Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Проектирование состава цементного бетона для автомобильных дорог общего пользования. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 166 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Освобождают пикнометры от содержимого, промывают их и заново наполняют дистиллированной водой. Воду доливают так, чтобы ее уровень был ниже метки на горловине. После этого пикнометры помещают в водяной термостат и выдерживают в нем в течение 10−15 мин. Затем в пикнометры до отметки на горловине добавляют дистиллированную воду, обтирают их поверхность салфеткой (бумажным полотенцем) и взвешивают

Результаты испытаний заносят в табл. 2.10.

Таблица 2.10

Результаты определения истинной плотности

Наименование показателей

Результаты определений

Масса пустого пикнометра m1, г

Масса пикнометра с песком m, г

Масса пикнометра с дистиллированной водой m2, г

Масса пикнометра с песком и дистиллированной водой, наполненного до метки m3, г

Истинная плотность 𝜌п, г/см3

Среднее значение истинной плотности 𝜌п, г/см3

Среднее значение истинной плотности 𝜌п, кг/м3

Обработка результатов испытаний

Истинную плотность ρп, г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле

 

321

mmmm









, (2.10)

где m – масса пикнометра с песком, г;

m1 – масса пустого пикнометра, г; m2 – масса пикнометра с дистиллированной водой, г; m3 – масса пикнометра с песком и дистиллированной водой, напол-

ненного до метки, г;

– плотность дистиллированной воды, равная 1 г/см3.

Если расхождение между результатами двух параллельных испытаний не превышает 0,02 г/см3, среднее значение истинной плотности рассчитывают как среднеарифметическое значение. В противном случае определение истинной плотности повторяют.

Значение истинной плотности песка используют при расчете состава бетона.

Согласно ГОСТ Р 59300 истинная плотность природного и дробленого песка, используемого для получения бетона покрытий и оснований автомобильных дорог, должна быть от 2000 до 2800 кг/м3.

2.1.7.2. Определение истинной плотности песка

ускоренным методом

Аппаратура и вспомогательные материалы:

− весы электронные по ГОСТ Р 53228 с наибольшим пределом взве-

шивания не менее 2000 г и ценой деления не более 0,01 г;

− сито с ячейками размером 4 мм;

− прибор Ле Шателье;

− стеклянный сосуд для термостатирования;

− термометр с ценой деления не более 0,2 оС;

− шкаф сушильный, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-

держание температуры в интервале (110 ±5) °С;

− кальций хлористый по ГОСТ 450;

− дистиллированная вода по ГОСТ 6709.

Проведение испытаний

Единичную пробу массой (500±10) г просеивают через сито с ячейками размером 4 мм. Песок, прошедший через данное сито, высушивают до постоянной массы, помещают в эксикатор над безводным хлористым кальцием, охлаждают до комнатной температуры. Затем отбирают две мерные пробы массой (75,00±0,01) г (для проведения двух параллельных испытаний).

Испытания выполняют по методике, аналогичной описанной в п. 1.7 настоящего пособия. При этом следует учитывать следующие дополнения и изменения:

− прибор Ле Шателье заполняют дистиллированной водой;

− мерную пробу песка через воронку всыпают в прибор небольшими

равномерными порциями. Когда уровень воды будет находиться в верхней градуированной части прибора (примерно на отметке 20 см3), засыпку песка прекращают;

− остаток песка, не вошедший в прибор, взвешивают.

Результаты испытаний заносят в табл. 2.11.

Таблица 2.11

Результаты определения истинной плотности

Наименование показателей

Результаты определений

Масса мерной пробы m, г

Масса остатка песка m1, г

Уровень воды в приборе в начале эксперимента, см3

Уровень воды в приборе в конце эксперимента, см3

Объем воды, вытесненной песком V, см3

Истинная плотность 𝜌п, г/см3

Среднее значение истинной плотности 𝜌п, г/см3

Среднее значение истинной плотности 𝜌п, кг/м3

Обработка результатов испытаний

Истинную плотность песка 𝜌п, г/см3, вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле







, (2.11)

где m – масса мерной пробы песка, г;

m1 – масса остатка песка, г;

V – объем воды, вытесненной песком, см3, соответствующий разно-

сти уровней жидкости в верхней и нижней части шкалы прибора в конце и в начале испытания соответственно.

Если расхождение между результатами двух параллельных испытаний не превышает 0,02 г/см3, истинную плотность рассчитывают как среднее арифметическое значение. В противном случае испытание повторяют.

2.1.8. Определение насыпной плотности и пустотности

Насыпную плотность песка определяют в неуплотненном состоянии путем взвешивания песка в мерном сосуде. За объем, занимаемый песком, принимают объем сосуда.

Испытания выполняют по методике ГОСТ 32721.

Аппаратура:

− весы электронные по ГОСТ Р 53228 с наибольшим пределом взве-

шивания не менее 5000 г и ценой деления не более 0,1 г;

− шкаф сушильный, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-

держание температуры в интервале (110 ±5) °С;

− сито с ячейками размером 4 мм;

− сосуд мерный металлический цилиндрической формы вместимо-

стью (1,00±0,05), л;

− линейка металлическая по ГОСТ 427;

− совок металлический или пластмассовый;

− противни металлические.

Проведение испытаний

Единичную пробу песка массой не менее 4000 г высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с ячейками размером 4 мм. Испытывают песок, прошедший через данное сито.

Выполняют два параллельных испытания.

Взвешивают пустой чистый сухой мерный сосуд.

Сосуд устанавливают на металлический противень. С высоты (10±3) см от верхнего ободка в него совком до полного заполнения сосуда засыпают песок.

С помощью металлической линейки аккуратно удаляют излишки песка вровень с верхним ободком. При этом выполняют движения от середины к себе и от себя или от середины влево и вправо. Во избежание уплотнения излишки песка удаляют, не сдвигая сосуд, без толчков и встряхиваний.

Сосуд с песком взвешивают. Результаты испытаний заносят в табл. 2.12.

Таблица 2.12

Результаты определения насыпной плотности

Наименование показателей

Результаты определений

Масса пустого мерного сосуда m1, кг

Масса мерного сосуда с песком m2, кг

Объем мерного сосуда V, л

Насыпная плотность ρнп, кг/л

Среднее значение насыпной плотности

нп





, кг/л

Среднее значение насыпной плотности

нп





, кг/м3

Обработка результатов испытаний

Насыпную плотность песка

нп



, кг/л, вычисляют с точностью до

второго знака после запятой по формуле

нп







, (2.12)

где m1 – масса пустого мерного сосуда, кг;

m2 – масса мерного сосуда с песком, кг;

V – объем сосуда, л.

Насыпную плотность вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. Если расхождение между ними превышает 0,1 кг/л, испытание необходимо повторить.

Значение насыпной плотности песка используют при расчете состава бетона.

Определение пустотности песка

Пустотностью называют объем межзерновых пустот. Ее выра-

жают отношением объема межзерновых пустот к объему, занимаемому песком в рыхлонасыпном состоянии, т.е. без уплотнения.

Объем межзерновых пустот песка Vп, %, определяют с использованием установленных значений истинной и насыпной плотности. Вычисления выполняют с точностью до первого знака после запятой по формуле

1001 



 





 





нп



, (2.13)

где

нп



− насыпная плотность песка, кг/м3;

𝜌

− истинная плотность песка, кг/м3.

Значение объема межзерновых пустот песка используют при расчете состава бетона.

2.1.9. Определение наличия в природном песке органических примесей

Наличие органических примесей (гумусовых кислот) и степень загрязнения ими природного песка устанавливают с помощью метода окраши- вания (колориметрического метода), основанного на свойстве гуминовых кислот при взаимодействии со щелочью давать окрашенные растворы.

Испытания выполняют по методике ГОСТ 32724.

Аппаратура, реактивы и растворы:

− весы электронные по ГОСТ Р 53228 с наибольшим пределом взве-

шивания не менее 2000 г и ценой деления не более 0,1 г;

− фотоколориметр или спектрофотометр со спектральным диапазо-

ном от 350 до 650 нм и пределом измерения оптической плотности не менее 0,68. Возможно использование приборов с более широким диапазоном измерений;

− цилиндры стеклянные вместимостью не менее 250 см3 из прозрачного

бесцветного стекла (внутренний диаметр от 36 до 40 мм) по ГОСТ 1770;

− баня водяная;

− натрия гидроксид по ГОСТ 4328;

− танин, 2 %-й раствор в 1 %-м этаноле;

− противни металлические;

− вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

− пипетка с делениями вместимостью 5 мл по ГОСТ 29230.

Проведение испытаний

Отбирают и формируют единичную пробу песка массой (250±5) г.

Песок засыпают в стеклянный мерный цилиндр до отметки (130±5) см3 и заливают его предварительно приготовленным раствором 3 %-го гидроксида натрия до отметки (200±5) см3. Содержимое цилиндра тщательно перемешивают и оставляют на (4±0,5) ч. Далее вновь перемешивают и оставляют на (20±0,5) ч.

Сразу же после вливания в цилиндр с песком раствора 3 %-го гидроксида натрия приготавливают эталонный раствор. Для этого (2,5±0,1) см3 2 %-го раствора танина растворяют в (97,5±0,5) см3 3 %-го раствора гидроксида натрия. Раствор перемешивают и оставляют не менее чем на 24 ч. Раствор, не использованный в течение 24,5 ч, применять не допускается. Его следует утилизировать и для испытаний готовить новый. Фотоколориметром или спектрометром измеряют оптическую плотность раствора танина. В области длин волн от 450 до 500 нм она должна составлять от 0,60 до 0,68.

В зависимости от количества органических примесей, присутствующих в песке, раствор над ним окрашивается в цвета от желтого до коричневого. Цвет раствора над песком через (20±0,5) ч после последнего перемешивания сравнивают с цветом приготовленного эталонного раствора.

Песок при обработке раствором гидроксида натрия не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее цвета эталона.

Песок считают

пригодным для использования в дорожном бетоне

, если

жидкость над пробой бесцветна или окрашена значительно светлее эталона.

2.1.10. Определение влажности

Влажность определяют путем сравнения массы мерной пробы песка во влажном состоянии и после ее высушивания до постоянной массы (по методике ГОСТ 32768).

Аппаратура:

− весы лабораторные по ГОСТ Р 53228;

− шкаф сушильный, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-

держание температуры в интервале (110±5) оС;

− емкость для хранения песка, обеспечивающая его защиту от испа-

рения и попадания влаги;

− противни металлические.

Проведение испытаний

Из емкости для хранения материала отбирают мерную пробу песка в состоянии естественной влажности массой не менее 1000 г. Песок насыпают в чистый сухой противень. Сразу же противень с песком взвешивают и помещают в сушильный шкаф, температура внутри которого должна находиться в пределах (110±5) °С. Песок высушивают до постоянной массы.

Влажность песка Wп, %, с точностью до первого знака после запятой вычисляют по формуле

,100







(2.14)

где m – масса противня с песком до высушивания, г;

m1 –масса противня с песком после высушивания, г.

Влажность песка учитывают при назначении рабочего состава бетона.

Форма заключения по работе

− вид песка _______________________________________________;

− группа _________________________________________________;

− истинная плотность ρп = _____ кг/м3;

− насыпная плотность ρнп = _____ кг/м3;

− объем межзерновых пустот Vп = _____.

− пригодность для использования в производстве бетона оснований

и покрытий автомобильных дорог ________________________________.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные показатели качества песка.

2. Изложите порядок определения зернового состава песка.

3. Дайте определение полных и частных остатков. Напишите расчет-

ные формулы.

4. Приведите расчетную формулу модуля крупности песка и объяс-

ните, как устанавливают группу песка по крупности.

5. Опишите методику определения истинной плотности песка пик-

нометрическим методом.

6. Как устанавливают истинную плотность песка ускоренным мето-

дом с помощью прибора Ле Шателье?

7. Опишите методику определения насыпной плотности песка.

8. Напишите формулу для расчета объема межзерновых пустот песка.

9. Приведите методику определения наличия в песке органических

примесей.

10. Как определяют содержание в песке пылевидных и глинистых частиц?

11. Опишите методику определения содержания глины в комках.

12. Приведите порядок определения влажности песка.

2.2. Оценка качества крупного заполнителя для дорожного бетона

2.2.1. Виды крупного заполнителя и показатели его качества

В качестве крупного заполнителя для дорожного бетона следует применять щебень из горных пород и щебень шлаковый.

Щебень из горных пород

– неорганический сыпучий материал в виде

зерен крупностью свыше 4 мм, получаемый дроблением и рассевом продуктов дробления горных пород, гравия и валунов, а также попутно добываемых или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности.

Щебень шлаковый

– материал с крупностью зерен более 4 мм, получае-

мый дроблением и рассевом продуктов дробления отвальных металлургических шлаков или специальной обработкой огненно-жидких шлаковых расплавов из отходов металлургического и химического производства.

Общие требования к щебню регламентированы ГОСТ 32703 и ГОСТ 32826. К щебню, применяемому в производстве дорожного бетона, установлены дополнительные требования. Они приведены в ГОСТ Р 59300 и другой нормативно-технической документации (рекомендациях, сводах правил и т.д.).

Щебень выпускают в виде следующих основных (стандартных) фракций: от 4 до 5,6 мм; свыше 5,6 до 8 мм; свыше 8 до 11,2 мм; свыше 11,2 до 16 мм; свыше 16 до 22,4 мм; свыше 22,4 до 31,5 мм; свыше 31,5 до 45 мм; свыше 45 до 63 мм.

По согласованию изготовителя с потребителем возможен выпуск щебня в виде фракции от 63 до 90 мм.

Допускается выпускать щебень в виде широких фракций: от 4 до 8 мм; свыше 8 до 16 мм; свыше 16 до 31,5 мм; свыше 31,5 до 63 мм, а также смеси фракций, характеризуемые соотношением D/d≥4, где D и d – наименьшие и наибольшие номинальные размеры отверстий сит.

Для бетона покрытий следует применять щебень следующих фракций: от 4 до 5,6 мм; свыше 5,6 до 8 мм; свыше 8 до 11,2 мм; свыше 11,2 до 16 мм; свыше 16 до 22,4 мм. Допускается применять щебень в виде широких фракций, а также смесь этих фракций.

Для бетона оснований следует применять щебень тех же фракций, что и для бетона покрытий, а также следующих фракций: свыше 22,4 до 31,5 мм; свыше 31,5 до 45 мм; свыше 45 до 63 мм. Допускается применять щебень в виде широких фракций, а также смесь этих фракций.

В настоящем разделе учебного пособия рассмотрены методы оценки тех показателей качества щебня из горных пород, которые нормируются ГОСТ 32703 и ГОСТ Р 59300, а также учитываются при проектировании состава бетона оснований и покрытий автомобильных дорог.

2.2.2. Подготовка крупного заполнителя к лабораторным испытаниям

Отбор проб для проведения контрольных испытаний следует осу-

ществлять в соответствии с правилами, установленными ГОСТ 33048.

Большинство испытаний проводят на мерных пробах подготовлен-

ного щебня: высушенного в сушильном шкафу при температуре (110±5) °С до постоянной массы.

В помещении лаборатории при проведении испытаний (за исключе-

нием определения содержания в песке пылевидных и глинистых частиц и содержания глины в комках) должны соблюдаться следующие условия:

− температура воздуха − (21±4) °С;

− относительная влажность воздуха − не более 80 %.

2.2.3. Определение зернового (гранулометрического) состава

Зерновой состав щебня устанавливают по методике ГОСТ 33029.

Его характеризуют:

− частными и полными остатками на контрольных ситах;

− полными проходами через контрольные сита;

− наибольшей и наименьшей крупностью (наибольшим и наимень-

шим номинальными размерами) зерен;

− маркой.

Аппаратура:

− весы по ГОСТ OIML R 76-1;

− сита с квадратными ячейками размерами, соответствующими но-

минальным размерам зерен определенной фракции: 2D; 1,4D; D; d; d/2 (где D и d – соответственно наибольший и наименьший номинальные размеры отверстий сит, мм), среднее сито с ячейками размером D/1,4 для широких фракций и с ячейками размером D/2 для смеси фракций. Размеры ячеек контрольных сит приведены в табл. 2.13;

− поддоны и крышки для сит;

− сушильный шкаф, обеспечивающий циркуляцию воздуха и под-

держание температуры в интервале (110±5) °С;

− сито для промывки щебня с размером ячеек 0,063 мм;

− противни металлические. Таблица 2.13

Размеры отверстий в контрольных ситах для определения

зернового состава щебня широких фракций и смеси фракций

Размер зерен щебня, мм

Размеры отверстий контрольных сит, мм

1,4D

D/1,4

D/2

d/2

Широкие фракции

Свыше 4 до 8

11,2

5,6 ‒ 4

Свыше 8 до 16

22,4

11,2 ‒ 8

Свыше 16 до 31,5

31,5

22,5 ‒ 16

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 166 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]