01.07.2022

Соотношение песка и глины для кладки печи: Раствор для кладки печи: состав, пропорции, приготовление

Пропорции глиняного раствора для кладки печей: состав, правила выбора глины

Если вы собрались самостоятельно изготавливать печь, необходимо учитывать массу факторов, которые влияют на качество результата. Немаловажным из них является раствор — с его помощью скрепляются все детали конструкции. И именно он отвечает за то, насколько долго будет эксплуатироваться устройство. Чтобы знать, какие моменты нужно для этого учитывать, написана представленная статья.

Содержание статьи

Состав глиняного раствора для кладки печей

Состав глиняного раствораКак сделать глиняный раствор для кладки печи, правильно замесить глину? Пожалуй, начнём с самого главного ингредиента, на котором и основывается вся смесь. Благодаря ей исходный материал снабжается как вязкостью, так и устойчивостью.

Однако стоит помнить, что не все разновидности глины подходят для этого дела. Например, те, что имеют примеси, не подойдут для применения. Их предварительно подготавливают и тестируют с помощью различных способов.

Чтобы отстранить все ненужные в изделии вещества, потребуется немало времени и усилий. Также условно глину разделяют по классификации в зависимости от жирности: низкая, средняя и высокая степени.

Что касается следующего составляющего раствора из глины для кладки печей, так это песок. Общее с предыдущим материалом для осуществления работы — ликвидация инородных примесей. Если есть возможность самостоятельной добычи материала, это освобождает вас от обязанности очищения. Важно, чтобы песок состоял из однородных крупиц.

СПРАВКА!

Самый чистый песок можно обнаружить на берегу реки.

Как приготовить глиняный раствор для кладки печи? Завершающий компонент — вода. Здесь главное: не верить слухам, что к использованию пригодна любая жидкость.

Напротив, самым подходящим вариантом является питьевая и очищенная вода. Лучше всего, если в ней не будет посторонних микроорганизмов и прочих ненужных веществ.

Правила выбора глины

Правила выбора глиныКак сделать раствор для кладки печи из кирпича, пропорции которого чётко установлены? Для начала следует определить жирность состава раствора для кладки печи из кирпича. Для этого существуют несколько способов:

  1. Нужно запастись глиной (0,5 литров). В неё наливается немного жидкости и замешивается тесто. После чего следует скрутить небольшие шарики с диаметром в 100 мм. В течение 2 суток изделие должно высохнуть. Вещество жирное, если на нем окажутся повреждения. Но может быть такое, что образований нет, а деталь хрупкая. Это говорит о том, что показатель жирности низкий.
  2. Для проверки используют ещё один метод с помощью веселки. Для этого нужно смешать жидкость с 2 литрами глины и размешать так, чтобы не было комочков. Далее определяем индекс. Если смесь прилипает — то он высокий. Следовательно, когда весло покрывается тонким слоем — смесь имеет низкий индекс.
  3. И самый распространённый вариант проверки — с помощью изготовления жгутиков. Следует размешать ингредиенты в 0,5 л воды. После чего можно приступать к раскатке деталей. Их толщина должна не превышать 15 мм, а длина — 150. Если они будут вытягиваться плавно, а сгибаться без трещин, то материал является слишком жирным. Масса должна обрываться на моменте, когда протяжённость составляет не менее 15–20 процентов.

Как правильно приготовить раствор: пропорции песка и глины

Как приготовить раствор для кладки печи

Как приготовить раствор для кладки печи? После определения нужного варианта желательно сразу приступать к главному процессу. Соотношение ингредиентов будет напрямую зависеть от уровня жирности.

Как приготовить глину для кладки печи? Конечно же, идеальным вариантом будут пропорции глины и песка для кладки печей 1:1, потому что именно тогда получается пластичный раствор. Что касается добавления жидкости, так это 1/4.

ВНИМАНИЕ! В случае, если вы не можете добиться нужного результата, желательно добавить 1 килограмм цемента на 10 кг глины или соль (пропорции 150 грамм на 10 кг соответственно). Если глиняная масса слишком жирная, то советуют прибавление песка вплоть до полутора раз.

Проверка раствора на качество

Проверка глиняного раствораДля проверки выработали специальные методы, которые позволяют мастеру определить, насколько хорошим является его изобретение. Рассмотрим каждых из них:

  1. Визуально. Нужно раскатать в лепёшку полученную массу с толщиной в 25 миллиметров. После того как она высохнет, не должны возникнуть различные повреждения.
  2. С помощью намеренного создания стрессовых ситуаций. Для проверки нужно подождать, пока предварительно изготовленный шарик высохнет в естественных условиях. После чего необходимо забраться на высокое сооружение и сбросить с него материал. При осмотре изделие не должно разваливаться.
  3. Следующий способ будет сходен с предыдущим. Готовый элемент кидают об стену или об пол с прикладыванием силы. В случае, если образованный шар разобьётся — материал непрочный.

Так, используя определённые методы, можно самостоятельно выявить, насколько хорош полученный материал.

Подпишитесь на наши Социальные сети

пропорции, как приготовить глиняный состав, глина и песок, как сделать, приготовление

Содержание:

Чтобы кладка печи была прочная и долговечная, необходимо правильно подобрать раствор. Оптимальным материалом для этих целей служит обыкновенная глина, которая после термической обработки становится крепкой и отлично удерживает кладку. В данном материале речь пойдет о том, как сделать раствор для кладки печи, а также в каких пропорциях смешивать его компоненты.

раствор для кладки печи из кирпича пропорции

Характеристики глины

Важнейшим параметром, по которому определяется качество глины, является ее жирность. Встречается жирная и тощая глина. По мере высыхания жирная глина сжимается и начинает трескаться, а тощая – рассыпается в крошку.

Строгие пропорции глины и песка для кладки печей определить достаточно сложно, поскольку раствор готовится экспериментальным путем в зависимости от жирности материала.

Чтобы выяснить, какая глиняная порода находится в вашем распоряжении, из нее необходимо скатать жгуты толщиной в 10-15 мм и длиной 15-20 см. Эти полоски оборачивают вокруг деревянного цилиндра сечением 50 мм. Жирная глина будет растягиваться постепенно, не растрескиваясь. Оптимальной для работы будет такая глина, жгуты из которой плавно растягиваются и рвутся, лишь увеличиваясь на 15-20 % первоначальной длины.

Удаление примесей

Поскольку в состав раствора для печи обязательно входит песок, его необходимо тщательно очистить. Сначала речной песок просеивают сквозь сито с ячейками в 1,5 мм, после чего промывают. Для промывки песка используется держатель с натянутым на нем с небольшим провисанием куском мешковины. В него засыпают песок, фиксируют приспособление на подставке и начинают промывать смесь струями воды из шланга. Промывку продолжают до тех пор, пока снизу не будет стекать чистая вода.

Используемая в растворе для кладки печи глина также должна быть очищена от дополнительных включений. Для этого ее также нужно промыть. Сначала породу дробят и выкладывают в верхней части длинной посудины – ванны или корыта. Емкости придают уклон в 4-8º. Внизу посудины наливают воду, чтобы она не соприкасалась с глиной. При помощи совка или лопаты глиняную породу начинают аккуратно омывать. В результате, по мере размягчения глины в нижней части емкости образуется пастообразная смесь, которую помещают в другой резервуар. Промывку продолжают до тех пор, пока не соберется достаточное количество материала.

глиняный раствор для кладки печей пропорции

Чтобы приготовить раствор для кладки печки из сухой фасованной глины, ее необходимо размочить. Для придания материалу необходимой консистенции, сухую смесь насыпают в емкость на 10-20 см высоты, а затем заливают водой, чтобы полностью покрыть глину. Через 24 часа состав перемешивают, при необходимости – добавляют еще воды и оставляют в таком состоянии еще на сутки. Как только вся смесь превратится в пастообразную массу, можно приступать к работе – глина готова. Таким способом получают достаточный объем материала.

Разновидности и способы приготовления растворов для печей

На каждом технологическом этапе сооружения печи, будь то возведение фундамента, выполнение основной кладки или облицовочные и штукатурные работы, применяются различные типы растворов.

В частности, используются такие разновидности:

  • глинистая смесь;
  • глинисто-известковый состав;
  • известковый раствор;
  • смесь из цемента с песком.

как приготовить раствор для кладки печи

Так как приготовить раствор для кладки печи нужно таким образом, чтобы он надежно удерживал кирпичи, для прочности в него добавляют цемент или немного поваренной соли. Однако нередко используют только глину и воду. Опытные мастера для удобства работы придумали небольшую хитрость – они сбивают широкий деревянный поддон с невысокими бортиками, в котором удобно перемешивать ингредиенты раствора.

Особенности раствора для кладки печи из кирпича — как правильно приготовить

Перед тем, как сделать раствор для печи, нужно определиться с количеством необходимых ингредиентов. Например, для сооружения печи, на каждые 50 кирпичей, уложенные горизонтально широкой стороной со швами в 3-5 мм, расход раствора составит 20 литров. Для русской печи понадобится на 15-20 % больше кладочной смеси.

Обратите внимание, что глинистый раствор для печки может применяться не только для выполнения кирпичной кладки, но и для облицовочных работ. Иногда в него добавляют примеси в виде опилок, древесной стружки или песка. Для приготовления глинистого раствора для кладки печи из кирпича пропорции ингредиентов составят: 2 части глины к 1 части примесей. Преимущественно применяются глинисто-песчаные смеси.

раствор для печки

Все компоненты соединяют вместе и перемешивают до получения однородной сметанообразной консистенции. Раствор готов, если он свободно и без остатка соскальзывает с лопаты. Если же на лопате остаются следы воды, значит, в составе раствора для кладки печи недостает песка. Добавление соли из расчета 100-250 г на 10 литров смеси позволит обеспечить большую прочность кладки. Цемент при этом применяется реже – его требуется 750 г на тот же объем раствора.

Избавиться от неровностей и облицевать печь искусственным камнем, плиткой или мозаикой можно при помощи раствора из цемента и песка. Кроме того, он используется для укладки фундамента под печь и заполнения швов между кирпичами. Для приготовления раствора для кладки печей из песка и цемента необходимо сначала смешать сухие ингредиенты, а затем залить их водой и довести до консистенции, когда раствор свободно выдавливается из шва. Точное соотношение компонентов зависит от качества цемента, однако чаще всего берут 1 часть цемента на 2 части песка.

Штукатурные работы, а также укладка фундамента и печной трубы выполняется известковым раствором. В данном случае в первую очередь необходимо погасить известь – ее заливают водой и выдерживают в течение 7 дней. Затем смешивают песчаный раствор. В известковом растворе для кладки печей пропорции ингредиентов зависят от жирности извести – 1:2 или 1:3.

пропорции глины и песка для кладки печей

Как вариант, оштукатурить печь можно смесью из глины, извести и асбеста. Последний ингредиент придает кладке большую прочность.

Соотношение ингредиентов может быть таким:

  • глина/известь/песок/асбест – 1:1:2:0,1;
  • глина/цемент/песок/асбест – 1:1:2:0,1;
  • гипс/песок/известь/асбест – 1:1:2:0,2.

Для того чтобы приготовить раствор по одному из таких рецептов, сначала смешивают сухие ингредиенты, а затем добавляют известковое тесто, гипс или разведенную глину. Раствор нужно размешать до получения однородной консистенции.

В некоторых случаях, например для выкладки ядра печи, применяется раствор из шамота и огнеупорной глины, смешанных в равных пропорциях. Воды требуется ¼ часть от количества глины. Обратите внимание, что состав должен быть пластичным и однородным, чтобы кирпичи хорошо соединились между собой.

Подбираем пропорции компонентов для раствора

Подбирая пропорции глиняного раствора для кладки печей, его пластичность и жирность можно подкорректировать количеством добавленного песка. Читайте также: «Как сделать глиняный раствор для кладки печи – особенности и нюансы изготовления кладочной смеси».

Получить оптимальные пропорции раствора из глины для кладки печей можно несколькими способами:

  1. Небольшое количество глины разделяют на 5 порций. Первую оставляют в исходном виде, а к остальным добавляют песок по ¼, ½, 1½  и 1 части. В каждую смесь доливают воды и замешивают, формируя небольшие блинчики. Состав не должен приставать к ладоням. После просушки блинчиков оценивают результаты. Недостаток песка приведет к образованию трещин, а при его излишке глина раскрошится. Наилучшим считается тот вариант, при котором поверхность заготовки останется ровной и без трещин.
  2. Чтобы сэкономить время, можно взять мастерок и опустить его в готовый раствор. В случае приставания смеси к инструменту, необходимо добавить песка, поскольку глина жирная. Если же мастерок практически не пачкается – смесь можно применять.
  3. Готовый глинистый раствор можно оставить постоять. В случае если на поверхности раствора появится излишек воды, значит, нужно добавить глины, так как она тощая.
  4. Возьмите 10 литров глиняной породы и размешайте с водой до консистенции сметаны. Возьмите деревянную рейки и опустите ее в раствор. Если на палку налипнет слой раствора толщиной в 1 мм, значит, досыпьте еще глины. Слишком толстый слой говорит о том, что в растворе мало песка – добавлять его нужно по 1 литру на ведро. Достаточный уровень жирности будет при налипании на дерево 2 мм слоя раствора.

Когда необходимые пропорции ингредиентов для раствора будут определены, можно перейти к подготовительному этапу перед кладкой печи.


как приготовить смесь из глины и песка, соблюдая пропорции, видео

Кладка печи - правильные решенияМногие владельцы частных домов самостоятельно сооружают на своем участке баню. Хотя и соблюдают при этом технологию постройки, но никто не застрахован от ошибок. Настоящий умелец может без труда соорудить сруб бани, покрыть крышу, а вот изготовление печи требует большого внимания и необходимых навыков.

Например, следует точно знать, какой раствор нужен для этих целей и как правильно приготовить такую смесь. А с этим не всегда справляются даже опытные строители. Объясняется это тем, что основная масса раствора для скрепления кирпичной кладки должна состоять из глины, а не обычного цемента. Поэтому в работе уделяют особое внимание оптимальному составу раствора для кладки печи.

Использование глины для кладки печей

В среднем, чтобы сложить печь для бани, необходимо три ведра глиняного раствора на 100 штук кирпичей. Раствор из глины используют потому, что по своему химическому составу он не сильно отличается от красного кирпича и совместно они хорошо переносят высокую температуру выше 1000 градусов. Глиняный раствор создает швы, имеющих толщину не больше 4 мм.

Раствор для кладки печи на основе глиныЭто существенный момент, так как чересчур толстые швы между кирпичами не способны выдерживать очень высокую температуру и постепенно начинают крошиться. В лучшем случае швы покроются трещинами, через которые внутрь бани начнет поступать воздух, вызывая ухудшение тяги и увеличивая расход топлива. Кроме этого, возрастает риск попадания угарного газа не в дымоход, а внутрь помещения.

В процессе кладки печи необходимо придерживаться главного правила – чем меньше будет использоваться глина при ее сооружении, тем качественней будет будущее строение. Помимо этого, глина считается самым благородным строительным материалом, так как дает рабочему право на ошибку. Например, кладку из цементного раствора нельзя демонтировать без потерь, а вот печь, выложенную с использованием раствора из глины, разбирается просто и без отходов.

Оптимальный состав раствора

Многие строители утверждают, что сила глиняного раствора способна увеличиваться, если использовать различные добавки. Например, если в смесь, состоящую из 10 кг глины, добавить один килограмм цемента или 100 г соли, то готовая печь будет прочной и долговечной. Однако, при правильно подобранных составных компонентах, которые добавляют в нужных пропорциях в раствор, никакие добавки не требуются.

Готовый состав раствора для кладки печи должен быть:

  • умеренно жирным или нормальным;
  • пластичным.

Жирный раствор после высыхания начинает быстро морщиться, что приводит к возникновению большого количества трещин. А чересчур сухой не может обеспечить необходимую прочность. Поэтому различают глину жирной или нормальной пластичности. Иногда строители смешивают две или три разновидности глины, которые добывают в различных местах. Но в этом случае следует со всей ответственностью подходить к моменту их дозирования и смешивания.

Смесь кладочная для печей своими рукамиДелают это таким образом: сначала берется этот строительный материал и смешивается в сухом виде, после чего добавляют воду. Если глина жирная, то в смесь добавляют речной песок. Самая распространенная пропорция песка и глины в полученном растворе — 1:1 или 2:1. Объем воды в этом случае должен составлять четверть глиняного объема. Глина жирного сорта требует большего количества песка, который обязательно должен быть чистым. Для этого его просеивают через мелкое сито.

Способы проверки качества глины

Существуют способы, с помощью которых можно проверить, годится ли этот строительный материал для кладки печи. Самый распространенный – это слепить из глиняного раствора мячик и со всей силы бросить его на пол. Если в результате мяч развалится, то это означает, что смесь содержит много песка, а глины не хватает. В случае появления трещин можно с уверенностью утверждать, что песка очень много. Если же мяч полностью сохранил свою структуру, значит, раствор замешан идеально. Приведем наиболее популярные способы определения качества глиняной смеси для кладки печи.

Первый способ

Берут 0,5 л глины, добавляют в нее небольшое количество воды и перемешивают смесь руками до тех пор, пока раствор не перестанет впитывать воду. Из полученной смеси делают шар диаметром 5 см и высушивают его в течение трех дней в нормальных условиях. Если он за это время потрескается, то в глину следует добавить песок. А вот если трещины отсутствуют и при падении с высоты в 1 метр шар не развалился – значит, такая глина идеально подходит для раствора.

Второй способ

Берут 3 л глины, помещают в любую миску, заливают водой и замешивают веслом. Если глина к нему прилипает очень сильно, значит, она жирная и в нее следует добавить песок. Если же к веслу прилипают отдельные крупинки, то такой раствор является нормальным и его можно использовать для кладки печей. А вот в случае покрытия весла тонким слоем глины означает, что она тощая и в раствор следует добавить более жирную глину.

Третий вариант

Построить печь самому - реальноЭто наиболее точный способ, определяющий качество глины, которая будет использоваться для создания кирпичной печи. Необходимо взять 0,5 л глины и замесить ее руками до крутого состояния. Из полученного раствора следует скатать шар диаметром 5 см и поместить его между гладкими досками, которыми необходимо осторожно сжимать этот мячик. Делать его необходимо до тех пор, пока шар не треснет.

Если такой мяч приготовлен из тощей глины или суглинка, то от небольшого толчка он распадется на куски. Шар, изготовленный из более жирной глины, во время сжатия дает трещины на 1/5 диаметра. Нормальная глина при сжатии даст трещины только на 1/3 диаметра, а вот жирная покрывается мелкими трещинами наполовину.

Из этого же раствора можно также сделать жгутики, имеющие следующие размеры:

  • длина 20 см;
  • толщина 10 – 15 мм.

После этого их растягивают или сгибают в кольцо вокруг кегли или круглой скалочки, имеющих диаметр не более 5 см. Теперь необходимо проследить, что будет происходить со жгутиком. Если он изготовлен из жирной глины, то начинает плавно и медленно растягиваться, образуя на месте разрыва острые концы, а при сгибании трещины не появляются.

Сделанный из нормальной глины жгутик будет вытягиваться плавно и равномерно, а толщина в местах разрыва незначительно будет отличаться от изначальной, при изгибе могут появиться трещины. Если же жгутик скатать из тощей глины, то он практически не растянется, а при сгибании возникнет неровный разрыв с образованием многочисленных трещин.

Варианты приготовления раствора для кладки печи

Как только строительный материал будет правильно подобран, можно начинать замешивать раствор. Существует несколько способов, отличающиеся друг от друга пропорциями компонентов и техникой замеса.

Первый способ заключается в том, что необходимо вымочить глину, используя:

  • деревянный ящик;
  • корыто;
  • алюминиевый таз.

Раствор для кладки печи своими руками по разумной ценеВымачиваться она должна двое суток. После этого следует надеть резиновые сапоги и начать вытаптывать эту смесь, с постепенным добавлением песка. В результате должна образоваться однородная масса, которую следует еще раз перемешать с помощью специальной трамбовки. Из этой смеси необходимо удалить крупные комки. Если раствор приготовлен правильно, то он будет с легкостью сползать, не задерживаясь, со стального шпателя.

Кроме этого, проверить качество можно следующим образом: берется красный кирпич и наносится на него раствор ровным слоем в 3 мм, сверху на него кладут второй кирпич и немного прижимают. Через 5 минут нужно попробовать приподнять верхний кирпич и если он не отсоединяется от нижнего, значит, раствор хорошего качества.

Еще один способ приготовления раствора – обработка глины на бойках. С этой целью сколачивают дощатый помост, имеющего размеры 1,5 Х 1,5 м, на который выкладывают слои нормальной глины и смачивают их водой. Как только глина размокнет, ее следует несколько раз перемешать лопатой и собрать в кучу высотой в 35 см.

После этого необходимо ударить по ней несколько раз черенком лопаты. Все находящиеся в составе раствора комки и глыбы от таких ударов быстро разламываются. После этого раствор еще раз перелопачивают и сгребают его в ряды, а затем снова ударяют лопатой. Такую процедуру нужно проводить не меньше трех раз, пока не раскрошатся все комки. Этот раствор будет иметь один существенный недостаток: крупные частички в нем все равно остаются, что неблагоприятным образом сказывается на тонких швах, да и можно ими поранить руки.

Когда в раствор добавляют песок, то все компоненты отмеряют дозами. Как только глина размокнет, ее пропускают через сито, добавляют песок, перемешивают и снова просеивают. Хранят глиняный раствор в герметичном контейнере.

Таким образом, раствор для кладки печи необходимо готовить правильно, соблюдая нужные пропорции. Делать это можно разными способами, что хорошо продемонстрировано на видео. Глина для кладки печей должна быть нежирной и не тощей, и ее качество определяют различными методами. Только в этом случае сооружение прослужит долгие годы.

как из нее своими руками приготовить раствор, развести смесь

Растворы из шамотной глины отличаются от обычных глиняно-песчаных паст повышенной жаропрочностью. Их используют для кладки топочной камеры, так как кирпичи в этой зоне подвергаются воздействию высоких температур.

Высохшая шамотная смесь обладает высокой прочностью. Топка, выложенная с использованием такого материала, не требует ремонта несколько лет даже при постоянной эксплуатации.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Состав шамотной глины

Главный компонент шамотного глиняного раствора — обожженный каолин (шамот). Каолин — природная глина, осадочная горная порода. Это очень вязкий, пластичный материал.

Каолиновая глина состоит из каолинита. Химическая формула этого минерала — Al4[Si4O10](OH)8. Глина содержит примеси:

  • оксиды калия, магния, кальция, натрия;
  • гидроокислы железа, титана и их сульфиды.

Каолинит подвергают обжигу при температуре 1300-1850 градусов Цельсия. При нагреве из формулы минерала удаляется связанная вода и получается шамот. В процессе обогащения и обжига сульфиды и гидроокислы титана и железа удаляются.

Обожженная масса частично спекается и теряет пластичность, материал после термической обработки приобретает свое главное качество — огнеупорность. Куски полученного шамота измельчают до тонкодисперсного состояния и до щебня с размером обломков 0,5-2,5 мм. В зависимости от технологии обжига получают два вида ша

90000 Effects of Clay and Moisture Content on Direct Shear Tests for Clay-Sand Mixtures 90001 90002 The direct shear test using shear box is commonly recommended by practicing geotechnical engineers to obtain the cohesion and angle of internal friction for granular soils. The clay liners involve sand as a main constituent with added clay of variable proportions. This research aims at investigating the reliability of using the direct shear test for different clay contents and different moisture contents using an adequate shearing strain.These factors were found to affect the bilinear trends of shear force versus horizontal displacement profile as well as vertical displacement versus horizontal displacement curves. The cohesion of the mixture was found to increase consistently with the increase of clay content. Increase in moisture content was found to cause a drop in both cohesion and angle of internal friction. These changes are not independent of the density state of clay-sand mixtures. Standard compaction properties for a range of clay-sand mixtures were investigated.This work provides the general trends expected in direct shear tests for clay-sand mixtures of variable clay and moisture contents. 90003 90004 1. Introduction and Background 90005 90002 Artificial clay-sand mixtures were considered by design geotechnical and environmental engineers for use as hydraulic barriers. Adding clay to the sand helps in achieving low hydraulic conductivity. The term Bentonite Enhanced Sand (BES) was used by many researchers instead of clay sand mixtures, Studds et al.[1], Mollins et al. [2], and Stewart et al. [3]. As implied by the name the material is dominantly granular, and the amount of added clay is not large enough to classify the paste as anything other than sand. However there is a stage at which the paste starts behaving as pure clay when the sand grains are pushed apart, and clay dominates the engineering properties of the mix. The real boundary is not agreed upon as this is largely dependent on the activity and mineralogical composition of the clay.The ASTM standards classify the material as clay when the percentage of material passing sieve no. 200 is greater than 50%, and the consistency tests indicate CL classification. In the British Soil Classification System, detailed in BS 5930 Site Investigation, little above 35% fines (material passing sieve no. 200 63 microns) can lead to classify the material as clay. A bentonite sand mixture of high clay content may no longer be considered as a BES. 90003 90002 This research work considers adding Al-Qatif expansive clays to sand at proportions of 5% to 15% as a first stage.Other percentages and combinations of Al-Qatif clay and commercial bentonite material were also considered as possible alternatives. However the study of the direct shear tests was concentrated on the local clay and sand mixtures. Compressibility and swelling tests were carried out on the mixtures to help understanding the trends and behaviour of the direct shear tests. Falling head permeability tests were conducted for 5 and 10% clay-sand mixtures compacted to variable moisture contents at the maximum dry density.90003 90002 The direct shear test is based on forcing the sample to fail along a predefined plane while being subjected to normal load. This gives a direct measure of the shear force capacity at specific conditions and enables determination of the angle of internal friction and cohesion. The shear stress in the shear box test is defined as the shear resistance developed within the sliding plane along a known section area of ​​the sample. 90003 90002 The general trends of direct shear tests on sand and clays are shown on Figures 1 and 2.90003 90014 90015 90014 90015 90004 2. Materials and Testing Methods 90005 90004 2.1. Al-Qatif Clay 90005 90002 The clay soil studied in this paper was brought from Al-Qatif town in the Eastern Province of Saudi Arabia. The sand material used is typical fine-grained sand used in construction in the country. Characterization tests were carried out for Al-Qatif clay and the sand material. Classification tests included gradation, liquid limit, and plastic limit tests. The clay material was found to have high liquid limit and plastic limit and classified within CH group in accordance with the Unified Soil Classification System.Physical and chemical properties of Al-Qatif clay are given in Tables 1 and 2, respectively. 90003 90024 90025 90026 90024 90025 90029 90030 90031 90032 90025 90034 Property 90031 90034 Range 90031 90032 90025 90029 90030 90031 90032 90025 90034 Material passing sieve no. 200 90031 90034> 90% 90031 90032 90025 90034 Liquid limit 90031 90034 130-150 90031 90032 90025 90034 Plastic limit 90031 90034 60-70 90031 90032 90025 90034 Plasticity index 90031 90034 70-80 90031 90032 90025 90034 Maximum dry density 90031 90034 1.150-1.200 gm / cm 90072 3 90073 90031 90032 90025 90034 Optimum moisture content 90031 90034 32-40%. 90031 90032 90025 90034 Swell per cent (ASTM D4546) 90031 90034 16-18% 90031 90032 90025 90034 Swelling pressure (ASTM D4546) 90031 90034 5.000-8.000 kg / cm 90072 2 90073 (90094 γ 90095 = 1.200 gm / cm 90072 3 90073 ) 90031 90032 90025 90029 90030 90031 90032 90105 90031 90032 90025 90026 After Dafalla et al. [4]. 90014 90031 90032 90105 90024 90025 90026 90024 90025 90119 90030 90031 90032 90025 90034 K 90072 + 90073 (%) 90031 90128 K 90129 2 90130 O (%) 90031 90128 Al (%) 90031 90128 Al 90129 2 90130 O 90129 3 90130 (% ) 90031 90128 Si (%) 90031 90128 SiO 90129 2 90130 (%) 90031 90128 Ca 90072 2+ 90073 (%) 90031 90128 CaO (%) 90031 90032 90025 90119 90030 90031 90032 90025 90034 1.8 90031 90128 2.2 90031 90128 3.3 90031 90128 6.3 90031 90128 8.1 90031 90128 17.3 90031 90128 0.7 90031 90128 0.9 90031 90032 90025 90119 90030 90031 90032 90105 90031 90032 90025 90026 After Dafalla et al. [4]. 90031 90032 90105.90000 Effects of Particle Shapes and Sizes on the Minimum Void Ratios of Sand 90001 90002 The minimum void ratio is an important parameter for evaluating soil properties. It is closely related to the compressive properties, permeability, and shear strength of soil, and it is affected by particle size distributions and particle shapes. However, existing research generally focuses on modeling the minimum void ratio with the effect of particle size distributions, ignoring the influences of particle shapes on the minimum void ratio.This paper analyzes the influences of particle size distributions and particle shapes on the minimum void ratio using four types of sand and alternative materials. The experiments showed that the minimum void ratio first decreased and then increased with the increase of the fines content. The minimum void ratio reached a minimum value when the proportion of fines content was approximately 40%. The more irregular the particle shapes, the more complicated the contact between particles, the more the void existed between the particles, and the larger the minimum void ratio.Based on the experimental data, a relational model between the minimum value of the minimum void ratio and the particle sizes ratio was derived with binary mixtures of different particle sizes and shapes. This proposed model required only one parameter 90003 T 90004, which was closely related to the sphericity of the particles, to predict the minimum value of the minimum void ratio with various fines contents. The experiment results showed that the predicted value was very close to the actual measured value.90005 90006 1. Introduction 90007 90002 The granular soil is a mixture of particles with different sizes, and the particle size distribution controls the structural form of the soil, which affects the mechanical properties of the soil (e.g., [1-5]). Particle size distributions are widely used in industrial productions such as concrete mixes [6], ceramics processing [7], and powder metallurgy [8]. As an important parameter reflecting the particle size distribution of soil in geotechnical engineering, the minimum void ratio (90003 e 90004 90011 min 90012) is closely related to the compressive properties, permeability, and shear strength of soil.90005 90002 It is generally accepted that the fines content is the main factor affecting 90003 e 90004 90011 min 90012 [9-14]. Kezdi [15] proposed an analytical method for estimating 90003 e 90004 90011 min 90012 of a mixture of two particle sizes, but this method is only suitable for fillers with very small particles. 90005 90002 Cubrinovski and Ishihara [16] proposed a set of empirical equations for the effect of fines content on 90003 e 90004 90011 min 90012 by analyzing a large amount of test data for silt.Chang et al. [17-19] established a model with only two parameters to predict 90003 e 90004 90011 min 90012 of sand-silt mixtures with a dominant particle structure network concept. This model reflected a close correlation between particle size and 90003 e 90004 90011 min 90012. The Furnas model [20] is only suitable for estimating the packing density of binary powder compacts, and it has not yet been examined for use with the packing density of sand-silt mixtures with different particle sizes.90005 90002 It is generally accepted that another important factor is particles shapes, which affect 90003 e 90004 90011 min 90012 factor and thus affect the shear resistance of granular soils. Using a triaxial compression test of atomized stainless steel powder, Shinohara et al. [21] found that the internal friction angle increased with the increase of the grain edge angle and the initial compactness. Ashmawy et al. [22] analyzed the effect of particle shapes on liquefaction with a reciprocating loading undrained test.Sallam and Ashmawy [23] used the discrete element method to simulate the stress-strain relationship of flat and narrow element assemblies with different shapes, and they pointed out that the dilatancy angle was also largely restricted by the particle shapes. Different particle shapes can significantly change the integrity and shear resistance of granular soils [24-28]. Cho et al. [10] and Cherif Taiba et al. [29] already proposed that increasing particle irregularity caused a decrease in the stiffness but a heightened sensitivity to the state of stress.90005 90002 Scholars have mainly studied the effect of particle size distributions on 90003 e 90004 90011 min 90012 of soils and proposed corresponding analytical methods to predict 90003 e 90004 90011 min 90012 for soil mixtures. However, very few studies on the effect of particle shapes on 90003 e 90004 90011 min 90012 have been carried out. In order to better study the distribution law of 90003 e 90004 90011 min 90012, four types of sand from different origins were selected, and steel balls [11] and steel cylinder particles were introduced as alternative materials to further analyze the influence of particle shapes and particle size distributions on 90003 e 90004 90011 min 90012.90005 90006 2. Experimental Method and Conditions 90007 90006 2.1. Sand Used for Experimental Testing 90007 90002 The sand used in the experiment was from four different origins: Nanjing River Sand (abbreviated as NS), Dongting Lake Sand (DS), Yizheng Mountain Sand (YS), and Fujian Standard Sand (FS). The properties of these types of sand are presented in Table 1. The gradation curves of the four types of source sand before and after the compaction test are shown in Figure 1. The grain sizes ranged from 0.075 mm to 5 mm. 90005 90072 90073 90074 90072 90073 90077 90078 90079 90080 90073 90074 Sand 90079 90074 (mm) 90079 90074 (mm) 90079 90074 (mm) 90079 90074 90079 90074 90079 90074 90079 90080 90073 90077 90078 90079 90080 90073 90074 NS 90079 90074 0.13 90079 90074 0.23 90079 90074 0.76 90079 90074 5.85 90079 90074 0.54 90079 90074 2.64 90079 90080 90073 90074 DS 90079 90074 0.16 90079 90074 0.32 90079 90074 0.71 90079 90074 4.44 90079 90074 0.90 90079 90074 2.64 90079 90080 90073 90074 YS 90079 90074 0.12 90079 90074 0.21 90079 90074 0.81 90079 90074 6.75 90079 90074 0.45 90079 90074 2.54 90079 90080 90073 90074 FS 90079 90074 0.13 90079 90074 0.22 90079 90074 0.80 90079 90074 6.15 90079 90074 0.47 90079 90074 2.62 90079 90080 90073 90077 90078 90079 90080 90171 90079 90080 90073 90175 90080 90171.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.