ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

СОДЕРЖАНИЕ

ИНЕРТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Настоящие методы испытания распространяются на щебень и гравий [(далее - щебень (гравий)] из плотных горных пород (в том числе попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород и некондиционных отходов горных предприятий) и отходов промышленного производства (в том числе из шлаков черной и цветной металлургии и тепловых электростанций) со средней плотностью зерен от 2,0 до 3,0 г/см³, применяемых в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также дорожных и других видов строительных работ, и устанавливают порядок выполнения физико-механических испытаний.

Общие положения

Пробы отбирают с целью проведения контроля качества выпускаемых или поставляемых инертных материалов.

Точечные пробы щебня (гравия) отбирают на каждой технологической линии на предприятии-изготовителе или при разгрузке железнодорожных вагонов, судов или автомобилей при поставке в соответствии с требованиями ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».

После отбора точечные пробы объединяют, тщательно перемешивают и перед отправкой в лабораторию сокращают методом квартования. Для квартования пробы (после ее перемешивания) конус материала разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. до получения такой массы пробы, которая была бы представительной для усредненного качества всей партии.

На каждую лабораторную пробу, предназначенную для испытаний, в лаборатории составляют акт отбора проб, включающий наименование и обозначение материала, место и дату отбора пробы, наименование и обозначение предприятия-изготовителя, обозначение пробы и подпись ответственного за отбор пробы лица.

Отобранные пробы упаковывают таким образом, чтобы масса и свойства материалов не изменялись до проведения испытаний.

Пробы взвешивают с погрешностью до 0,1% массы, если в стандарте на щебень (гравий) не даны другие указания.

Пробы, образцы и навески в воздушно-сухом состоянии (состоянии естественной влажности) высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105±5)°С до тех пор, пока разница между результатами двух последовательных взвешиваний будет не более 0,1% массы навески. Каждое последующее взвешивание проводят после высушивания в течение не менее 1 ч и охлаждения не менее 45 мин.

Результаты испытаний рассчитывают с точностью до второго знака после запятой, если не даны другие указания относительно точности вычисления.

Для определения зернового состава отдельных фракций щебня (гравия) должны применяться сита с круглыми или квадратными отверстиями на круглых или квадратных обечайках с диаметром или стороной не менее 300 мм. Стандартный набор сит для щебня (гравия) должен включать сито с квадратными отверстиями размером 1,25 мм и сита с круглыми отверстиями диаметрами 2,5; 5(3); 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5; 20; 22,5; 25; 30; 40; 50; 60; 70(80) мм.

Для определения размера зерен крупнее 70(80) мм следует применять проволочные кольца-калибры различного диаметра в зависимости от ожидаемой крупности щебня (гравия): 90; 100; 110; 120 мм и более.

Воду для проведения испытаний применяют питьевую, если в стандарте не приведены указания по использованию дистиллированной воды.

За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение параллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода.

Масса лабораторной пробы в зависимости от наибольшего номинального размера зерен должна быть не менее, указанной в таблице 1.

Таблица 1

1. Определение зернового состава щебня (гравия).

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350); сита и проволочные круглые калибры с отверстиями, соответствующими номинальным размерам зерен данной фракции: 1,25D; D; 0,5(D+d); d, а также 2,5 и 1,25 мм.

1.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Зерновой состав щебня (гравия) определяют путем рассева пробы на стандартном наборе сит.

Для испытания используют лабораторную пробу без ее сокращения по таблице 1, высушенную до постоянной массы.

Пробу просеивают ручным или механическим способом через сита с отверстиями указанных выше размеров, собранные последовательно в колонку, начиная снизу с сита с отверстиями наименьшего размера, при этом толщина слоя щебня (гравия) на каждом из сит не должна превышать наибольшего размера зерен щебня (гравия).

Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1% общей массы просеиваемой пробы. При механическом просеивании его продолжительность для применяемого прибора устанавливают в соответствии с указанным выше условием. При ручном просеивании допускается определять окончание просеивания следующим способом: каждое сито интенсивно трясут над листом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом не наблюдается падение зерен щебня (гравия).

1.2 Обработка результатов испытания

По результатам просеивания определяют частный остаток на каждом сите , %, по формуле

(1)

где - масса остатка на данном сите, г;

- масса пробы, г.

Затем определяют полные остатки на каждом сите в процентах массы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий.

(2)

где - частные остатки на i-м сите и всех ситах стандартного набора;

- порядковые номера сит стандартного набора.

При определении зернового состава сухим способом сумма массы частных остатков на ситах и массы прохода через нижнее сито не должна отличаться больше чем на 2% от массы навески, определяемой перед испытанием. В этом случае для расчета частного остатка вместо значения массы навески m используют сумму массы частных остатков на ситах и массы прохода. При большей величине указанной разницы испытания проводят вторично.

Примечание - После рассева пробу вновь объединяют и используют для приготовления аналитических проб для проведения остальных испытаний.

При испытании гравия, загрязненного глиной, рассев производят после предварительной промывки с определением содержания пылевидных и глинистых частиц. Содержание пылевидных и глинистых частиц включают при расчете результатов рассева в массу частиц, проходящих через сито с размером отверстий 1,25 мм.

Результаты испытаний сводим в таблицу 2:

Таблица 2

1.3 Определение соответствия щебня (гравия) требованиям ГОСТ 8267-93.

Щебень и гравий выпускают в виде следующих основных фракций: от 5 (3) до 10 мм; св. 10 до 15 мм; св. 10 до 20 мм; св. 15 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; св. 40 до 80 (70) мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм.

По согласованию изготовителя с потребителем выпускают щебень и гравий в виде других смесей, составленных из отдельных фракций, а также фракций от 80 (70) до 120 мм, св. 120 до 150 мм.

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня и гравия фракций от 5 (3) до 10 мм, св. 10 до 15 мм, св. 10 до 20 мм, св. 15 до 20 мм, св. 20 до 40 мм, св. 40 до 80 (70) мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм должны соответствовать указанным в таблице 3, где и - наименьшие и наибольшие номинальные размеры зерен.

Таблица 3

2. Определение зернового состава щебня, применяемого для подбора зерновых составов асфальтобетонных смесей.

Аппаратура: весы настольные или лабораторные электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350); сита и проволочные круглые калибры с отверстиями, соответствующими номинальным размерам зерен данной фракции: 40; 20; 15; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16; 0,071.

2.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Подготовка пробы и проведение испытания проводится в соответствии с пунктом 1.1 настоящих методических указаний.

2.2 Обработка результатов испытания.

Обработка результатов испытаний проводится в соответствии с пунктом 1.2 настоящих методических указаний.

Результаты испытаний сводим в таблицу 4:

Таблица 4

3. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц

методом мокрого просеивания.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют процеживанием через сито суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и вычислением разности в массе пробы до и после испытания.

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); сосуд для получения суспензии или цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном; противень; шкаф сушильный (SNOL 58/350); сита с сетками N 1,25 и 0,05#M12293 1 1200004296 3271140448 354450566 247265662 4291641176 557313239 2960271974 3594606034 #S.

3.1 Порядок подготовки и проведения испытания

Отбирают 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.

Высушенную до постоянной массы пробу щебня (гравия) помещают в сосуд и заливают водой так, чтобы она покрывала пробу. Содержимое сосуда интенсивно перемешивают для того, чтобы пылевидные и глинистые частицы образовали суспензию.

Полученную суспензию осторожно сливают с помощью сифона на набор сит. Щебень (гравий), оставшийся в сосуде, промывают водой и образовавшуюся суспензию также сливают на набор сит. Процесс повторяют до тех пор, пока вода не станет прозрачной. После этого щебень (гравий), находящийся в сосуде для промывки, соединяют с частицами, оставшимися на обоих ситах, и высушивают на противне в сушильном шкафу до постоянной массы.

3.2 Обработка результатов испытания

Содержание в щебне (гравии) пылевидных и глинистых частиц , % по массе, определяют с точностью до 0,1 % по формуле

, (3)

где - масса пробы до промывки, г;

- масса пробы после промывки, г.

4. 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 которых менее длины в три раза и более.

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шаблон передвижной (рисунок 3) или штангенциркуль по ГОСТ 166; сита из стандартного набора.

Рис. 1 - Передвижной шаблон

4.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Из лабораторной пробы от каждой фракции испытываемого щебня (гравия) берут аналитические пробы массой не менее:

Пробу в воздушно-сухом состоянии просеивают через сита с отверстиями размерами, равными и , и взвешивают остаток на сите с отверстиями, равными .

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) или игловатой формы определяют отдельно 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 которых меньше длины в три раза и более.

Соотношение размеров зерен определяют при помощи передвижного шаблона или штангенциркуля. При использовании шаблона измеряемое зерно вкладывают наибольшим размером между губками, положение шаблона фиксируют стопорным винтом и измеряют размер зерна, затем зерно пропускают наименьшим размером между губками шаблона, установленными на расстоянии в три раза меньшем. Если зерно пройдет между губками, то его относят к зернам пластинчатой или игловатой формы.

Зерна пластинчатой и игловатой форм взвешивают.

4.2 Обработка результатов испытания.

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

(4)

где - масса аналитической пробы, г;

- масса зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм, г.

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм в смеси фракций вычисляют по формуле:

, (5)

где – содержание фракций, %;

– количество фракций.

4.3 Определение марки по лещадности.

#G0Форму зерен щебня и гравия характеризуют содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы.

Щебень в зависимости от содержания зерен пластинчатой и игловатой формы подразделяют на пять групп, которые должны соответствовать указанным в таблице 5.

Таблица 5

5. Определение дробимости щебня (гравия).

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

Аппаратура: пресс гидравлический с максимальным усилием до 500 к; цилиндры стальные с внутренними диаметрами 75 и 150 мм и высотой соответственно 75 и 150 мм со съемным дном и плунжером (рис. 2), весы электронные (ПВ-15; МК-15.2); сита из стандартного набора, сито с сеткой № 2,25;#M12293 1 1200004296 3271140448 354450566 247265662 4291641176 557313239 2960271974 359 #Sшкаф сушильный (SNOL 58/350); сосуд для насыщения щебня (гравия) водой.

#G0Цилиндр		Съемное дно		Плунжер

В миллиметрах

Рис. 2 - Цилиндры стальные

5.1 Порядок подготовки и проведения 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) фракции 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 остатков 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 не менее 4 кг - при испытании в цилиндре диаметром 150 мм. Щебень (гравий) крупнее 40 мм предварительно дробят и испытывают фракции св. 10 до 20 мм или 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.

При определении марки щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 мм. Для приемочного контроля качества щебня (гравия) фракции от 5 до 10 мм 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 до 50 кН (5000 кгс), 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 испытываемой фракции через сито с отверстиями размером:

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) мягкой влажной тканью.

5.2 Обработка результатов испытания

Дробимость , %, определяют с точностью до 1 % по формуле:

, (6)

где - масса аналитической пробы щебня (гравия), г;

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

За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, дробимость вычисляют как средневзвешенное от значений дробимости каждой фракции.

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

(7)

где - значения определяемого показателя;

- содержание данной фракции, %.

5.3 Определение марки по дробимости.

Марки по дробимости щебня (гравия) должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 6.

Таблица 6

Допускается определять марку щебня из осадочных и метаморфических пород как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии.

При несовпадении марок по дробимости прочность оценивают по результатам испытания в насыщенном водой состоянии.

6. Определение истираемости щебня (гравия)

в полочном барабане.

Истираемость (износ) щебня (гравия) определяют по потере массы зерен при испытании пробы в полочном барабане с шарами.

Аппаратура: барабан полочный диаметром 700, длиной 500 мм, снабженный на внутренней поверхности полкой шириной 100 мм (рис. 3);

#G0
1 - станина; 2 - двигатель; 3 - барабан; 4 - полка барабана

Рис. 3 - Полочный барабан

шары стальные или чугунные диаметром 48 мм, массой (405±10) г каждый - 12 шт.; весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350), сита из стандартного набора; сито с сеткой № 1,25.

6.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Испытываемый щебень (гравий) не должен содержать пылевидных и глинистых частиц более 1 % по массе. В противном случае щебень (гравий) предварительно промывают и высушивают.

Щебень (гравий) фракций от 5 до 10, св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм в состоянии естественной влажности просеивают через два сита с отверстиями размерами, соответствующими наибольшему и наименьшему номинальным размерам зерен данной фракции. Из остатка на сите с отверстиями размером отбирают две аналитические пробы по 5 кг с предельной крупностью зерен до 20 мм и две пробы по 10 кг фракции св. 20 до 40 мм.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, аналитические пробы готовят рассеиванием исходного материала на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно. Щебень (гравий) крупнее 40 мм дробят до получения зерен мельче 40 мм и испытывают щебень (гравий) фракции св. 20 до 40 мм.

Подготовленную пробу загружают в полочный барабан вместе с чугунными или стальными шарами, закрепляют крышку барабана и приводят его во вращение со скоростью 30-33 об/мин.

Число чугунных или стальных шаров и общее число оборотов барабана в процессе одного испытания щебня (гравия) принимают по таблице 7.

Таблица 7

По окончании испытания содержимое барабана просеивают через сито с отверстиями диаметром 5 мм и контрольное сито с сеткой № 1,25. Остатки на ситах соединяют и взвешивают.

6.2 Обработка результатов испытания.

Истираемость щебня , %, определяют по формуле

, (8)

где - масса пробы щебня (гравия), г;

- суммарная масса остатков на сите с отверстиями диаметром 5 мм и контрольном сите, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

6.3 Определение марки по истираемости.

Марки по истираемости щебня и гравия должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 8.

Таблица 8

7. Определение содержания зерен слабых пород

в щебне (гравии).

Содержание в щебне (гравии) зерен слабых пород определяют путем их выделения по характерным признакам.

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350); сита из стандартного набора; индикатор прочности камня механический типа Т-3 (рисунок 4); лупа минералогическая; игла стальная и игла алюминиевая; молоток столярный типа МСТ-3.

1 - манометр; 2 - гидравлическая мессдоза; 3 - верхний зуб; 4 - нижний зуб; 5 - диск винтового механизма; 6 - щелевой упор; 7 - корпус прибора

Рис. 4 - Механический индикатор прочности камня (Т-3)

7.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

От каждой фракции щебня (гравия) берут аналитическую пробу массой не менее:

Пробу высушивают до постоянной массы. Содержание в щебне (гравии) зерен слабых пород определяют отдельно для каждой фракции щебня (гравия).

При наличии в испытываемом щебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5 % по массе, содержание зерен слабых пород в этой фракции не определяют.

Проводят разборку пробы каждой фракции щебня (гравия), выделяя зерна слабых пород с пределом прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии менее 20 МПа (200 кгс/см²).

При выделении зерен слабых пород руководствуются следующими отличительными признаками: зерна слабых пород легко разламываются руками и разрушаются легкими ударами молотка. При царапании иглой по поверхности зерна остается след (на поверхности зерен изверженных и метаморфических пород оставляет след стальная игла, на поверхности зерен осадочных карбонатных пород - алюминиевая).

Кроме того, слабые зерна карбонатных пород обычно имеют окатанную форму. В целях уточнения содержания зерен слабых пород в щебне допускается использование механического индикатора прочности камня типа Т-3.

В зависимости от размера испытываемой фракции щебня (гравия) на приборе устанавливают сменный щелевой упор с шириной щели 2,9 мм для зерен фракции св. 10 до 20 мм, 4,2 мм - для более крупных зерен. При этом расстояние между краем ребер щелевого упора и осью, проходящей через острие зубьев прибора, должно быть равно ширине щели.

Каждое выделенное при разборке пробы щебня сомнительное по прочности зерно вставляют клиновидным концом между зубьями прибора до щелевого упора. После этого вращением диска винтового механизма прибора сжимают зубья и "откусывают" кусочек камня. По контрольной стрелке манометра определяют предел прочности камня. Шкала манометра градуирована для случая применения упора со щелью шириной 4,2 мм; при применении упора со щелью 2,9 мм показания манометра удваивают.

Для перехода от показаний прибора к пределу прочности при сжатии предварительно устанавливают переходной коэффициент по данным испытания зерен щебня механическим индикатором Т-3 и определяют прочность образцов породы правильной формы сжатием на прессе.

7.2 Обработка результатов испытания.

Выделенные из пробы зерна слабых пород взвешивают и определяют их содержание , %, по формуле

(9)

где - масса аналитической пробы, г;

- масса зерен слабых пород, г.

8. Определение морозостойкости.

8.1 Метод замораживания.

Морозостойкость щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при попеременном замораживании и оттаивании.

Аппаратура: камера морозильная, обеспечивающая достижение и поддержание температуры до минус (20±2)°С, шкаф сушильный (SNOL 58/350); весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); сита из стандартного набора; ванна для насыщения водой и оттаивания щебня (гравия); сосуд металлический.

8.1.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают на морозостойкость отдельно. Фракции, содержащиеся в щебне (гравии) в количестве менее 5 % по массе, на морозостойкость не испытывают.

Для испытания берут от каждой фракции две аналитические пробы. Масса каждой пробы должна быть не менее:

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.

Аналитическую пробу щебня (гравия) данной фракции равномерно насыпают в металлический сосуд и заливают водой, имеющей температуру (20±5)°С. Через 48 ч сливают воду из сосуда, помещают щебень (гравий) в морозильную камеру и доводят температуру в камере до минус (18±2)°С. Продолжительность цикла замораживания щебня (гравия) в камере при установившейся температуре не выше минус 16°С должна составлять 4 ч. После этого сосуд со щебнем (гравием) помещают в ванну с проточной или сменяемой водой с температурой (20±5)°С и выдерживают в ней при этой температуре до полного оттаивания щебня (гравия), но не менее 2 ч. Далее циклы испытания повторяют.

После 15, 25 и каждых последующих 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания пробу щебня (гравия) высушивают до постоянной массы, просеивают через контрольное сито, на котором она полностью оставалась перед испытанием.

Зерна щебня (гравия) фракции св. 40 до 70 (80) мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите с размером отверстий 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают в массу остатка на контрольном сите.

8.1.2 Обработка результатов испытания

Потерю массы пробы , %, определяют по формуле

(10)

где - масса пробы до испытания, г;

- масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, значение вычисляют в соответствии с п 4.2 по формуле (7).

Если потеря массы при данном числе циклов замораживания и оттаивания не превышает допускаемую по таблице 9, испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.

Таблица 9

Если потеря в массе превысила допускаемый предел, испытание прекращают и морозостойкость данной фракции щебня (гравия) характеризуют предыдущим числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемую.

8.2 Ускоренное определение морозостойкости.

Морозостойкость щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при погружении в насыщенный раствор сульфата натрия и последующем высушивании.

Аппаратура и реактивы: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350); сита из стандартного набора; сосуд металлический для насыщения щебня (гравия) раствором сульфата натрия; натрий сернокислый (натрия сульфат 10-водный).

8.2.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно. Аналитическую пробу готовят по 8.1.1 настоящих методических указаний.

Раствор сульфата натрия готовят следующим образом. Отвешивают 185 г безводного сернокислого натрия или 420 г кристаллического сернокислого натрия и растворяют в 1 л подогретой до 40°С дистиллированной воды путем постепенного добавления в нее сульфата натрия при тщательном перемешивании до насыщения раствора, охлаждают раствор до комнатной температуры, сливают в бутыль и оставляют на 2 суток.

Аналитическую пробу щебня (гравия) насыпают в сосуд в один слой, заливают раствором сульфата натрия так, чтобы щебень (гравий) был погружен полностью в раствор, и выдерживают в нем в течение 20 ч при комнатной температуре.

Затем раствор сливают (используют повторно), а сосуд со щебнем (гравием) помещают на 4 ч в сушильный шкаф, в котором поддерживают температуру (105±5) °С. После этого щебень (гравий) охлаждают до комнатной температуры и вновь заливают раствором.

Последующие циклы испытания включают выдерживание щебня (гравия) в течение 4 ч в растворе сульфата натрия, сушку в течение 4 ч и охлаждение до комнатной температуры.

После 3, 5, 10 и 15 циклов пробу щебня (гравия) промывают горячей водой для удаления сульфата натрия, высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиями размером .

Зерна щебня (гравия) фракции св. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите с отверстиями диаметром 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают в массу остатка на контрольном сите.

8.2.2 Обработка результатов испытания

Потерю массы пробы , %, определяют по формуле

(11)

где - масса пробы до испытания, г;

- масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.

За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний. При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций потерю массы вычисляют в соответствии с п 4.2 настоящих методических указаний по формуле (7), как средневзвешенное значение результатов испытаний отдельных фракций.

9. Определение истинной плотности горной породы

и зерен щебня (гравия) пикнометрическим методом.

Истинную плотность горной породы и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала.

Аппаратура и реактивы: пикнометр вместимостью 100 мл; весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2), стаканчик для взвешивания или фарфоровая чашка; ступка чугунная или фарфоровая; эксикатор; кальций хлористый (хлорид кальция) безводный; шкаф сушильный (SNOL 58/350); баня песчаная или водяная; дробилка лабораторная; щетка металлическая; сито № 0125.

9.1 Порядок подготовки и проведения испытания.

Для определения истинной плотности горной породы из исходной геологической пробы готовят лабораторную пробу путем дробления горной породы в лабораторной дробилке и дальнейшего рассева продуктов дробления.

Для определения истинной плотности зерен щебня (гравия) отбирают аналитическую пробу массой:

При использовании кусков камня неправильной формы или зерен щебня (гравия) их очищают металлической щеткой от пыли, измельчают на лабораторной дробилке до крупности менее 5 мм, после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученную пробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, после чего перемешивают и сокращают до 30 г. Подготовленную пробу измельчают до порошкообразного состояния (размер зерен менее 0,125 мм) в чугунной или фарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания или фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным хлоридом кальция, после чего отвешивают две навески массой 10 г каждая.

Каждую навеску всыпают в чистый сухой пикнометр и наливают дистиллированную воду комнатной температуры в таком количестве, чтобы пикнометр был заполнен не более чем на половину своего объема. Пикнометр в слегка наклонном положении ставят на песчаную или водяную баню и кипятят его содержимое в течение 15-20 мин для удаления пузырьков воздуха (пузырьки воздуха могут быть удалены путем выдерживания пикнометра под вакуумом в эксикаторе). После удаления воздуха пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки дистиллированную воду и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной водой комнатной температуры и взвешивают.

9.2 Обработка результатов испытания.

Истинную плотность , г/см³ определяют по формуле

, (12)

где - масса навески порошка, высушенного до постоянной массы, г;
- плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³;

- масса пикнометра с дистиллированной водой, г;

- масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г.

Расхождение между результатами двух определений не должно быть более 0,02 г/см³. В случае больших расхождений производят третье определение и принимают для расчета два ближайших значения.

За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

В случае необходимости определения истинной плотности щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, ее значение определяют в соответствии с п 4.2 настоящих методических указаний по формуле (7), как средневзвешенное значение результатов испытаний отдельных фракций.

10. Определение насыпной плотности и пустотности.

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

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350); цилиндры мерные по таблице 10.

9.1 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, от себя или от середины влево и вправо, после чего цилиндр со щебнем (гравием) взвешивают.

В зависимости от наибольшего номинального размера щебня (гравия) применяют цилиндры в соответствии с таблицей 10.

Таблица 10

10.2 Обработка результатов испытания

Насыпную плотность щебня (гравия) , кг/м³, определяют с точностью до 10 кг/м³ по формуле

, (13)

где - масса мерного цилиндра, кг;

- масса мерного цилиндра со щебнем (гравием), кг;

- объем мерного цилиндра, м³.

Насыпную плотность определяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня (гравия). За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

Примечания
1. Значение насыпной плотности щебня (гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 40 мм и более, определенное указанным выше способом в малых емкостях (мерных сосудах), для расчета насыпной плотности щебня (гравия) в транспортных средствах грузоподъемностью более 10 т должно быть увеличено на 5 %.

2. Допускается определять насыпную плотность щебня (гравия) непосредственно в транспортных средствах путем взвешивания в них материала и определения занимаемого им объема.

3. Насыпную плотность песчано-гравийной смеси определяют без предварительного разделения на гравийную и песчаную составляющие, используя мерные сосуды в соответствии с наибольшим номинальным размером гравия.

11. 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.

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350); сосуд для насыщения образцов водой; щетка металлическая.

11.1 Порядок подготовки и проведение испытания.

Для определения водопоглощения горной породы из геологической пробы отбирают пять образцов правильной формы 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 в зависимости от размера испытываемой фракции и высушивают до постоянной массы.

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

11.2 Обработка результатов испытания.

Водопоглощение , % по массе, определяют по формуле

, (14)

где - масса образца или пробы в сухом состоянии, г;

- масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии.

Примечание - В необходимых случаях зависимости от назначения щебня (гравия) образцы выдерживают в воде до насыщения их до постоянной массы.

За результат принимают среднеарифметическое значение пяти параллельных испытаний горной породы и двух параллельных испытаний щебня (гравия).

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, значение водопоглощения определяют в соответствии с п. 4.2 формула 7 настоящих методических указаний.

12. Определение влажности щебня (гравия).

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

Аппаратура: весы настольные циферблатные или электронные (ПВ-15; МК-15.2); шкаф сушильный (SNOL 58/350).

12.1 Порядок подготовки и проведение испытания

Из щебня (гравия) испытываемой фракции берут аналитическую пробу массой в зависимости от крупности испытываемой фракции.

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

12.2 Обработка результатов испытания

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

, (14)

где - масса пробы во влажном состоянии, г;

- масса пробы в сухом состоянии, г.

Поиск по сайту: