Определение средней плотности щебня

Истинная плотность щебня (гравия) определяется путем гидростатического взвешивания (рис. 1).

Рис. 1. Весы для гидростатического взвешивания1 — сетчатый (перфорированный) стакан; 2 — сосуд со сливом для воды; 3 — стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана в воде; 4 — разновесы

Насыщенный водой щебень, после двухчасового выдерживания в воде при температуре (202)°С, вытирается влажной тканью и сразу взвешивается, сначала на технических, а затем на гидростатических весах. Разность массы навески щебня в насыщенном состоянии на воздухе и воде даем объем навески.

Истинная плотность _m вычисляется по формуле:

, г/см³

где т — масса пробы в сухом состоянии, г;

т₁ — масса пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;

т₂ — масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г;

_в — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Определение насыпной плотности

Высушенный до постоянной массы испытуемый щебень насыпается металлическим совком с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр емкостью 5 л до образования над верхом сосуда конуса из щебня. Излишек срезается стальной линейкой вровень с краями, и цилиндр со щебнем взвешивается на технических весах.

Насыпная плотность щебня _нвычисляется по формуле:

, г/см³,

где m ₁ — масса мерного цилиндра с заполнителем, кг;

m₁ — масса мерного цилиндра, кг;

V — объем мерного цилиндра, м³.

Определение пустотности щебня

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

Пустотность щебня (гравия) V_п, % по объему, определяют по формуле:

, %

где _н — насыпная плотность щебня (гравия), кг/м³ ;

_к — средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см³.

Определение влажности щебня

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

Для определения влажности щебня берется 1 кг испытуемого материала в состоянии естественной влажности. После этого щебень высушивается в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре (1055)°С.

Влажность щебня Wв % по массе вычисляется по формуле:

%

где W— влажность щебня, %;

m₁— масса пробы в состоянии естественной влажности, г;

m₂— масса пробы в сухом состоянии, г.

Определение содержания в щебне пылевидных и глинистых частиц

От средней пробы исследуемого щебня отбирается 5 кг высушенного щебня, который помещается в сосуд для отмучивания (рис. 2). Сущность метода состоит в том, что указанные частицы (размер частиц менее 0,05 мм), будучи взмучены вместе с щебнем в воде, осаждаются значительно медленнее зерен щебня и легко могут быть от него отделены.

Рис. 2. Сосуд для отмучивания щебня

Отвешивают 1000 г щебня и высыпают в сосуд для отмучивания. Пробу щебня (гравия) помещают в сосуд для отмучивания заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состоянии до полного размокания глинистой пленки (определяется визуально) на зернах щебня (гравия) или комков глины, если они имеются в пробе.

После этого в сосуд со щебнем (гравием) доливают воду в таком количестве, чтобы высота слоя воды 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.

Воду в сосуд для отмучивания щебня (гравия) наливают до верхнего сливного отверстия. Суспензию сливают через два нижних отверстия.

Промытая проба высушивается до постоянной массы и вычисляется суммарное содержание в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц с точностью до 0,1 % по формуле:

где m₁ — масса пробы до отмучивания, г;

m₂ — масса высушенной пробы после отмучивания, г.

Полученные результаты сравнивают с требованиями ГОСТ.