коэффициент фильтрации песка что означает

Коэффициент фильтрации песка: мелкого, среднего и крупнозернистого, расчет по гост

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.

Виды песка и область их использования

После определения зернового состава по таблице находится тип, к которому относится песок:

Применение песка различных фракций зависит от его характеристик. Приготовленный с использованием этого материала раствор будет более прочным и надежным, если модуль крупности больше. И при этом воды для замешивания состава потребуется меньше.

Одновременно с этим можно сказать, что чем выше зернистость, тем хуже пластичность приготовленного раствора и его вязкость. Если такой песок использовать, к примеру, для стяжки пола в составе цементного раствора, то заполнять пространство между частицами щебня или гравия он будет хуже

Поэтому очень важно правильно подобрать зернистость песка в зависимости от цели его использования

Расчет КФ

Учитывая постоянный спрос на песок для организации любых строительных работ – как в промышленном, так и в индивидуальном строительстве и ремонте – характеристики этого стройматериала должны быть такими, чтобы обеспечить максимально возможные качественные, прочностные, фильтрационные (КФ) и другие параметры.
Ориентировочные значения КФ песка

КФ определяется при помощи такого набора инструментов:

Подробнее о проведении опыта по измерению КФ песка:

В пробирку прибора КФ-00М насыпают сухой песок, который необходимо исследовать, а сетка с отверстиями прикрепляется ко дну пробирки. Устройство ставят на горизонтальную поверхность, песок в пробирке следует плотно утрамбовать. Для этого его засыпают маленькими порциями, и каждая порция трамбуется отдельно. Всего порций делают три или больше.
Аппарат для определения водопоглощения в лаборатории

Расстояние от верхнего края пробирки до начала уровня песка необходимо измерить, и, если оно больше, чем 100 мм, песок трамбуют дополнительно. Исследовать единицу КФ начинают заливкой воды в пробирку таким образом, чтобы она была выше нуля на 0,5 см. Как только жидкость начнет стекать через перфорированное дно, хронометром измеряют время до отметки 50 мм – до нее должна опуститься вода. Доливают жидкость в пробирку воду четыре раза по 5 мм. Результатом измерений будет среднее арифметическое всех проведенных замеров.

Водопрони­цаемость почвы	Уклон участка (в тысячных долях)	Длина поливной борозды (м)	Величина струи в борозду (литров в секунду)
Слабая	Большой (0,005-0,01) Средний (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001)	120-150

СредняяБольшой (0,005-0,01) Средний (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001)100-120

ВысокаяБольшой (0,005-0,01) Средним (0,001-0,005) Малый (≤ 0,001)80-100

По окончании исследований разница между показателем плотности сухого карьерного песка и предельной его плотностью не должна быть больше 0,02 г/см3. Для укладки дорожного полотна берут речной, морской или карьерный промытый песок, так как эти пески обладают улучшенными параметрами качества, а промытый стройматериал – и лучшую очистку. Благодаря качеству промывки асфальт на основе такого песка будет прочнее, а длительность его эксплуатации – выше. Песок, добытый со дна моря, в строительно-ремонтных работах используют не так часто, как речной, потому что его стоимость выше. Песок с примесями глины в строительстве применяют намного реже других сыпучих материалов, но если его очистить (промыть и высушить), то сферу его использования можно не ограничивать из-за маленького КФ.

Добыча морского песка

Грязный песок, добытый в карьере, имеет низкий коэффициент фильтрации по ГОСТ – не выше 0,5-0,7 м/сут. При его промывке глина и другие посторонние примеси вымываются, а крупные посторонние зерна (камень, крошка гранита или щебня) остаются. Для получения более высокого качества такого песка его необходимо не только просушить, но и просеять, после чего можно смело использовать для получения высококачественных растворов или смесей. КФ для таких песков получается высоким – ≤ 20 м/сут, так как из него промывкой и просеиванием удаляются все сторонние фракции и примеси.

Таблица: коэффициент фильтрации грунтов по ГОСТ

Тип грунта	Приблизительный КФ, м/сут
Галька	≥ 200
Гравий	100-200
Крупнообломочный грунт с песчаным наполнителем	100-150
Гравелистые пески	50-100
Крупный песок	25-75
Среднекрупный песок	10-25
Мелкий песок	2-10
Пылеватый песок	0,1-2
Супесчаный грунт	0,1-0,7
Суглинистая почва	0,005-0,4
Глинистая почва	≤ 0,005
Слаборазложившийся торфяник	1-4
Среднеразложившийся торфяник	0,15-1
Сильноразложившийся торфяник	0,01-0,15

Добыча морского песка

Как определяется модуль крупности песка

Чтобы произвести расчет модуля крупности песка, берется проба весом 2 кг и высушивается до оптимального состояния. Потом песок просеивается через сита диаметром в 10 и 5 мм. В течение одной минуты сито не должно пропускать более 1 грамма навески.

После завершения просеивания сито нужно потрясти над белым листом бумаги. Если при этом зерен песка на бумаге практически не остается, то просеивание считается законченным. Далее для проверки состава песка без гравия из просеянного материала отбирается 1000 граммов и просеивается через несколько сит с диаметром отверстий от максимального – 2,5 миллиметра до минимального – 0,14 мм.

Как вычислить насыпную плотность песка?

Классы песка в соответствии с ГОСТ.

Для проведения таких измерительных вычислений песок изначально просеивают при помощи сита (0,5 см). После чего им заполняют мерный сосуд (1 л). Далее песок должен свободно засыпаться в него примерно с высоты в 0,1 м таким образом, чтоб внизу образовался конус над краем сосуда. Затем при помощи линейки снимается верхняя часть конуса, то есть до краев. Отдельно необходимо взвесить емкость с веществом и без него. Для вычисления коэффициента плотности используется следующая формула: (вес пустого сосуда – вес наполненного сосуда)/объем емкости.

Тут сразу стоит оговорить тот момент, что такие вычисления производятся только с теми мерными емкостями, которые изначально имеют определенную форму и размер, так как это существенно сказывается на результатах. Чтобы этот вопрос легче было решить, существует ГОСТ.

На среднестатистическую плотность веществ имеет влияние не только влажность, но и наличие пустот. Чем меньше пространства между гранулами, тем выше эта характеристика.

Показатель средней плотности у каждого вида песка различен: кварцевый мальм в сыпучем состоянии имеет показатель в 1500-1550 кг\м³, в то время, если его уплотнить, то характеристика возрастет до 1600-1700 кг\м³. Если планируется осуществлять замес морозостойкого бетона, то одним из его компонентов будет песок с повышенным коэффициентом средней плотности.

Использование песка в частях дорожной конструкции

Речной песок для дорожного строительства подбирается, исходя из конструктивных особенностей сооружения. Дорога состоит из нескольких частей, в которых используется слой песка, поэтому расчет делается на основании проектной документации раздельно.

Засыпка песка необходима:

Исходя из способности песка пропускать воду (коэффициент фильтрации), его плотности при засыпке без трамбовки (насыпная плотность), нормальной влажности на момент засыпки (в пределах 10 %), модуля крупности, можно рассчитать потребность в закупках и подвозе песка в процессе строительства.

Модуль крупности и чистота песка

Отдельно стоит остановиться на модуле крупности песка для дороги — этот показатель определяет большую часть свойств подушки и дренажа. В подавляющем большинстве случаев используется песок речного происхождения с размерами зерен в пределах 1,7 — 2,2 мм, что соответствует критериям “средней крупности”. Более мелкие фракции пригодны для изготовления бетонных растворов, более крупные направляются на отсыпку больших оснований для сооружений. Песок 2 класса соответствует основным требованиям для дорожного строительства.

Очень серьезным параметром остается чистота материала, отсутствие глинистых включений, поскольку при насыщении водой загрязненный глиной песок может значительно изменить свойства, что приведет к деформации нагруженной части дорожного полотна.

Технические требования

Изготовление производится в соответствии со стандартами технической документации, которые согласованы с предприятием и нормами технического законодательства.

По зерновому составу разделяют 2 категории:

Модуль крупности

В документе регламентируется различие песка по модулю крупности (Мк), также регламентируется остаточные количества остатков после процеживания, он может принимать такие показатели:

Тип материала	Модуль крупности	Остаточные части на сите N 063
Очень большой	Более 3,5	Свыше 75
Повышенного размера	От 3 до 3,5	От 65 до 75
Большой	От 2,5 до 3	От 45 до 65
Средний	От 2 до 2,5	От 30 до 45
Мелкий	От 1,5 до 2	От 10 до 30
Очень мелкие	От 1 до 1,5	Меньше 10
Тонкий	От 0,7 до 1	Нет норм
Сильно тонкий	Менее 0,7	Нет норм

Предварительное согласование с производителем может указывать, что в песке II класса допустимы отклонения от нормативных данных, но в пределах 5%.

Также в документе определяется количество крупных зерен и мелких, пылеобразных. Так, чтобы соответствовать стандарту нужно:

Классификация	Более 10 мм	Более 5 мм	Менее 0,16 мм
I класс
Очень большой – среднезернистый	0,5	5	5
Мелкий	0,5	5	10
II класс
Очень большой – большой крупности	5	20	10
Большой – средний	5	15	15
Мелкий – очень мелкий	0,5	10	20
Тонкий и очень тонкий	–	–	–

Определение коэффициента пылеватого песка, средней крупности и др. – испытание метода

Определение коэффициента фильтрации карьерного, кварцевого песка происходит с помощью специального опыта с использованием простейших предметов. Данное испытание позволяет узнать глубину, на которую вода просачивается сквозь слой песка за 24 часа.

Согласно ГОСТ 8736, данный метод должен проводиться с использованием следующих инструментов:

Лабораторные весы

Электрический термометр

Секундомер

Прибор КФ-00М представляет собой конструкцию, состоящую из:

Определение коэффициента фильтрации песка, согласно ГОСТ, проходит следующим образом:

На этом предварительный этап подготовки к испытанию можно считать завершенным. Далее можно переходить непосредственно к самому опыту, позволяющему определить коэффициент фильтрации песка:

Эти манипуляции позволяют определить временной промежуток, за который жидкость опускается ниже уровня 5 см. Повторять это нужно не менее четырех раз, каждый раз наливая воду на 5 миллиметров выше.

Помните, что категорически запрещено допускать падения жидкости в трубке ниже уровня песка. В противном случае, весь опыт окажется бесполезным.

ГОСТ 25584 содержит информацию об определенном коэффициенте песка для каждого из видов данного материала. В частности, коэффициент фильтрации песка пылеватого составляет от 0,1 до 2 метров в сутки. Это очень небольшой показатель, поэтому сфера применения такого материала крайне ограничена.

Установленный ГОСТ позволяет значительно упростить определение сферы использования конкретного вида песка. Так, карьерный песок обладает низким показателем фильтрации, поэтому он может использоваться лишь для штукатурных работ, где особо не важны данные показатели.

Более подробно о определении коэффициента фильтрации песка смотрите на видео:

Как определить крупность?

По ГОСТ 8736-2014 модуль измеряется по особой методике.

Данные результатов проводимых замеров дают возможность выстроить график кривой отсева песка, отражающий гранулометрию и дающий картину, в каких именно бетонных составах оптимально использовать материал. Так, если кривая на графике расположена между 2 линиями, построенными по нормативным показателям, то песок удовлетворяет приготовлению требуемого бетонного раствора.

В физическом смысле формула соответствует определению средневзвешенного количества зёрен той или иной крупности в единице сыпучей массы. Чем выше уровень наличия крупнозернистых частиц в пробах, тем большим значением обладает Мк.

Тем не менее такая закономерность справедлива не всегда. Эксперты отмечают, что 2 партии мелкого субстрата с частицами различных габаритов могут обладать подобными величинами Мк. Именно по этой причине для высококачественного и более точного описания сыпучих веществ кроме Мк ориентируются и на иные параметры:

О том, как происходит определение модуля крупности песка, вы можете узнать из видео ниже.

Источник

Коэффициент фильтрации грунтов: таблица, ГОСТ песка для дорожного строительства

Песок является в какой-то степени уникальным материалом, который используется во многих отраслях, включая строительство, сельское хозяйство и т.д. Он повсеместно используется для приготовления цементных и бетонных растворов, для строительства дорог, зданий и насыпей. Приобретая песок, нужно уделять внимание некоторым его характеристикам, среди которых можно отметить модуль крупности, наличие примесей и глины в песке, а также коэффициент уплотнения и фильтрации. О последнем параметре и пойдет речь в данной статье.

Что это такое – коэффициент фильтрации песка по ГОСТу и почему его используют в строительстве, ремонтно-дорожных работах и др.

Люди, которые весьма отдаленно знакомы со спецификой такого материала, как песок, задаются вопросом – что такое коэффициент фильтрации песка? Если говорить понятным языком, без лишней терминологии, то этот показатель свидетельствует о прохождении жидкости через слой песка.

Иными словами, речь идет о водонепроницаемости данного материала. Определение скорости просачивания воды через песок определяется под влиянием гидравлического градиента. Как правило, его значение равно единице. Данный показатель измеряется в м/сут (метрах в сутки).

Получается, что конечная величина говорит о том расстоянии, которое проходит вода сквозь слой песка за 24 часа. Если показатель оказывается меньше 1, то такой песок считается недостаточно высокого качества.

Сыпучий материал не подойдет для использования в строительстве фундаментов и несущих конструкций. Для остальных же целей он вполне пригоден.

От чего зависит данный показатель

Коэффициент фильтрации песка очень важен для оценки его качественных характеристик, а также проникающей способности.

Знание данного показателя позволяет определить область применения песка, ведь для каждой отрасли и цели есть свои определенные требования.

Если показатель оказывается максимальным, то это говорит о том, что в таком песке практически отсутствуют различные примеси и глина. Соответственно, если песчинки крупные, а состав более чистый, то такой песок обладает меньшей прочностью, что является преимуществом.

Если порода обладает такими характеристиками, то жидкость проходит через нее без препятствий. Данное обстоятельство позволяет использовать цементный раствор при масштабном строительстве, производстве, заливке фундаментов, стяжки пола и для кладки.

Если у песка низкое значение коэффициента, то это говорит о присутствии в составе песка глины и крупных песчинок. Это ведет к увеличению водонепроницаемости материала, ведь вода практически не проходит через глину.

Да, такой песок будет обладать высокой прочностью, но его можно будет использовать только в весьма узких и специфических работах. Это неудивительно, ведь при приготовлении любых растворов используется вода, а такой песок затрудняет данные процессы.

Характеристики

Песчинки карьерного песка характеризуются коэффициентом, находящимся в диапазоне от 0,5 до 7 метров за сутки. Данный коэффициент в таблице достаточно средний, поэтому такой песок не может использоваться для масштабных строительств.

Намытый песок представляет больший интерес в этом плане, ведь материал проходит тщательную обработку и очистку с помощью воды. Это позволяет вымыть из состава примеси и глину, а сам коэффициент фильтрации песка средней крупности составляет от 5 до 20 метров за 24 часа.

При этом, размер песчинки составляет не более 2,5 мм. Такой песок используется в тех видах работы, где присутствие глиняных примесей строго запрещено.

Размер фракций песка равный 1-2 мм характеризуется тем, что его пропускная способность составляет от 1 до 10 метров за 24 часа. Такой вид песка считается наиболее предпочтительным, поэтому его используют в ремонтных и отделочных работах.

Естественно, все это сказывается и на его стоимости.

Определение коэффициента пылеватого песка, средней крупности и др. – испытание метода

Определение коэффициента фильтрации карьерного, кварцевого песка происходит с помощью специального опыта с использованием простейших предметов. Данное испытание позволяет узнать глубину, на которую вода просачивается сквозь слой песка за 24 часа.

Согласно ГОСТ 8736, данный метод должен проводиться с использованием следующих инструментов:

Прибор КФ-00М представляет собой конструкцию, состоящую из:

Определение коэффициента фильтрации песка, согласно ГОСТ, проходит следующим образом:

Эти манипуляции позволяют определить временной промежуток, за который жидкость опускается ниже уровня 5 см. Повторять это нужно не менее четырех раз, каждый раз наливая воду на 5 миллиметров выше.

Чтобы показатель был наиболее точным, нужно взять усредненное значение из всех совершенных манипуляций.

Помните, что категорически запрещено допускать падения жидкости в трубке ниже уровня песка. В противном случае, весь опыт окажется бесполезным.

При использовании полусухой стяжки пола можно быстро сформировать основу напольного покрытия. Полусухая стяжка пола – это качество, быстрота и эффективность.

При проведении ремонтных работ в обязательном порядке производят штукатурку стен. Тут узнаете, сколько сохнет штукатурка на стенах.

Цемент является главным строительным материалом при строительстве любого сооружения. Здесь ознакомитесь как развести и какие пропорции песка и цемента.

ГОСТ 25584 содержит информацию об определенном коэффициенте песка для каждого из видов данного материала. В частности, коэффициент фильтрации песка пылеватого составляет от 0,1 до 2 метров в сутки. Это очень небольшой показатель, поэтому сфера применения такого материала крайне ограничена.

Установленный ГОСТ позволяет значительно упростить определение сферы использования конкретного вида песка. Так, карьерный песок обладает низким показателем фильтрации, поэтому он может использоваться лишь для штукатурных работ, где особо не важны данные показатели.

Более подробно о определении коэффициента фильтрации песка смотрите на видео:

Заключение

Для более фундаментальных отраслей строительства можно также использовать карьерный песок, но прошедший определенную очистку водой. Он может использоваться в кирпичном и бетонном производстве, укладке бордюр и т.д.

Для более серьезных целей, таких как строительство дорог и зданий, лучше всего использоваться морской песок. В среднем, коэффициент фильтрации такого песка составляет от 10 до 20 метров в сутки, что вполне пригодно для дорожного строительства.

Естественно, данный коэффициент фильтрации песка напрямую зависит от модуля крупности, поэтому нужно учитывать это обстоятельство до проведения непосредственных работ.

Источник