Sandens uppblåsning – orsak, tester och betydelse

Bubbning av fint aggregat eller sand är ett fenomen där sandvolymen ökar på grund av att fuktinnehållet ökar. Bulkningstest på fina aggregat måste utföras innan de används i konstruktionen.

Denna artikel beskriver förfarandet och betydelsen av att bestämma bulkning av fina aggregat.

Förklaringar till bulkning av sand

Fuktighetsinnehållet i sanden bildar tunna filmer runt sandpartiklarna. Därför utövar varje partikel ett tryck. Därmed rör de sig bort från varandra vilket leder till att volymen ökar. Aggregatens bulking beror på två faktorer:

1. Aggregatens finhet
2. Procentuell fukthalt

Som framgår av figur-1 nedan ökar sandens bulking med ökningen av fukthalten. Detta sker upp till en gräns där varje fukttillsats minskar volymen.

En helt mättad finkornig ballast uppvisar ingen bulkbildning. Bulkinghastigheten är omvänt proportionell mot storleken på aggregaten. Fina aggregat är därför mer bulkiga än grova aggregat.

Bestämning av bulkning av sand

Apparaten och förfarandet för att bestämma den procentuella bulkningen av fina aggregat beskrivs nedan.

Laboratorietest för bulkning av sand

Apparat

1. Mätcylinder på 250 ml
2. Vägarvåg
3. Fina aggregat

Förfarande

1. Tag 500 gram fina aggregat som övertorkats vid en temperatur på 100 till 110 grader Celsius i 24 ± 0,5 timmar. Denna vikt mäts som W1
2. Den kylda sanden tas i en lufttät behållare. Denna vikt mäts som W2.
3. Provets vattenhalt beräknas som

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

1. I en kastrull tas 250 gram sand
2. Därtill tillsätts 2 viktprocent vatten. Detta blandas ordentligt
3. Blandningen hälls i en 250 ml cylinder. Denna konsolideras genom att skakas
4. Området jämnas ut. Avläsningen mäts som Y1.
5. Testet upprepas för den återstående mängden sand för 2 viktprocent vatten varje gång. Avläsningarna görs som Y2, Y3…..etc tills en minskande avläsning av volymen observeras.
6. Efter denna nivå tillsätts 4 % vatten och testet fortsätter tills provet blir helt mättat.
7. Till standardprovet i mätcylindern tillsätts ca 50 ml vattenmalm och provet rörs om väl.
8. (xi) Notera den översvämmade sandens ytnivå (Y ml).

Beräkningar

Procentuell fyllning av sand = (Y1-Y)x100/Y

Resultat

En graf ritas upp med den procentuella vattenhalten längs X-axeln och den procentuella fyllningen längs Y-axeln. Från grafen erhålls följande resultat:

1. % av bulking inträffade =
2. % av vattenhalten vid maximal bulking=
3. % av vattenhalten när bulking är noll=
4. % av bulking för provets initiala vattenhalt (W) =

Fälttest för bulking av sand

Fälttest. testet bestämmer den nödvändiga justering som krävs för att fylla på fina aggregat

Apparat

1. 250 ml mätcylinder
2. Fina aggregat

Förfarande

1. Häll sanden i en 250 ml mätcylinder upp till 200 ml-markeringen.
2. Fyll cylindern med vatten och rör om ordentligt (det ska hällas tillräckligt med vatten för att sanden ska dränkas helt och hållet och man kan se att sandytan nu ligger under den ursprungliga nivån)
3. Mät avläsningen vid sandytan (Y ml)

Kalkyler

Procentuell fyllning av sand = x100

Resultat

Procentuell fyllning av fältprov=

Betydelse av att bestämma procentuell fyllning

Orealistisk volym uppvisas av fint aggregat på grund av fyllning. När betongproportionering ska utföras, är sandbulking ett problem. Om effekten av bulking inte studeras ordentligt kommer den konstruerade betongen att ha en otillräcklig mängd sand, vilket resulterar i en hård blandning. Sandmassan kommer att påverka betongens utbytesförmåga för en given cementhalt.