Bulking della sabbia – Causa, test e importanza

Il bulking degli aggregati fini o della sabbia è il fenomeno dell’aumento di volume della sabbia dovuto all’aumento del contenuto di umidità. Il test di rigonfiamento degli aggregati fini deve essere eseguito prima di utilizzarli nelle costruzioni.

Questo articolo descrive la procedura e l’importanza di determinare il rigonfiamento degli aggregati fini.

Cause del rigonfiamento della sabbia

Il contenuto di umidità nella sabbia crea film sottili intorno alle particelle di sabbia. Quindi, ogni particella esercita una pressione. Così si allontanano l’una dall’altra causando un aumento di volume. Il rigonfiamento degli aggregati dipende da due fattori:

1. La finezza degli aggregati
2. Il contenuto percentuale di umidità

Come mostrato nella figura 1 qui sotto, il rigonfiamento della sabbia aumenta con l’aumento del contenuto di umidità. Questo accade fino a un limite oltre il quale qualsiasi aggiunta di umidità farà diminuire il volume.

Un aggregato fine completamente saturo non mostra alcun rigonfiamento. Il tasso di rigonfiamento è inversamente proporzionale alla dimensione degli aggregati. Quindi, gli aggregati fini sono più voluminosi rispetto agli aggregati grossolani.

Determinazione del rigonfiamento della sabbia

L’apparato e la procedura per determinare la percentuale di rigonfiamento degli aggregati fini sono descritti di seguito.

Prova di laboratorio per l’inglobamento della sabbia

Apparecchiatura

1. Cilindro di misura da 250 ml
2. Bilancia per pesare
3. Aggregato fine

Procedura

1. Prendere 500 grammi di aggregato fine essiccato ad una temperatura di 100 – 110 gradi Celsius per 24 ± 0,5 ore. Questo peso viene misurato come W1
2. La sabbia raffreddata viene presa in un contenitore ermetico. Questo peso è misurato come W2.
3. Il contenuto di acqua del campione è calcolato come

Wc = (W1-W2)x 100/W1 Eq.1

1. In una pentola, 250 grammi di sabbia sono presi
2. A questo 2% in peso di acqua è aggiunto. Questo viene opportunamente mescolato
3. La miscela viene versata in un cilindro da 250 ml. Questo viene consolidato agitando
4. La superficie viene livellata. La lettura viene misurata come Y1.
5. Il test viene ripetuto per la quantità rimanente di sabbia per il 2% di acqua in peso ogni volta. Le letture sono prese come Y2, Y3…..etc fino a quando si osserva una lettura decrescente del volume.
6. Dopo questo livello, viene aggiunto il 4% di acqua e il test viene continuato fino a quando il campione diventa completamente saturo.
7. Al campione standard nel cilindro di misura, aggiungere circa 50 ml di acqua minerale e agitare bene il campione.
8. (xi) Annotare il livello superficiale della sabbia inondata (Y ml).

Calcoli

Percentuale di rigonfiamento della sabbia = (Y1-Y)x100/Y

Risultati

Un grafico viene tracciato con il contenuto percentuale di acqua lungo l’asse X e la percentuale di rigonfiamento lungo l’asse y. Dal grafico si ottengono i seguenti risultati:

1. % di rigonfiamento avvenuto =
2. % del contenuto di acqua al massimo rigonfiamento=
3. % del contenuto di acqua quando il rigonfiamento è zero=
4. % del rigonfiamento per il contenuto di acqua iniziale (W) del campione =

Prova sul campo per il rigonfiamento della sabbia

Prova sul campo La prova sul campo determina l’aggiustamento necessario per l’arricchimento degli aggregati fini

Apparecchiatura

1. Cilindro di misura da 250 ml
2. Aggregato fine

Procedura

1. Versare la sabbia in un cilindro di misura da 250 ml fino al segno dei 200 ml.
2. Riempire il cilindro con acqua e mescolare bene (si deve versare acqua sufficiente a sommergere completamente la sabbia e si può vedere che la superficie della sabbia è ora sotto il suo livello originale)
3. Prendere la lettura alla superficie della sabbia (Y ml)

.

Calcoli

Percentuale di rigonfiamento della sabbia = x100

Risultato

Percentuale di rigonfiamento del campione di campo=

Importanza della determinazione della percentuale di rigonfiamento

L’aggregato fine mostra un volume irreale a causa del rigonfiamento. Quando il dosaggio del calcestruzzo deve essere eseguito, il problema del rigonfiamento della sabbia è una preoccupazione. Se l’effetto del rigonfiamento non è studiato correttamente, il calcestruzzo progettato avrà una quantità insufficiente di sabbia con il risultato di una miscela dura. Il rigonfiamento della sabbia influenzerà la resa del calcestruzzo per un dato contenuto di cemento.