Ehitusmaterjalid labor 3. (0)

1. Töö eesmärk
Liiva puistetiheduse , terade tiheduse, tühiklikkuse, terastilikuse koostise ja huumusesisalduse määramine.
2. Katsetatud ehitusmaterjalid
Liiv - peenepurruline sete , mis koosneb põhiliselt mineraalide (kvarts, päevakivi, vilk, glaukoniit jne) osakestest . Terasuuruse jaotus on liival 0,05-5 mm. (a)
3. Kasutatud töövahendid
erinevad sõelad liiva sõelumiseks, kaal katseproovide kaalumiseks , 500 ml mensuur liivaterade tiheduse määramiseks.
4. Katsemetoodikad
4.1 Puistetiheduse määramine
Sõelumise teel eraldatud osised , mis on väiksemad kui 5 mm, puistatakse 1 –liitrilisse silindrilisse nõusse 10 cm kõrguselt. Nõu täidetakse ning kaalutakse. Liiva puistetihedus leitakse valemist (1). Tihedus määratakse kaks korda, erinevus kahe katse vahel ei tohi olla > 20 kg/m3. Suurema erinevuse korral viiakse läbi veel kolmas katse.
Valem 1.
ρ0L = [ (m1 - m) / V] * 1000 [kg/m3]
ρ0L – liiva puistetihedus [kg/m3], m – anuma mass [g], m1 – liiva ja anuma mass [g], V anuma maht [cm3]
4.2 Liiva terade tiheduse määramine
Liiva mis on läbinud sõela avaga 5 mm, kaalutakse 200 – 300 g. See liiv puistatakse 500 ml mensuuri , kuhu on eelnevalt valatud 250 ml vett. Liivaterade ruumala määratakse mensuuri lugemite vahena. Liivatera tihedus arvutatakse valemiga (2). Erinevus kahe katse vahel ei tohi olla suurem kui 20 kg/m3
Valem 2.
ρL = [ m / (V2 – V1) ] * 1000 [kg/m3]
ρL - liiva terade tihedus [kg/m3], m – proovi mass [g], V1 – vee ruumala [m3], V2 – vee ja liiva ruumala [m3]
4.3 Liiva tühiklikkuse arvutamine
Liiva tühiklikkus arvutatakse puistetiheduse ning näiva tiheduse põhjal valemiga (3)
Valem 3.
pL = [1 – (ρ0L / ρL)] * 100%
pL – liiva tühiklikkus [%], ρL - liiva terade tihedus [kg/m3], ρ0L – liiva puistetihedus [kg/m3]
4.4 Liiva terastilikulise koostise määramine
Liivast võetakse proov 2000 g sõelutakse sõeltel sõela avaga 8 ja 4 mm. Jäägid sõeltel kaalutakse ning arvutatakse kruusaterade (4...8 mm) hulk liivas valemitega (4).
Valem 4.
ai = (mi / m) * 100 [%]
mi – jääk sõelal i [g], m – kogu proovi mass [g], ai – osajääk sõelal i [%]
4 – mm avaga sõelast läbiläinud liivast kaalutakse 200 g proov, mida sõelutakse sõeltega, mille avad on 4,0; 2,0; 1,0; 0,5; 0,25 ja 0,125 mm. sõelumissaja pikkuseks valitakse 5 min. Jäägid sõeltel kaalutakse ning arvutatakse järgmised näitajad
a) osajääk valemi (4) järgi
b) kogujääk valemiga 5. Ai = a4 +.......+ai [%]
c) Läbind Li %-des sõelal i valemiga 6. Li = 100 - Ai [%]
d) liiva peensusmoodul FM valemiga 7.
FM = (A4,0 + A2,0 + A1,0 + A0,5 + A0,25 + A0,125)/100
A4,0 + A2,0 + A1,0 + A0,5 + A0,25 + A0,125 – kogujäägid vastavatel sõeltel [%]
4.5 Huumusesisalduse määramine
Huumusesisaldus määratakse kolorimeetriliselt. Liiv puistatakse 250-ml mensuuri 130 ml
jooneni ning valatakse peale 3%-list NaOH lahust kuni 200 ml jooneni. Mensuuri
loksutatakse energiliselt ja jäetakse 24 tunniks seisma. Seejärel hinnatakse lahuse värvust,
võrreldes seda etalonvärvusega. Liiv on betoonis kasutamiseks kõlblik, kui lahus pole
tumedam etaloni värvusest.
5. Katsetulemused
5.1 Puistetiheduse määramine
ρ0L = [ (m1 - m) / V] * 1000 [kg/m3]
Tabel nr 1 puistetiheduse määramine
Katse nr.
Anuma ruumala [cm3]
Mass anumas [g]
Puistetihedus [kg/m3]
Keskmine puistetihedus [kg/m3]
1
1563
1563
2
1000
1562
1562
1563
5.2 Liiva terade tiheduse määramine
ρL = [ m / (V2 – V1) ] * 1000 [kg/m3]
Tabel nr 2 näivtiheduse määramine
Katse nr.
Katseproovi mass [g]
Näit mensuuril koos veega[ml]
Näit mensuuril koos vee ja liivaga[ml]
Näivtihedus [kg/m3]
Keskmine näivtihedus [kg/m3]
1
291
250
360
2645
2
265
250
350
2649
2647
5.3 Liiva tühiklikkuse arvutamine
pL = [1 – (ρ0L / ρL)] * 100%
pL = [1 – (1562,5 / 2647)] * 100% = 41% Liiva tühiklikkus = 41%
5.4 Liiva terastilikulise koostise määramine
ai = (mi / m) * 100 [%]
Tabel nr 3 kruusaterade hulk
Katse nr.
Katseproov [g]
Sõela ava[mm]
Jääk sõelal [g]
Osajääk [%]
Kogujääk [%]
1
2000
8
16,4
0,82
0,82
2
4
32,2
1,61
2,43
ai = (mi / m) * 100 [%]
Ai = a4 +.......+ai [%]
Li = 100 - Ai [%]
FM = (A4,0 + A2,0 + A1,0 + A0,5 + A0,25 + A0,125)100
Tabel nr 4 Terastilikuline koostis
Katse nr.
Katseproov [g]
Sõela ava[mm]
Jääk sõelal [g]
Osajääk [%]
Kogujääk [%]
Peensus - moodul
1
200
4
0,6
0,3
0,3
2
2
12,0
6
6,3
3
1
46,7
23,3
29,6
4
0,5
65,3
32,6
62,2
2,8
5
0,25
52,6
26,3
88,5
6
0,125
17,2
8,6
97,1
7
põhi
5,6
2,9
100
5.5 Läbind Li %-des sõelal i.
Li = 100 - Ai [%]
Tabel nr 5. Läbind Li %-des sõelal i.
Sõela ava[mm]
Li [%]
4
99,7
2
93,7
1
70,4
0,5
37,8
0,25
11,5
0,125
2,9
Graafik liiva sõelekõvera kohta on toodu lisa 1.
5.6 Huumusesisalduse määramine
Tabel nr 5. Huumuse sisalduse määramine
Katse nr.
Katsetatav materjal
Katseproovi värv 24 h möödudes
Betooniks kõlblik / mittekõlblik
1
Liiv (puhas)
Heledam etanoolist
Kõlblik
2
Liiv (+ lehed, muld, ookkad
Tumedam etanoolist
Mittekõlblik
Liiv katses nr. 1 on betooni valmistamiseks kõlblik.
6. Järeldus
Katsetatud liiva keskmine puistetihedus tuli 1563 kg/m3 puistetihedus ei ole normitud. Samas, mida kõrgem täitematerjali puistetihedus, seda tihedam ja tugevam betoon saadakse (1250... 1400 kg/m3). (b)
Katsetatud liiva keskmine näivtihetus tuli 2647 kg/m3 kirjandusliku on 2655 kg/m3.
EVS 797:2000 [10] järgi peentäitematerjal liiv peab vastama terastikult alljärgnevas toodule: Sõela avaga 4 mm peab läbima 85...99% katseproovi massist, katse käigus läbis sõela avaga 4 mm 99,7% katseproovi massist.
Sõela avaga 0,5 mm läbis katseproovi massist 37,8%, kirjandusliku allika järgi on liiv MP-keskmine kui antud sõela läbib 30-70% katseproovi massist.
Katsetatud liiva peensusmooduliks tuli 2,8, kirjandusliku allika järgi on liivMP-keskmine kui peensusmoodul jääb vahemiku 2,8-1,5.
Katsetatud liiva tühiklikkuseks tuli 41%, kirjandusliku allika alusel on soovitatav tühiklikkus Vtühik= 40...42%
Liiv on betoonis kasutamiseks kõlblik, kui lahus pole tumedam etaloni värvusest. Katsetatud liiva lahuse värv oli etaloni värvist heledam. Katsetatud liiv on nende andmete järgi keskmise peenusega ja sobilik betooni valmistamiseks (c)
RT 33-10386 viimistluskrohvi valmistaiseks kasutatava liiva soovitusliku terastikulise koostise piiride järgi sobib katsetatud liiv viimistluskrohvi valmistamiseks, sest sõelasid läbinud katseproovi massi % jäävad etteantud vahemikesse (vaata LISA 1)
7. Kasutatud kirjandus
a) http://www.ut.ee/BGGM/maavara/kruus_liiv.html
b) http://v2.ttu.ee/public/l/lembi-merike-raado/Sugis2012/Ehitusmaterjalid_12_II.pdf
lk. 5 p. 5.3.1.2. Jämetäitematerjal
c) http://v2.ttu.ee/public/l/lembi-merike-raado/Sugis2012/Ehitusmaterjalid_12_II.pdf
lk. 4 p. 5.3.1.1. Peentäitematerjalide omadused
LISA 1.
Sõela ava, mm
Läbind, %
Ülemine piir
Alumine piir
Katsetatud liiv
4
100
95
99,7
2
100
80
93,7
1
85
55
70,4
0,5
55
30
37,8
0,25
30
10
11,5
0,125
17
2
2,9
5