Значение коэффициента фильтрации песка в строительстве

При использовании песка в строительной сфере учитываются различные его характеристики. Немаловажным показателем является коэффициент фильтрации. Такая величина позволяет произвести оценку качества материала, включая его проникающие свойства. Что представляет собой коэффициент фильтрации песка и как его определить?

Что такое коэффициент фильтрации песка

Данный показатель отображает способность сыпучего материала пропускать воду. Измеряется величина в метрах и позволяет узнать какое расстояние жидкость пройдет за сутки. При определении скорости проницаемости воды берется во внимание гидравлический уклон. Его значение приравнивается к единице.

У каждого вида песка разный коэффициент фильтрации. Это обусловлено наличием примесей и размером зерен. Расчет величины водопроницаемости природного материала позволяет выявить его область применения.

Коэффициент фильтрации песка
Крупный песок имеет самый большой коэффициент фильтрации

Наибольший коэффициент фильтрации в песках с крупными фракциями. Невысокий показатель свидетельствует о наличии примесей. Особенно невысокое значение фильтрации, если в состав материала входит глина.

Сыпучие породы хорошего качества пропускают через себя жидкость практически без препятствий. Они незаменимые при масштабном производстве цементных растворов.

Определение коэффициента

Для выявления величины используются специальные приспособления. Процедура расчета позволяет узнать, на какую глубину выложенного слоя песка опустится вода за сутки.

Измерение коэффициента фильтрации производится согласно ГОСТ. Сам процесс не составляет сложности.

Приборы

Для вычислений показателя водопроницаемости сыпучего материала используются такие измерительные инструменты:

  • секундомер;
  • весы лабораторные;
  • линейка;
  • термометр электрический.
Коэффициент фильтрации песка
Для вычисления коэффициента фильтрации песка понадобятся лабораторные весы

Также для проведения процедуры требуется специальный прибор КФ-00М. Такое оборудование в свою конструкцию включает:

  • мерный баллон из стекла;
  • трубку для фильтрации, высота которой не меньше 10 сантиметров, а диаметр 56,5 миллиметра;
  • цилиндр для сыпучего материала;
  • дно с отверстиями;
  • сетки латунные;
  • муфту;
  • подставку.

Также к прибору прилагается планка, на которой обозначена шкала градиентов напора. Такое приспособление позволяет выполнить расчеты согласно нормам, указанным в ГОСТ 8736.

Порядок проведения процедуры

При подборе всех необходимых инструментов можно перейти к процессу испытаний. Перед проведением опыта воду и песок, которые будут использоваться, предварительно оставляют на несколько часов, чтобы они приобрели одинаковую комнатную температуру воздуха. При этом сыпучий материал пропускают через сито для удаления частиц размером более пяти миллиметров.

Процедура определения скорости проникновения сквозь песок жидкости выполняется в такой последовательности:

  1. На сетку латунную надеть пропитанный водой марлевый отрез. После этого дно и подготовленную сетку подсоединить к мерной трубке. При этом прибор для измерения водопроницаемости зернистого материала должен быть размещен на ровной поверхности.
  2. Засыпать в трубку с измерительной шкалой песок. Вносить сыпучий материал нужно порционно. Первую часть поместить в приспособление и утрамбовывать. После этого острым предметом разрыхлить верхний слой и всыпать вторую порцию песка. Третий пласт добавляется аналогично предыдущему.
  3. Затем измеряется расстояние от края мерной трубки до верхней точки утрамбованного песка. Для точности замеры проводятся в нескольких местах, и вычисляется среднее значение. При этом расстояние не должно превышать десяти сантиметров. Если показатель дистанции больше указанного, то песок следует опять слегка утрамбовать.

Получив результат можно приступать к вычислению значения водопроницаемости взятого образца песка.

Расчеты

Чтобы узнать значение коэффициента следует сделать замеры:

  1. В трубку с измерительными разметками влить воду. Жидкость должна доходить до отметки пять миллиметров от нуля.
  2. Зафиксировать время просачивания воды сквозь дно прибора со специальными отверстиями. Делать это нужно с помощью секундомера.
Коэффициент фильтрации песка
Определение коэффициента фильтрации песка

Засекать время фильтрации жидкости следует не менее четырех раз. Каждое новое измерение должно проходить с изначальным пополнением воды в трубке до пяти миллиметров. Результатом проведения данных операций является среднее значение из всех установленных показателей. Такие действия позволят определить, за сколько времени вода опустится ниже пяти сантиметров.

В процессе проведения эксперимента необходимо следить, чтобы жидкость не опускалась ниже поверхности песка. Иначе все замеры будут не точными, и опыт нужно будет проводить с самого начала.

При этом определяется плотность сухой почвы в трубке:

P = m1/ (V (1+W))

где m1 – масса песка, V –объем сыпучего материала в приборе, W – влажность используемого песка. Согласно вычислениям полученная разность плотности в трубке материала к максимальной изначальной его плотности не должна быть свыше 0,02 грамм на сантиметр кубический. При превышении показателя опыты проводятся заново.

Отследить соотношение уровня падения жидкости от начальной величины напора можно просмотреть в таблицах представленных ГОСТ. Показатели в них указываются в зависимости от градиента напора. Значение коэффициента фильтрации объявлены при условии максимального уровня плотности и оптимальной величины влажности.

Данный метод исследования имеет особую важность при строительстве дорог, аэродромных покрытий или дренажных устройств различного типа.

С помощью определения коэффициента фильтрации можно определить пригодность материала к использованию и его морозостойкие качества, что особенно важны при масштабных укладках дорожных оснований.

Значение коэффициента фильтрации для разного типа песка

Каждый вид грунта имеет разный показатель коэффициента водопроницаемости. Точная информация содержит я в приложениях ГОСТ 25584. Характеристика жидкости при этом на значение водопроницаемости сыпучего материала не имеет никакого влияния.

Показания изменяются в зависимости от размера зерен в песке и его составных частей, включая тип примесей.

Вид песка Коэффициент фильтрации, м/сут
Гравелистый 50-100
Крупный 25-75
Средней крупности 10-25
Мелкозернистый 2-10
Пылевой 0,1-2
Супесь 0,1-0,7

Коэффициент проницаемости воды песка добываемого из карьера соответствует 0,5-7 метров в сутки. Это обусловлено наличием в нем различных глины, пыли и других примесей, которые задерживают воду. Поэтому в строительной сфере такой материал практически не используется.

После очистки песка из карьера с помощью воды коэффициент водопроницаемости намного повышается. При этом улучшается качество материала. Показатель фильтрации воды в песке карьерном намытом равняется от 5 до 20 метров за сутки, а средний размер зерен не больше 1,5 миллиметров. Благодаря таким характеристикам очищенную сыпучую породу можно использовать для всех строительных работ.

Мелкофракционный песок, через который вода просачивается за двадцать четыре часа на 1-10 метров, обширно используется для производства строительных сухих смесей. Если в нем присутствуют примеси, то коэффициент фильтрации заметно понижается.

Довольно высокий показатель водопроницаемости у крупнозернистого песка. Это связано с тем, что между большого размера частицами скапливается много воздуха, который способствует свободному передвижению жидкости.

Коэффициент фильтрации помогает установить характеристику песка. Водопроницаемость с высоким показателем указывают на чистоту сыпучей породы и ее пригодность использованию в строительной сфере.  Ведь от качества применяемого природного материала зависит надежность и эксплуатационный срок построек.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here