- •Кафедра строительных материалов и архитектуры
- •Методическое пособие
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •1. Общие сведения о проведении лабораторного контроля свойств строительных материалов
- •1.1 Лабораторный контроль качества строительных материалов
- •Понятие о метрологии
- •Математическая обработка результатов лабораторных испытаний
- •2. Определение показателей основных физических свойств материалов
- •2.1. Основные средства измерений показателей физических свойств
- •2.2. Определение плотности
- •2.3. Определение средней плотности
- •2.4. Определение насыпной плотности
- •2.5. Определение пористости и пустотности
- •2.6. Определение влажности
- •2.7. Определение водопоглащения
- •3. Определение показателей основных механических свойств материалов
- •3.1. Основные средства измерений показателей механических свойств
- •3.2. Определение предела прочности при сжатии
- •3.3. Определение предела прочности при растяжении
- •3.4. Определение предела прочности при изгибе
- •4. Испытание естественных каменных материалов
- •4.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •4.2. Ознакомление с образцами естественных каменных материалов
- •4.3. Определение плотности
- •4.4. Определение средней плотности
- •4.5. Определение пористости
- •4.6. Определение водопоглощения
- •4.7. Определение предела прочности при сжатии
- •4.8. Определение твердости естественного камня
- •5. Испытание гипса строительного
- •5.1. Определение стандартной консистенции (нормальной густоты) гипса
- •5.2. Определение сроков схватывания гипса
- •5.3. Определение предела прочности на растяжение при изгибе и сжатие
- •6. Испытание портландцемента
- •6.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •6.2. Определение тонкости помола цемента
- •6.3. Определение нормальной густоты цементного теста
- •6.4. Определение сроков схватывания
- •6.5. Определение равномерности изменения объема
- •6.6. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
- •6.7. Определение прочности цемента при пропаривании
- •6.8. Особенности статистической обработки результатов испытаний при расчете нижней доверительной границы и коэффициента вариации марочной прочности цемента
- •7. Испытание плотного мелкого заполнителя
- •7.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •7.2. Определение зернового состава песка
- •7.3. Определение модуля и группы крупности песка
- •7.4. Определение содержания в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц отмучиванием
- •7.5. Определение содержания органических примесей
- •7.6. Определение насыпной плотности
- •7.7. Определение зависимости насыпной плотности песка от его влажности
- •8. Испытание плотного крупного заполнителя
- •8.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •8.2. Определение зернового состава фракций щебня
- •8.3. Подбор оптимальной смеси фракций щебня
- •8.4. Определение марки щебня по прочности исходной горной породы
- •8.5. Определение марки щебня по износу
- •8.6. Определение средней плотности щебня
- •8.7. Определение насыпной плотности щебня
- •8.8. Определение пустотности щебня
- •9. Испытание бетонной смеси
- •9.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •9.2. Определение подвижности бетонной смеси
- •9.3. Определение жесткости бетонной смеси
- •9.4. Определение раствороотделения бетонной смеси
- •9.5. Определение водоотделения бетонной смеси
- •9.6. Определение плотности бетонной смеси
- •9.7. Определение влияния водоцементного отношения на удобоукладываемость и связность бетонной смеси
- •10. Определение прочности бетона
- •10.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •10.2. Определение прочности бетона на сжатие путем испытания образцов
- •10.3. Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •10.4. Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •10.5. Определение прочности бетона неразрушающим ультразвуковым импульсным методом
- •10.6. Определение влияния водоцементного отношения на прочность бетона
- •11. Изучение методов интенсификации твердения бетона
- •Основные сведения к лабораторной работе
- •11.2. Испытание бетонов ускоренного твердения
- •Подбор состава и испытание строительного раствора
- •Основные сведения к лабораторной работе
- •Подбор состава кладочного раствора
- •Определение подвижности растворной смеси
- •Определение прочности раствора
- •Определение средней плотности раствора
- •12.6. Определение сравнительной эффективности пластифицирующих добавок
- •Коэффициенты к статическим расчетам
- •Коэффициент для оценки выпадающих результатов в ряду из n измерений
- •Значения велечены м
- •Экспериментальное определение масштабных коэффициентов и коэффициентов перехода от прочности при одном виде напряженного состояния к прочности при другом виде напряженного состояния
- •Минимальные значения переходных коэффициентов
- •Коэффициенты требуемой прочности
- •Расходы вяжущего для производства строительного раствора
- •Значения плотности глиняного теста для различных видов глины
- •Пример расчета состава строительного раствора
- •Лабораторный контроль качества строительных
- •4.2. Ознакомление с образцами естественных камен-
8.4. Определение марки щебня по прочности исходной горной породы
Основные предпосылки
Для определения марки щебня по прочности исходной горной породы используется метод испытания, основанный на связи прочности щебня с его дробимостью при сдавливании в цилиндре: чем больше прочность горной породы, тем меньше дробимость щебня, полученного из нее. В качестве показателя дробимости принята потеря массы щебня в процентах, полученная после отсева отколовшихся частиц. Значения потерь массы, соответствующие маркам щебня по прочности, установлены экспериментально и приведены в табл. 8.4 и 8.5.
Основная аппаратура
Пресс, стальные цилиндры со съемным дном: большой с d=150 мм и малый с d=75 мм; два контрольных стандартных сита с отверстиями диаметром 5, 2,5 и 1,25 мм; весы торговые настольные или циферблатные.
Проведение испытания
По стандартной методике испытанию подвергают отдельно каждую фракцию щебня, предварительно просеянную через сита с размерами отверстий, равными наибольшей D и наименьшей d крупности фракции. При этом фракции 5-10 и 10-20 мм испытывают в малом цилиндре d=75 мм, а фракцию 20-40 мм – в большом цилиндре d=150 мм. Более крупные фракции 40-70 и 70-150 мм перед испытанием подвергают дополнительному дроблению и рассеву, после чего испытывают как фракции 10-20 и 20-40 мм. При одинаковом петрографическом составе прочность щебня фракций 40-70 и 70-150 мм характеризуют по дробимости фракции 20-40 мм.
Прочность щебня может быть определена как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии. В первом случае пробу высушивают до постоянной массы, во втором щебень насыщают водой в течение 2 ч. Перед засыпкой в цилиндр с поверхности зерен удаляют лишнюю влагу, обтирая их мягкой влажной тканью. Для испытания в малом цилиндре должна быть подготовлена проба щебня массой не менее 0,5 кг, а для испытания в большом цилиндре – не менее 4 кг.
Последовательность определения прочности щебня представлена на рис. 8.3.
Испытываемый щебень каждой пробы 1 засыпают в стальной цилиндр 2 с высоты 5 см от его верхнего края. После засыпки и разравнивания уровень поверхности материала должен находиться примерно на 15 мм ниже края цилиндра. Для передачи давления от пресса на щебень в цилиндр вставляют плунжер 3 так, чтобы после установки верх его плиты располагался на уровне верхнего края цилиндра. В противном случае следует удалить несколько зерен щебня из цилиндра или добавить их в него. Цилиндр берут за съемное дно и помещают на нижнюю плиту пресса, строго центрируя.
При испытании щебень нагружают постепенно со скоростью 1-2 кН/с, нагрузку доводят до величины 50 кН, если сдавливание осуществляют в малом цилиндре, и до величины 200 кН, если в большом. По достижении требуемой нагрузки сжатие прекращают, щебень высыпают из цилиндра на чашку весов и взвешивают, определяя массу m испытанной пробы.
Рис. 8.3. Последовательность определения прочности щебня:
а – дробление навески щебня m путем сжатия в цилиндре; б – отсеивание отколовшихся частиц щебня через сито с отверстиями и определение массы остатка на немm1; 1 – проба испытываемого щебня; 2 – стальной цилиндр; 3 – плунжер; 4 - контрольное сито; 5 – остаток щебня на контрольном сите; 6 – остаток отколовшихся частиц щебня в поддоне
Затем для определения показателя дробимости (потери массы) пробу щебня просеивают через контрольное сито 4, диаметр отверстий которого должен соответствовать требованиям, приведенным в табл. 8.9.
Таблица 8.9
Требования к размерам контрольных сит
при определении дробимости щебня
Размер фракций щебня, мм |
Диаметр отверстий контрольного сита, мм |
5-10 10-20 20-40 |
1,25 2,5 5,0 |
При испытании щебня в насыщенном водой состоянии пробу просеивают, тщательно промывая ее на сите. Перед взвешиванием зерна остатка обтирают мягкой, слегка влажной тканью с целью удаления с них избытка воды.
После просеивания определяют взвешиванием значение массы остатка на контрольном сите m1 и вычисляют потерю массы щебня
.
Испытание проводят дважды. Дробимость щебня определяют средним арифметическим значением потери массы из двух результатов.
При оценке прочности щебня, состоящего из смеси n смежных фракций с содержанием каждой фракции %, показатель дробимости вычисляют как среднее взвешенное значение всехпо формуле
. (8.1)
В заключение по табл. 8.4 или 8.5 устанавливают марку щебня по прочности исходной горной породы.