Jaký je filtrační koeficient písku?

Filtrační koeficient se týká rychlosti, kterou se kapalina pohybuje půdou; rovná se rychlosti průchodu kapaliny při jednotkovém tlaku a měří se v metrech za den. Obvykle se ve výpočtech používá značka K10, to znamená CF kapaliny při deseti stupních Celsia.

Nejčastěji se koeficient filtrace počítá při práci v oblasti výstavby silnic a letišť, při instalaci drenáže, protože koeficient filtrace by měl být alespoň jeden nebo dva metry za den.

Výsledná hodnota ukáže vzdálenost, kterou kapalina projde určitou vrstvou písku za den. Pokud je indikátor menší než jedna, znamená to, že písek není příliš kvalitní.

GOST upravující výpočet koeficientu pískové filtrace

Pro stanovení koeficientu filtrace se používají metody popsané v GOST 25584-2016. Myslím, že stojí za to mluvit o hlavních bodech tohoto postupu podrobněji.

Na čem závisí rychlost filtrace?

Součinitel filtrace písku je jedním z rozhodujících faktorů při posuzování jeho kvality a penetrační schopnosti. V závislosti na odvětví a účelu je zvolen typ písku, takže tento ukazatel je velmi důležitý.

Pokud je maximální, znamená to, že písek je téměř dokonale čistý, tedy bez nečistot a jílu, což je nepochybně významná výhoda. Pokud je písek tohoto typu, pak kapalina projde bez jakýchkoli potíží. Díky tomu je možné použít cementovou maltu pro stavbu velkého rozsahu.

Pokud je tento koeficient příliš nízký, to znamená, že materiál obsahuje jíl a velká zrnka písku, pak se zvyšuje voděodolnost a voda jílem špatně prochází. Takový písek je odolný, a proto se používá pouze v úzkých oblastech. To je způsobeno konkrétně vodou, protože se používá k vytváření všech roztoků a kvůli jílu a jiným částicím špatně prochází.

Koeficient pronikání vody za den u lomového písku se může pohybovat od půl metru do sedmi metrů za den, ale tento koeficient je průměrný, a proto je takový písek nevhodný pro rozsáhlé stavby.

Velkou hodnotu má praný písek, který se čistí pod tlakem vody. Tímto jednoduchým způsobem se z něj vyplaví veškerá hlína a nečistoty. Jeho filtrační koeficient se může pohybovat od pěti do dvaceti metrů za den.

Velikost zrn písku obvykle nepřesahuje dva a půl milimetru. Tento písek se obvykle používá v práci, když je přítomnost hlíny přísně kontraindikována.

Pro opravy a dokončovací práce byste měli zvolit písek do velikosti dvou milimetrů. Z jednoho na deset metrů uběhne za čtyřiadvacet hodin.

Tyto faktory se samozřejmě promítají do ceny písku.

Zařízení pro stanovení koeficientu filtrace písku v laboratoři

Vyplatí se vzít čtyři sta padesát gramů písku, který byl prosát přes síto s pětimilimetrovými otvory. Poté se písek navlhčí a udržuje v elixíru alespoň dvě hodiny. Množství kapaliny potřebné k navlhčení půdy na normální vlhkost se vypočítá podle vzorce:

Následně ze vzorku, který byl připraven pro stanovení koeficientu filtrace písku ve vlhké půdě, je nutné vybrat vzorek o hmotnosti m1. Chcete-li určit hmotnost vzorku, musíte také použít vzorec:

Vzorek se musí rozdělit na tři části a umístit postupně do trubice filtračního zařízení. Každý díl musí být důkladně zhutněn pomocí pěchovadla. K tomu udělejte čtyřicet úderů nákladu z výšky třiceti centimetrů. Při pokládání nové části je třeba starou část uvolnit nožem o několik centimetrů. Vzdálenost od horního okraje trubky k povrchu zhutněné zeminy se obvykle měří pravítkem nejméně ve čtyřech bodech.

Obvykle je vzdálenost deset centimetrů plus minus jeden milimetr. Na povrch půdy je třeba položit vrstvu štěrku s hranicí do pěti milimetrů. Tato vrstva by měla mít až deset milimetrů. Zkumavku se zeminou je třeba postavit na stojánek a vložit do sklenice, kterou pak až po vrch naplnit vodou. Sklo se vloží do nádoby na vodu, jejíž vrstva by měla být o jeden a půl milimetru vyšší než štěrk. Jakmile se voda v trubici objeví nad štěrkem, je nutné doplnit kapalinu do horní části trubice asi o třetinu. Poté je třeba sklenici s trubicí vyjmout a položit na tác. V takové situaci bude gradient tlaku vody roven jedné.

Metoda stanovení koeficientu pískové filtrace

Do trubky je nutné nalít vodu pět milimetrů nad nulovou značkou. Když voda vytéká děrovaným dnem, je potřeba zafixovat hladinu vody v piezometru kolem padesáti milimetrů. Tuto akci je nutné opakovat nejméně čtyřikrát, přičemž vodu neustále přidávejte pět milimetrů nad značku nulového poklesu. Je také nutné, pomocí stopek, vzít v úvahu průměrnou dobu poklesu hladiny kapaliny. Pokud doba pádu přesáhne deset minut, lze zkoušky provést i s počátečním tlakovým gradientem 2. Při tomto úkonu je třeba sejmout tubus se stojánkem ze sklenice a položit na tác. Hlavní věc je, že během testu hladina vody v trubici není nižší než štěrk.

Je důležité, aby rozdíl mezi hustotou suché půdy a maximální hustotou nebyl vyšší než 0,02 gramu na centimetr krychlový. V opačném případě bude nutné tento test opakovat.

Výpočet koeficientu pískové filtrace

Písek ve formě směsí – bez ohledu na to, zda jsou suché nebo mokré – se používá v různých odvětvích stavebnictví. S jeho pomocí se staví bydlení a strategické stavby, používá se při stavbě silnic, při zakládání základů atd. Při výběru písku věnujte pozornost jeho frakci, stupni čištění, modulu jemnosti, nečistotám jílu, objemové hmotnosti a koeficientu filtrace. Každý druh písku má jiný koeficient filtrace.

Tento indikátor vám umožní vyhodnotit jeho propustnost pro vodu. V tomto případě je rychlost vody procházející pískem určena díky hydraulickému gradientu s hodnotou 1. V důsledku změn je vidět vzdálenost, kterou kapalina za den urazila, tedy hustota písek.

CF určuje nejen penetrační schopnost písku, ale také jeho kvalitu. Minimální propustnost filtračního koeficientu je nulová. Jeho hodnota určuje objem jílových nečistot a v jakých průmyslových odvětvích lze tento písek použít. Pevnost betonové nebo cemento-pískové struktury bude záviset na kvalitě písku. Ten hrubozrnný má nejvyšší koeficient, jelikož je v něm hodně vzduchu a voda prochází pískem velmi rychle bez problémů.

Lomový písek obsahuje hodně jílu, prachu a dalších nečistot, takže voda projde za den maximálně sedm metrů. Protože nečistoty příliš zpomalují průtok kapaliny, používá se takový písek velmi zřídka pro přípravu cementu nebo malt na bázi cementu.

Po vyčištění vodou se filtrační koeficient výrazně zvýší a velikost průměrných frakcí bude jeden a půl milimetru. Takový písek lze určitě použít pro přípravu betonových a pískocementových směsí.

Velmi jemný písek s propustností až deset metrů za den je vhodný pro vytváření suchých stavebních směsí, jako je omítka. Pokud jsou v jemnozrnném písku nějaké nečistoty, jeho CF se znatelně sníží.

Hrubý písek má poměrně vysoký CF. Má maximální propustnost vody, protože mezi velkými zrnky písku je hodně vzduchu a voda jím protéká téměř volně.

Kf pomáhá určit základní parametry písku. Vysoká propustnost vody naznačuje, že písek je čistý a může být bezpečně použit ve stavebnictví, protože na kvalitě písku závisí spolehlivost celé budoucí konstrukce a životnost zařízení.

K výpočtu CF potřebujete stopky nebo chronometr, elektronické váhy a zařízení KF-00M, které obsahuje:

Při použití písku ve stavebnictví se berou v úvahu jeho různé vlastnosti. Důležitým ukazatelem je koeficient filtrace. Tato hodnota umožňuje posoudit kvalitu materiálu včetně jeho penetračních vlastností. Co je to koeficient pískové filtrace a jak jej určit?

Co je koeficient pískové filtrace

Tento indikátor odráží schopnost sypkého materiálu propouštět vodu. Hodnota se měří v metrech a umožňuje zjistit, jak daleko kapalina za den urazí. Při stanovení míry propustnosti vody se bere v úvahu hydraulický sklon. Jeho hodnota je rovna jedné.

Každý druh písku má jiný koeficient filtrace. To je způsobeno přítomností nečistot a velikostí zrn. Výpočet hodnoty propustnosti vody přírodního materiálu nám umožňuje identifikovat oblast jeho použití.

Nejvyšší koeficient filtrace je u písků s hrubými frakcemi. Nízký indikátor indikuje přítomnost nečistot. Hodnota filtrace je zvláště nízká, pokud materiál obsahuje jíl.

Kvalitní volné kameny umožňují průchod kapaliny téměř bez překážek. Jsou nepostradatelné pro velkosériovou výrobu cementových malt.

Stanovení koeficientu

K identifikaci hodnoty se používají speciální zařízení. Postup výpočtu umožňuje zjistit, do jaké hloubky se položená vrstva písku za den propadne.

Filtrační koeficient se měří v souladu s GOST. Samotný proces není obtížný.

Zařízení

Pro výpočet indexu propustnosti vody sypkého materiálu se používají následující měřicí přístroje:

• stopky;
• Laboratorní váhy;
• vládce;
• elektrický teploměr.

Postup také vyžaduje speciální zařízení KF-00M. Takové zařízení ve svém designu zahrnuje:

• skleněná odměrná nádoba;
• filtrační trubice o výšce nejméně 10 centimetrů a průměru 56,5 milimetrů;
• válec na sypký materiál;
• dno s otvory;
• mosazné pletivo;
• spojka;
• stánek.

Čtěte také: Křemenný písek

Součástí zařízení je také bar, na kterém je vyznačena stupnice tlakových gradientů. Toto zařízení umožňuje provádět výpočty v souladu s normami stanovenými v GOST 8736.

Postup postupu

Jakmile vyberete všechny potřebné nástroje, můžete přistoupit k procesu testování. Před provedením experimentu se voda a písek, které se mají použít, nejprve nechají několik hodin působit, aby získaly stejnou teplotu vzduchu v místnosti. V tomto případě sypký materiál prochází sítem, aby se odstranily částice větší než pět milimetrů.

Postup pro stanovení rychlosti pronikání kapaliny pískem se provádí v následujícím pořadí:

1. Na mosaznou síťku položte kousek gázy namočené ve vodě. Poté připojte dno a připravené pletivo k měřicí trubici. V tomto případě musí být zařízení pro měření vodopropustnosti zrnitého materiálu umístěno na rovném povrchu.
2. Nasypte písek do zkumavky s měřící stupnicí. Sypký materiál musí být přidáván po částech. Vložte první část do zařízení a zhutněte ji. Poté uvolněte horní vrstvu ostrým předmětem a přidejte druhou porci písku. Třetí vrstva se přidává podobně jako předchozí.
3. Poté změřte vzdálenost od okraje měřicí trubice k vrcholu zhutněného písku. Pro přesnost se měření provádějí na několika místech a vypočítá se průměrná hodnota. V tomto případě by vzdálenost neměla přesáhnout deset centimetrů. Pokud je vzdálenost větší, než je uvedeno, pak by měl být písek znovu lehce zhutněn.

Po obdržení výsledku můžete začít vypočítat hodnotu propustnosti vody odebraného vzorku písku.

Výpočty

Chcete-li zjistit hodnotu koeficientu, měli byste provést měření:

1. Nalijte vodu do zkumavky s měřicími značkami. Kapalina by měla dosahovat značky pěti milimetrů od nuly.
2. Speciálními otvory zaznamenejte dobu prosakování vody dnem zařízení. To musí být provedeno pomocí stopek.

Doba filtrace kapaliny by měla být zaznamenána nejméně čtyřikrát. Každé nové měření musí proběhnout s počátečním doplněním vody v trubici na pět milimetrů. Výsledkem těchto operací je průměrná hodnota všech stanovených ukazatelů. Takové akce vám umožní určit, jak dlouho bude trvat, než voda klesne pod pět centimetrů.

Čtěte také: Původ a hlavní ukazatele barytového koncentrátu

Při pokusu je nutné zajistit, aby kapalina neklesla pod povrch písku. V opačném případě nebudou všechna měření přesná a experiment bude nutné provést od samého začátku.

V tomto případě se určuje hustota suché půdy v trubici:

kde m1 je hmotnost písku, V je objem sypkého materiálu v zařízení, W je obsah vlhkosti použitého písku. Podle výpočtů by výsledný rozdíl hustoty v trubici materiálu vůči jeho maximální počáteční hustotě neměl být větší než 0,02 gramu na centimetr krychlový. Pokud je indikátor překročen, pokusy se provedou znovu.

Vztah mezi úrovní poklesu kapaliny a počáteční hodnotou tlaku můžete sledovat v tabulkách prezentovaných společností GOST. Indikátory v nich jsou indikovány v závislosti na tlakovém gradientu. Hodnoty filtračního koeficientu jsou deklarovány v závislosti na maximální úrovni hustoty a optimální úrovni vlhkosti.

Tato výzkumná metoda má zvláštní význam při výstavbě silnic, letištních chodníků nebo odvodňovacích zařízení různých typů.

Stanovením součinitele filtrace lze určit vhodnost použití materiálu a jeho mrazuvzdorné vlastnosti, které jsou důležité zejména pro velkoplošnou pokládku vozovek.

Hodnota koeficientu filtrace pro různé druhy písku

Každý typ půdy má jiný koeficient propustnosti vody. Přesné informace jsou obsaženy v přílohách GOST 25584. Charakteristiky kapaliny nemají žádný vliv na propustnost sypkého materiálu pro vodu.

Hodnoty se liší v závislosti na velikosti zrn písku a jeho složkách, včetně typu nečistot.

Koeficient propustnosti vody písku vytěženého z lomu odpovídá 0,5-7 metrů za den. Může za to přítomnost různých jílů, prachu a dalších nečistot, které zadržují vodu. Proto se takový materiál ve stavebnictví prakticky nepoužívá.

Čtěte také: Praný písek: vlastnosti, výrobní metody a použití

Po vyčištění písku z lomu vodou se koeficient propustnosti vody výrazně zvýší. Tím se zlepšuje kvalita materiálu. Rychlost filtrace vody v lomovém písku je od 5 do 20 metrů za den a průměrná velikost zrna není větší než 1,5 milimetru. Díky těmto vlastnostem lze vyčištěnou sypkou horninu použít pro všechny stavební práce.

Jemný písek, kterým voda prosákne 1-10 metrů za dvacet čtyři hodin, je široce používán pro výrobu suchých stavebních směsí. Pokud jsou v něm nečistoty, filtrační koeficient znatelně klesá.

Hrubý písek má poměrně vysokou propustnost vody. To je způsobeno tím, že se mezi velkými částicemi hromadí mnoho vzduchu, což podporuje volný pohyb kapaliny.

Filtrační koeficient pomáhá určit vlastnosti písku. Vodopropustnost s vysokým indikátorem udává čistotu zrnité horniny a její vhodnost pro použití ve stavebnictví. Spolehlivost a životnost staveb totiž závisí na kvalitě použitého přírodního materiálu.

Jak se vám článek líbí?