ГОСТ 8269.0-97

ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ
ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

МЕТОДЫ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХИСПЫТАНИЙ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)

Москва

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН институтом ВНИПИстромсырьес участием институтов Союздорнии, НИИЖБ, АО «ЦНИИС», АО «НИИЭС» РоссийскойФедерации

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-техническойкомиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации встроительстве (МНТКС) 10 декабря 1997 г.

За принятие проголосовали

3 ВЗАМЕН ГОСТ3344-83, ГОСТ7392-85 в части методов физико-механических испытаний, ГОСТ8269-87

4 ВВЕДЕН в действие с 1 июля 1998 г. в качествегосударственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя Россииот 6 января 1998 г. №18-1

ВВЕДЕНИЕ

При разработке настоящего стандарта использованымеждународные стандарты: ИСО 6274-82 «Бетон - Ситовой анализ заполнителей», ИСО6782-82 «Заполнители для бетона - Определение насыпной плотности», ИСО 6783-82«Заполнители крупнозернистые для бетона - Определение плотности частиц и поглощенияводы - Метод гидростатического взвешивания».

В подразделе 4.3 использованы положенияИСО 6274-82 в части требований к набору сит и методике испытания приопределении зернового состава; в подразделах 4.16, 4.18- ИСО 6783-82 в части требований к методике испытания при определении среднейплотности зерен щебня (гравия) и водопоглощения; в подразделе 4.17- ИСО 6782-82 в части требований к методике испытания при определении насыпнойплотности.

ГОСТ 8269.0-97

ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ОТХОДОВПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

МЕТОДЫ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Дата введения 1998-07-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на щебень и гравий[(далее - щебень (гравий)] из плотных горных пород (в том числе попутнодобываемых вскрышных и вмещающих пород и некондиционных отходов горныхпредприятий) и отходов промышленного производства (в том числе из шлаков чернойи цветной металлургии и тепловых электростанций) со средней плотностью зерен от2,0 до 3,0 г/см³, применяемых в качестве заполнителей для тяжелогобетона, а также дорожных и других видов строительных работ, и устанавливаетпорядок выполнения физико-механических испытаний.

Область применения физико-механических испытанийприведена в приложении А.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Используемые в настоящем стандарте ссылки нанормативные документы приведены в приложении Б.

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применены следующие термины ссоответствующими определениями.

Проба -определенное количество материала, отобранное для испытаний от партии горной породы,щебня (гравия).

Точечная проба- проба материала, взятая единовременно из установленных нормативнымидокументами мест партии.

Объединенная проба - проба материала, состоящая из точечных проб и характеризующая партиюв целом.

Лабораторная проба - проба материала, приготовленная из объединенной пробы ипредназначенная для всех лабораторных испытаний, предусмотренных для данноговида, горной породы, щебня (гравия).

Аналитическая проба - проба материала, приготовленная из лабораторной пробыи предназначенная для нескольких видов испытаний. Из аналитической пробыотбирают отдельные навески в соответствии с методикой испытаний. Допускаетсяиспользование одной аналитической пробы для проведения нескольких видовиспытаний, если в процессе предшествующих испытаний другие свойства материалане подвергаются изменению.

4 МЕТОДЫ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

4.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

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

4.1.2 Пробы, образцы и навески в воздушно-сухомсостоянии (состоянии естественной влажности) высушивают до постоянной массы всушильном шкафу при температуре (105±5) °Сдо тех пор, пока разница между результатами двух последовательных взвешиванийбудет не более 0,1 % массы навески. Каждое последующее взвешивание проводятпосле высушивания в течение не менее 1 ч и охлаждения не менее 45 мин.

4.1.3 Образцы горной породы дляиспытаний изготавливают цилиндрической или кубической формы. Линейные размерыобразцов измеряют штангенциркулем с погрешностью до 0,1 мм.

Площадь каждого из оснований образца цилиндрическойформы вычисляют по среднеарифметическому значению двух взаимно перпендикулярныхдиаметров.

Для определения площади нижней и верхней гранейобразца кубической формы определяют среднеарифметические значения длины каждойпары параллельных ребер данной грани.

Высоту образца цилиндрической формы определяют каксреднеарифметическое значение результатов измерений четырех образующихцилиндра, расположенных в четвертях его окружности.

Высоту образца кубической формы определяют каксреднеарифметическое значение результатов измерений четырех вертикальных ребер.

Площадь поперечного сечения образца определяют каксреднеарифметическое значение площадей нижнего и верхнего оснований.

Объем образца определяют как произведение площадипоперечного сечения на высоту.

Грани образцов, к которым прикладывают нагрузкупресса, обрабатывают на шлифовальном станке (круге), при этом должна бытьобеспечена их параллельность. Правильность формы образцов проверяют стальнымугольником, измеряя линейкой или щупом образовавшийся просвет, величинакоторого не должна превышать 2 мм на 100 мм грани образца.

4.1.4 Результаты испытаний рассчитывают с точностью довторого знака после запятой, если не даны другие указания относительно точностивычисления.

4.1.5 В качестве норм точности результатов испытанийиспользуют ошибку повторяемости R_max,характеризующую возможные расхождения между результатами испытаний одногоматериала одним методом в одной лаборатории.

Для вычисления ошибки повторяемости используют неменее 20 пар результатов испытаний в данной лаборатории за последнее время.

Среднеквадратическую (стандартную) ошибкуповторяемости S_nопределяют поформуле

S_n = 0,886,                                                        (1)

где - среднийразмах по всем парам параллельных результатов испытаний.

Средний размах  определяют по формуле

,                                                             (2)

гдеR_i -абсолютное значение разности между результатами параллельных испытаний i-той пары (размах);

n - общее число пар результатов испытаний (n ł 20).

Размах Rопределяют по формуле

R_i = X_1i- X_2i,                                                          (3)

гдеX_1i и X_2i -соответственно первый и второй результаты испытаний в i-й паре.

Правильность определения единичных результатовиспытаний оценивают по расхождению между двумя параллельными результатамииспытаний R_maxпри доверительной вероятности 95 %, которое определяют по формуле

.                                                   (4)

Значения S_n и R_max длясоответствующего метода испытаний зависят от конкретной величины результатовиспытаний. При попадании результатов испытаний в смежные интервалы для данногометода испытаний R_max принимают каксреднеарифметическое значение величин расхождений.

4.1.6 Для определения зерновогосостава отдельных фракций щебня (гравия) должны применяться сита с круглыми иликвадратными отверстиями на круглых или квадратных обечайках с диаметром илистороной не менее 300 мм. Стандартный набор сит для щебня (гравия) КСИ долженвключать сито с квадратными отверстиями размером 1,25 мм по ГОСТ 6613 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) ммследует применять проволочные кольца-калибры различного диаметра в зависимостиот ожидаемой крупности щебня (гравия): 90; 100; 110; 120 мм и более.

4.1.7 При определении показателейкачества смеси фракций испытывают отдельно каждую фракцию и определяютсредневзвешенное значение определяемого показателя в соответствии с содержаниемфракции в смеси по формуле

,                                                    (5)

гдех₁, х₂, ..., х_п - значенияопределяемого показателя;

а₁, а₂, ..., а_п - содержание данной фракции, %.

4.1.8 Испытания на сжатиеобразцов горной породы или щебня (гравия) на дробимость в цилиндре должныпроводиться на гидравлических прессах по ГОСТ 28840 .

Предельная нагрузка пресса Р_max должна быть такой, чтобы ожидаемое значениемаксимального усилия в процессе испытания укладывалось на шкале пресса от 0,3до 0,8 Р_max.

4.1.9 Температура помещения, в котором проводятиспытания, должна быть (20±5) °С. Перед началомиспытания горная порода, щебень (гравий) и вода должны иметь температуру,соответствующую температуре воздуха в помещении.

4.1.10 Воду для проведения испытаний применяют по ГОСТ23732, если в стандарте не даны указания по использованию дистиллированнойводы или других жидкостей.

4.1.11 При использовании в качестве реактивов опасных(едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности,изложенными в нормативных и технических документах на эти реактивы.

4.1.12 Для испытаний (измерений) допускаетсяиспользование аналогичного импортного оборудования.

Применяемые для испытаний средства измерений ииспытательное оборудование, в том числе импортного производства, должны бытьповерены, откалиброваны и аттестованы по ГОСТ 8.513, ГОСТ 8.326,ГОСТ 24555.

Нестандартные средства контроля должны пройтиметрологическую аттестацию в соответствии с требованиями ГОСТ 8.326.

4.2 ОТБОР ПРОБ

4.2.1 Пробы отбирают с целью проведения приемочногоконтроля на предприятии (карьере)-изготовителе, входного контроля напредприятии-потребителе, а также для определения свойств горных пород иполучаемых из них щебня и гравия при геологической разведке.

4.2.2 Если в правилах приемки конкретного видапродукции не предусмотрен иной порядок отбора проб, то при приемочном контролена предприятии-изготовителе отбирают точечные пробы, из которых путемсмешивания получают одну объединенную пробу от сменной продукции каждойтехнологической линии.

4.2.3 Отбор точечных проб с технологических линий,транспортирующих продукцию на склад или непосредственно в транспортныесредства, осуществляют путем пресечения потока материала на ленточном конвейереили в местах перепада потока материала с помощью пробоотборника или вручную.

При ручном способе пробы отбирают на перепаде потокаматериала с помощью ручного пробоотборника или с ленты конвейера совком илисовковой лопатой при его остановке.

Места отбора проб выбирают для каждого предприятия взависимости от условий технологического процесса и соблюдения требованийтехники безопасности.

4.2.4 Точечные пробы отбираютчерез каждый час. Интервал отбора точечных проб при ручном отборе может бытьувеличен, если предприятие-изготовитель выпускает продукцию стабильногокачества.

Для установления допустимого интервала отбора пробежеквартально определяют коэффициент вариации показателей зернового состава исодержания пылевидных и глинистых частиц в течение смены. Для этого отбираютчерез каждые 15 мин в течение смены точечные пробы массой не менее указанной в 4.2.5.Определяют зерновой состав (полный остаток на контрольном сите с отверстиямидиаметром D и содержание зерен размеромменее d, равное разности между 100 % и полным остатком наконтрольном сите с отверстиями диаметром d), содержание пылевидных и глинистых частиц иопределяют среднеарифметическое значение показателя  и коэффициентавариации V каждого показателя поформулам:

,                                                                     (6)

,                                                               (7)

гдеX_i - результатиспытания точечной пробы;

 -среднеарифметическое значение показателя;

п - числоиспытаний.

В зависимости от полученного значения коэффициентавариации устанавливают следующие интервалы отбора точечных проб в течениесмены:

2 ч - для коэффициента вариации св. 10 до 15 %;

3 ч -    »          »                 »                        до 10 %.

4.2.5Масса точечной пробы должна быть не менее:

2,5 кг - для щебня(гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 10 мм и менее;

5,0 кг - для щебня (гравия) с наибольшим номинальнымразмером зерен 20 мм и более.

Примечания

1 Если при использовании для отбора пробмеханического пробоотборника масса точечной пробы окажется меньше указанногозначения, то необходимо увеличить число отбираемых проб.

2 При увеличении интервала отбора проб,указанного в 4.2.4,масса отбираемой точечной пробы должна быть увеличена:

при интервале 2 ч - в два раза;

при интервале 3 ч - в четыре раза.

При ручном отборе пробточечную пробу массой не более 10 кг отбирают частями с интервалом не более 1мин.

4.2.6 После отбора точечные пробыобъединяют, тщательно перемешивают и перед отправкой в лабораторию сокращаютметодом квартования. Для квартования пробы (после ее перемешивания) конусматериала разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящимичерез центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу.Последовательным квартованием сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. дополучения такой массы пробы, которая была бы представительной для усредненногокачества всей партии, но не менее указанной в таблице 1.

4.2.7 Масса лабораторной пробы при приемочном контролена предприятии (карьере)-изготовителе должна быть не менее указанной в таблице 1.

Таблица 1

Указанную пробу используют для всех испытаний,предусмотренных при приемочном контроле.

4.2.8 При входном контроле точечные пробы щебня(гравия) отбирают от проверяемой партии при разгрузке железнодорожных вагонов,судов или автомобилей в соответствии с требованиями ГОСТ8267.

4.2.9 При арбитражной проверке качества щебня (гравия)на складах точечные пробы отбирают с помощью совка или совковой лопаты вместах, расположенных по всей поверхности склада, со дна выкопанных лунокглубиной 0,2-0,4 м. Лунки должны размещаться в шахматном порядке. Расстояниемежду лунками не должно превышать 10 м.

4.2.10 При проведении ведомственного контроля игосударственного надзора за качеством продукции на проверяемых технологическихлиниях отбирают в течение смены точечные пробы и получают объединенную пробу всоответствии с 4.2.4-4.2.6.

При неудовлетворительных результатах испытаний этойпробы отбирают таким же способом вторую объединенную пробу. Принеудовлетворительных результатах испытаний второй пробы партия бракуется.

При удовлетворительных результатах испытаний второйпробы отбирают и испытывают третью пробу, результаты испытаний которой являютсяокончательными. Оценку качества щебня (гравия) проводят по двум положительнымрезультатам, полученным последовательно.

4.2.11 При проведении периодических испытаний,предусмотренных приемочным контролем, а также при входном контроле и приопределении свойств горных пород и получаемых из них щебня и гравия пригеологической разведке масса лабораторной пробы должна обеспечивать проведениевсех предусмотренных стандартом испытаний, при этом масса лабораторной пробыдолжна быть не менее чем в два раза больше суммарной массы, необходимой дляпроведения испытаний.

4.2.12 Для каждого испытания из лабораторной пробыквартованием готовят аналитическую пробу. Из аналитической пробы отбираютнавески в соответствии с методикой испытаний.

4.2.13 На каждую лабораторную пробу, предназначаемуюдля периодических испытаний, в центральной лаборатории объединения или вспециализированной лаборатории, а также для контрольных испытаний у потребителясоставляют 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, чтобымасса и свойства материалов не изменялись до проведения испытаний.

Каждую пробу снабжают двумя этикетками с обозначениемпробы. Одну этикетку помещают внутрь упаковки, другую - на видном местеупаковки.

При транспортировании должна быть обеспеченасохранность упаковки от механического повреждения и намокания.

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА

4.3.1 Зерновой состав щебня (гравия) определяют путемрассева пробы на стандартном наборе сит.

4.3.2 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита и проволочные круглые калибры с отверстиями,соответствующими номинальным размерам зерен данной фракции: 1,25Д; Д,0,5(Д+d), d, а также 2,5 и 1,25 мм.

(Поправка, 2002 г.)

4.3.3 Порядок подготовки и проведения испытания

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

Пробу просеивают ручным или механическим способомчерез сита с отверстиями указанных выше размеров, собранные последовательно вколонку, начиная снизу с сита с отверстиями наименьшего размера, при этомтолщина слоя щебня (гравия) на каждом из сит не должна превышать наибольшегоразмера зерен щебня (гравия).

Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобыпри контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 минчерез него проходило не более 0,1 % общей массы просеиваемой пробы. Примеханическом просеивании его продолжительность для применяемого прибораустанавливают в соответствии с указанным выше условием.

При ручном просеивании допускается определятьокончание просеивания следующим способом: каждое сито интенсивно трясут надлистом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом не наблюдаетсяпадение зерен щебня (гравия).

4.3.4 Обработка результатов испытания

По результатам просеивания определяют частный остатокна каждом сите а_i, %,по формуле

,                                                            (8)

гдет_i - масса остатка наданном сите, г;

т - массапробы, г.

Определяют полные остатки на каждом сите в процентахмассы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех ситах сбольшими размерами отверстий.

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

Рассев несортированного щебня (гравия), а такжепесчано-гравийной смеси производят с применением полного набора стандартных ситв соответствии с 4.1.6 в порядке, установленном в 4.3.3.

При испытании гравия, загрязненного глиной, рассевпроизводят после предварительной промывки с определением содержания пылевидныхи глинистых частиц по 4.5. Содержание пылевидных и глинистых частицвключают при расчете результатов рассева в массу частиц, проходящих через ситос размером отверстий 1,25 мм.

4.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДРОБЛЕНЫХ ЗЕРЕН В ЩЕБНЕИЗ ГРАВИЯ

Содержание дробленых зерен в щебне из гравия оцениваютколичеством зерен, поверхность которых околота более чем наполовину.

4.4.1 Средства контроля

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Лупа минералогическая по ГОСТ 25706.

4.4.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Из лабораторной пробы от каждой фракции испытываемогощебня берут аналитические пробы массой не менее:

0,25 кг - для щебня размером фракции от 5(3) до 10 мм;

1,0 кг -       то же  св.10 до 20 мм;

5,0 кг -       »         св.20 до 40 мм;

10,0 кг -     »         св.40 мм.

Пробу в воздушно-сухом состоянии просеивают через ситас отверстиями размерами, равными D и d, ивзвешивают остаток на сите с отверстиями, равными d.

Визуальным осмотром (применяя в необходимых случаяхлупу) определяют дробленые зерна, поверхность которых околота более чемнаполовину.

4.4.3 Обработка результатов испытания

Дробленые зерна взвешивают и определяют их содержание Щ,%, с точностью до 1 % по формуле

,                                                          (9)

гдеm₁ -масса дробленых зерен, г;

т - массаостатка на сите с отверстиями, равными d, г.

4.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПЫЛЕВИДНЫХ И ГЛИНИСТЫХ ЧАСТИЦ

4.5.1 Метод отмучивания

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

4.5.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сосуд для отмучивания (рисунок 1) или цилиндрическоеведро высотой не менее 300 мм с сифоном.

Рисунок 1 - Сосуд для отмучивания

4.5.1.2 Порядокподготовки и проведения испытания

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

Пробу щебня (гравия) помещают в сосуд для отмучиванияили ведро, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в такомсостоянии до полного размокания глинистой пленки (определяется визуально) назернах 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 воды над щебнем была 200мм; содержимое сосуда перемешивают деревянной мешалкой и оставляют в покое на 2мин. Через 2 мин сливают полученную суспензию. При сливе суспензии необходимооставлять слой ее над щебнем (гравием) высотой не менее 30 мм.

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

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

Из ведра суспензию сливают с помощью сифона, конецкоторого должен быть на расстоянии не менее 30 мм от поверхности щебня(гравия).

После окончания отмучивания промытую пробу высушиваютдо постоянной массы.

4.5.1.3 Обработка результатов испытания

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

,                                                      (10)

гдет - первоначальная масса пробы, г;

m₁ -масса пробы после отмучивания, г.

4.5.2 Пипеточный метод

Содержание пылевидных и глинистых частиц определяютпутем выпаривания отобранной пипеткой пробы суспензии, полученной при промывкещебня (гравия), и взвешивания остатка.

4.5.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Сосуд цилиндрический с двумя метками (поясами) навнутренней стенке, соответствующими объему 5 и 10 л.

Сосуд цилиндрический без меток.

Шкаф сушильный.

Сита с отверстиями размером 3 или 5 и 0,315 мм.

Цилиндры металлические вместимостью до 1000 мл сосмотровым окном (рисунок 2) - 2 шт.

Пипетка мерная металлическая вместимостью 50 мл(рисунок 2).

Чашка или стакан для выпаривания по ГОСТ 9147.

Пикнометр по ГОСТ 22524.

1 - цилиндр; 2 -пипетка; 3 - метка на цилиндре (1000 мл), 4 - уровень суспензии вцилиндре; 5 - опорная крышка пипетки

Рисунок2 - Металлический цилиндр имерная пипетка

Поправка ИУС 1-2004 .

4.5.2.2Порядок подготовки и проведения испытания

Аналитическую пробу щебня (гравия) массой не менее 5кг, высушенную до постоянной массы, взвешивают, помещают в сосуд без меток изаливают 4,5 л воды, оставляя около 500 мл воды для последующего ополаскиванияведра.

Залитый водой щебень (гравий) выдерживают в воде 10 -15 мин, перемешивая несколько раз деревянной мешалкой, после чего тщательноотмывают его в той же воде от приставших к зернам глинистых частиц. Затемсодержимое сосуда осторожно выливают на два сита: верхнее - с отверстиямидиаметром 3 или 5 мм, нижнее - с сеткой № 0315, поставленные на второе ведро сметками. Суспензии в сосуде с метками дают отстояться и осторожно сливаютосветленную воду в первый сосуд. Слитой водой вторично промывают щебень(гравий) на ситах над сосудом с метками, после чего первое ведро ополаскиваютоставленной водой и эту воду сливают также во второй сосуд. При этом используюттакое количество оставленной воды, чтобы уровень суспензии во втором сосуде непревышал метки 5 л.

Если объем суспензии меньше 5 л, то в нее добавляютводу, доводя объем точно до 5 л (до отметки).

После этого суспензию тщательно перемешивают в сосудеи немедленно наполняют ею два металлических цилиндра вместимостью до 1000 мл.Уровень суспензии в каждом цилиндре должен соответствовать метке на смотровомокне.

Суспензию в каждом цилиндре перемешивают стекляннойили металлической палочкой и несколько раз опрокидывают их, закрывая крышкой,для лучшего перемешивания.

После перемешивания оставляют цилиндр в покое на 1,5мин. За 5 - 10 с до окончания этого срока в цилиндр опускают мерную пипеткутак, чтобы опорная крышка пипетки опиралась на верхний обод цилиндра, при этомниз воронки пипетки будет находиться на уровне отбора суспензии - 190 мм отповерхности. По истечении 5 - 10 с открывают трубку пипетки и после еезаполнения закрывают трубку пальцем, извлекают пипетку из цилиндра и, открывтрубку, выливают содержимое пипетки в предварительно взвешенные чашку илистакан. Наполнение пипетки контролируют по изменению уровня суспензии всмотровом окне.

Суспензию в чашке (стакане) выпаривают в сушильномшкафу при температуре (105±5) °С. Чашку (стакан) состатком порошка взвешивают с погрешностью до 0,1 г. Аналогично отбирают иобрабатывают пробу из второго цилиндра.

4.5.2.3 Обработка результатов испытания

Содержание пылевидных и глинистых частиц П, %по массе, вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле

,                                                     (11)

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

m₁ -масса чашки или стакана для выпаривания суспензии, г;

т₂ -масса чашки или стакана с остатком порошка после выпаривания суспензии, г.

Примечания

1 В случае испытания сильно загрязненногопылевидными и глинистыми частицами щебня (гравия) объем воды для промывки берутравным 10 л. Соответственно увеличивают до 10 л объем суспензии в ведре сметками. При этом определяют по формуле

,                                                                   (12)

2 Вместо металлических цилиндров со смотровымокном и специальной пипетки допускается применять стеклянные мерные цилиндрывместимостью 1 л по ГОСТ 1770 и стеклянную пипетку вместимостью 50 мл по ГОСТ29227 или ГОСТ 29228, которую опускают в цилиндр на глубину 190 мм.

3 Допускается массу остатка порошка послевыпаривания суспензии т₂ ‑ m₁определять поплотности суспензии по формуле

,                                                          (13)

где т₃ - масса пикнометра с суспензией, г;

т₄ - масса пикнометра с водой, г;

r- плотность суспензии, г/см³ (принимается равной 2,65 г/см³).

Результаты определения массыостатка порошка после выпаривания суспензии вносят в формулу (11) или(12).

4.5.3 Метод мокрого просеивания

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

4.5.3.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Сосуд для получения суспензии или цилиндрическое ведровысотой не менее 300 мм с сифоном.

Противень.

Шкаф сушильный.

Сита с сетками № 1,25 и 0,05 по ГОСТ6613.

4.5.3.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Подготовку к испытанию проводят по 4.5.1.2.

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

Полученную суспензию осторожно сливают с помощьюсифона на набор сит. Щебень (гравий), оставшийся в сосуде, промывают водой иобразовавшуюся суспензию также сливают на набор сит. Процесс повторяют до техпор, пока вода не станет прозрачной. После этого щебень (гравий), находящийся всосуде для промывки, соединяют с частицами, оставшимися на обоих ситах, ивысушивают на противне в сушильном шкафу до постоянной массы.

4.5.3.3 Обработка результатов испытания

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

,                                                      (14)

гдет - масса пробы до промывки, г;

m₁ -масса пробы после промывки, г.

4.5.4 Ускоренный фотоэлектрический метод

Метод основан на сравнении степени прозрачности чистойводы и суспензии, полученной при промывке щебня (гравия).

4.5.4.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Прибор фотоэлектрический типа КЗМ (КЗМ-4нм, КЗМ-7) сотносительной погрешностью измерения не более 10 % (изготавливается опытнымзаводом института «Гипрожелдорстрой»).

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илабораторные по ГОСТ 24104.

Сосуд без меток.

Шкаф сушильный.

Чашка или стакан по ГОСТ 9147.

Секундомер.

4.5.4.2 Порядок подготовки и проведения испытания

До проведения измерений прибор типа КЗМ должен бытьоткалиброван по воде, используемой для испытания, в соответствии с инструкциейпо его эксплуатации.

Суспензию приготавливают по 4.5.2.2 или по следующейускоренной методике. От аналитической пробы щебня (гравия) массой не менее 5кг, высушенной до постоянной массы, после ее усреднения отбирают две навескимассой по 1 кг каждая. Навеску помещают в сосуд и заливают 5 л водытемпературой (20±5)°С.Залитый водой щебень (гравий) непрерывно перемешивают деревянной мешалкой втечение 2 мин или оставляют для размокания пылевидных и глинистых частиц на 40мин.

По истечении 40 мин крупные фракции щебня (гравия)извлекают с помощью совка с отверстиями, входящего в комплект КЗМ, дополнительнопромывая материал в верхних слоях суспензии.

Полученную суспензию перемешивают в течение 1 мин ичерез 30 с после окончания перемешивания отбирают пробу суспензии пипеткой,входящей в комплект КЗМ. Для этого трубку пипетки закрывают пальцем, погружаютпипетку до верхней поверхности ее крышки (глубина погружения 60 мм) в суспензиюи открывают трубку пипетки. Через 5 - 6 с снова закрывают пальцем трубкупипетки и выливают содержимое пипетки в измерительную кювету прибора.Фотоэлектрическое измерение проводят согласно инструкции по эксплуатацииприбора КЗМ.

Отбор пробы суспензии и фотоэлектрическое измерениеповторяют еще раз, перемешивая суспензию в течение 10 с перед отбором пробы.

4.5.4.3 Обработка результатов испытания

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

П = КП_ср,                                                                (15)

гдеК - переводной коэффициент, определяемый по 4.5.4.4;

П_ср - среднеарифметическое значениефотоэлектрических измерений для двухпроб.

4.5.4.4 Определение переводного коэффициента К

Значение переводного коэффициента устанавливаютэкспериментально для щебня (гравия) каждого предприятия (карьера)-изготовителяи проверяют при изменении свойств горной породы, но не реже одного раза в год.

Для установления значения переводного коэффициента Киспытывают две пробы щебня (гравия). Суспензию, полученную промывкой каждойпробы щебня (гравия), испытывают на приборе КЗМ, проведя 10 измерений по 4.5.4.2.После каждого измерения суспензию из кюветы прибора КЗМ сливают в лоток,входящий в комплект прибора КЗМ. Содержание пылевидных и глинистых частицопределяют выпариванием в лотке суспензии, полученной после десятифотоэлектрических измерений.

Значение переводного коэффициента Кi для каждой испытываемой пробы щебня (гравия)определяют по формуле

,                                                                 (16)

гдеm₁ - масса лотка для выпаривания суспензии, г;

т₂ -масса лотка с осадком после выпаривания суспензии, г;

V - вместимостьпипетки, указанная в паспорте прибора КЗМ, мл;

П -среднеарифметическое значение десяти фотоэлектрических измерений содержанияпылевидных и глинистых частиц.

Если для двух параллельных проб щебня (гравия)отношение значения большего переводного коэффициента к меньшему , то значение переводного коэффициента определяют по формуле

,                                                           (17)

где- сумма последних (десятых) показаний прибора КЗМ по каждойиз двух испытываемых проб щебня (гравия), ;

 - сумма первых показаний прибора КЗМ покаждой из двух испытываемых проб щебня (гравия), ;

К₁, К₂ - переводные коэффициенты для первой и второй проб,определенные по формуле (16).

Если отношение  более 1,2 для двухпроб щебня (гравия), определение содержания пылевидных и глинистых частицфотоэлектрическим методом не допускается.

Если отношение  находится в пределахот 1,10 до 1,15, то проводят испытание третьей пробы.

Если отношение  находится в пределахсв. 1,15 до 1,20, то проводят испытание четвертой пробы. Значение переводногокоэффициента К для каждой испытываемой пробы определяют по формуле

,                                                    (18)

4.5.5 Определение содержания глинистых частиц в щебне(гравии) по расходу красителя (факультативный метод)

Метод основан на определении расхода красителя,адсорбирующегося на поверхности глинистых частиц в суспензии, полученной отпромывки щебня (гравия). Расход красителя является косвенным показателемсодержания глинистых частиц.

4.5.5.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Сосуд для отмучивания по 4.5.1.1 (рисунок 1).

Цилиндры стеклянные вместимостью 100 мл по ГОСТ23932.

Мешалка для перемешивания растворов марки 022 СЗ(изготовитель - Усманский завод).

Секундомер.

Стеклянные палочки диаметром 8 мм, длиной 250 - 300мм.

Фильтры бумажные средней зернистости по ГОСТ 12026.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Краситель фиолетовый (основной) по ГОСТ 22698.

4.5.5.2 Порядок подготовки к испытанию

До проведения испытания приготавливают 1 %-ный растворфиолетового красителя. Для этого порошок красителя массой 5 г вводят в 0,5 лдистиллированной воды в одну из стеклянных емкостей механической мешалки.Емкость закрывают резиновой пробкой и вставляют в зажимное устройство. Зажимныевинты закручивают до упора, чтобы при вращении мешалки емкость не выпала и небыло утечки жидкости. Раствор перемешивают 15 мин, что обеспечивает полноерастворение порошка красителя в воде. Полученный раствор переливают в емкостьиз темного стекла с плотно притертой пробкой. Хранят раствор в темном месте,срок хранения не более 1 месяца.

Суспензию от промывки щебня (гравия), приготовленнуюпо 4.5.2.2и 4.5.2.3,тщательно перемешивают в ведре и немедленно наполняют ею две мерные колбывместимостью 0,5 л каждая. Суспензию, не допуская потерь, переливают встеклянную емкость механической мешалки.

4.5.5.3 Порядок проведения испытания

Мерной пипеткой отбирают 1, 2 и 3 мл растворафиолетового красителя в зависимости от загрязненности щебня (гравия): присодержании пылевидных и глинистых частиц до 1 % - пипеткой вместимостью 1 мл,св. 1 до 3 % - 2 мл, св. 3 % - 3 мл. Раствор вводят в одну емкость ссуспензией, а затем содержимое емкости перемешивают с помощью мешалки. Времяперемешивания суспензии с раствором красителя в мешалке: при содержаниипылевидных и глинистых частиц до 1 % - 5 мин, св. 1 до 3 % - 10 мин, св. 3 % -15 мин.

По истечении указанного срока перемешивания емкостивынимают из мешалки, снимают пробку и устанавливают на столе. С помощьюстеклянной палочки отбирают 5 контрольных капель - проб суспензии и наносят нафильтровальную бумагу. От каждой капли на фильтровальной бумаге образуетсяпятно, вид которого зависит от того, поглощается ли вводимый в суспензиюкраситель полностью глинистыми частицами или, при их насыщении, остается всвободном состоянии. До наступления полного насыщения глинистые частицы, окрашиваясьв фиолетовый цвет, образуют темное пятно с четким контуром: при насыщенииглинистых частиц красителем вокруг пятна образуется фиолетовый ореол изсвободного красителя. Если пятно имеет четкий контур, в емкость с опробованнойсуспензией вводят следующую дозу раствора красителя, соответствующую по объемупервой, и перемешивают. Введение доз раствора красителя в суспензию,перемешивание в мешалке и отбор проб-капель производят до того момента, когдавокруг контрольных пятен на фильтровальной бумаге проявится контур - ореолфиолетового оттенка.

При опробовании суспензии из второй емкостипервоначальный расход красителя рекомендуется назначать в пределах 0,5 отполученного общего расхода красителя по первой пробе, но не более 10 мл а далеевводить минимальные дозы, зависящие от загрязненности щебня (гравия), допоявления контура фиолетового цвета вокруг контрольного пятна.

4.5.5.4 Обработка результатов испытания

Количество 1 %-ного раствора красителя К_p,необходимое для полного покрытия молекулами красителя глинистых частиц(предельной адсорбции), в пересчете на 1000 г щебня (гравия) определяют поформуле

,                                                            (19)

гдеK_p - предельныйрасход красителя, мл/кг;

V_к1, V_к2 - расход раствора красителя соответственно для первойи второй стеклянных емкостей мешалки, мл;

m - масса навески щебня (гравия), т = 5 кг;

а -соотношение между полным объемом суспензии (10 л) и объемом, необходимым дляиспытания (0,5 л), а = 20.

Щебень (гравий) по содержанию глинистых частицсчитается пригодным для строительных работ без проведения дополнительныхисследований, если расход раствора красителей не превышает значений,приведенных в таблице 2.

Таблица 2

4.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГЛИНЫ В КОМКАХ

Содержание глины в комках в щебне (гравии) определяютпутем отбора из проб каждой фракции частиц, отличающихся пластичностью.

4.6.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита с круглыми отверстиями диаметром 5 (3), 10, 20,40 и 80 (70) мм.

Лупа.

4.6.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Аналитические пробы щебня (гравия) готовят путемрассева лабораторной пробы на ситах стандартного набора или берут из остатковна ситах, полученных рассевом пробы при определении зернового состава. Массупроб принимают по 4.4.2.

Каждую аналитическую пробу щебня (гравия), высушеннуюдо постоянной массы, насыпают тонким слоем на металлический лист и увлажняют спомощью пипетки. Из пробы выделяют комки глины, отличающиеся пластичностью отзерен щебня (гравия), применяя в необходимых случаях лупу.

Выделенные комки глины высушивают до постоянной массыи взвешивают.

4.6.3 Обработка результатов испытания

Содержание комков глины в каждой пробе щебня (гравия) П_гл,%, определяют по формуле

,                                                     (20)

гдеm - масса аналитической пробы щебня (гравия), кг;

m₁ -масса глины в комках, высушенной до постоянной массы, кг.

Содержание комков глины в смеси фракций вычисляют всоответствии с 4.1.7.

4.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЗЕРЕН ПЛАСТИНЧАТОЙ(ЛЕЩАДНОЙ) И ИГЛОВАТОЙ ФОРМ

4.7.1 Метод визуальной разборки

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

4.7.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шаблон передвижной (рисунок 3) или штангенциркуль по ГОСТ 166.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Рисунок 3 - Передвижной шаблон

4.7.1.2 Порядок подготовки ипроведения испытания

Из лабораторной пробы от каждой фракции испытываемогощебня (гравия) берут аналитические пробы массой по 4.4.2.

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) или игловатойформы определяют отдельно для каждой фракции щебня (гравия).

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

Аналитическую пробу взвешивают и из нее выбираютзерна, толщина которых меньше длины в три раза и более.

Соотношение размеров зерен определяют при помощипередвижного шаблона или штангенциркуля. При использовании шаблона измеряемоезерно вкладывают наибольшим размером между губками, положение шаблона фиксируютстопорным винтом и измеряют размер зерна, затем зерно пропускают наименьшимразмером между губками шаблона, установленными на расстоянии в три разаменьшем. Если зерно пройдет между губками, то его относят к зернам пластинчатойили игловатой формы. Зерна пластинчатой и игловатой форм взвешивают.

4.7.1.3 Обработка результатов испытания

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

,                                                  (21)

гдет - масса аналитической пробы, г;

т₁ -масса зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм, г.

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатойформ в смеси фракций определяют в соответствии с 4.1.7.

4.7.2 Определение на щелевидных ситах

Метод основан на просеивании щебня (гравия) черезщелевидные сита.

4.7.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Набор щелевидных сит, изготовленных из листовогопроката по ГОСТ19904, в соответствии с таблицей 3 на круглых или квадратныхобечайках с диаметром или стороной не менее 300 мм.

4.7.2.2 Порядок подготовки и проведения испытания

От каждой фракции испытываемого щебня (гравия) берутаналитическую пробу массой по 4.4.2.

Пробу каждой фракции просеивают через щелевидные ситас отверстиями согласно таблице 3.

Таблица 3

В миллиметрах

Зерна, прошедшие через щелевидное сито, относят кпластинчатым и игловатым.

4.7.2.3 Обработка результатов испытания

Содержание в каждой фракции щебня (гравия)пластинчатых и игловатых зерен П_пл, %, определяют поформуле (21).

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатойформ в смеси фракций определяют в соответствии с 4.1.7.

4.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДРОБИМОСТИ

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

4.8.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Пресс гидравлический с максимальным усилием до 500 кНпо ГОСТ28840.

Цилиндры стальные с внутренними диаметрами 75 и 150 мми высотой соответственно 75 и 150 мм со съемным дном и плунжером (рисунок 4).

Дробилка щековая лабораторная марки ДЛЩ 60´100.

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Сито с сеткой № 2,25 по ГОСТ6613.

Шкаф сушильный.

Сосуд для насыщения щебня (гравия) водой.

Цилиндр

Съемное дно

Плунжер

В миллиметрах

Рисунок 4 - Цилиндры стальные

4.8.2 Порядок подготовки к испытанию

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двухили более смежных фракций, исходный материал рассеивают на стандартные фракциии 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 ситес отверстиями размером, равным d, отбирают две аналитические пробы массой не менее 0,5кг каждая при испытании в цилиндре диаметром 75 мм и не менее 4 кг - прииспытании в цилиндре диаметром 150 мм. Щебень (гравий) крупнее 40 ммпредварительно дробят и испытывают фракции св. 10 до 20 мм или св. 20 до 40 мм.

При одинаковом петрографическом составе щебня (гравия)фракции св. 20 до 40 мм и св. 40 до 70 мм прочность последней допускаетсяхарактеризовать результатами испытаний 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 состояниивысушивают до постоянной массы, а для испытания в насыщенном водой состояниипогружают в воду на 2 ч.

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

4.8.3 Порядок проведения испытания

При определении марки щебня (гравия) применяют цилиндрдиаметром 150 мм. Для приемочного контроля качества щебня (гравия) фракции от 5до 1.0 мм и св. 10 до 20 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм.

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

Увеличивая силу нажатия пресса на 1 - 2 кН (100 - 200кгс) в секунду, доводят ее при испытании щебня (гравия) в цилиндре диаметром 75мм до 50 кН (5000 кгс), при испытании в цилиндре диаметром 150 мм - до 200 кН(20000 кгс).

После сжатия испытываемую пробу высыпают из цилиндра ивзвешивают. Затем ее просеивают в зависимости от размера испытываемой фракциичерез сито с отверстиями размером:

1,25 мм - для щебня (гравия) размером фракции от 5 до10 мм;

2,5 мм -                      то же                                       св.10 до 20 мм;

5,0 мм -                         »                                           св.20 до 40 мм.

Остаток щебня (гравия) на сите после просеиваниявзвешивают. При испытании щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии навескуна сите тщательно промывают водой и удаляют поверхностную влагу с зерен щебня(гравия) мягкой влажной тканью.

4.8.4 Обработка результатов испытания

Дробимость Др, %, определяют с точностью до 1 % поформуле

,                                                  (22)

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

m₁ -масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндрепробы щебня (гравия), г.

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смесифракций, дробимость определяют в соответствии с 4.1.7.

4.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЗЕРЕН СЛАБЫХ ПОРОД ВЩЕБНЕ (ГРАВИИ) И СЛАБЫХ РАЗНОСТЕЙ В ГОРНОЙ ПОРОДЕ

4.9.1 Определение содержания зеренслабых пород

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

4.9.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Индикатор прочности камня механический типа Т-3(рисунок 5).

Лупа минералогическая по ГОСТ 25706.

Игла стальная по ГОСТ 8030 и игла алюминиевая изпроволоки по ГОСТ 14838.

Молоток столярный типа МСТ-3 по ГОСТ 11042.

1 - манометр; 2 - гидравлическая мессдоза; 3 - верхнийзуб; 4 - нижний зуб; 5 - диск винтового механизма; 6 - щелевой упор; 7 - корпусприбора

Рисунок 5 - Механический индикаторпрочности камня (Т-3)

4.9.1.2 Порядок подготовки киспытанию

От каждой фракции щебня (гравия) берут аналитическуюпробу массой по 4.4.2.

Пробу высушивают до постоянной массы.

Содержание в щебне (гравии) зерен слабых породопределяют отдельно для каждой фракции щебня (гравия).

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

4.9.1.3 Порядок проведения испытания

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

При выделении зерен слабых пород руководствуютсяследующими отличительными признаками: зерна слабых пород легко разламываютсяруками и разрушаются легкими ударами молотка. При царапании иглой поповерхности зерна остается след (на поверхности зерен изверженных иметаморфических пород оставляет след стальная игла, на поверхности зереносадочных карбонатных пород - алюминиевая).

Кроме того, слабые зерна карбонатных пород обычноимеют скатанную форму.

В целях уточнения содержания зерен слабых пород вщебне допускается использование механического индикатора прочности камня типаТ-3.

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

Каждое выделенное при разборке пробы щебнясомнительное по прочности зерно вставляют клиновидным концом между зубьямиприбора до щелевого упора. После этого вращением диска винтового механизмаприбора сжимают зубья и «откусывают» кусочек камня. По контрольной стрелкеманометра определяют предел прочности камня. Шкала манометра градуирована дляслучая применения упора со щелью шириной 4,2 мм; при применении упора со щелью2,9 мм показания манометра удваивают.

Для перехода от показаний прибора к пределу прочностипри сжатии предварительно устанавливают переходной коэффициент по даннымиспытания зерен щебня механическим индикатором Т-3 и определяют прочность образцовпороды правильной формы сжатием на прессе.

4.9.1.4 Обработка результатов испытания

Выделенные из пробы зерна слабых пород взвешивают иопределяют их содержание Х_сл, %, по формуле

,                                                       (23)

гдеm - масса аналитической пробы, г;

m₁ -масса зерен слабых пород, г.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смесифракций, содержание зерен слабых пород определяют в соответствии с 4.1.7.

4.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ В ПОЛОЧНОМ БАРАБАНЕ

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

4.10.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Барабан полочный диаметром 700, длиной 500 мм,снабженный на внутренней поверхности полкой шириной 100 мм (рисунок 6).

Шары стальные или чугунные диаметром 48 мм, массой(405±10)г каждый - 12 шт.

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Сито с сеткой № 1,25 по ГОСТ6613.

4.10.2 Порядок подготовки к испытанию

Испытываемый щебень (гравий) не должен содержатьпылевидных 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 и св.20 до 40 мм в состоянии естественной влажности просеивают через два сита сотверстиями размерами, соответствующими наибольшему D и наименьшему d номинальным размерам зерен данной фракции. Из остаткана сите с отверстиями размером d отбираютдве аналитические пробы по 5 кг с предельной крупностью зерен до 20 мм и двепробы по 10 кг фракции св. 20 до 40 мм.

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

В случае одинакового петрографического состава фракцийщебня (гравия) св. 20 до 40 и св. 40 до 70 мм истираемость последнейдопускается характеризовать результатами испытаний фракции св. 20 до 40 мм.

1 - станина; 2 - двигатель; 3 - барабан; 4 - полкабарабана

Рисунок 6 - Полочный барабан

4.10.3 Порядок проведения испытания

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

Число чугунных или стальных шаров и общее числооборотов барабана в процессе одного испытания щебня (гравия) принимают потаблице 4.

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

Таблица 4

4.10.4 Обработка результатов испытания

Истираемость щебня И, %, определяют по формуле

,                                                (24)

гдет - масса пробы щебня (гравия), г;

m₁ -суммарная масса остатков на сите сотверстиями диаметром 5 мм и контрольном сите, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическоезначение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двухи более смежных фракций, истираемость определяют в соответствии с 4.1.7.

4.11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ УДАРУ НА КОПРЕ ПМ

Сопротивление щебня (гравия) удару на копре ПМопределяют по степени разрушения зерен, оцениваемой изменением зерновогосостава пробы.

4.11.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Копер ПМ (рисунок 7).

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Сита с круглыми отверстиями диаметрами 5(3); 25 (20) и40 мм и с сетками № 0,5 и 1 по ГОСТ6613.

Рисунок 7- Копер ПМ

4.11.2 Порядок подготовки к испытанию

Испытываемый щебень (гравий) не должен содержатьпылевидных и глинистых частиц более 1 % по массе, в противном случае щебень(гравий) предварительно промывают и высушивают.

Испытанию на копре ПМ подвергают щебень (гравий)фракции от 25(20) до 40 мм. Пробу щебня (гравия) массой 3 кг, высушенную допостоянной массы, просеивают через сита с отверстиями 40 и 25(20) мм. Зернакрупнее 40 мм предварительно дробят до получения зерен указанных размеров. Изщебня (гравия), оставшегося на сите с отверстиями 25(20) мм, готовят две пробы.Испытываемый щебень (гравий) всыпают в специальный мерный сосуд с внутреннимдиаметром 105 мм и высотой 58 мм. Лишний щебень (гравий) снимают вровень скраями сосуда. Сосуд с щебнем (гравием) взвешивают. Массу аналитической пробы т,г, определяют по формуле

т = т₁- т₂,                                                            (25)

гдет₁ - масса пробы щебня (гравия) с мерным сосудом, г;

т₁- масса мерного сосуда, г.

4.11.3 Порядок проведения испытания

Каждую пробу щебня (гравия) высыпают из мерногоцилиндра и стальную ступку копра ПМ и разравнивают его поверхность длядостижения одного уровня расположения зерен в ступке. Пробу подвергают ударамбойка массой 5 кг, падающего с высоты 50 см.

Копер должен быть установлен вертикально на прочномфундаменте. Пластинку с зубьями бойка изготавливают из углеродистой стали иподвергают закалке в масле с последующим отпуском на твердость, равную57,0...59,0 HRG_э. Износ по высоте зубьев бойка не должен быть более 1мм.

После каждого удара бойка ступку с помощью рукояткиповорачивают на 45° и устанавливают по направлению указателей,сделанных на подставке копра ПМ.

После 40 ударов бойка все содержимое ступки просеиваютчерез сита с отверстиями 5; 3; 1 и 0,5 мм, остатки на каждом сите взвешивают иопределяют полные остатки на каждом сите.

4.11.4 Обработка результатов испытания

Сопротивление щебня (гравия) удару на копре Уопределяют по формуле

,                                                              (26)

где А - показатель крупности пробы послеиспытания, определяемый по формуле

,                                                (27)

гдет₁, т₂, т₃, т₄ -полные остатки на ситах с отверстиями диаметрами 5; 3; 1 и 0,5 мм, г;

т -первоначальная масса пробы, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическоезначение сопротивления удару двух параллельных определений.

4.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

4.12.1 Метод замораживания

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

4.12.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Камера морозильная, обеспечивающая достижение иподдержание температуры до минус (20±2) °С.

Шкаф сушильный.

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илабораторные по ГОСТ 24104.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Ванна для насыщения водой и оттаивания щебня (гравия).

Сосуд металлический.

4.12.1.2 Порядок подготовки к испытанию

Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают наморозостойкость отдельно. Фракции, содержащиеся в щебне (гравии) в количестве менее5 % по массе, на морозостойкость не испытывают.

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

1,0 кг - для щебня (гравия) размером фракции от 5 до10 мм;

1,5 кг-                      то же                                      св.10 до 20 мм;

2,5 кг -                       »                                           св.20 до 40 мм;

5,0 кг -                       »                                           св.40 до 70(80) мм.

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

Полученные пробы щебня (гравия) промывают и высушиваютдо постоянной массы.

4.12.1.3 Порядок проведения испытания

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

После 15, 25 и каждых последующих 25 цикловпопеременного замораживания и оттаивания пробу щебня (гравия) высушивают допостоянной массы, просеивают через контрольное сито, на котором она полностьюоставалась перед испытанием.

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

4.12.1.4 Обработка результатов испытания

Потерю массы пробы Dт, %,определяют по формуле

,                                                        (22)

гдет - масса пробы до испытания, г;

т₁- масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания иоттаивания, г.

За результат испытания принимают среднеарифметическоезначение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смесифракций, значение Dт вычисляют в соответствии с 4.1.7.

Если потеря массы при данном числе цикловзамораживания и оттаивания не превышает допускаемую по ГОСТ8267, испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.

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

4.12.2 Ускоренное определение морозостойкости

Морозостойкость щебня (гравия) определяют по потеремассы пробы при погружении в насыщенный раствор сульфата натрия и последующемвысушивании.

4.12.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Сосуд металлический для насыщения щебня (гравия)раствором сульфата натрия.

Натрий сернокислый по ГОСТ 4166 (натрия сульфат10-водный по ГОСТ 4171).

4.12.2.2 Порядок подготовки к испытанию

Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно.Аналитическую пробу готовят по 4.12.1.2.

Раствор сульфата натрия готовят следующим образом.Отвешивают 185 г безводного сернокислого натрия по ГОСТ 4166 или 420 г кристаллическогосернокислого натрия по ГОСТ 4171 и растворяют в 1 л подогретой до 40 °Сдистиллированной воды путем постепенного добавления в нее сульфата натрия притщательном перемешивании до насыщения раствора, охлаждают раствор до комнатнойтемпературы, сливают в бутыль и оставляют на 2 сут.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

4.12.2.3 Порядок проведения испытания

Аналитическую пробу щебня (гравия) насыпают в сосуд водин слой, заливают раствором сульфата натрия так, чтобы щебень (гравий) былпогружен полностью в раствор, и выдерживают в нем в течение 20 ч при комнатнойтемпературе.

Затем раствор сливают (используют повторно), а сосудсо щебнем (гравием) помещают на 4 ч в сушильный шкаф, в котором поддерживаюттемпературу (105±5)°С.После этого щебень (гравий) охлаждают до комнатной температуры и вновь заливаютраствором.

Последующие циклы испытания включают выдерживаниещебня (гравия) в течение 4 ч в растворе сульфата натрия, сушку в течение 4 ч иохлаждение до комнатной температуры.

После 3, 5, 10 и 15 циклов пробу щебня (гравия)промывают горячей водой для удаления сульфата натрия, высушивают до постоянноймассы и просеивают через сито с отверстиями размером d. Зернащебня (гравия) фракции св. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола иоставшиеся на сите с отверстиями диаметром 40 мм, относят к неморозостойким. Ихмассу не включают в массу остатка на контрольном сите.

4.12.2.4 Обработка результатов испытания

Остаток на сите взвешивают и определяют потерю массыщебня (гравия) Dт,%, по формуле

,                                                   (29)

гдет - масса пробы до испытания, г;

m₁ -масса остатка на сите после соответствующего цикла испытания, г.

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных испытаний. При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракции,потерю массы определяют в соответствии с 4.1.7 как средневзвешенноезначение результатов испытаний отдельных фракций.

4.13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКОГО СОСТАВА

Содержание минералов в щебне (гравии) определяютметодами петрографической разборки и минералогического анализа.

4.13.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита из стандартного набора по 4.1.6.

Лупа минералогическая по ГОСТ 25706.

Игла стальная или нож.

Молоток столярный типа МСТ-3 по ГОСТ 11042.

Ступка и чашки фарфоровые по ГОСТ 9147.

Магнит.

4.13.2 Порядок подготовки к испытанию

Щебень (гравий) рассеивают на стандартные фракции и откаждой из них отбирают аналитическую пробу массой по 4.4.2.

При наличии в испытываемом щебне (гравии) какой-либофракции в количестве, меньшем 5 % по массе, минералого-петрографический составэтой фракции не определяют.

Пробу промывают и высушивают до постоянной массы.

4.13.3 Порядок проведения испытания

Петрографическую разборку щебня (гравия) выполняютвизуальным осмотром зерен с помощью лупы, используя набор реактивов дляминералогического анализа, а также другими, принятыми в петрографии методами (сизготовлением в необходимых случаях прозрачных шлифов).

Зерна пробы каждой фракции разделяют по генетическимтипам: изверженные интрузивные - гранит, габбро, диорит и др.; изверженныеэффузивные - базальт, порфирит, диабаз и др.; метаморфические - кварцит,кристаллические сланцы и др.; осадочные - известняк, доломит, песчаник, кременьи др.

Зерна карбонатных пород, подвергшиеся процессамокремнения более чем на 40 % своего объема, относят к группе кремния. Зернакварца выделяют в самостоятельную группу. Кроме этого, выделяют зерна,представленные породами и минералами, наличие которых ограничено нормативнымидокументами на щебень (гравий) или требует проведения специальных исследованийвозможности применения щебня (гравия) в качестве заполнителя для различныхвидов бетона и строительных работ.

К указанным породам и минералам относят включенияследующих пород и минералов, содержащих: активно растворимый в щелочахкремнезем (халцедон, опал, кремень и др.); серу; сульфиды (пирит, марказит,пирротин и др.); сульфаты (гипс, ангидрит и др.); слоистые силикаты (слюды,гидрослюды, хлориты и др.); магнетит; оксиды железа (гетит и др.); апатит;нефелин; фосфорит; галоидные соединения (галит, сильвин и др.); цеолиты;асбест; графит; уголь, горючие сланцы.

Щебень, изготовленный из одной горной породы,характеризуют петрографическим составом данной горной породы с указаниемсодержания включений, относимых к вредным примесям пород и минералов,перечисленных выше.

Для характеристики состава щебня, изготовленного изразличных горных пород, а также гравия и щебня из гравия производятпетрографическую разборку щебня (гравия).

При наличии минералов, содержащих серу, количествосернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO₃определяют по 4.7 ГОСТ8269.1.

При наличии галоидных соединений (галит, сильвин идр., включая водорастворимые хлориды) общее содержание хлоридов илегкорастворимых хлоридов определяют по 4.10 ГОСТ8269.1.

Содержание растворимого в щелочи аморфного кремнеземаопределяют по 4.22.2.

4.13.4 Обработка результатов испытания

Петрографически разобранные по породам (или минералам)зерна щебня (гравия) взвешивают раздельно и определяют их содержание X_i, %, по формуле

,                                                         (30)

гдеm_i - масса зерен данной породы или минерала, г;

т - массапробы, г.

4.14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ ВГРАВИИ (ЩЕБНЕ ИЗ ГРАВИЯ)

Наличие органических примесей (гумусовых веществ) вгравии (щебне из гравия) определяют сравнением окраски щелочного раствора надпробой с окраской эталона.

4.14.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104;

Сито с отверстиями размером 20 мм;

Цилиндры мерные вместимостью 250 мм по ГОСТ 1770;

Баня водяная;

Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 3%-ный раствор;

Танин, 2 %-ный раствор в 1 %-ном растворе этанола.

4.14.2 Порядок подготовки к испытанию

Испытывают фракцию гравия (щебня из гравия) снаибольшим номинальным размером зерен 20 мм.

Отбирают аналитическую пробу гравия (щебня из гравия)массой 1 кг, высушенную до постоянной массы и просеянную через сито сотверстиями диаметром 20 мм.

Готовят эталонный раствор, растворяя 2,5 мл 2 %-ногораствора танина в 97,5 мл 3 %-ного раствора гидроксида натрия. Приготовленныйраствор перемешивают и оставляют на 24 ч.

Оптическая плотность раствора танина, определяемая нафотоколориметре или спектрофотометре в области длин волн 450-500 мм, должнасоставлять 0,60-0,68.

4.14.3 Порядок проведения испытания

Гравием (щебнем из гравия) заполняют мерный цилиндр доуровня 130 мм и заливают его 3 %-ным раствором гидрооксида натрия до уровня 200мл. Содержимое цилиндра перемешивают и оставляют на 24 ч, повторяяперемешивание через 4 ч после начала испытания. Затем сравнивают окраскужидкости, отстоявшейся над пробой, с цветом эталонного раствора.

Гравий (щебень из гравия) пригоден для использования вбетонах или растворах, если жидкость над пробой бесцветна или окрашеназначительно слабее эталонного раствора.

При окраске жидкости незначительно светлее эталонногораствора содержимое сосуда подогревают в течение 2 - 3 ч на водяной бане притемпературе 60 - 70 °С и, сравнивая цвет жидкости над пробой сцветом эталонного раствора, решают вопрос о пригодности заполнителя дляприготовления бетона или раствора.

При окраске жидкости, одинаковой или более темной, чемцвет эталонного раствора, проводят испытания заполнителя в бетонах илирастворах в специализированных лабораториях по коррозии бетона.

4.15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОЙ ПЛОТНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЗЕРЕН ЩЕБНЯ(ГРАВИЯ)

4.15.1 Пикнометрический метод

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

4.15.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Пикнометр вместимостью 100 мл по ГОСТ 22524.

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Стаканчик для взвешивания по ГОСТ 25336 или фарфороваячашка по ГОСТ 9147.

Ступка чугунная или фарфоровая.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Кислота серная концентрированная по ГОСТ 2184.

Кальций хлористый (хлорид кальция) безводный по ГОСТ450.

Шкаф сушильный.

Баня песчаная или водяная.

Дробилка щековая лабораторная ДЛЩ 60´100(ДЛЩ 80´150).

Щетка металлическая.

Сито №0125 по ГОСТ6613.

4.15.1.2 Порядок подготовки к испытанию

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

Для определения истинной плотности зерен щебня(гравия) отбирают аналитическую пробу массой по 4.12.1.2.

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

4.15.1.3 Порядок проведения испытания

Каждую навеску всыпают в чистый сухой пикнометр иналивают дистиллированную воду комнатной температуры в таком количестве, чтобыпикнометр был заполнен не более чем на половину своего объема. Пикнометр вслегка наклонном положении ставят на песчаную или водяную баню и кипятят егосодержимое в течение 15 - 20 мин для удаления пузырьков воздуха (пузырькивоздуха могут быть удалены путем выдерживания пикнометра под вакуумом вэксикаторе). После удаления воздуха пикнометр обтирают, охлаждают до комнатнойтемпературы, доливают до метки дистиллированную воду и взвешивают. Затемпикнометр освобождают от содержимого, промывают, наполняют до меткидистиллированной водой комнатной температуры и взвешивают.

4.15.1.4 Обработка результатов испытания

Истинную плотность r, г/см³,определяют по формуле

,                                                   (31)

гдеm - массанавески порошка, высушенного до постоянной массы, г;

r_в - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³;

m₁ -масса пикнометра с дистиллированной водой, г;

m₂ -масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после удаления пузырьковвоздуха, г.

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

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных испытаний.

В случае необходимости определения истинной плотностищебня (гравия), состоящего из смеси фракций, ее значение определяют по 4.1.7.

4.15.2 Ускоренное определение истинной плотности

Истинную плотность горной породы и зерен щебня(гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченноговысушенного материала с использованием прибора Ле Шателье.

4.15.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Прибор Ле Шателье (рисунок 8).

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Стаканчик для взвешивания по ГОСТ 25336 или фарфороваячашка по ГОСТ 9147.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Шкаф сушильный.

Кислота серная по ГОСТ 2184.

Хлористый кальций (хлорид кальция) безводный по ГОСТ450.

Сито с размером отверстий 5 мм по ГОСТ6613.

Щетка металлическая.

Рисунок 8 - Прибор Ле Шателье

4.15.2.2 Порядок подготовки к испытанию

Пробу готовят по 4.15.1.2.

Подготовленную пробу всыпают в стаканчик длявзвешивания или в фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы и охлаждаютдо комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой илинад безводным хлоридом кальция.

После этого отвешивают две навески массой по 50 гкаждая.

4.15.2.3 Порядок проведения испытания

Прибор заполняют водой до нижней отметки, уровень водыопределяют по нижнему мениску.

Каждую навеску через воронку прибора всыпаютнебольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе, определяемыйпо нижнему мениску, не поднимется до риски с делением 20 мл или с другимделением в пределах верхней градуированной части прибора.

Для удаления пузырьков воздуха прибор рекомендуетсяслегка встряхнуть.

4.15.2.4 Обработка результатов испытания

Остаток измельченной пробы щебня (гравия), не вошедшийв прибор, взвешивают и определяют плотность порошка r, г/см³,по формуле

,                                                          (32)

гдет - масса высушенной навески порошка, г;

m₁ -масса остатка, г;

V - объемводы, вытесненной порошком, определяемый по градуированной шкале, см³.

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

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных испытаний.

В случае необходимости определения истинной плотностищебня (гравия), состоящего из смеси фракций, ее значение определяют по 4.1.7.

4.16 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ И ПОРИСТОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЗЕРЕН ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

4.16.1 Определениесредней плотности

Среднюю плотность горной породы и зерен щебня (гравия)определяют путем измерения массы единицы объема кусков породы или зерен щебня(гравия) с использованием весов для гидростатического взвешивания.

4.16.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Весы по ГОСТ 24104 сприспособлением для гидростатического взвешивания (рисунок 9).

Шкаф сушильный.

Сосуд для насыщения щебня (гравия) и образцов водойили для парафинирования образцов.

Сита из стандартного набора по 4.16.

Щетка металлическая.

4.16.1.2 Порядок подготовки к испытанию

Для определения средней плотности горной породыотбирают пять образцов правильной формы по 4.1.3 или пять кусковпроизвольной формы размером св. 40 до 70 (80) мм. Каждый образец очищаютметаллической щеткой от рыхлых частиц, пыли и высушивают до постоянной массы.

Для определения средней плотности зерен щебня (гравия)фракции с наибольшим номинальным размером до 40 мм берут аналитическую пробумассой не менее 2,5 кг. При испытании щебня (гравия) фракции с наибольшимноминальным размером св. 40 мм берут аналитическую пробу массой около 5 кг,зерна крупнее 40 мм дробят до получения частиц размером не более 40 мм и пробусокращают вдвое.

1 - сетчатый (перфорированный) стакан; 2 - сосуд со сливом для воды;3 - стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана вводе, 4 - разновесы

Рисунок 9 - Весы для гидростатическоговзвешивания

Пробу высушивают до постоянной массы, просеивают черезсито с размером отверстий, соответствующим наименьшему номинальному размерузерен данной фракции щебня (гравия), и из остатка на сите отвешивают две пробыпо 1000 г каждая.

4.16.1.3 Порядок проведения испытания

Образцы горной породы произвольной формы или навескущебня (гравия) насыщают водой, погружая их в воду комнатной температуры на 2 чтак, чтобы уровень воды в сосуде был выше поверхности образцов или щебня(гравия) не менее чем на 20 мм.

Насыщенные образцы породы или пробу щебня (гравия)вынимают из воды, удаляют влагу с их поверхности мягкой влажной тканью и сразуже взвешивают на настольных гирных или циферблатных, а затем нагидростатических весах, помещая пробу в сетчатый (перфорированный) стакан,погруженный в воду.

Образцы горной породы произвольной формы с мелкимиоткрытыми порами вместо насыщения допускается покрывать пленкой парафинатолщиной около 1 мм. Для этого высушенный до постоянной массы образец погружаютв разогретый парафин и охлаждают на воздухе. В случае обнаружения при остываниина парафиновой пленке пузырьков или повреждений их заглаживают с помощьюгорячей металлической пластинки, ножа или проволоки.

Подготовленный образец взвешивают на настольныхциферблатных или лабораторных, а затем на гидростатических весах.

Для определения средней плотности образцов горнойпороды правильной формы измеряют их размеры, определяют объем по 4.1.3 исреднюю плотность.

4.16.1.4 Обработка результатов испытания

Среднюю плотность образцов горной породы произвольнойформы или щебня (гравия) r_к, г/см³, определяютпо формуле

,                                                        (33)

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

m₁ -масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;

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

r_в -плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³.

Среднюю плотность запарафинированных образцов горнойпороды произвольной формы r_к1,г/см³, определяют по формуле

,                                                  (34)

гдеm - масса образца в сухом состоянии, г;

m˘₁ - масса запарафинированного образца на воздухе, г;

m˘₂ - масса запарафинированного образца в воде, г;

r_в -плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³;

r_п -плотность парафина (может быть принята равной 0,93 г/см³).

Среднюю плотность образцов горной породы правильнойформы , г/см³, определяют по формуле

,                                                              (35)

гдет - масса образца, г;

V - объемобразца, см.

За результат принимают среднеарифметическое значениерезультатов испытания пяти образцов горной породы или двух параллельныхиспытаний проб щебня (гравия). При этом расхождение между результатами двухопределений средней плотности не должно превышать 0,02 г/см³. Прибольших расхождениях проводят третье определение и вычисляютсреднеарифметическое двух ближайших значений.

4.16.2 Определение пористости

Пористость горной породы или зерен щебня (гравия)определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значенийистинной и средней плотности.

Пористость горной породы или зерен щебня (гравия) V_пор, % пообъему, определяют по формуле

V_пор = 100,                                                     (36)

гдеr_к- средняя плотность горной породы или зерен щебня (гравия), г/см³ (всоответствии с 4.16.1);

r - истинная плотность горной породы или зерен щебня(гравия), г/см³ (в соответствии с 4.15).

4.17 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ И ПУСТОТНОСТИ

4.17.1 Определениенасыпной плотности

Насыпную плотность щебня (гравия) определяютвзвешиванием определенного объема щебня (гравия) данной фракции (или смесифракций), высушенного до постоянной массы.

4.17.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Цилиндры мерные по таблице 5.

4.17.1.2 Порядок подготовки и проведения испытания

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

Щебень (гравий) насыпают в предварительно взвешенныйцилиндр с высоты 10 см до образования конуса, который снимают стальной линейкойвровень с краями (без уплотнения) движением к себе, от себя или от серединывлево и вправо, после чего цилиндр со щебнем (гравием) взвешивают.

В зависимости от наибольшего номинального размеращебня (гравия) применяют цилиндры в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5

4.17.1.3 Обработка результатов испытания

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

,                                                        (37)

гдеm - масса мерного цилиндра, кг;

m₁ -масса мерного цилиндра со щебнем (гравием), кг;

V - объеммерного цилиндра, м³.

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

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных испытаний.

4.17.2 Определение насыпной плотности для переводаколичества щебня (гравия) из единиц массы в объемные

Насыпную плотность определяют путем взвешиванияопределенного объема щебня (гравия) в воздушно-сухом состоянии.

4.17.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы платформенные или почтовые с пределом взвешивания50 кг, погрешностью - ±10 г.

Сосуды мерные (цилиндры или ящик) с размерами всоответствии с таблицей 6.

4.17.2.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Щебень (гравий) насыпают с высоты 10 см в предварительновзвешенный мерный сосуд до образования над верхом сосуда конуса, которыйснимают стальной линейкой вровень с краями сосуда (без уплотнения) движением ксебе, от себя или от середины влево и вправо. Сосуд со щебнем (гравием)взвешивают.

В зависимости от наибольшего номинального размеращебня (гравия) применяют мерные сосуды в соответствии с таблицей 6.

Таблица 6

Мерные сосуды как нестандартное оборудованиеразрешается изготавливать силами предприятий. При этом емкости сосудов допускаетсятарировать путем заполнения водой и определения ее объема в сосуде.

4.17.2.3 Обработка результатов испытания

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

,                                                        (38)

гдеm - масса мерного цилиндра, кг;

m₁ -масса мерного цилиндра со щебнем (гравием), кг;

V - объеммерного цилиндра, м³.

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

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных испытаний.

Примечания

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

2 Допускается определять насыпную плотностьщебня (гравия) непосредственно в транспортных средствах путем взвешивания в нихматериала и определения занимаемого им объема.

3 Насыпную плотность песчано-гравийной смесиопределяют без предварительного разделения на гравийную и песчануюсоставляющие, используя мерные сосуды в соответствии с наибольшим номинальнымразмером гравия.

4.17.3 Определение пустотности

Пустотность щебня (гравия) определяют расчетным путемна основании предварительно установленных значений средней плотности зерен инасыпной плотности щебня (гравия).

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

V_п = 100,                                                  (39)

гдеr_н- насыпная плотность щебня (гравия), кг/м³ (по 4.17.1);

r_к -средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см³ (по 4.16.1).

Примечание - В зависимости от назначения щебня (гравия) пустотность его можноопределить в уплотненном состоянии, подставив в формулу (39)насыпную плотность в уплотненном состоянии.

4.18 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

Водопоглощение определяют путем сравнения массыобразцов горной породы или проб щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии ипосле высушивания.

4.18.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Шкаф сушильный.

Сосуд для насыщения образцов водой.

Щетка металлическая.

4.18.2 Порядок подготовки и проведение испытания

Для определения водопоглощения горной породы изгеологической пробы отбирают пять образцов правильной формы или пять образцовпроизвольной формы размером от 40 до 70 (80) мм. Образцы очищают металлическойщеткой от рыхлых частиц и пыли и высушивают до постоянной массы.

Для определения водопоглощения щебня (гравия) берутаналитическую пробу в соответствии с 4.12.1.2, которую промываюти высушивают до постоянной массы.

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

4.18.3 Обработка результатов испытания

Водопоглощение V_погл, % помассе, определяют по формуле

V_погл = 100,                                                              (40)

гдет - 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 (гравия)образцы выдерживают в воде до насыщения их до постоянной массы.

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

При испытании щебня (гравия), состоящего из смесифракций, значение водопоглощения определяют в соответствии с 4.1.7.

4.19 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

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

4.19.1 Средства контроля

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

4.19.2 Порядок подготовки и проведение испытания

Из щебня (гравия) испытываемой фракции берутаналитическую пробу массой по 4.12.1.2.

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

Примечание - Влажность горной породы определяют на образцах правильной илипроизвольной формы по 4.18.2.

4.19.3 Обработка результатов испытания

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

W = 100,                                                    (41)

гдеm_в -масса пробы во влажном состоянии, г;

т - массапробы в сухом состоянии, г.

4.20 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ ГОРНОЙПОРОДЫ

Прочность горной породы определяют путем сжатия идоведения до разрушения образцов (кубов или цилиндров) на прессе.

4.20.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Пресс гидравлический с усилием от 100 до 500 кН по ГОСТ28840.

Станок сверлильный с алмазным кольцевым сверлом дляжелезобетонных конструкций по ГОСТ24638 (для изготовления цилиндров).

Станок камнерезный с алмазным отрезным кругом по ГОСТ10110 (для изготовления кубов).

Штангенциркуль по ГОСТ 166.

Угольник поверочный по ГОСТ 3749.

Сосуд для насыщения образцов водой.

4.20.2 Порядок подготовки к испытанию

Из пробы горной породы, отобранной при геологическойразведке и представленной керном или штуфом, при помощи сверлильного иликамнерезного станка изготавливают пять образцов в виде цилиндра диаметром ивысотой 40-50 мм или куба с ребром 40-50 мм.

Допускается испытывать керны, полученные в процессеразведочного бурения из одного слоя породы, диаметром от 40 до 110 мм ивысотой, равной диаметру, с пришлифованными торцами, если керны не имеютвнешних повреждений.

Грани образцов, к которым прикладывают нагрузкупресса, обрабатывают на шлифовальном станке (круге), при этом должна бытьобеспечена параллельность указанных граней. Правильность формы образцовпроверяют стальным угольником. Отклонение от перпендикулярности смежных гранейкубов, а также опорных и боковых поверхностей цилиндров не должно превышать 1мм на 100 мм длины образца.

Направление приложения нагрузки должно быть нормальнымк опорным поверхностям образцов и слоистости породы. В необходимых случаяхобразцы испытывают при приложении нагрузки параллельно слоистости породы.

Перед определением прочности образцы измеряютштангенциркулем и высушивают до постоянной массы. Допускается испытыватьобразцы горной породы в насыщенном водой состоянии.

4.20.3 Порядок проведения испытания

Образец устанавливают в центре опорной плиты пресса.Нагрузка на образец при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно соскоростью 0,5 МПа (5 кгс/см²) в секунду. Предельная нагрузка прессадолжна соответствовать требованиям 4.1.8.

4.20.4 Обработка результатов испытания

Предел прочности при сжатии образца R_сж, МПа (кгс/см²), определяют с точностью до 1МПа (10 кгс/см²) по формуле

R_сж = ,                                                             (42)

гдеР - разрушающее усилие, Н (кгс);

F - площадьпоперечного сечения образца, см².

За результат принимают среднеарифметическое значениепяти параллельных испытаний.

4.21 Исключен (Изм. № 1).

4.22 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ГОРНОЙПОРОДЫ И ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

Реакционную способность (PC) горной породы, щебня (гравия) характеризуют наличиемминералов, содержащих растворимый в щелочах кремнезем.

Реакционную способность (PC) определяют методами:

минералого-петрографическим - на стадии разведкиместорождения и для оценки горных пород и щебня для использования их в качествесырья для производства заполнителей бетонов, при этом определяют наличиепотенциально реакционноспособных пород и минералов (ПРС);

химическими - в случае обнаружения наличия ПРС пород иминералов для оценки количественного содержания в них растворимого в щелочахкремнезема;

ускоренным с измерением деформаций бетонов - дляопределения возможности проявления щелочной коррозии бетонов в случае, когдаколичественное содержание растворимого в щелочах кремнезема превышаетустановленные нормативные значения;

непосредственным испытанием образцов бетонов - дляопределения возможности проявления щелочной коррозии бетона в случае, когдаотносительные деформации расширения образцов бетона, определенные ускореннымметодом, превышают установленные значения.

4.22.1 Минералого-петрографический метод

Метод основан на оценке минералогического состава иопределении потенциально реакционноспособных модификаций кремнезема попоказателю светопреломления.

4.22.1.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Лупа бинокулярная.

Микроскоп поляризационный.

4.22.1.2 Порядок проведения испытания

Для исследования горную породу дробят илиизготавливают из нее прозрачные шлифы. Гравийные материалы подвергаютпетрографической разборке с использованием бинокулярной лупы. Зернапотенциально реакционноспособных минералов, выделенные приминералого-петрографической разборке по 4.13, взвешивают и определяютих содержание X₁, % по массе, по формуле

,                                                        (44)

гдет₁ - масса ПРС зерен, г;

т - массааналитической пробы, взятая в соответствии с 4.4.2, г.

Содержание зерен ПРС минералов в аналитической пробещебня (гравия) смеси фракций вычисляют по 4.1.7.

Горную породу, щебень (гравий) относят к потенциальнореакционноспособным, если при петрографической разборке обнаружено наличиеодной или нескольких разновидностей минералов, содержащих реакционноспособныйкремнезем в количествах, равных или превышающих значения, указанные в таблице 7.

Таблица 7

Оптические и физические характеристики модификацийкремнезема в шлифах, которые необходимо учитывать приминералого-петрографическом анализе, приведены в таблице 8.

Таблица 8

4.22.2 Химические методы

Методы основаны на определении содержания в горнойпороде, щебне (гравии) реакционноспособного кремнезема, растворимого в 1 Мрастворе гидроксида натрия.

Содержание растворимого в щелочах кремнеземаопределяют весовым или фотоколориметрическим методом.

Горную породу, щебень (гравий) считаютнереакционноспособными по отношению к щелочам и пригодными к использованию вкачестве заполнителя для бетонов, если содержание в них растворимого кремнеземане более 50 ммоль/л.

4.22.2.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Сита стандартные с отверстиями диаметром 5 мм и сеткой№ 0315 и 016.

Ступка.

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Весы аналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания ±0,0002 г.

Сосуд из нержавеющей стали, фторопласта, винипласта поГОСТ 9639 или другого коррозионно-стойкого материала (рисунок 10).

Электропечь с терморегулятором температуры (80±1)°С.

Насос водоструйный.

Склянка Бунзена.

Воронки с фильтром Шотта.

Пипетки по ГОСТ 29227 вместимостью 25 мл.

Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 1 Мраствор.

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - захват;

Рисунок 10 - Сосуд изкоррозионно-стойкого материала

4.22.2.2 Порядок подготовки к испытанию

Для определения потенциально реакционной способностигорной породы, щебня и гравия, в которых обнаружено присутствие одной илинескольких разновидностей реакционноспособных минералов, отбирают пробу массойне менее 300 г, измельчают до крупности от 0,315 до 0,16 мм, после чего еепромывают дистиллированной водой на сите с отверстиями размером 0,16 мм ивысушивают до постоянной массы.

4.22.2.3 Порядок проведения испытания

Отвешивают две навески массой по 25 г, каждую изкоторых высыпают в отдельный сосуд из коррозионно-стойкого материала идобавляют по 25 мл 1 М раствора гидроксида натрия. Сосуды с содержимымнесколько раз встряхивают для удаления пузырьков воздуха, плотно закрываюткрышками и помещают в электропечь, предварительно нагретую до 80 °С.Одновременно ставят глухой опыт, для чего в третий сосуд наливают 25 мл 1 Мраствора гидроксида натрия. В течение испытания в электропечи поддерживаюттемпературу (80±2)°С.

Через 24 ч сосуды вынимают из электропечи и охлаждаютхолодной водой так, чтобы температура их в течение 15 мин снизилась докомнатной.

После охлаждения содержимое каждого сосуда фильтруют всухую пробирку через сухой фильтр. Сначала в воронку, не встряхивая, сливают постеклянной палочке раствор, затем шпателем на фильтр переносят твердый остаток.Жидкость фильтруют до тех пор, пока скорость фильтрации не замедлится до 1капли за 10 с (промывание не допускается). Для фильтрования используютводоструйный насос со склянкой Бунзена и воронкой с фильтром Шотта для каждойпробы (рисунок 11).

Фильтрат взбалтывают до получения однородного раствораи используют для определения содержания растворимого кремнезема.

4.22.2.4 Весовой метод определения содержаниярастворимого кремнезема

Метод основан на выделении растворимого кремнезема израствора гидроксида натрия и определении его массы.

1 - водоструйный насос; 2 - резиновая пробка; 3 - воронка с фильтром Шотта; 4- склянка Бунина; 5 - пробирка для сбора фильтрата;

Рисунок 11 - Устройство для сборафильтрата

4.22.2.4.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания ±0,0002 г.

Электропечь с терморегулятором температуры (1000±50)°С.

Шкаф сушильный.

Баня водяная.

Чашки фарфоровые для выпаривания по ГОСТ 9147.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Пипетки по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228 на 5 мл.

Фильтры беззольные (белая лента).

Кислота соляная концентрированная плотностью 1,19 г/см³по ГОСТ 3118.

Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277.

Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 4461.

Раствор азотнокислого серебра, содержащий в 100 мл 1 газотнокислого серебра и 1 мл концентрированной азотной кислоты.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

4.22.2.4.2 Порядок проведения испытания

Для определения содержания растворимого кремнеземапипеткой отбирают от 5 до 10 мл фильтрата, полученного по 4.22.2.3,помещают его в фарфоровую чашку, добавляют от 5 до 10 мл концентрированнойсоляной кислоты и выпаривают на водяной бане до получения сухого остатка.

Остаток в чашке увлажняют 5 мл концентрированнойсоляной кислоты, выдерживают 5 - 10 мин. добавляют 100 мл горячейдистиллированной воды, перемешивают, выдерживают 10 мин на водяной бане ифильтруют (фильтр - белая лента), остаток на фильтре промывают горячей водой доисчезновения реакции на хлориды (при добавлении 1 - 2 капель раствора нитратасеребра вода должна оставаться прозрачной).

Фильтр с осадком помещают в тигель. Фильтрат переносятв фарфоровую чашку, выпаривают досуха и выдерживают в течение 30 мин всушильном шкафу при температуре около 105 °С. Сухой остатокувлажняют 5 мл концентрированной соляной кислоты, разбавляют водой и фильтруют.Остаток на фильтре промывают до исчезновения реакции на хлориды. Фильтр сосадком помещают в тигель вместе с первым фильтром, подсушивают, озоляют,прокаливают при температуре (1000±50) °С до постоянной массыи взвешивают. Масса осадка т в тигле, г, соответствует содержаниюкремнезема в 5 мл раствора гидроксида натрия.

4.22.2.4.3 Обработкарезультатов испытания

Содержание растворимого кремнезема SiО_2р, ммоль/л исходного раствора гидроксиданатрия, определяют по формуле

SiО_2р = ,                                                         (45)

гдет - масса осадка в тигле, г;

10⁶ - переводной коэффициент;

V - объемфильтрата, взятого для определения растворимого кремнезема, мл;

60 - молекулярный вес кремниевой кислоты.

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных определений.

4.22.2.5 Фотоколориметрический метод определениясодержания растворимого кремнезема

Метод основан на определении содержания кремнезема,растворившегося в растворе гидроксида натрия, путем фотометрического измеренияоптической плотности окрашенной в синий цвет кремнемолибденовойгетерополикислоты.

4.22.2.5.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Фотоколориметр или спектрофотометр.

Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 100 мл.

Пипетки по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228 на 1, 2 и 5 мл.

Кислота кремниевая по ГОСТ 4214.

Кислота серная концентрированная по ГОСТ 2184плотностью 1,84 г/см³.

Кислота винная по ГОСТ 5817, 28 %-ный раствор.

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) по ГОСТ 195.

Аммоний молибденовокислый (молибдат аммония) по ГОСТ3765.

Эйконоген.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Раствор молибдата аммония: 89 г молибдата аммониярастворяют в 800 мл дистиллированной воды, затем медленно приливают 62 млсерной кислоты. Раствор охлаждают до 20 °С и разбавляютдистиллированной водой до 1 л.

Раствор восстановителя: 2,4 г сульфита натрия и 0,2 гэйконогена растворяют в 70 мл дистиллированной воды, добавляют 14 гметабисульфита калия и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл.

Стандартные растворы: в пять мерных колб вместимостью100 мл наливают 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 и 0,8 мл раствора кремниевой кислоты,содержащего 5,2 ммоль/л растворимого SiO₂,. Вкаждую колбу добавляют от 70 до 80 мл дистиллированной воды и 2,5 мл растворамолибдата аммония, тщательно перемешивают, через 10 мин добавляют 2,5 мл 28%-ного раствора винной кислоты, тщательно перемешивают. Выдерживают раствор 5мин, добавляют 2 мл раствора восстановителя и разбавляют дистиллированной водойдо метки 100 мл. Определяют оптическую плотность полученных пяти растворов истроят калибровочную кривую зависимости оптической плотности от содержания SiO₂, врастворе, при этом на оси абсцисс откладывают содержание SiO₂ вммоль/л, на оси ординат - оптическую плотность растворов.

4.22.2.5.2 Порядок проведения испытания

От фильтрата, полученного по 4.22.2.3, отбирают 0,1 -0,5 мл, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл. В колбу вливают от 70 до80 мл дистиллированной воды и 2,5 мл раствора молибдата аммония. Содержимоеколбы перемешивают. Через 10 мин в колбу добавляют 2,5 мл 28 %-ного растворавинной кислоты и снова тщательно перемешивают. Раствор выдерживают в течение 5мин, добавляют 2 мл раствора восстановителя и разбавляют дистиллированной водойдо метки 100 мл. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора нафотоколориметре, применяя красный светофильтр, или на спектрофотометре при l= 815 нм в кювете толщиной 10 мм.

Содержание растворимого кремнезема в анализируемомрастворе определяют по градуировочной кривой, предварительно построенной наосновании результатов фотоколориметрирования стандартных растворов, илиспособом сравнения.

4.22.2.5.3 Обработка результатов испытаний

Содержание растворимого кремнезема SiO_2p,ммоль/л, определяют по формуле

SiO_2p =,                                                         (46)

гдеС - концентрация испытываемого раствора, определенная по градуировочнойкривой, ммоль/л;

V - объем анализируемогораствора, взятого для фотоколориметрирования, мл.

100 - вместимость колбы, мл.

За результат принимают среднеарифметическое значениедвух параллельных определений, если абсолютное допустимое расхождениерезультатов параллельных определений не превышает значений, указанных в 4.22.2.4.3.

4.22.3 Ускоренный метод с измерением деформаций

Метод основан на определении в установленные сроки (неболее 1 мес.) относительных деформаций образцов мелкозернистого бетона,изготовленных на заполнителях, полученных из горной породы или щебня (гравия),содержащих более 50 ммоль/л растворимого кремнезема.

4.22.3.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Чаша для затворения по ГОСТ310.3.

Лопатка для перемешивания по ГОСТ310.3.

Ванна с гидравлическим затвором по ГОСТ310.3.

Столик встряхивающий и форма-конус по ГОСТ310.4.

Набор стандартных сит по ГОСТ 8735.

Весы циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ24104.

Электропечи сопротивления лабораторные с регуляторомтемпературы (80±1)°Си (38±1)°Спо ГОСТ 28923.

Штыковка размером 10´20´150мм из дерева хвойных пород для уплотнения мелкозернистой бетонной смеси.

Штангенциркуль по ГОСТ 166.

Формы для изготовления контрольных образцов бетонатипа ФП по ГОСТ22685 размерами, указанными на рисунке 12, и реперами, изготовленнымив соответствии с рисунком 13 из коррозионно-стойкой нержавеющей стали по ГОСТ5632.

Стержень контрольный для измерения деформаций длиной,равной длине образца, из коррозионно-стойкой нержавеющей стали по ГОСТ5632.

Устройство для измерения деформаций образцов,состоящее из штатива по ГОСТ 10197 и индикатора, обеспечивающего измерениелинейных размеров с точностью ±0,01 мм, по ГОСТ577.

Емкость с крышкой размером 300´200´70мм и два стержня размером 10´10´200 мм, изготовленныеиз коррозионно-стойкой нержавеющей стали по ГОСТ5632 или винипласта по ГОСТ 9639.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328.

1 - форма; 2 - боковые стенки формы; 3 - торцевая стенкаформы; 4 - репер; 5 - стопорный винт для крепления репера; 6 -держатель репера

Рисунок 12 - Форма для изготовленияобразцов-балочек

Рисунок 13 - Репер для испытаний

4.22.3.2 Порядок подготовки к испытанию

Пробу портландцемента марки не ниже 400 с содержаниемминеральных добавок не более 5 % по массе (ПЦДО, ПЦД5) отбирают по ГОСТ 30515 иподготавливают к испытанию по ГОСТ 310.1.Портландцемент должен выдерживать испытание на равномерность изменения объемапо ГОСТ310.3.

Пробу горной породы, щебня (гравия) массой не менее 5кг отбирают в соответствии с требованиями действующих нормативных документовили раздела 4.2 настоящего стандарта. Отобранную пробу породы промывают ивысушивают. Из щебня (гравия) высевают фракцию 5 - 10 мм, крупные фракцииизмельчают до фракции 5 - 10 мм. Методом квартования полученную пробу сокращаютдо 3 кг и вторично измельчают, просеивают через набор стандартных сит по ГОСТ8735 и отбирают пробу массой 1000 г, при этом соотношение фракций, % помассе, должно быть:

10 - от 5 до 2,5 мм;

25 - от 2,5 до 1,25 мм;

25 - от 1,25 до 0,63 мм;

25 - от 0,63 до 0,315 мм;

15 - от 0,315 до 0,16 мм.

Испытания проводят на образцах-балочках размером 25´25´254мм, изготовленных из мелкозернистых бетонных смесей состава - цемент:измельченный заполнитель в соотношении 1:2,25 по массе. Расплыв конуса прииспытании на встряхивающем столике по ГОСТ310.4 должен составить 106 - 115 мм. Количество воды затворения определяютпредварительным подбором.

Взвешивают 440 г цемента и 900 г измельченногозаполнителя. В сферическую чашу заливают всю воду затворения, высыпаютвзвешенный цемент, перемешивают лопаткой цемент с водой в течение 30 сдобавляют взвешенный измельченный заполнитель и перемешивают смесь в течение 60с.

Смесь оставляют на 90 с в чаше, накрыв чашу стеклом,затем еще раз перемешивают в течение 15 с. Определяют расплыв конуса. Если онменьше указанного, допускается однократное добавление воды.

Внутреннюю поверхность форм для образцов (рисунок 12)смазывают тонким слоем минерального масла, устанавливают реперы (рисунок 13) изакрепляют их стопорными винтами.

По окончании перемешивания заполняют форму с реперамибетонной смесью в два приема и отформовывают три образца. Смесь тщательноштыкуют вокруг реперов деревянной штыковкой, а затем уплотняют на встряхивающемстолике 30 ударами и снимают излишки смеси металлической линейкой или ножом.

Форму с образцами закрывают стеклом на резиновыхпрокладках и помещают над водой в ванну с гидравлическим затвором.

Температура хранения образцов в ванне (20±5)°С.Через (24±1)ч форму извлекают из ванны и расформовывают образцы.

4.22.3.3 Порядок проведения испытания

В емкость для испытаний на расстоянии 200 мм по ширинеустанавливают стержни, на которые на расстоянии не менее 15 мм друг от другаукладывают расформованные образцы. В емкость с образцами наливаютдистиллированную воду так, чтобы уровень воды в емкости был не менее чем на 20мм выше верха образцов.

Емкость с образцами и водой закрывают крышкой и на (24±1)ч помещают в электропечь с регулятором поддержания температуры (80±1)°С.Через указанное время емкость с образцами извлекают из электропечи. Образцывынимают из емкости, помещают каждый образец в полиэтиленовый пакет дляохлаждения до температуры (20±5) °С, но не менее чем на4 ч.

Перед проведением испытания устройство для измерениядеформаций необходимо отрегулировать по длине контрольного стержня.Неизменность первоначального отсчета по индикатору проверяют установкой иизмерением длины контрольного стержня перед началом, в процессе испытания ипосле его окончания. Отклонение в отсчете по индикатору не должно превышать ±0,01мм. При большем отклонении следует отрегулировать устройство.

Образец, установленный в устройство для измерениядеформации, поворачивают вокруг оси на один оборот и снимают начальный отсчетпо индикатору. Измерение повторяют три раза. Записывают среднеарифметическоетрех измерений.

Из емкости для испытаний после извлечения из нееобразцов сливают дистиллированную воду и емкость заливают 1М растворомгидроксида натрия. Для приготовления раствора берут 40 г гидроксида натрия,растворяют в 900 мл дистиллированной воды и доводят объем раствора до 1 л.

Образцы укладывают в емкость для испытаний, уровеньраствора гидроксида натрия над образцами должен быть на 20 мм выше верхаобразцов.

Емкость с образцами закрывают крышкой и на (24±1)ч помещают в электропечь с регулятором поддержания температуры (80±1)°С.По истечении указанного времени образцы извлекают из электропечи и помещаюткаждый образец в полиэтиленовый пакет для охлаждения до температуры (20±5)°С,но не менее чем на 4 ч. При работе с горячей щелочью используют индивидуальныесредства защиты.

Величину деформации образца определяют путем измерениядлины контрольного стержня и образца до и после выдержки его в растворегидроксида натрия.

Измерения проводят ежедневно в одно и то же времясуток, при этом необходимо получить одиннадцать измерений деформаций.

4.22.3.4 Обработка результатов испытания

Относительную деформацию каждого образца e,%, определяют по формуле

,                                                        (47)

гдеl_t - отсчет по индикатору после испытания в 1 М растворегидроксида натрия на момент испытания t, мм;

l₀ - начальныйотсчет по индикатору после испытания в дистиллированной воде, мм;

l - база измерения, равная 254 мм.

Среднее относительное удлинение образцов e_сропределяют по формуле

e_ср = ,                                                       (48)

гдеe₁,e₂,e₃- относительная деформация первого, второго и третьего образцов.

Горная порода, щебень (гравий) считаютсянереакционноспособными по отношению к щелочам, если в процессе испытанийвеличина деформации расширения образцов в растворе гидроксида натрия менее 0,1%, при условии, что последний (одиннадцатый) результат испытания отличается оттрех предшествующих результатов измерений не более чем на 15 %. Если деформациипревышают указанные значения, то горная порода, щебень (гравий) считаютсяпотенциально реакционноспособными со щелочами и возможность использования их вкачестве заполнителей для бетона определяются испытанием образцов бетона.

4.22.4 Метод испытаний образцов бетона

Метод основан на определении в установленные сроки (втечение одного года) относительных деформаций образцов бетона, изготовленных назаполнителях, полученных из горной породы или щебня (гравия), содержащихрастворимый кремнезем более 50 ммоль/л, портландцементе с заданным составом иприродном нереакционноспособном песке с модулем крупности М_ксвыше 2,0 до 2,5.

4.22.4.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Средства контроля и вспомогательное оборудование - по 4.22.3.1со следующими дополнениями:

формы ФП размером 70´70´280мм по ГОСТ22685;

виброплощадка лабораторная с частотой колебаний (2900±100)колебаний/мин и амплитудой (0,5±0,05) мм;

контейнер герметичный с крышкой для испытания образцовбетона;

сита по 4.3.2;

стержень контрольный длиной (280±1)мм из коррозионно-стойкой стали по ГОСТ5632.

4.22.4.2 Порядок подготовки к испытанию

Пробу портландцемента марки не ниже 400 с содержаниемминеральных добавок не более 5 % по массе (ПЦД0, ПЦД5) отбирают по ГОСТ 30515.Содержание прочих добавок допускается в количестве не более 1 % по массе.Портландцемент должен выдерживать испытание на равномерность изменения объемапо ГОСТ310.3. Если содержание щелочей в цементе в пересчете на Na₂O менее 1,5 %,то при изготовлении бетонной смеси в воду затворения следует добавлять NaOH в количестве, обеспечивающем общее содержание щелочей1,5 % массы цемента.

Пробы песка и исследуемого крупного заполнителяпромывают и высушивают до постоянной массы. Крупный заполнитель измельчают докрупности 20 мм и просеивают. В исследуемом крупном заполнителе содержаниефракций, % по массе, должно быть:

40 - для фракции св. 5 до 10 мм;

60 -     »     »       св. 10 до 20 мм.

Испытания проводят на образцах-балочках размером 70´70´280мм. Состав бетонной смеси для изготовления образцов-балочек назначается помассе и должен составлять 1:1,4:2,6. Подвижность бетонной смеси, определяемаяосадкой конуса, не должна превышать 2 - 4 см. Не допускается введение в водузатворения воздухововлекающих или газообразующих добавок.

Для каждого испытания готовят 3 образца-балочки. Передукладкой бетонной смеси формы покрывают тонким слоем минерального масла. Послесмазки устанавливают реперы из нержавеющей стали так, чтобы предупредитьпопадание масла на поверхность репера, и закрепляют их стопорными винтами.

Для предупреждения вытекания раствора места сопряженияподдона и боковых стенок формы должны быть покрыты смесью парафина и канифоли,взятых в соотношении 3:5 по массе, предварительно подогретой до температуры 110- 120 °С.

Бетонную смесь приготавливают путем перемешиваниясоставляющих в порядке, принятом при изготовлении образцов для определенияпрочности бетона.

Сразу после окончания перемешивания формы заполняютбетонной смесью в два приема, тщательно укладывая ее в углах формы и вокругреперов. Затем бетонную смесь уплотняют на виброплощадке, поверхность образцавыравнивают со стенками формы, после чего формы немедленно помещают в ванну сгидравлическим затвором.

Через (48±2) ч образцы извлекают из форм и помещают надводой в герметически закрывающийся контейнер, В контейнере образцыустанавливают в вертикальном положении на 2-3 см над водой таким образом, чтобыдавление образца не передавалось на репер.

Контейнер с образцами помещают на (32±2)ч в электропечь с регулятором поддержания температуры (38±1)°С.

Первые измерения производят через (96±2)ч после изготовления образцов.

За (16±2) ч до первого замера контейнер переносят изэлектропечи в помещение для остывания до комнатной температуры.

Последующие замеры проводят ежемесячно в один и тот жедень в течение 12 мес. с момента изготовления образцов. Между замерами образцыхранят в контейнере в электропечи с температурой (38±1) °С.

За (16±2) ч до очередного замера контейнер переносятиз электропечи в помещение для остывания до комнатной температуры.

4.22.4.3 Обработка результатов испытания

После каждого измерения определяют относительноеудлинение e_i, %, каждого образца по формуле

,                                                       (49)

гдеl_обр -длина образца, мм;

l_к -длина контрольного стержня (280±1), мм.

Среднее относительное удлинение образцов каждогоиспытания определяют по формуле

.                                                             (50)

Если относительное удлинение e_сробразцов каждого испытания не превышает 0,04 %, испытание проводят в течениегода, каждый раз сравнивая полученный результат с предыдущим.

Горная порода, щебень (гравий) относят кнереакционноспособным, если последнее (двенадцатое) значение относительногоудлинения не превышает 0,04 %.

Если относительное удлинение превышает указанноезначение, применение таких заполнителей в бетоне допускается после проведенияспециальных исследований с учетом условий эксплуатации сооружений и при условиипроведения мероприятий, предупреждающих развитие коррозии бетона.

4.23 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СТРУКТУРЫ ЩЕБНЯ(ГРАВИЯ) ПРОТИВ РАСПАДОВ

Устойчивость структуры щебня (гравия) против всехвидов распадов определяют путем выдержки щебня (гравия) в дистиллированной водев течение 30 сут (сульфидный и железистый распады) и последующего испытания вавтоклаве в среде насыщенного пара (силикатный и известковый распады).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.23.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания ±0,0002 г;

Шкаф сушильный;

Автоклав на 200 кПа (2 ати);

Набор сит с отверстиями диаметром 5, 10, 20 и 40 мм;

Емкость для погружения проб щебня в дистиллированнуюводу;

Щетка металлическая;

Мешочки из плотной ткани или формы из оцинкованнойжести с круглыми отверстиями диаметром не более 3 мм.

4.23.2 Порядок подготовки к испытанию

Из лабораторных проб щебня (гравия) фракций от 5 до 10мм, св. 10 до 20 мм и св. 20 до 40 мм отбирают аналитические пробы массой по 5кг - для первых двух фракций, 7 кг - для третьей фракции. Пробы очищают щеткойот рыхлых частиц и пыли, промывают и высушивают до постоянной массы.

Для проведения испытания отбирают по 2 лабораторныепробы массой по 2 кг каждая для щебня (гравия) фракций от 5 до 10 мм и св. 10до 20 мм и массой по 3 кг - для фракции св. 20 до 40 мм.

4.23.3 Порядок проведения испытания

Подготовленные пробы щебня (гравия) помещают в мешочкиили формы и погружают в емкость с дистиллированной водой на 30 сут.

По истечении указанного срока пробы высушивают допостоянной массы.

Высушенные пробы помещают в формы (без мешочков) иставят в автоклав. В течение 30 мин давление в автоклаве постепенно поднимаютдо 200 кПа (2 ати). При этом давлении щебень (гравий) выдерживают 6 ч, послечего давление в течение 20 мин постепенно снижают до атмосферного.

Пробы щебня (гравия) вынимают из автоклава, каждую вотдельности промывают, высушивают до постоянной массы, просеивают через сито сотверстиями диаметром, соответствующим нижнему размеру испытываемой фракции.Остаток на сите взвешивают.

Испытание в автоклаве может быть замененопропариванием в сосуде с закрывающейся крышкой. Высушенную пробу помещают всосуд над слоем воды высотой 20-30 мм. Сосуд закрывают крышкой и ставят наэлектроплитку. С момента закипания воды в сосуде щебень (гравий) пропаривают втечение 3 ч. Затем щебень (гравий) извлекают из сосуда, помещают на 3 ч в ваннус водой комнатной температуры. Попеременное пропаривание и охлаждение докомнатной температуры повторяют три раза. После окончания испытания пробы щебня(гравия) высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиямидиаметром, соответствующим нижнему размеру испытываемой фракции. Остаток насите взвешивают.

4.23.4 Обработка результатов испытания

Потерю массы данной фракции Dт, %,определяют по формуле

,                                                     (51)

гдет₁ - масса пробы до испытания, г;

т₂- масса пробы после испытания, г.

За результат принимают среднеарифметическое двухпараллельных определений.

Потерю массы Dт_см,%, щебня (гравия), состоящего из смеси нескольких фракций, определяют поформуле

Dт_см = ,                                                      (52)

гдеп - число фракций;

Dт - потерямассы данной фракции, определенная по формуле (51), % по массе;

х -содержание данной фракции, % по массе.

4.24 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОГО ВОЛОКНААСБЕСТА В ЩЕБНЕ ИЗ ОТХОДОВ АСБЕСТОСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД

Содержание свободного волокна асбеста в щебне изотходов асбестосодержащих пород определяют на фракции крупностью от 5(3) до 20мм путем отбора из пробы щебня свободных волокон асбеста.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

4.24.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Сита с размером отверстий 5, 3 и 0,5 мм.

Щетка волосяная.

Пинцет.

4.24.2 Порядок проведения испытания

Пробу щебня массой не менее 25 кг, высушенную допостоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий 5(3) мм. Материал,прошедший через сито, взвешивают (m₂) и отбирают из него две навески массой 0,2 кг (m₃).

Каждую навеску просеивают через сито с размеромотверстий 0,5 мм и очищают зерна от гали и пыли волосяной щеткой, вручную с помощьюпинцета отбирают волокна асбеста. Выделенное свободное волокно взвешивают сточностью до 0,1 г (m₁).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.24.3 Обработка результатов испытания

Содержание асбеста в щебне, %, определяют по формуле

,                                                   (53)

где:

- масса волоконасбеста, извлеченных из навески щебня, кг;

- масса щебня,прошедшего через сито 5(3) мм, кг;

 - масса навески щебня, кг (0,2 кг);

- масса навескищебня (не менее 25,0), кг.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.25 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СЛАБЫХ ЗЕРЕН И ПРИМЕСЕЙМЕТАЛЛА В ЩЕБНЕ ИЗ ШЛАКОВ ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Сущность метода заключается в выделении из щебняпримесей металла и слабых зерен шлака.

4.25.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ24104.

Шкаф сушильный.

Сита с отверстиями диаметром 5, 10, 20, 40 и 70 мм.

Магнит.

Молоток столярный типа МСТ-1 по ГОСТ 11042.

4.25.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Щебень рассеивают на ситах на фракции. От каждойфракции отбирают навеску массой, указанной в таблице 9.

Таблица 9

Проводят разборку навески каждой фракции, выделяясначала с помощью магнита включения металла, затем слабые зерна шлакового щебняи примесей (бой огнеупорного кирпича, флюса и др.). К слабым относят зерна,легко разламывающиеся руками и разрушающиеся легким ударом молотка (пределпрочности при сжатии в водонасыщенном состоянии менее 20 МПа).

4.25.3 Обработка результатов испытания

Выделенные из пробы слабые зерна и примеси (включенияметалла) взвешивают и определяют их содержание X_i, %, по формуле

X_i = 100,                                                            (54)

гдет_i - масса слабых зерен и примесей (включений металла),кг;

т - общаямасса навески, кг.

Содержание слабых зерен, примесей и включений металлавычисляют как среднеарифметическое результатов трех определений.

При испытании щебня, состоящего из смеси фракций,содержание слабых зерен и включений металла определяют в соответствии с 4.1.7.

4.26 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ШЛАКОВ

Сущность метода заключается в определении активностишлаков по значению предела прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состояниив возрасте 28 сут.

4.26.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Мельница шаровая лабораторная, вибромельница илибарабан с металлическими шарами.

Прибор для определения удельной поверхности типа ПСХ.

Прибор малый Союздорнии для стандартного уплотнения(рисунок 14).

Пресс гидравлический с усилием от 50 до 500 кН.

Шкаф сушильный.

Мешалка лабораторная для приготовления шлаковоготеста.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ24104 или настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Сито с отверстиями размером 0,071 мм по ГОСТ6613.

Чаша сферическая фарфоровая или металлическая длязатворения.

Ванна с гидравлическим затвором для хранения образцовпо ГОСТ310.3.

Мастерок или лопатка для перемешивания по ГОСТ310.3.

1 - рукоятка; 2 - направляющий стержень; 3 - гиря; 4 -плунжер; 5 - направляющий насадный цилиндр; 6 - разъемныйцилиндр; 7- подстаканник; 8 - закрепляющие винты; 9 -металлическая пластинка

Рисунок 14- Малый прибор Союздорнии для стандартного уплотнения

4.26.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Аналитическую пробу шлакового щебня массой 5 кгвысушивают до постоянной массы и размалывают в шаровой мельнице, вибромельницеили барабане с металлическими шарами так, чтобы остаток на сите с размеромотверстий 0,071 мм был не более 6 - 10 % или удельная поверхность была равна(3000±100)см²/г. Удельная поверхность определяется в приборе ПСХ всоответствии с ГОСТ310.3. Размолотый шлак выдерживают в воздушно-сухих условиях в течение 1сут.

Активность шлака определяют на образцах-цилиндрах,изготовленных из шлакового теста максимальной плотности при оптимальномколичестве добавляемой воды. Максимальную плотность шлакового теста устанавливаютпутем подбора.

Навеску размолотого шлака массой 720 - 750 г помещаютв чашу, предварительно протертую влажной тканью, добавляют воду в количестве 6- 8 % массы шлака и тщательно перемешивают мастерком в течение 5 мин. Изприготовленной смеси отбирают контрольную навеску, взвешивают, высушивают допостоянной массы при температуре (110±5) °С,охлаждают и вновь взвешивают, затем по формуле (41) определяют фактическуювлажность.

Из приготовленной смеси в малом приборе Союздорнии длястандартного уплотнения формуют 3 образца диаметром и высотой 50 мм. Образцыуплотняют 40 ударами гири массой 2,5 кг, падающей с высоты 30 см. Послеуплотнения плунжер и насадку осторожно снимают, тщательно срезают ножом излишкишлакового теста. Сразу после изготовления образцы освобождают от формы ивзвешивают с погрешностью до 0,1 г. Подготовку шлакового теста, изготовлениесерии образцов и взвешивание повторяют несколько раз, каждый раз увеличиваяколичество воды на 2 %. Воду прекращают добавлять после получения среднейплотности образцов, значение которой закономерно снижается с каждым последующимопределением.

Для определения оптимальной влажности и максимальнойплотности для каждой серии образцов (различной влажности) определяют среднююплотность образца g_об, г/см³,по формуле

,                                                          (55)

гдеW -фактическая влажность смеси, % массы сухого молотого шлака;

g_ср -средняя плотность образцов, г/см³, определяемая по формуле

,                                                            (56)

гдеп - число образцов;

т_i - масса образца данной сериипри данной влажности, г;

V - объемобразцов, см³.

По результатам определений строят график, откладываяпо оси ординат значения средней плотности образцов g_об,а по оси абсцисс - фактическую влажность. Наивысшая точка полученной кривойсоответствует оптимальной влажности и максимальной плотности образцов.

Для определения прочности образцы изготавливают изшлакового теста с оптимальной влажностью и максимальной плотностью. Для этого вмолотый шлак вводят воду в количестве, соответствующем оптимальной влажности имаксимальной плотности, перемешивают в течение 2,5 мин в лабораторной мешалке.При отсутствии мешалки шлак с водой перемешивают мастерком или лопаткой всферической чаше в течение 10 мин.

Из шлаковой смеси (3 кг) изготавливают по указаннойвыше методике при помощи малого прибора Союздорнии для стандартного уплотнения10 образцов-цилиндров высотой и диаметром 50 мм. Допускается уплотнять образцына прессе при давлении 20 МПа (200 кгс/см²), обеспечивающемплотность образца, равную плотности, получаемой на приборе стандартногоуплотнения с выдержкой в течение 3 мин. Отклонение фактической влажности смесиот оптимальной допускается до ±0,5 %.

Образцы хранят 7 сут на воздухе при температуре (18 -20) °С.после чего измеряют размеры образцов штангенциркулем, помещают их на 18 сут вкамеру с влажностью не менее 95 %, затем в течение 2 сут насыщают водойкомнатной температуры, при этом уровень воды над образцами должен быть не менее2 см.

Насыщенные водой образцы испытывают в возрасте 28 сутна гидравлическом прессе, повышая давление на 0,3 - 0,5 МПа (3 - 5 кгс/см²)в секунду до разрушения образцов.

4.26.3 Обработка результатов испытания

Предел прочности образца s_сж,МПа, определяют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см²) по формуле

s_сж =  или s_сж= ,                                           (57)

гдеР - разрушающее усилие пресса, Н (кгс);

F - площадьпоперечного сечения образца, см.

За показатель активности шлаков принимают пределпрочности при сжатии, вычисленный как среднеарифметическое результатовиспытания десяти образцов.

Примечание - Допускается определение активности производить на образцах,изготовленных из смеси с водошлаковыми отношениями 0,12, 0,14 и 0,16. Из каждойсмеси готовят 10 образцов.

За показатель активности в этом случае принимаютнаибольшее значение из трех средних пределов прочности при сжатии 10 образцов.

4.27 ОПРЕДЕЛЕНИЕЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЩЕБНЯ ДЛЯ БАЛЛАСТНОГО СЛОЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГОПУТИ

Электроизоляционные свойства щебня определяют поудельной электрической проводимости насыщенного раствора, получаемого приперемешивании размельченного щебня с дистиллированной водой.

4.27.1 Средства контроля и вспомогательноеоборудование

Амперметр переменного тока класса 1,0 со шкалой до 300мА по ГОСТ 8711.

Вольтметр переменного тока класса 1,0 со шкалой до 50В по ГОСТ 8711.

Трансформатор лабораторный регулировочный 250 В Х2А(ЛАТР).

Трансформатор разделительный 220/24 В.

Куб измерительный, изготовленный из изолирующегоматериала (органического стекла) с внутренними размерами сторон 50´50´50мм.

Электроды размером 50´50´1мм в количестве 2 шт.

Сито с отверстиями размером 3 мм.

Шкаф сушильный.

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 илилабораторные по ГОСТ 24104.

Сосуд цилиндрический оцинкованный или пластмассовыйбез меток объемом 10 л.

Сосуд цилиндрический с двумя метками (поясами) навнутренней стенке, соответствующими объему 3,5 и 4 л.

Сосуд для выпаривания раствора с двумя метками,соответствующими объему 0,2 и 2 л.

Воронка.

Штыковка деревянная.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.27.2 Порядок подготовки к испытанию

Пробу щебня массой 6 кг измельчают в лабораторнойдробилке и просеивают через сито с отверстиями размером 3 мм.

Прошедшую через сито измельченную пробу засыпают вцилиндрический сосуд до отметки 4 л равномерными слоями, уплотняя деревяннойштыковкой каждый слой до постоянного объема.

Отмеренный объем измельченной пробы высыпают вцилиндрический оцинкованный сосуд объемом 10 л, заливают 3,5 л дистиллированнойводы и тщательно перемешивают.

Перемешивание и определение электрической проводимостираствора производят в измерительном кубе до тех пор, пока его электрическаяпроводимость не стабилизируется. Постоянная электрическая проводимость растворасвидетельствует о том, что раствор стал насыщенным.

Насыщенный раствор объемом 2 л наливают в сосуд длявыпаривания и выпаривают его до объема 0,2 л. Охлаждают раствор до комнатнойтемпературы, выливают в измерительный куб и определяют электрическуюпроводимость.

4.27.3 Порядок проведения испытания

Электроды зачищают до блеска и устанавливают на двухпротивоположных боковых стенках измерительного куба. Куб промываютдистиллированной водой и наливают в него полученный насыщенный раствор,электрическую проводимость которого необходимо определить. Уровень растворадолжен совпадать с верхними краями электродов. Выводы электродов подключают кизмерительной схеме (рисунок 15).

1 - лабораторный регулировочный трансформатор (ЛАТР); 2 -электрод; 3 - измерительный куб

Рисунок 15 - Измерительная схема

Вращением рукоятки лабораторного регулировочноготрансформатора устанавливают напряжение между электродами 5 - 10 В и измеряютток, протекающий через измерительный куб при одном и том же напряжении междуэлектродами.

4.27.4 Обработка результатов испытаний

Электрическую проводимость S, См,определяют по формуле

,                                                                     (58)

гдеI - сила тока при фиксированном напряжении, А;

U - напряжениемежду электродами, В.

Для получения значений удельной электрическойпроводимости раствора необходимо вычисленные по формуле (58)значения электрической проводимости умножить на постоянный для измерительногокуба коэффициент 20.

Щебень пригоден для балластного слоя железнодорожногопути, если удельная электрическая проводимость не превышает значений:

0,06 См/м в насыщенном растворе, образующемся отрастворения щебня (водная вытяжка) в дистиллированной воде;

0,35 См/м в выпаренном до 0,2 л насыщенном растворе.

За результат принимают среднеарифметическое значениетрех параллельных определений. За результат принимают среднеарифметическоезначение двух параллельных определений.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Таблица A.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(информационное)

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующиенормативные документы:

ГОСТ 8.326-89ГСИ. Метрологическая аттестация средств измерений

ГОСТ 8.513-84 ГСИ. Поверка средств измерений.Организация и порядок проведения

ГОСТ 166-89 Штангенциркули.Технические условия

ГОСТ 195-77 Натрий сернистокислый. Технические условия

ГОСТ 310.1-76 Цементы.Методы испытаний. Общие положения

ГОСТ310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватыванияи равномерности изменения объема

ГОСТ310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 450-77Кальций хлористый технический. Технические условия

ГОСТ577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Техническиеусловия

ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная.Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия

ГОСТ 2184-77 Кислота серная техническая. Техническиеусловия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3749-77Угольники поверочные 90 °С. Технические условия

ГОСТ 3765-78 Аммоний молибденовокислый. Техническиеусловия

ГОСТ 4166-76 Натрий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4171-76 Натрия сульфат 10-водный. Техническиеусловия

ГОСТ 4214-78 Кислота кремниевая водная. Техническиеусловия

ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкиеи жаропрочные. Марки

ГОСТ 5817-77 Кислота винная. Технические условия

ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородныхметаллов и сплавов. Технические условия

ГОСТ6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Техническиеусловия

ГОСТ 6709-72 Водадистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7172-76 Калий пиросернокислый

ГОСТ 8030-80 Иглы для шитья вручную. Техническиеусловия

ГОСТ8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.Технические условия

ГОСТ8269.1-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленногопроизводства для строительных работ. Методы химического анализа

ГОСТ 8711-93 Приборы аналоговые показывающиеэлектроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2.Особые требования к амперметрам и вольтметрам

ГОСТ 8735-88 Песокдля строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторныефарфоровые. Технические условия

ГОСТ 9639-71 Листы из непластифицированногополивинил-хлорида (винипласт листовой). Технические условия

ГОСТ 10110-87 Круги алмазные отрезные формы 1A1R. Техническиеусловия

ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительныхголовок. Технические условия

ГОСТ 11042-90Молотки стальные строительные. Технические

условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная.Технические условия

ГОСТ 14838-78 Проволока из алюминия и алюминиевыхсплавов для холодной высадки. Технические условия.

ГОСТ 19904-90 Прокатлистовой холоднокатаный. Сортамент

ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Техническиеусловия

ГОСТ22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Техническиеусловия

ГОСТ 22698-77 Красители органические. Основнойфиолетовый К. Технические условия

ГОСТ 23732-79Вода для бетонов и растворов. Технические условия

ГОСТ23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие техническиеусловия

ГОСТ24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общиетехнические условия

ГОСТ 24555-81 Система государственных испытанийпродукции. Порядок аттестации испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ24638-85 Сверла алмазные кольцевые для железобетонных конструкций.Технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторныестеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общиетехнические требования

ГОСТ28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб.Общие технические требования

ГОСТ 28923-91 Регуляторы температуры, работающие безпостороннего источника энергии. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипеткиградуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29228-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипеткиградуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времениожидания

ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Общиетехнические требования

ГОСТ 30515-97 Цементы. Общиетехнические условия.

СОДЕРЖАНИЕ