3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что показывает коэффициент фильтрации песка

Определение коэффициента фильтрации песка

Коэффициент фильтрации грунта Кф –это скорость прохождения воды через грунт. Коэффициент фильтрации песка Кф численно равен скорости прохождения воды через песок при единичном напоре и измеряется в метрах за сутки. В расчетах часто используют К10 – коэффициент фильтрации приведенный к температуре воды 10 °С.

На практике определение коэффициента фильтрации наиболее востребовано в дорожном и аэродромном строительстве при устройстве дренирующих слоев из песчаных грунтов, так как значение коэффициента фильтрации используемых грунтов должно находиться в пределах 1-2 м/сутки.

Для определения коэффициента фильтрации грунтов и, в частности, коэффициента фильтрации песка используют методы, изложенные в ГОСТ 25584-2016. Рассмотрим основные моменты проведения данного анализа.

В нашей лаборатории в основном работают с песками, используемыми для строительства дорог, поэтому дальнейшее изложение материала будет относиться к данной группе грунтов.

Определение коэффициента фильтрации начинается с определения еще двух характеристик песчаного грунта, а именно, максимальной плотности и оптимальной влажности в соответствии с ГОСТ 22733-2016. Для проведения испытания по определению данных характеристик используют прибор СОЮЗДОРНИИ, схематично изображенный ниже.

1 — поддон; 2 — разъемная форма; 3 — зажимное кольцо; 4 — насадка; 5 — наковальня; 6 — груз массой 2,5 кг; 7 — направляющая штанга; 8 — ограничительное кольцо; 9 — зажимные винты; 10 — образец грунта

Порядок проведения испытания

Отбирают пробу весом 2500г из предварительно просушенного и просеянного через сито 5мм песка.

Рассчитывают количество воды Q, г, для доувлажнения отобранной пробы до влажности первого испытания по формуле:

Где mp — масса отобранной пробы, г;
wg — влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %;
w1 — влажность грунта для первого испытания, для мелких и пылеватых песков принимается равной 6 %.

В отобранную пробу грунта вводят рассчитанное количество воды за несколько приемов, перемешивая грунт металлическим шпателем. Затем переносят пробу грунта из чашки в эксикатор или плотно закрываемый сосуд и выдерживают ее при комнатной температуре не менее 2 ч для песчаных несвязанныхгрунтов.

Далее переносят пробу из эксикатора в металлическую чашку и тщательно перемешивают;
— загружают в собранную форму из пробы слой грунта толщиной 50-60 мм и слегка уплотняют рукой его поверхность. Проводят уплотнение 40 ударами груза по наковальне с высоты 300 мм, зафиксированной на направляющей штанге. Аналогичную операцию проводят с каждым из трех слоев грунта, последовательно загружаемых в форму. Перед загрузкой второго и третьего слоев поверхность предыдущего уплотненного слоя взрыхляют ножом на глубину 1-2 мм. Перед укладкой третьего слоя на форму устанавливают насадку;
— после уплотнения третьего слоя снимают насадку и срезают выступающую часть грунта заподлицо с торцом формы. Толщина выступающего слоя срезаемого грунта должна быть не более 10 мм.

Образующиеся после зачистки поверхности образца углубления вследствие выпадения крупных частиц заполняют вручную грунтом из оставшейся части отобранной пробы и выравнивают ножом.

Взвешивают цилиндрическую часть формы с уплотненным грунтом mi и вычисляют плотность грунта ρi по формуле:

Где mc — масса цилиндрической части формы без грунта, г;
mi — масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом, г;
V – объем формы равный 400 см 3 .

Извлекают из цилиндрической части формы уплотненный образец грунта. При этом из верхней, средней и нижней частей образца отбирают пробы для определения влажности грунта wi

Читать еще:  Какую тайну поведал Николенька своим братьям

При каждом последующем испытании влажность грунта следует увеличивать на 1%-2%, при этом необходимое количество воды для доувлажнения рассчитывается по формуле (1), где wg , и w1 влажности при предыдущем и очередном испытаниях соответственно.

Испытание считают законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшение значений массы и плотности уплотняемого образца грунта, а также когда при ударах грузом происходит отжатие воды или выделение разжиженного грунта через соединения формы.

По результатам испытания строят график ρ(w).
Ниже приведен пример графика для песчаных грунтов.

По построенному графику определяют максимальную плотность и оптимальную влажность. Зная эти характеристики, переходят к непосредственному определению коэффициента фильтрации.

Для проведения испытания используют прибор ПКФ, схема которого приведена ниже

а также трамбовку

Порядок проведения испытания

— песок и воду, предназначенные для определения коэффициента фильтрации, выдерживают в лаборатории до выравнивания их температуры с температурой воздуха;
— песок просушивают до воздушно-сухого состояния;
— просеивают через сито с отверстиями 5 мм и определяют его гигроскопическую влажность по ГОСТ 5180;
— отбирают в фарфоровую чашку пробу песка методом квартования массой не менее 450 г;
— увлажняют с помощью мерного цилиндра отобранную пробу до оптимальной влажности и выдерживают ее в эксикаторе с водой не менее 2 ч.

Из подготовленной пробы влажного грунта отбирают навеску массой m1 для помещения в фильтрационную трубку прибора и навеску для контрольного определения фактической влажности грунта по ГОСТ 5180.

Массу m1 вычисляют по формуле,

где ρmax – максимальная плотность песка, определенная ранее;
w – оптимальная влажность, определенная ранее;
V – объем грунта в трубке, для ПКФ = 200 см 3 .

Подготовку прибора к проведению испытания производят в следующем порядке:
— съемное перфорированное дно 6 с латунной сеткой 5, покрытой кружком высокопористого материала, смоченного водой, крепят к трубке 3 и ставят ее на жесткое массивное основание;
— навеску влажного грунта массой m1 делят на три порции и последовательно укладывают их в трубку, уплотняя каждую из них с помощью трамбовки, проводя по 40 ударов груза с высоты 300 мм; перед укладкой каждой порции поверхность предыдущей уплотненной порции взрыхляют ножом на глубину 1-2 мм;
— измеряют линейкой расстояние от верхнего края трубки до поверхности уплотненного грунта; измерения проводят не менее чем в трех точках; в расчет принимают среднее значение. (При высоте образца грунта 1 в трубке более 100 мм проводят дополнительное уплотнение, которое заканчивают при высоте образца (100±1) мм.)
— укладывают на поверхность грунта слой гравия (фракция 2-5 мм) толщиной 5-10 мм;
— устанавливают трубку с грунтом на подставку 7 и вместе с ней помещают в стакан 4, который постепенно наполняют водой до верха;
— помещают стакан с трубкой в емкость для воды и заполняют ее до уровня выше слоя гравия на 10-15 мм, после появления воды в трубке над слоем гравия доливают водой верхнюю часть трубки примерно на 1/3 ее высоты;
— извлекают стакан с трубкой из емкости и устанавливают его на поддон 8.

Испытание проводят в следующем порядке:
— доливают водой трубку не менее чем на 5 мм выше нулевого деления;
— дожидаются снижения уровня воды в пьезометре 2 до отметки «0» и включают секундомер;
— фиксируют время снижения уровня воды в пьезометре до отметок 10, 20, 30, 40 и 50 мм.

При времени падения уровня воды до отметки 50 мм более 10 мин допускается проводить испытание при большем значении начального градиента напора. В этом случае трубку с подставкой извлекают из стакана и ставят непосредственно на поддон. Начальную высоту уровня воды Н при этом принимают равным 20см.

Читать еще:  Что если мне скучно

По результатам испытания строят график , на котором на оси Y откладывают величину C*t, а по оси X величину ln(H/(H-S)), где
Н — начальная высота уровня воды в пьезометре, см; отсчитывается от уровня слива воды;
S — снижение уровня воды в пьезометре, см;
t — время, за которое произошло снижение уровня воды на значение S, сек;
С – постоянная прибора ПКФ (в нашем случае 0,1).

Ниже приведен пример графика.

Опытные точки на графике должны наложиться на прямую линию, выходящую из начала координат, что является показателем корректности проведения испытания.

По построенному графику определяют коэффициент фильтрации (см/сек) по формуле:

Коэффициент фильтрации приведенный к температуре воды 10 °С — К10 вычисляют по формуле.

где Тф – фактическая температура воды при испытаниях, °С;
К – рассчитанный коэффициент фильтрации, см/сек.

Коэффициент песка: ГОСТ 25584-2016, таблица, определение фильтрации

Песок – это уникальный строительный продукт, который с каждым днем приобретает большой спрос. Его задействуют при изготовлении строительных смесей и растворов, при возведении домов, дорог и насыпей. Также, рассматриваемый материал применяется при производстве бетона, во время выполнения заливки фундамента и оштукатуривания поверхностей. При выборе песка необходимо принимать во внимание такие параметры, как модуль крупности, количество глинистых элементов, объемно-насыпная масса, коэффициент фильтрации. Именно последний показатель и стоит рассмотреть подробнее.

Коэффициент фильтрации песка

Суть этого показателя состоит том, чтобы наглядно продемонстрировать водопроницаемость. Другими словами, это способность материала пропускать воду.

Скорость, с которой проходит вода, определяется при влиянии гидравлического градиента, значение которого составляет 1. Измеряется он в м/сут. В результате представленной значение показывает расстояние, которое проходит вода сквозь песок за сутки.

Как использовать песок строительный гост 8736 2014, указано в данной статье.

Коэффициент фильтрации песка важно знать для того, чтобы дать оценку проникающей способности строительного материала, а также оценит его качественные характеристики. Для самой низкой пропускной способности песка характерен коэффициент фильтрации, значение которого 0. При низком показателе рассматриваемого параметра удается понять количество глинистых составляющих, а от этого будет зависеть область применения песка.

Ведь если коэффициент фильтрации низкий, то и область применения материал будет заметно сужена. Причина в том, что применения песка низкого качества негативно влияет на прочностные показатели конструкции.

Рассматриваемый параметр принимает самые высокие значения у материала, для которого характерны крупные зерна. Причина в том, что между песчинками скапливается большое количество воздуха, в результате чего вода свободна свободно передвигаться.

Определение

Как уже было отмечено выше, представленный параметр измеряется в метрах за сутки. После проведенных расчетов удается получить значение, которые показывает глубину в тоще песка, на которую опускается вода за 24 часа.

Для проведения опыта определения необходимо взять мерную трубку, добавить воду, выше нулевой отметки не менее 5 мм. Когда жидкость будет вытекать через перфорированное дно, необходимо выполнить замеры времени, используя секундомер. Таким образом, вы сможете определить время, за которое вода опускается ниже уровня 50 мм. Подобные мероприятия необходимо выполнить 4 раза, причем каждый раз следует доливать воду в трубку на 5 мм выше. Если время падения составляет 10 мнут, то можно проводить опыты при начальном градиенты напора, который равен 2. Причем важно трубку с подставкой достать из стакана и установить на поддон. На протяжении сего исследования нельзя допустить, чтобы уровень воды в трубке снижался ниже слоя гравия.

Плотность сухогой почвы в емоксти, ρdi, г/см3, вычисляют по формуле:
ρdi=m1/(Vi (1+Wi)),
где Vi – фактический объем почвы в трубке, см3;
Wi – фактическая влажность почвы в трубке.
Рассматриваемый параметр вычисляют по формуле:

Читать еще:  Последний сталкер

,

где h высота фильтрующего слоя материала в трубке, см;

S – наблюдаемое падения уровня жидкости в пьезометре, подсчитываемое от первоначального уровня, см;

H – минимальный напор, см;

t – длительность падения уровня жидкости, с;

Т=(0,7+0,03 Тф) – поправка для приведения значения рассматриваемого параметра к условиям фильтрации жидкости при температурном режиме 10 0 С, где Тф – фактическая температура жидкости при исследовании, 0 С; Т= (0,7+0,03∙18)=1,24.

Каков размер кирпича обыкновенного, можно узнать из данной статьи.

Как выглядит керамический кирпич, можно увидеть на фото в данной статье.

Разность, полученная при измерении плотности сухой почвы в трубке и максимальной плотность, установленной ранее, не должна быть больше 0,02 г/см3. Если этого достичь не получилось, то все опыты выполняют заново.

Как использовать карьерный песок, можно узнать из данной статьи.

Таблица 1 – Зависимость уровня падения жидкости от первоначального напора.

Коэффициент фильтрации песка

Песок входит в число наиболее востребованных природных сыпучих материалов. Особенно он популярен в строительстве, где используются практически все существующие разновидности этого представителя нерудных материалов, отличающиеся своими свойствами. Качество песка оценивается по значению его основных технических характеристик, одной из которых является коэффициент фильтрации песка.

Что такое фильтрация песка?

Между отдельными песчинками всегда есть свободное пространство. Поэтому, если на песок вылить какое-то количество воды, то она будет просачиваться между песчинками и остановится только когда попадает на плоскую и твердую поверхность. Замеряя скорость, с которой вода проходит через слой песка, можно определить значение коэффициента фильтрации. Для измерения используется метрическая единица «метров в сутки», показывающая какое расстояние в метрах пройдет вода за 24 часа через песок разного вида — карьерный, сеяный, речной и пр. Для обозначения величины коэффициента обычно пишется «песок кф» и указывается цифровое значение, хотя иногда добавляется и единица измерения, например, песок кф 3 м в сутки.

Факторы, влияющие на величину коэффициента фильтрации

Значение коэффициента фильтрации у разных видов песка отличается из-за воздействия множества факторов. В числе основных можно назвать следующие:

  1. количество примесей в песке и их разновидности. Например, чем больше глинистых включений в состав песка, тем меньше коэффициент его фильтрации;
  2. размер фракции — чем он больше, тем выше значение коэффициента. Так, у мелкозернистого песка кф.=0,8-4, среднезернистый песок — коэффициент фильтрации 5-20, крупнозернистый — кф=8-40;
  3. метод и место добычи песка — в карьере коэффициент фильтрации песка 1-7, а у речного песка, в котором количество глинистых примесей минимально, коэффициент изменяется в зависимости от размера песчинок от 5 до 20 м в сутки;
  4. способ доставки песка на объект — при длительной транспортировке песок становится плотнее, и значение коэффициента фильтрации снижается;
  5. увеличение степени влажности песка и повышение температуры окружающей среды также способны изменить значение коэффициента фильтрации.

Методы определения коэффициента фильтрации песка

Определение конкретного значения коэффициента фильтрации песка может выполняться в лабораторных или в полевых условиях. Для этого отбирается партия песка с максимальной плотностью и оптимальным уровнем влажности. Указания на методы лабораторного определения содержатся в ГОСТе 25584 от 2016 года. Для работы в полевых условиях используются специальные измерительные приборы, например, КФ-00М, ПКФ-СД или СоюзДорНИИ.

Покупайте песок в нашей компании

Покупать песок нужно у нас, так как наша компания практикует размещение в сертификате соответствия значение величины коэффициента фильтрации, хотя это и не требуется, если следовать указаниям ГОСТа 8736 от 2014. Приобретая необходимый тип песка, вы можете быть уверены в качестве приобретаемого строительного материала. Звоните по размещенному на сайте номеру телефона и заказывайте требуемый объем песка нужного типа.

Источники:

http://accept-lab.ru/opredeleniye-koeffitsiyenta-filtratsii-peska
http://resforbuild.ru/sypuchie-materialy/pesok/koefficient-filtracii-peska.html
http://idealnerud.ru/articles/koeffitsient-filtratsii-peska/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector