Определение содержания глины в комках в песке: лабораторный контроль чистоты материалов для ответственного строительства
При производстве товарного бетона, приготовлении кладочных растворов и устройстве несущих дорожных одежд качество песка оценивается не только по размеру его зерен, но и по степени его чистоты [ГОСТ 8736-2014]. Одним из наиболее опасных и критических загрязнений для сыпучих материалов является присутствие глинистых фракций, собранных в плотные конгломераты. Единственный объективный способ исключить скрытые технологические риски и отбраковать некачественное сырье — провести лабораторное определение содержания глины в комках в песке [ГОСТ 8735-88].
Этот вид контроля относится к категории обязательных физико-механических испытаний. Он жестко регламентируется требованиями национальных стандартов ГОСТ 8735-88 (для гражданского строительства) и ГОСТ 33053-2014 (для автомобильных дорог). Протокол исследования является неотъемлемой частью исполнительной документации для сдачи объекта технадзору.
Чем опасна глина в комках для строительных конструкций?
В отличие от пылевидной глины, которая равномерно распределяется в объеме, глина в комках представляет собой обособленные пластичные включения размером от нескольких миллиметров до сантиметров. Попадая в строительную смесь или песчаную подушку, она наносит колоссальный вред конструктиву:
- Катастрофическое падение прочности бетона. При замешивании бетона комки глины не растворяются полностью, а остаются внутри монолита в виде мягких включений. Они препятствуют сцеплению цементного камня с кварцевыми зернами песка. Под нагрузкой в этих зонах образуются пустоты и очаги концентрации напряжений, что приводит к растрескиванию бетона.
- Появление «отстрелов» и раковин на фасадах. При высыхании и последующем замерзании впитанной влаги глина меняет свой объем. На поверхности штукатурки, кирпичной кладки или монолитных стен это проявляется в виде выкрашивания кусков и образования глубоких каверн.
- Неравномерная осадка искусственных оснований. При устройстве песчаных подушек под плитные фундаменты или подстилающих слоев дорог комки глины под воздействием веса или грунтовых вод постепенно размываются и проседают. Это приводит к деформации отмосток, крену фундаментных плит и провалам асфальта.
Согласно требованиям ГОСТ 8736-2014, для песков, применяемых в ответственных железобетонных конструкциях, содержание глины в комках строго ограничено и не должно превышать 0,25–0,5% от общей массы пробы (в зависимости от класса песка) [ГОСТ 8736-2014].
Методика проведения испытания в лаборатории
Исследование относится к категории точных весовых анализов и выполняется вручную опытными лаборантами по строгому регламенту ГОСТ 8735-88:
- Подготовка и рассев. Пробу песка высушивают до постоянной массы в лабораторном шкафу при температуре 105 °С. Затем навеску весом от 1000 граммов рассевают на калиброванных ситах с отверстиями диаметром 5 мм и 2,5 мм [ГОСТ 8735-88].
- Визуальное выделение (выборка). Лаборант высыпает остаток песка с каждого сита тонким слоем на лабораторный стол или поддон. С помощью пинцета и лупы эксперт скрупулезно просматривает массу и поштучно отбирает все комки глины, которые отличаются от кварцевых зерен цветом, формой и вязкостью [ГОСТ 8735-88].
- Идентификация и проверка. Чтобы отличить затвердевший комок глины от хрупкого конгломерата песчинок, лаборант надавливает на него иглой в смоченном состоянии. Глина демонстрирует пластические свойства, не рассыпаясь на отдельные кварцевые зерна.
- Взвешивание и расчет. Все выделенные комки глины собирают вместе и взвешивают на прецизионных аналитических весах с точностью до сотых долей грамма [ГОСТ 8735-88]. Итоговое содержание (\(Г_{к}\)) рассчитывается как процентное отношение массы комков к первоначальной массе испытываемой фракции песка [ГОСТ 8735-88].
Для обеспечения максимальной достоверности испытание проводят параллельно для двух параллельных навесок, а итоговый результат фиксируют как их среднеарифметическое значение [ГОСТ 8735-88]. Заказчику выдается официальное техническое заключение (протокол испытаний) установленного образца.