1. Определение насыпной плотности песка и подсчет его пустотности

Среднюю сухую пробу песка массой от 5 до 10 кг просеивают сквозь сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. Затем песок, который прошел сквозь сито, насыпают с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр емкостью 1 л до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка срезают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд взвешивают и вычисляют насыпную плотность по формуле

ρ_нас = (m₂ – m₁)/V, (19)

где ρ_нас – насыпная плотность, кг/м³; m₂ и m₁ – массы мерного сосуда соответственно с песком и без песка, кг; V – объем цилиндра, м³.

Определение производят дважды, при этом каждый раз берут новую порцию песка. Показатель насыпной плотности песка подсчитывают как среднее арифметическое двух определений.

Песок, предназначенный для изготовления бетона класса В 15 и выше (М 200 и выше) или для бетона, используемого для изготовления конструкций, подвергающихся замораживанию и оттаиванию в насыщенном водой состоянии, должен иметь насыпную плотность не менее 1550 кг/м³, в остальных случаях – не ниже 1400 кг/м³.

Пустотность песка V_пуст подсчитывают в процентах с погрешностью 0,1 % по установленному значению насыпной плотности ρ_нас и значению плотности зерен песка ρ_п (указывается преподавателем) по формуле

V_пуст = (1 – ρ_нас /ρ_п)∙100 %. (20)

2. Определение зернового состава и модуля крупности песка

Высушенную до постоянной массы пробу песка (2 кг) просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм для выявления засоренности песка зернами гравия.

Остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций с размерами 5...10 мм (Гр₅) и свыше 10 мм (Гр₁₀) в процентах по массе. Применение песка для получения тяжелого бетона возможно в том случае, если остатки на ситах будут не более 5 и 0,5 % соответственно.

Из пробы песка, прошедшей сквозь сито с размером ячейки 5 мм, отбирают навеску массой 1000 г и просеивают сквозь набор сит с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и с сеткой с размером ячеек 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Окончанием просеивания служит отсутствие на листе бумаги зерен песка при контрольном просеивании каждого сита.

Частные остатки на каждом сите определяют по формуле

а _i = m_i /m ∙100 %, (21)

где а_i – частный остаток на сите, %; m_i – масса остатка на данном сите, г; m – масса просеиваемой пробы, г.

Полные остатки на каждом сите в процентах А _i определяют как сумму частных остатков на данном сите и на всех ситах с большим размером отверстий.

По полным остаткам на каждом сите в процентах строится график зернового состава песка и сравнивается с областью зерновых составов песков, пригодных для приготовления тяжелых бетонов различного назначения (рис. 23).

Рис. 23. График зернового состава песка

Модуль крупности песка подсчитывается с погрешностью 0,01 по формуле

Мк = (А_2,5 + А_1,25 + А_0,63 + А_0,315 + А_0,16)/100 %, (22)

где А_2,5, …А_0,16 – полные остатки на соответствующих контрольных ситах, %.

Согласно ГОСТ 26633, если кривая просеивания испытываемого песка не выходит за пределы области, ограниченной стандартом, песок пригоден для приготовления бе­тона.

В соответствии с модулем крупности и остатком на сите № 0,63 пески делят на группы, представленные в табл. 22.

Устанавливают группу исследуемого песка. Кроме этого, определяется возможность применения исследуемого песка для бетонов тех или иных марок исходя из того, что для тяжелых и мелкозернистых бетонов используется песок с модулем крупности 1,50...3,25. Для бетонов с прочностью 20…35 МПа Мк ≥ 2, а для бетонов с прочностью 35 МПа и выше Мк ≥ 2,5.

Таблица 22

Классификация песков по крупности

Группа песка	Мк	А0,63,%
Очень крупный	> 3,5	> 75
Повышенной крупности	3,0...3,5	65. ..75
Крупный	2,5...3,0	45…65
Средний	2,0…2,5	30…45
Мелкий	1,5…2,0	10…30
Очень мелкий	1,0…1,5	< 10
Тонкий	0,7…1,0	Не нормируется
Очень тонкий	< 0,7	Не нормируется