Песок это мелкообломочная порода, которая представляет собой рыхлый сыпучий материал, состоящий из отдельных зерен-песчинок. Природный песок образуется вследствие эрозии и других процессов, разрушающих твердые горные породы. Искусственный получают путем дробления кварца и иных минералов. Специалисты классифицируют материал по происхождению, методу добычи, способу обработки. Кроме того, не менее важными классифицирующими признаками являются физико-механические свойства песка, в том числе его влажность.
Определение влажности песка
Прежде всего, следует понимать, что влажность и влагоемкость являются разными характеристиками. Вторая означает способность материала впитывать и удерживать тот или иной объем влаги. В отличие от влагоемкости, влажность указывает на содержание воды в текущий момент времени. Как следствие, она может изменяться в меньшую или большую сторону. В том числе влажность меняется по сезонам в течение года.
Вместе с влажностью изменяются и другие характеристики песка. Например, насыпная плотность. Данный показатель используется при покупке песка в объемных и массовых единицах, а также при заказе строительного материала для работ с дозированным расходом. Важно учитывать, что при увеличении влажности насыпная плотность сначала возрастает, а при дальнейшем росте (свыше 20%) резко снижается. Это связано с тем, что вода обволакивает каждое зерно, вследствие чего общий объем материала увеличивается.
Другие характеристики, зависящие от влажности:
- Несущая способность. При повышении влажности несущая способность грунтов падает. В дисперсных грунтах уменьшается сила трения между частицами, они смещаются. Глина переходит в пластичное или текучее состояние, становится более чувствительной к давлению и нагрузкам, в ней возникают необратимые деформации.
- Плотность. При увеличении влажности плотность грунта сначала повышается, а затем падает. Глинистые, пылеватые и мелкие песчаные грунты становятся текучими.
- Просадочность и сжимаемость. Наиболее выраженное проседание под влиянием влаги у лёссовидных грунтов и пылеватых песков. Глина, наоборот, увеличивается в объеме при переувлажнении, но сжимается в сухом состоянии.
- Морозное пучение присуще любому грунту. При замерзании вода расширяется, что ведет к увеличению объема. У глины, лёсса, мелкого и пылеватого песка это явление более выражено из-за высокой влажности, чем у крупнообломочных и гравелистых грунтов.
Что касается других причин для определения влажности песка, то к их числу можно отнести:
- расчет воды для приготовления раствора — чем суше песок, тем больше потребуется жидкости;
- определение грузоподъемности и количества транспортных средств, необходимых для перевозки песка;
- формирование оптимальных условий для хранения материала — рост влажности приводит к созданию среды, благоприятной для развития микроорганизмов.
И самое главное! Излишне влажный песок теряет сыпучесть, делается рыхлым и непригодным для строительных работ.
Методы определения влажности
В качестве экспресс-метода для измерения влажности допускается использовать влагомер. Это электронный прибор, который позволяет узнать процентное содержание воды в общей массе материалов. На современном рынке представлены несколько типов влагомеров, но наиболее востребованы два из них — игольчатые и бесконтактные. Первые имеют два электрода. После погружения в песок между ними пропускается электрический ток, а датчик прибора измеряет сопротивление. На основе последнего рассчитывается влажность материала. Приборы второго типа оснащены чувствительной пластиной или колбой. Измерительная поверхность меняет объем при контакте с влагой, что считывается чувствительным датчиком. Результат измерения отображается на экране в процентах.
Нужно отметить, что электронные устройства хотя и просты в использовании, неспособны обеспечить ту точность исследований, которой обладает лабораторный метод. Именно поэтому услуги грунтоведческих лабораторий по-прежнему остаются востребованными.
Порядок лабораторного определения влажности песка:
- Пробу грунта для определения влажности отбирают массой 15-50 г, помещают в заранее высушенный, взвешенный (m) и пронумерованный бюкс и плотно закрывают крышкой.
- Отобранную пробу взвешивают с помощью лабораторных весов (ГОСТ 24104).
- Открытый бюкс помещают в нагретый сушильный шкаф. Грунт высушивают до постоянной массы при температуре (105±2) °С.
- Сухой материал повторно взвешивают, после чего выполняют расчет естественной влажности грунта.
Для определения влажности в процентном соотношении используется формула W= (m0-m1/m0- m)*100, где W — влажность; m0 — масса высушенного грунта с бюксом, г; m1 — масса влажного грунта с бюксом, г; m — масса пустого бюкса, г.