326

18

3.4. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц: метод отмучивания

Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют по изменению массы пробы после отмучивания пылевидных и глинистых частиц крупностью до 0,05 мм.

Средства контроля и вспомогательное оборудование

1.Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

2.Шкаф сушильный.

3.Сосуд для отмучивания щебня (гравия) или цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном.

Порядок подготовки и проведения испытания

Берут аналитическую пробу щебня (гравия) массой не менее 5 кг, высушенную до постоянной массы. При этом для испытания щебня (гравия) фракции от 5 (3) до 10 мм используют целиком пробу, применяемую при определении зернового состава.

Пробу щебня (гравия) помещают в сосуд для отмучивания или ведро, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состоянии до полного размокания глинистой пленки (определяются визуально) на зернах щебня (гравия) или комков глины, если они имеются в пробе.

После этого в сосуд или ведро со щебнем (гравием) доливают воду в таком количестве, чтобы высота слоя над щебнем была 200 мм; содержимое сосуда перемешивают деревянной мешалкой и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают полученную суспензию. При сливе суспензии необходимо оставлять слой ее над щебнем (гравием) высотой не менее 30 мм.

Затем щебень (гравий) вновь заливают водой до указанного выше уровня. Промывку щебня (гравия) в указанной последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки не будет оставаться прозрачной.

Обработка результатов испытания

Содержание в щебне (гравии) пылевидных и глинистых частиц П, % по массе, определяют по формуле

19

где m – первоначальная масса пробы, г; m1 – масса пробы после отмучивания, г.

Щебень из гравия должен содержать дробленые зерна в количестве не менее 80 % по массе. По ГОСТ 8267-93 допускается выпуск щебня из гравия с содержанием пылевидных и глинистых частиц согласно табл. 8.

Существуют также и другие способы определения содержания пылевидных и глинистых частиц: пипеточный метод, метод мокрого просеивания, ускоренный фотоэлектрический метод, по расходу красителя (факультативный метод).

3.5. Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм: метод визуальной разборки

Содержание в щебне (гравии) зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм оценивают количеством зерен, толщина или ширина которых меньше длины в три и более раза.

Средства контроля и вспомогательное оборудование

1.Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

2.Шаблон передвижной или штангенциркуль по ГОСТ 166.

3.Сита из стандартного набора.

Порядок подготовки и проведения испытания

Из лабораторной пробы от каждой фракции испытываемого щебня (гравия) берут аналитические пробы массой, определяемой по п. 3.3.

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) или игловатой формы определяют отдельной для каждой фракции щебня (гравия).

При наличии в испытываемом щебне (гравии) какой-либо фракции в количестве менее 5 % по массе содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм в этой фракции не определяют.

Аналитическую пробу взвешивают и из нее выбирают зерна, толщина или ширина которых меньше длины в три и более раза.

Соотношение размеров зерен определяют при помощи передвижного шаблона или штангенциркуля.

20

Обработка результатов испытания

Содержание в каждой фракции щебня (гравия) зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм Ппл, %, определяют по формуле

где m1 – масса зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм, г; m – масса аналитической пробы, г.

При определении показателей качества смеси фракции испытывают отдельно каждую фракцию и определяют средневзвешенное значение x определяемого показателя в соответствии с содержанием фракции в смеси по формуле

где x1, x2…, xi – значения определяемого показателя; a1, a2, … ai – содержание данной фракции.

3.6. Определение дробимости щебня (гравия)

Дробимость щебня (гравия) определяют по степени разрушения зерен при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Рис. 3. Цилиндры стальные

Средства контроля и вспомогательное оборудование

1.Пресс гидравлический с максимальным усилением до 500 кН по ГОСТ 28840.

2.Цилиндры стальные со съемным дном и плунжером, внутренними диаметрами 75 мм и высотой соответственно 75 и 150 мм.

3.Дробилка лабораторная щековая марки ДЛЩ 60х100.

4.Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

21

5.Сито с сеткой № 2,25 по ГОСТ 6613.

6.Шкаф сушильный.

7.Сосуд для насыщения щебня (гравия) водой.

Прядок подготовки к испытанию

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, исходный материал рассеивают на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно. Щебень (гравий) фракций от 5 до 10, св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм просеивают через два сита с отверстиями, соответствующими наибольшей (D) и наименьшей (d) крупности испытываемой фракции. От остатка на сите с отверстиями размером, равным d, отбирают две аналитические пробы массой не менее 0,5 кг каждая – при испытании в цилиндре диаметром 75 мм и менее 4 кг – при испытании в цилиндре диаметром 150 мм.

Щебень (гравий) крупнее 40 мм предварительно дробят и испытывают фракции св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм.

При одинаковом петрографическом составе щебня (гравия) фракции св. 20 до 40 и св. 40 до 70 мм прочность последней допускается характеризовать результатами испытания фракции св. 20 до 40 мм.

Щебень (гравий) допускается испытывать как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии.

Аналитические пробы для испытания в сухом состоянии высушивают до постоянной массы, а для испытания в насыщенном водой состоянии – погружают в воду на 2 ч.

После насыщения водой с поверхности зерен щебня (гравия) удаляют влагу мягкой влажной тканью.

Порядок проведения испытания

При определении марки щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 мм. Для приемочного контроля качества щебня (гравия) фракции от 5 до 10 и св. 10 до 20 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм.

Пробу щебня (гравия) насыпают в цилиндр с высоты 50 мм так, чтобы после разравнивания верхний уровень материала примерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра. Затем в цилиндр вставляют плунжер так, чтобы плита плунжера была на уровне верхнего края цилиндра. Если верх плиты на плунжере не совпадает с краем цилиндра, то удаляют или добавляют несколько зерен щебня (гравия). После этого цилиндр помещают на нижнюю плиту пресса.

Увеличивая силу нажатия пресса на 1...2 кН (100...200 кгс) в секунду, доводят ее при испытании щебня (гравия) в цилиндре диаметром 75 мм

22

до 50 кН (5000 кгс), а при испытании в цилиндре диаметром 150 мм – до

200 кН (20000 кгс).

После сжатия испытываемую пробу высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем ее просеивают в зависимости от размера испыты-

Остаток щебня (гравия) на сите после просеивания взвешивают.

При испытании щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии навеску на сите тщательно промывают водой и удаляют поверхностную влагу с зерен щебня (гравия) с помощью мягкой влажной ткани.

Обработка результатов испытания

Дробимость Др определяют с точностью до 1 % по формуле

где m – масса аналитической пробы щебня (гравия), г;

m1 – масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня (гравия), г.

За результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракции, дробимость определяют в соответствии с п. 2.5.

3.7. Определение насыпной плотности и пустотности

3.7.1. Определение насыпной плотности

Насыпную плотность определяют путем взвешивания определенного объема щебня (гравия) данной фракции или смеси фракций, высушенного до постоянной массы.

Средства контроля и вспомогательное оборудование

1.Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

2.Шкаф сушильный.

3.Мерные цилиндры по табл. 11.

23

Порядок подготовки и проведения испытания

Щебень (гравий) в объеме, обеспечивающем проведение испытания, высушивают до постоянной массы. При определении насыпной плотности смеси фракций рассев смеси на соответствующие фракции не допускается.

Щебень (гравий) насыпают в предварительно взвешенный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса, который снимают стальной линейкой вровень с краями (без уплотнения) движением к себе, после чего цилиндр со щебнем взвешивают.

В зависимости от наибольшего номинального размера щебня (гравия) применяют цилиндры в соответствии с табл. 11.

где m – масса мерного цилиндра, кг;

m1 – масса мерного цилиндра со щебнем (гравием), кг; V – объем мерного цилиндра, м3.

Насыпную плотность определяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня (гравия).

За результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

3.7.2. Определение пустотности

Пустотность щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности щебня (гравия).

24

Пустотность щебня (гравия) Vп, % по объему, определяют по формуле

где ρн – насыпная плотность щебня (гравия), кг/м3; ρк – средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см3.

3.8. Определение водопоглощения горной породы и щебня (гравия)

Водопоглощение определяют путем сравнения массы образцов горной породы или проб щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии и после высушивания.

Средства контроля и вспомогательное оборудование

1.Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

2.Шкаф сушильный.

3.Сосуд для насыщения образцов водой.

4.Металлическая щетка.

Порядок проведения и проведения испытания

Для определения водопоглощения горной породы пять образцов правильной форм или пять образцов произвольной формы размером от 40

до 70 (80) мм.

Образцы очищают металлической щеткой от рыхлых частиц и пыли и высушивают до постоянной массы.

Для определения водопоглощения щебня (гравия) берут аналитическую пробу по п. 2.3.

Зерна крупнее 70 (80) мм дробят и испытывают фракцию размером св. 40 до 70 (80) мм.

Полученные пробы щебня (гравия) промывают и высушивают до постоянной массы.

Образцы горной породы или навески щебня (гравия) укладывают в сосуд с водой комнатной температуры так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов или пробы щебня не менее чем на 20 мм. В таком положении образцы или пробу щебня выдерживают 48 ч, после чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности отжатой влажной тканью и каждый образец или пробу взвешивают, при этом

25

масса воды, вытекающей из пор образца или зерен щебня на чашку весов, должна включаться в массу образца.

Обработка результатов испытания

Водопоглощение Wпогл, % по массе, определяют по формуле

где m – масса образца или пробы в сухом состоянии, г;

m1 – масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии. Примечание. В необходимых случаях в зависимости от назначения

щебня выдерживают образцы в воде до насыщения их до постоянной массы.

За результат принимают среднее арифметическое значение пяти параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, значение водопоглощения определяют в соответствии с п. 2.5.

3.9.Определение влажности

Влажность определяют путем сравнения массы пробы щебня (гравия) во влажном состоянии и после высушивания.

Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Порядок подготовки и проведение испытания

Из щебня (гравия) испытываемой фракции берут аналитическую пробу массой по п. 2.3.

Пробу щебня (гравия) насыпают в сосуд и взвешивают, а затем высушивают до постоянной массы.

Примечание. Влажность горной породы определяют на образцах правильной или произвольной формы.

Обработка результатов испытания

Влажность щебня (гравия) W, % по массе, определяют по формуле

26

где mв – масса пробы во влажном состоянии, г; m – масса пробы в сухом состоянии, г.

По результатам испытаний щебня (гравия) из плотных горных пород оцениваем качество крупного заполнителя для строительных работ.

Результаты испытаний щебня (гравия) заносят в табл. 12.

Таблица 12

Результаты испытаний щебня (гравия) из плотных горных пород

4.ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Кработе в лабораториях кафедры ПСК допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по технике безопасности с соответствующим оформлением в журнале, имеющие спецодежду.

Перед началом лабораторных работ студент должен быть знаком с порядком выполнения и содержанием данной лабораторной работы и получить допуск к работе от преподавателя.

Перед пользованием оборудования необходимо ознакомиться с правилами эксплуатации данного оборудования.

При работе с химическими веществами запрещается:

– использовать вещества без этикеток на емкости;

– оставлять посуду непромытой от химических веществ;

– пробовать вещества на вкус и запах.

Электрооборудование в случае прекращения подачи электроэнергии необходимо немедленно выключить.

В случае загорания проводов или электроприборов необходимо их немедленно обесточить и тушить только при помощи сухого углекислого огнетушителя.

По окончании лабораторных работ собрать весь инструмент, приборы, отключить все установки от источников электроэнергии.

27

5.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Средняя плотность крупного заполнителя; кг/м3:

а) 1800…2500; б) 2600…2800; в) 2900…3300.

2.В каких случаях допускается применение фракции заполнителя с крупностью зерен от 3 до 10 мм:

а) песок с Мк < 2,5; б) песок с Мк от 2,5 до 3,0; в) песок с Мк > 3,0.

3.НКЩ, рекомендуемая для приготовления бетонной смеси:

а) 10; 20; 40; 80; 120; б) 5; 10; 15; 40; 120; в) 10; 25; 50; 75; 100.

4.Содержание отдельных фракций в крупном заполнителе в составе бетона:

а) НКЩ 10: фракция 5 – 50 %, фракция 10 – 50 %;

б) НКЩ 10: фракция 5…10 – 100 %;

в) НКЩ 10: фракция 5 – 35 %, фракция 10 – 65 %.

5.Содержание отдельных фракций в крупном заполнителе в составе бетона:

а) НКЩ 20: фракция 5…10 – 10…40 %, фракция 10…20 – 60…90 %; б) НКЩ 20: фракция 5…10 – 20…50 %, фракция 10…20 – 50…80 %; в) НКЩ 20: фракция 5…10 – 25…40 %, фракция 10…20 – 60…75 %.

6.Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород, в щебне из гравия и в гравии для бетонов всех классов:

а) не более 3 % по массе; б) не более 2 % по массе; в) не более 1 % по массе.