Ehitusmaterjalid labor 4 (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Ehitusmaterjalid
Laboratoorne töö nr: 4
2016 / 2017
Killustiku katsetamine
Rühm: EAEI31
Alina Olivson
143099
Eneli Liisma
Tallinn 2016

Töö eesmärk

• Killustiku puistetiheduse määramine
  
• Killustiku terade tiheduse ja veeimavuse määramine
  
• Tühiklikkuse arvutamine
  
• Terastiku koostise määramine
  
• Plaatjate ja nõeljate terade hulga määramine
  
• Tugevusmargi määramine
  

Kasutatud töövahendid

• Kaal – täpsusega 0.1g – 1g, massi mõõtmiseks
  
• Nihik – nooniuse täpsusega 0.05cm ja 0.1cm, terade sobivuse hindamiseks
  
• Sõelakomplekt – avadega 1.0; 2.0; 4.0; 5.6; 8.0; 11.2; 16.0; 22.4; 31.5mm
  
• 10- ja 5- liitriline anum
  
• Hüdrauliline press- killustiku muljumiseks
  
• Lahtikäiva metallist põhjaga silinder diameetriga 75mm, kuhu puistetakse killustiku
  
• Kaalumis- ja tõstmisnõud
  

Materjali kirjeldus

Killustiku saadakse looduslike kivimaterjalide purustamise ja peenestamise teel.
Killustik on raskebetooni täitematerjal , mida segatakse tsementtaignaga betooni valmistamisel. Terasuurus varieerub 5… 70mm vahel. Tsemendi, vee ja täitematerjali segamisel kattuvad täitematerjali terad tsementtaigna kilega , mistõttu terad omavahel kokku ei puutu (Otsman). Mehaaniliste omaduste poolest on kõige parem graniitkillustik.
Katsetatav killustik kuivatatakse püsiva massini temperatuuril 105-110C.

Töö käik

Puistetiheduse määramine

Killustiku puistetiheduse määramiseks võetakse anumat, mille suurus sõltub killustiku terade suurusest. Antud töös kasutati anumat mahuga 10liitrit. . Materjali puistatakse anumasse kuhjaga, tasandakse ja kaalutakse. Killustiku puistetiheduse arvutakse valemiga (1).
ρ0pK – puistetihedus [kg/m3]
m1 – killustiku ja anuma mass [kg]
m –anuma mass [kg]
V – anuma ruumala [m3]
Katse tuleb sooritada kaks korda ning erinevus kahe tulemus vahel ei tohi olla suurem kui 20 kg/m3.

Terade tihedus ja veeimavus

Kaalutud killustiku koguse (mida valitakse vastavalt tera ülemisele mõõtmisele) pannakse silindrilisse anumasse. Seejärel valatakse anumasse vett kindlaksmääratud nivooni. Proovi mahu arvutakse Valemiga 2.1 ning terade tihedust Valemiga 2.2
m - proovikeha mass õhus [g]
m1 - proovikeha mass vedelikus [g]
ρv - vedeliku tihedus [g/cm³]
m - proovikeha mass õhus [g]
Vbr-proovikeha maht [cm3 ]

Tühiklikkuse arvutamine

Killustiku tühiklikkust asrvutakse Valemiga 3.
Tühiklikkus
(3)
P0pK – killustiku puistetihedus, [kg/m3];
P0K – killustiku terade tihedus, [kg/m3].

Terastikuline koostis

Sõelanalüüsiks võetakse killustikku koguses vastavalt terade jämedusele (käesoleva katseks võeti 2701g). Killustiku terastiku koostise määramiseks kasutakse järgmiste avadega sõelaid: 1,0; 2,0; 4,0; 5,6; 8,0; 11,2; 16 ja 22.4 mm. Killustiku sõelakse 5 minuti jooskul ning kaalutakse sõeltele jäänud materjali.
Osajäägi ja kogujäärgi arvutakse valemitega 4 ja 5, ning läbindi sõelal valemi 6 kaudu. Katse tulemused on esitatud Tabelis 4. Ja Tabelis 4.2. Terastiku koostise vastavust kontrollitakse EVS-EN 12620:2002 järgi.
a) Osajääk sõelal i:
(4)
ai – osajääk [%]
mi – jääk sõelal i [g]
m – kogu proovi mass [g]
b) Kogujääk Ai sõelal i:
(5)
Ai – kogujääk [%]
c) Läbind Li sõelal i:
(6)
Li – läbind sõelal [%]
d) Killustiku peenusmoodul FM:
A4,0, A2,0, A1,0, A0,5, A0,25 ja A0,125 kogujäägid vastavatel sõeltel %.

Plaatjate ja nõeljate terade hulga määramine

Plaatjate ja nõeljate terade hulga määramiseks tuleb võtta killustiku koguses, mis vastab materjali fraktsioonile. Käesolevas katses võeti 1000g materjali. Edaspidi eraldatakse katsetavast proovist terad, mille paksus ja Laius on tema pikkusest kolm või enam kordi väiksem. Eraldamist tehakse visuaalselt ning kahtluse korral mõõdetakse terad üle nihikuga. Eraldatud plaatjad ja nõelad terad kaalutakse ning arvutatakse nende sisaldus kogu proovist. Katse tulemus on esitatud Tabelis 5.

Tugevusmarki määramine

Killustikku tugevusmargi määramiseks kasutakse lahtikäiva metallist põhjaga silindrit diameetriga 75 mm. Killustik puistakse silindrisse ning selle peale asetakse kolba. Hüdrauliline press ühtlaselt koormab kolba kuni 50 kN. Koormamiskiirus on 1-2 kN/s. Silindris muljutud killustik sõelakse kontrollsõelal avaga 2mm (ava suurus sõltub killustiku fraktsioonist). Killustiku muljumiskindlus arvutakseValemiga 7.
Dp – muljumiskindlus [%]
m1 – kontrollsõela läbinud killustiku mass [g]
M – silindrisse puistatud killustiku mass [g]

Tulemused

• Puistetiheduse määramise tulemused on esitatud Tabelis 1. Keskmine puistetihedus on 1380[kg/m3]. Kuna erinevus kahe esimese katse vahel oli suurem, kui 20[kg/m3], tehti kolmandat katset, mis erines esimesest vähem, kui teine. Tabelisse kanti ainult kaks vähem erinevat tulemust.
  

Katse nr
Anuma ruumala cm3
Materjali mass [g]
Puistetihedus [kg/m3]
1
10000
13656
1366
2
13942,2
1394
Tabel 1. Puistetihedus

• Näivtiheduse määramise tulemused on esitatud Tabelis 2. Keskmine näivtihedus on 2674[kg/m3].
  

Katse nr
Mass õhus kaalutud (g)
Mass vees kaalutud (g)
Näivtihedus (kg/m3)
1
523,4
327
2665
2
524,2
328,8
2683
Tabel 2. Näivtihedus

• Killustiku tühiklikkus
  

Tühiklikkus
Saadud tühiklikkus= 51,6%

• Veeimavuse tulemused on esitatud Tabelis 3. Tabel 3. Veeimavus
  

Katse nr
Mass õhus kaalutuna (g)
Mass 7 päeva see immutamise järel kaalutuna õhus (g)
Veeimavus (%)
1
523,4

• Terastikulise koostise määramise tulemused on esitatud Tabelis 4.1. ja Tabelis 4.2. Tera ülemine moot D=16mm.
  

Katseproov (g)
Sõela ava (mm)
Jääk (g)
Osajääk %
Kogujääk %
2701,2
22,4
0
0,0
0
16
208
7,7
7,7
11,2
1230
45,5
53,24
8
688
25,5
78,71
5,6
330
12,2
90,92
4
158
5,8
96,77
2
52
1,9
98,70
1
2
0,1
98,77
põhi
33,2
1,2
100,0
Tabel 4.1. Terastikuline koostis

• Läbind sõelal (%) on esitatud Tabelis 4.2.
  

Tabel 4.2. Läbind sõelal
Sõela ava (mm)
Läbind sõelal (%)
22,4
100,0
16
92,3
11,2
46,8
8
21,3
5,6
9,1
4
3,2
2
1,3
1
1,2
põhi
0,0

• Saadud peenusmoodul FM= 5,25
  

• Plaatjate ja nõelate terade määramise tulemused on esitatud Tabelis 5.
  

Katse nr
Katseproov (g)
Plaatjate ja nõeljate terade hulk
(g)
(%)
1
1000
186
18,6
Tabel 5. Plaatjad ja nõelad terad

• Tugevusmarki määramise tulemused on esitatud Tablis 6.
  

Katse nr
Silindrisse puistatud killustiku mass (g)
Kontrollsõela läbinud killustiku mass (g)
Muljumiskindlus (%)
1
335,4
25,8
7,69
Tabel 6. Tugevusmark

Järeldus

• Saadud puistetihedus on 1380 kg/m3 ja näivtihedus on 2674 kg/m3. Antud tulemus vastab raske killustiku näitajale (>1200 kg/m3) ning kruusakillustiku teoreetilisele tihedusele , mis on vahemikus 1350- 1450 kg/m3. Mida tihedam on täitematerjal, seda tugevamat betooni on võimalik saada (Показатели плотности).
  
• Saadud tühiklikkus on 51,6%. Normaalseks tühiklikkuks loetakse 40-50%. Suure tühiklikkuse juures suureneb tsemendi kulu. (К.Н. Попов)
  
• Saadud veeimavus on
  

• Terastikulise koostise hinnatakse EVS-EN 12620:2002 “Betooni täitematerjalid” (Tabel 7.)järgi. Tulemused Tabelis 4.2. ei vasta standardis toodud numbritele ning katsetatud killustik ei sobi betooni täitematerjaliks.
  

Sõel ava, [mm]
Läbinud sõel, [%]
Katse läbind sõelal, [%]
d/2
0...5
1,4
d
0...20
2,9
D
85...99
98,1
1,4D
98...100
100
2D
100
100
Tabel 7. EVS-EN 12620:2002 „Betooni täitematerjalid

• Killustiku peensusmoodul on 5,25. Killustiku, mida kasutatakse betooni täitematerjaliks peensusmooduliks 6.5-8.5 (Otsman), mis tähendab, et katsetatud killustik on liiga peen betooni täitematerjaliks.
  
• Plaatjate ja nõeljate terade hulk on 18,6%, mis on lubatud piirides (15…50%, 15…35%- raskebetoon ) (Otsman).
  
• Saadud muljumiskindlus on 7,69%. Mida suurem muljumiskindlus seda tugevam on betoon. Antud muljumis kindlus vastab markile 1200 (kuni 11%).
  

Kasutatud allikad

Показатели плотности. (n.d.). From http://aquagroup.ru/articles/plotnost-shchebnya.html

К.Н. Попов, М. К. «Строительные материалы и изделия» Москва, 2006 г. .

Juhend TÖÖ NR 4 Killustiku katsetamine .

Otsman, R. Ehitusmaterjalid.