораживание материала.
Навеску из высушенного песка погружают в мешочек и далее – в резервуар с водой, где испытываемый образец выдерживают 48 часок. Мешок извлекают из толщи воды и закрывают в морозилке, где установлена температура -20 °С, допустимая погрешность – 5 градусов. Пробы находятся в таких условиях 4 часа, затем материал вынимают и погружают в воду температурой +20 °С. Время выдержки составляет 2 часа.
После выполнения необходимого количества циклов заморзки-разморозки песок высыпают на контрольное сито, очищая стенки мешочка от скопившихся зерен. Навеску на сите промывают и сушат до постоянной массы.
Морозостойкость материала определяется потерей массы навески. Для этого вычисляют разницу массы песка до и после исследования, которую делят на массу доиспытательного материала.
Подробнее о методике проведения испытательных операций вы можете узнать в описаниях государственных стандартов.
