Date post: | 06-Apr-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | croitoru-gheorghe |
View: | 330 times |
Download: | 5 times |
of 16
8/3/2019 Agregate Nr.9
1/16
1
1
LUCRAREA NR. 9AGREGATE MINERALE
granulozitate; modul de finee;caracteristici de form ;coninut de impuriti
Agregatelesunt materiale minerale, sub form de buci, naturale (agregate de
ru , piatr spart) sau artificiale (granulit, perlit, zgur) i se folosesc la preparea
mortarelor i betoanelor sau ca mase speciale. n beton agragatul este materialul de mas
( 75% din volumul unui beton proaspt ) i influeneaz prin calitile sale proprietile
betonului n stare proaspt i ntrit.
Granulozitate
Materialele granulare sunt compuse din granule de diferite dimensiuni.
Granulozitatea exprim proporiile cu care intervine fiecare sort n compoziia
general a unui material granular.
Sortul reprezint cantitatea de material granular ce se separ ntre dou ciururi /site consecutive din setul standardizat pentru materialul respectiv.
Dac, la cernere, s-a folosit ntreaga serie de ciururi/site standardizat, sortul se
numete sort elementar; dac s-au folosit anumite ciururi/site, din seria standardizat,
sortul se numete sort granular.
Reprezentarea matematic a granulozitii unui material const n trasarea curbei
de granulozitate, care presupune trasarea curbei procentului de material trecut prin seria
de ciururi /site consecutive, raportat la diametrul ochiurilor.Aparatur i materiale:
balana tehnic cu sarcina maxim 1kg;
balana tehnic cu sarcina maxim 10kg;
set de ciururi cu ochiuri rotunde de 125; 71; 31,5; 16; 7,1; 3,15; 1mm i sita cu
ochiuri de 0,02mm;
ubler de 200mm;
material granular uscat pentru ncercri.
8/3/2019 Agregate Nr.9
2/16
2
2
Efectuarea determinrii
Efectuarea determinrii se face practic prin cernerea unei anumite cantiti de
material prin setul standardizat. Cantitatea de material care se cerne la o determinare va fi
funcie de dimensiunea maxim a granulelor de material, n tab. fiind prezentate acestecantiti pentru agregate minerale.
Tabelul 1
Dimensiunea max. a granulei (mm) Masa probei (kg)
0,2 sau 0,5 0,1
1 sau2 0,5
7,1 sau 5 116 sau 10 5
31,5 sau 20 1571 sau 40 2571 sau 60 2571 sau 63 50
Reprezentativitatea probei se asigur prin respectarea ctorva reglementri:
- proba primar se compune din material extras din cel puin 5 puncte, situate n
zone i la nlimi diferite ale grmezii de material granular, pn la obinerea masei de
aprozimativ 100 kg.
-proba de cernerese va realiza prin metoda sferturilorcare const n urmtoarele
operaii:-grmada se va mpri n sferturi, prin trasarea a doua diametre perpendiculare i
se va separa materialul cuprinsn dou sferturi diametral opuse.
Fig.1 Metoda sferturilor
-materialul rmas se reamestec, continundu-se operaiile pn cnd fiecare sfert
ajunge la masa necesar probei de cernere.
Pentru un material se pregtesc 3 probe de cernere, care se introduc n etuv, la
temperatura de (1055)oC, pentru uscate la mas constant. Dup rcire la temperatura
de 200C, pentru fiecare prob de cernere, se determin masa M.
8/3/2019 Agregate Nr.9
3/16
3
3
Seria de ciururi se realizeaz prin suprapunerea acestora n ordinea cresctoare a
dimensiunilor ochiurilor i avnd , la partea inferioar, o cutie.
Materialul granular se aeaz n primul ciur al seriei i se ncepe operaia de
cernere. Este interzis apsarea granulelor pentru a fora trecerea granulelor prin ochiurileciururilor.
Operaia decernere se consider terminatdac,la cernerea timp de 1 minut, prin
acel ciur, nu mai trece dect cel mult 1% din sortul reinut. Pentru verificare, pe rnd,
fiecare ciur se scoate din serie i se cerne, timp de 1 minut, deasupra unei coli de hrtie.
Dac condiia menionat este ndeplinit, cernerea se continu cu seria ciururilor
rmase.Se cntresc exact fraciunile care au rmas pe fiecare ciur. Suma tuturor
fraciunilor, exprimat n grame, se scade din cantitatea iniial i se obine totalul
pierderilor, care nu trebuie s depeasc 0,5% din masa iniial; dac nu este ndeplinit
condiia se reface determinarea.
Pentru determinarea sorturilor mai fine de 1mm, din materialul colectat n cutia seiei
se extrag 100 g, care se vor cerne prin seria de site dup acelei reguli ca i n cazul
ciururilor. Sorturile separate se cntresc i se extrapoleaz la masa total a materialului
din cutia seriei de ciururi.
http://www.directindustry.com/prod/fritsch/test-sieve-shaker-15376-361329.html8/3/2019 Agregate Nr.9
4/16
4
4
nregistrarea rezultatelor
Datele rezultate din msurtori se trec n tabelul 2
Tabelul 2Ciur / sit
Rest pe ciur /sit Trecutproba 1 proba 2 proba 3 suma media g %
7131,5167,1
3,151
> 0,2
8/3/2019 Agregate Nr.9
5/16
5
5
Fig.2 - Curba de granulozitate experimental.
pentru interpretarea rezultatelor, pe acelai grafic se traseaz i curbele
limit prevzute n normative (n anexa sunt prevzute grafice i tabele
pentru granulozitatea agregatelor). Pentru diferite domenii de utilizare
(betoane, mortare, straturi necoerente), granulozitatea materialuli se impune
a se nscrie n anumite zone.
Fig.3 Exemple de curbe granulometrice
0 0.2 1 3.15 7.1 16 31.5 71
TRECUT(%d
inmas
)
diametru sit / ciur
100
80
60
40
20
0,2 1 3,15 7,1 16 31,5 71
0
100
scarlogaritmic
scarnormal
TRECUT
(%
dinmas)
d (mm )
4
3
1
2
8/3/2019 Agregate Nr.9
6/16
6
6
n funcie de alura curbei , granulozitatea materialului poate fi caracterizat ca:
-continuu, dac graficul este strict crescator(curbele 1 i 2)
-discontinu,dac graficul conine seciuni orizontale (curba 3)-srac n pri fine, dac graficul este concav (curba 1)
-bogat n pri fine, dac graficul este convex (curba 2)
-monogranular, dac graficul se desfoar numai pe domeniul unui singur
sort granular (curba 4)
O curb de granulozitate se desfoar, ntotdeauna ntre abscisele
corespunztoare dimensiunilor minim i maxim ale ochiurilor sitelor/ciururilor
folosite la cernere, respectiv ntre ordonata corespunztoare trecerii prin sita cea
mai fin i ordonata de 100 %.
Modulul de finee
Modulul de finee reprezint ca exprimare numeric, suprafaa cuprins ntre
curba de granulozitate, axa ordonatelor i paralela dus la axa absciselor n dreptul
ordonatei maxime. O valoare mic a suprafeei graficului indic un coninut mare de parte
fin.
Aparatur i materiale:
balana tehnic cu sarcina maxim 1kg;
balana tehnic cu sarcina maxim 10kg;
set de ciururi cu ochiuri rotunde de 125; 71; 31,5; 16; 7,1; 3,15; 1mm i sita cu
ochiuri de 0,02mm;
ubler de 200mm; material granular uscat pentru ncercri.
Efectuarea determinrii
Modulul de finee se determin avnd ca baz de plecare curba granulometric.
nregistrarea rezultatelor se va face pe o diagram fig.9.2., cu o construcie special, care
are n abscis logaritmii zecimali ai dimensiunilor ochiurilor de ciur / sit, iar n ordonat
procentul trecerilor n mas prin acestea
8/3/2019 Agregate Nr.9
7/16
7
7
Fig.4. Determinarea grafic a modulului de finee.
Din punct de vedere al construciei grafice, originea absciselor va fi marcat
log0,1mm, iar n continuare se marcheaz la 10cm log1mm, la urmtorii 10cm log10mmi
n continuare pstrnd aceeai scar grafic se trec valorile corespunztoare
dimensiunilor mari ale agregatelor. Pe axa ordonatelor se trece procentul cantitilor
trecute prin ciururi / site, fa de cantitatea iniial, astfel nct procentul maxim (100%) s
fie la 10cm de origine.nregistrarea rezultatelor
Modulul de finee se calculeaz (plecnd de la graficul de granulozitate construit pe
noul sistem de axe de coordonate) cu relaia urmtoare:
[ ]g/cm1,30
S
2log100
Sm 2== [1]
n care: - m modul de finee, n cm2/g;
8/3/2019 Agregate Nr.9
8/16
8
8
- S suprafaa delimitat de curba de granulozitate, axa ordonatelor
i paralela dus la axa absciselor n dreptul ordonatei maxime, n
cm2.
Pentru determinarea suprafeei S, aceasta se mparte n fii verticale de 1cm i pentru fiecare fie se traseaz nlimea medie; n continuare calculul suprafeei se face
cu relaia:
S = 1(h1 + h2 +.+hn) = 1 hi [2]
n care: S suprafaa graficului, n cm2;
hi nlimile medii ale fiilor, n cm.
Se determin modulul de finee pentru datele experimentale de la curba
granulometric prin trasare pe hrtie milimetric dup modelul de mai jos.
ANEXA1
Dimensiuneamaxim granulelor
de agregat
% treceri n mas prin sita
zona limita 0,2 1 3 7 16 31
16 mm
Imin. 8 24 44 68 95 -max. 12 34 54 76 100 -
IImin. 6 19 39 64 95 -max. 10 29 49 72 100 -
IIImin. 4 14 34 60 95 -max. 8 24 44 68 100 -
IVmin. 4 14 28 45 95 -max. 8 24 38 60 100 -
31 mm
Imin. 6 18 32 50 72 95
max. 10 25 42 60 80 100II
min. 4 14 27 45 68 95max. 8 22 37 55 76 100
IIImin. 2 10 22 40 64 95max. 6 18 32 50 72 100
IVmin. 2 10 19 31 55 95max. 6 18 29 45 68 100
8/3/2019 Agregate Nr.9
9/16
9
9
Se va observa c valoarea mai mare a modulului de finee indic granulozitatea mai
srac n pri fine a materialului granular.
4
1420
45
95
4
14
34
60
95
12
34
54
76
100
0
10
20
30
40
50
6070
80
90
100
0,2 1 3 7 16
trecutprinciur%d
inm
asa
diametrul ochiurilor ciurului (mm)
curbe granulometrice limita pentru agregat cu dimensiuneamaxima 16 mm
c1
c2
c3
210
15
35
55
95
210
22
40
65
95
10
25
42
60
80
100
0
10
20
30
40
50
60
70
8090
100
0,2 1 3 7 16 31
trecutprinciur%d
inmasa
diametrul ochiurilor ciurului (mm)
curbe granulometrice limita pentru agregat cu dimensiuneamaxima 31 mm
c1
c2
c3
8/3/2019 Agregate Nr.9
10/16
10
10
8/3/2019 Agregate Nr.9
11/16
11
11
Aspectul suprafeei granulelorde agregat influeneaz n mod deosebit aderenala agregat a pietrei de ciment. Suprafaa poate fi lucioas, rugoas, aspr i influeneaz
n mod diferit cantitatea de ap de amestecare, lucrabilitatea betonului proaspt,
compactitatea betonului ntrit. n cazul determinrilor de laborator se cerne proba de
material prin ciurul nr.16 i pe granulele separate n urma examinrii vizuale se stabilete
ponderea de granule cu aspectul suprafeelor diferite, de aici decurgnd recomandrile
privind utilizarea lor.
Forma granulelor de agregat se apreciaz prin determinarea rapoartelor mediib/a,c/ai a coeficientului volumic mediuCv.
Din punct de vedere al formei, granulele de agregat pot fi :
-izometrice sau scurt prismatice, cu dimensiuni aproximativ
egale;
-plate, cu dou dimensiuni apropiate i una foarte mic :
-aciculare, cu dou dimensiuni foarte mici i una foarte mare.
8/3/2019 Agregate Nr.9
12/16
12
12
Prin forma lor granulele de agregat influeneaz volumul de goluri i suprafaa
specific a agregatului. Granulele izometrice pot fi considerate ca avnd cea mai
favorabil form , rezultnd volumul de goluri minim i suprafaa specific redus.
Forma ideal a granulelor, pentru a obine un volum de goluri minim, este cea sferic.
Pentru materialele de concasaj se admite ca ideal, forma cubic.
Efectuarea determinrii
Dup determinarea granulozitii, vor fi recoltate prin sondaj aleatoriu, un numr de
granule:
-30 de granule , din amestecul sorturilor mai mari de 16 mm
-50 de granule , din sortul 7,1-16,00 mm.
Fiecarei granule i se vor msura, cu ajutorul unui ubler, cele trei dimensiuni
caracteristice:
-a-lungimea (dimensiunea cea mai mare)
-b-limea (dimensiunea mijlocie)-c-grosimea (dimensiunea cea mai mic).
Pentru fiecare granul, n tabelul urmtorse vor nscrie:
8/3/2019 Agregate Nr.9
13/16
13
13
-valorile dimensiunilor msurate;
-valorile rapoartelorb/a i c/a, calculate;
-valorile volumelor sferelor circumscrise granulelor, calculate cu formula:
Vs
6a3
Tabel de calcul pentru forma granulelor
Nr.crt.Dimensiuni granule (mm) Rapoarte Volum sfer
(cm3 )a b c b/a c/a
1
2
3n
(b/a) (c/a) Vs
Se calculeazsumeleb/a i c/a, care se vor raporta la numrul granulelor, rezultnd
valorile medii ale acestor rapoarte.
Pentru ca agregatul s poat fi folosit la prepararea betoanelor, trebuie ndeplinite
condiiile:
(b/a)med 0,66 i (c/a)med0,33
Rezult c forma granulelor va fi cu att mai bun cu ct valorile rapoartelor dimensiunilor
vor fi mai apropiate de valoarea 1.
Pentru calculul coeficientului volumic mediu ( Cv ) , se va determina volumul aparent (Va)
al tuturor granulelor msurate, prin metoda volumului de lichid dislocuit(metoda cilindrului
gradat), valoare la care se va raporta suma volumelor sferelor Vs :
CvVa/ VsPentru a putea fi folosit la prepararea betoanelor, agregatul trabuie s aib coeficientul
volumic mediu cel puin egal cu valoarea 0,20. Forma granulelor vafi cu att mai bun cu
ct coeficientul su volumic mediu va fi mai apropiat de valoarea1.
Continutul de impuritiConinutul de impuriti dintr-un agragat se refer la diverse substane care, fiind prezente
chiar i n cantiti mici n masa agragatului, pot influena n sens defavorabil realizarea
8/3/2019 Agregate Nr.9
14/16
14
14
structurilor de beton i mortar. Normativele prevd limitarea prezenei urmtoarelor
impuriti: corpuri strine, argil, mic liber, crbune, humus, pri levigabile, sulfai i
sruri solubile.
Coninutul de corpuri strinese determin prin examinarea vizual a unei probe de 5 kg
de agregat , urmrindu-se prezena unorbuci de argil, resturi vegetale sau animale etc.
Se noteaz cu m-proba de 5 kg agregat
m1-proba lipsit de impuriti
Se calculeaz:
%corpuri strine=1
100
Coninutul de argil din nisipse determin pe o prob medie de 500 g nisip care sesepar n dou sorturi 0-1 i 1-7,1. Se pune n cte un pahar 30 g nisip din fiecare sort i
se adaug ap, apoi se fierbe timp de 3-4 minute. Paharele se introduc pe rnd la un
agitator unde se las cte 10 minute. Aceste amestecuri se completeaz cu ap, se agit
cu o baghet de sticl i cu ajutorul unui tub de aspiraie se ndeprteaz suspensia
format pn cnd aceasta define limpede.
Coninutul de argil se determin cu relaia:
% argil = (301)30 +(302)
30
n care: X- fraciunea 0-1, n %
y-fraciunea 1-7,1, n %
m1-cantitatea de nisip sort 0-1 dup splare, n g
m2-cantitatea de nisip sort 1-7,1, dup splare, n g.
Coninutul de mic liber se determin pe nisip uscat la mas constant, sortat ,din care
mica liber se extrage cu penseta din sorturile mari, iar din restul sorturilor printr-un curent
de ap ascendent.
n acest scop , sortul respectiv se introduce ntr-un balon Wrtz, n care se barboteaz prin
agregat un curent ascendent de ap, cu viteza stabilit astfel nct s nu fie antrenate
dect particulele de mic reinute pe sit. Apa este evacuatprintr-un orificiu. Operaia se
consider terminat cnd nu se mai vd lamelele de mic n curentul ascendent.
Mica colectat la toate sorturile se usuc, se cntrete i reprezint continutul procentual
al nisipului respectiv.
8/3/2019 Agregate Nr.9
15/16
15
15
1 balon wurtz
5 sita
6 orificiu evacuare
Procentul admisibil este strict limitat deoarece influeneaz negativ aderena matrice-
agregat n mortare i betoanei implicit rezistenele mecanice.
Coninutul de crbune se determin pe nisip provenit din zonele carbonifere sau din
albiliile rurilor unde se vars apele reziduale de la spltoriile de crbuni. Prezena
crbunelui n agregate este periculoas n primul rnd datorit posibilittilor de apariie a
sulfailor prin oxidarea sulfului care nsoete crbunele.
Determinarea se face asupra unei probe(m) de 500g agregat uscat introdus ntr-un
cilindru gradat de 1000 cm3 peste care se toarn o soluie saturat de clorur de calciu
(Ca Cl2) care s acopere agregatul cu un strat egal cu nlimea sa. Se agit cilindrul, se
las s se sedimenteze agregatul, lichidul la suprafaa cruia s-a separat crbunele se
filtraz printr-un filtru cantitativ. Crbunele de pe filtru se spal cu ap distilat, se usuc i
se cntrete (m1)g.
% crbune =1
100
Coninutul de humusse pune n eviden printr-o reacie de culoare n urma tratrii cu o
soluie de hidroxid de sodiu 3%. Proba de nisip se menine n soluia de NaOH timp de 24ore, se agit, iar culoarea obinut se compar cu culorile etalon , de la galben la brun.
Humusul este un amestec de substane organice cu caracter acid, provenit din putrezirea
resturilor vegetale, iar prezena lui peste limitele admise poate conduce la perturbarea
proceselor de priz i ntrire la cimenturi i mpiedicarea aderenei agregatului la matricea
de ciment.
Coninutul de pri levigabile se determin prin introducerea unei probe de nisip uscat
ntr-un vas n care se adaug ap, se agit amestecul, se las n repaos 15 secunde, se
scurge apa n exces. Operaia se repet pn cnd apa ce se scurge devine curat.
8/3/2019 Agregate Nr.9
16/16
16
Nisipul astfel splat se usuc, se cntreste, iar raportul ntre masa de material splat i
masa iniial de nisip n procente se compar cu valorile normate.
Prile levigabile n proporie prea mare micoreaz aderena liantului la agregat i prin
aceasta reduc rezistenele mecanice ale betoanelor.
Coninutul de sulfai se determin pe o prob de nisip uscat, mcinat i mojarat n
anumite condiii, cu masa de 100 g. Proba se introduce ntr-un cilindru gradat de 500 cm3
,se toarn ap distilat 200 cm3, se agit amestecul, se las s se depun i se filtreaz.
Filtratul se aciduleaz cu acid clorhidric concentrat i se trateaz cu o soluie de clorur de
bariu 10 %. Apariia unui precipitat alb de sulfat de bariu indic prezena sulfailor.
Prezenasulfailor nu este admis n betoane.
Coninutul de sruri solubile se determin pe o prob de 50 g de nisip care se
mojareaz pn cnd trece n totalitate prin sita 0,02, se introduce ntr-un pahar de
laborator, se adaug ap distilat i se nclzete n baie de ap timp de 2...4 ore.
Lichidul din pahar se filtrez, se introduce ntr-o capsul de porelan ,se evapor apa din
soluia respectiv, pe capsul rmnnd doar sarea, care se cntrete i se raporteaz
la masa iniial.Rezultatul obinut se compar cu valorile normate. Un procent mare de
sruri solubile produce fenomenul de eflorescen pe suprafaabetoanelor i mortarelor.