ГОСТ 8269-87 Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.07.87

Настоящий стандарт,распространяется на щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия сосредней плотностью зерен (включая поры) более 2,0 г/см³, применяемыев соответствии с требованиями нормативно-технических документов на заполнителидля бетонов монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций и наматериалы для соответствующих видов строительных работ, и устанавливает методы их испытаний.

Содержание

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.Область применения методов испытаний, предусмотренных настоящим стандартом,указана в справочном приложении.

1.2.Пробы взвешивают с погрешностью 0,1% массы, если в стандарте не даны другиеуказания.

В разделе «Аппаратура» даныссылки на государственные стандарты на весы. Допускается использованиеаналогичных импортных весов.

1.3.Пробы, образцы или навески высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу притемпературе (105±5)°С до тех пор, пока разница между результатами двухвзвешиваний будет не более 0,1 % массы навески. Каждое последующее взвешиваниепроводят после высушивания в течение не менее 1 ч и охлаждения не менее 45 мин.

1.4. Образцыдля испытания изготовляют цилиндрической или кубической формы и их линейныеразмеры измеряют штангенциркулем с погрешностью до 0,1 мм.

Площадь каждого из оснований образца цилиндрической формы вычисляют посреднему арифметическому значению двух взаимно перпендикулярных диаметров.

Для определения площади нижней и верхней граней образца кубической формывычисляют средние арифметические значения длины каждой пары параллельных реберданной грани.

Площадь поперечного сечения образца вычисляют как среднееарифметическое значение площадей нижнего и верхнего оснований.

Высоту образца цилиндрической формы вычисляют как среднееарифметическое значение результатов измерений четырех образующих цилиндра,расположенных в четвертях его окружности.

Высоту образца кубическойформы вычисляют как среднее арифметическое значение результатов измеренийчетырех вертикальных ребер.

Объем образца определяют какпроизведение площади поперечного сечения на высоту.

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

1.6.В качестве результата испытания принимают среднее арифметическое значениепараллельных определений, предусмотренных для соответствующего метода.

1.7. Для определения зерновогосостава (гранулометрического анализа) отдельных фракций щебня (гравия) должныприменяться сита с круглыми или квадратными отверстиями на круглых иликвадратных обечайках с диаметром или стороной не менее 300 мм. Стандартныйнабор сит для щебня (гравия) должен включать сито с квадратными отверстиямиразмером 1,25 мм и сита с круглыми отверстиями диаметрами 2,5; 3; 5; 7,5; 10;12,5; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60 и 70 мм (при испытании заполнителей для бетонагидротехнических сооружений допускается применение сита с отверстиями диаметром80 мм).

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

1.8.При определении показателей качества смеси фракций испытывают отдельно каждуюфракцию и рассчитывают среднее взвешенное значение (X) определяемого показателя в соответствии с содержанием фракции всмеси по формуле

(1)

где x₁,x₂,...x_i-значение определяемого показателя;

а₁, а₂...а_i-содержаниефракции, %.

1.9.Испытания образцов горной породы на сжатие или щебня (гравия) на дробимость вцилиндре должны проводиться на гидравлических прессах по ГОСТ28840.

Предельная нагрузка пресса Р_макс должна быть такой,чтобы ожидаемое значение максимального усилия в процессе испытания укладывалосьна шкале пресса от 0,3 до 0,8 Р_макс.

1.10.Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (25±10) °С.Перед началом испытания заполнители и вода должны иметь температуру,соответствующую температуре воздуха в помещении.

1.11. Воду для проведенияиспытаний применяют по ГОСТ2874 и ГОСТ 23732, еслив стандарте не приведены указания по использованию дистиллированной воды илидругих жидкостей.

2.ОТБОР ПРОБ

2.1.Пробы отбирают с целью проведения приемочного контроля на предприятии (карьере)- изготовителе, входного контроля на предприятии-потребителе, а также дляопределения свойств горных пород и получаемых из них щебня и гравия пригеологической разведке.

2.2.При приемочном контроле на предприятии-изготовителе отбирают точечные пробы, изкоторых путем смешивания получают одну объединенную пробу от сменной продукциикаждой технологической линии.

2.3.Отбор точечных проб с технологических линий, транспортирующих продукцию насклад или непосредственно в транспортные средства, осуществляют путемпересечения потока материала на ленточном конвейере или в местах перепадапотока материала с помощью пробоотборника или вручную.

При ручном способе пробыотбирают на перепаде потока материала с помощью ручного пробоотборника или сленты конвейера совком при его остановке.

Места отбора проб выбираютдля каждого предприятия в зависимости от условий технологического процесса присоблюдении требований техники безопасности.

2.4. Точечные пробы отбирают через каждый час.

Интервал отбора точечных пробпри ручном отборе может быть увеличен, если предприятие-изготовитель выпускаетпродукцию стабильного качества.

Для установления допустимогоинтервала ежеквартально определяют коэффициент вариации показателей зерновогосостава и содержания пылевидных и глинистых частиц в течение смены. Для этогоотбирают точечные пробы через каждые 15 мин в течение смены массой не менееуказанной в п. 2.5. Определяютзерновой состав (полный остаток на контрольном сите с отверстиями диаметром D и содержанием зеренразмером менее d,равное разности между 100 % и полным остатком на контрольном сите с отверстиямидиаметром d), содержание пылевидных и глинистых частиц и рассчитывают значениекоэффициента вариации каждого показателя поформуле

(2)

где x₁-результат испытанияточечной пробы;

-среднее арифметическоезначение показателя;

n-числоиспытаний.

В зависимости от полученногозначения коэффициента вариации (максимального из трех указанных показателей)устанавливают следующие интервалы отбора точечных проб в течение смены:

2 ч - для коэффициентавариации св. 10 до 15 %;

3 ч-» » » » 5» 10%.

2.5. Масса точечной пробы должна быть не менее:

2,5 кг - для щебня (гравия) снаибольшим номинальным размером зерна-10 мм;

5,0 кг - для щебня (гравия) с наибольшим номинальным размером зерен-20мм.

Примечания:

1. Если при использовании для отбора проб механическогопробоотборника масса точечной пробы окажется меньше указанного значения, тонеобходимо увеличить число отбираемых проб.

2. При увеличении интервала отбора проб в соответствии с п. 2.5масса отбираемой точечной пробы должна быть увеличена: при интервале 2 ч в два раза, при интервале 3 ч вчетыре раза. При ручном отборе проб в этих случаях точечную пробу отбираютчастями массой не более 10 кг с интервалом не более 1 мин.

2.6.После отбора точечные пробы объединяют, полученную объединенную пробу тщательноперемешивают и перед отправкой в лабораторию сокращают методом квартования.

Для квартования пробы (послеее перемешивания) конус материала разравнивают и делят взаимноперпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любыепротивоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием,сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. до получения пробы массой всоответствии с п.2.7.

2.7. Масса лабораторной пробы при приемочном контроле напредприятии (карьере)-изготовителе должна быть не менее указанной в табл. 1.

Таблица 1

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

2.8.При входном контроле точечные пробы щебня (гравия) отбирают от проверяемойпартии при разгрузке железнодорожных вагонов, судов или автомобилей всоответствии с требованиями ГОСТ8267, ГОСТ 8268 и ГОСТ10260.

2.9.В необходимых случаях при проверке качества щебня (гравия) точечные пробы вколичестве не менее 10 отбирают на складах открытого хранения с помощью совка вместах, расположенных равномерно по всей поверхности склада, со дна выкопанныхлунок глубиной 0,2-0,4 м. Лунки должны размещаться в шахматном порядке.Расстояние между лунками не должно превышать 10 м.

2.10. Для определения свойствгорных пород и получаемых из них щебня (гравия) при геологической разведкепробы отбирают по ГОСТ23845 и ГОСТ24100.

2.11.При проведении ведомственного контроля. за качеством продукции на проверяемыхтехнологических линиях отбирают в течение смены точечные пробы и получаютобъединенную пробу в соответствии с пп. 2.4 и 2.5.

При неудовлетворительныхрезультатах испытания этой пробы отбирают таким же образом вторую объединеннуюпробу. При удовлетворительных результатах испытаний второй пробы отбирают ииспытывают третью пробу, результаты испытаний которой являются окончательными.

2.12.При проведении периодических испытаний, предусмотренных приемочным контролем, атакже при входном контроле и при определении свойств горных пород и получаемыхиз них щебня и гравия при геологической разведке масса лабораторной пробыдолжна обеспечивать проведение всех предусмотренных стандартом испытаний.Допускается проводить несколько видов испытаний, используя одну пробу, если впроцессе испытаний определяемые свойства щебня (гравия) не изменяются, при этоммасса лабораторной пробы должна быть не менее чем в два раза больше суммарноймассы, необходимой, для проведения испытаний.

2.13.Для каждого испытания из лабораторной пробы квартованием готовят аналитическую пробу.

Из аналитической пробыотбирают навески в соответствии с методикой испытания.

2.14.На каждую лабораторную пробу, предназначаемую для периодических испытаний вцентральной лаборатории объединения или в специализированной лаборатории, атакже для контрольных испытаний у потребителя составляют акт отбора проб,включающий наименование и обозначение материала, место и дату отбора пробы,наименование предприятия-изготовителя, обозначение пробы и подписьответственного за отбор пробы лица.

Отобранные пробы упаковываюттаким образом, чтобы масса и свойства материалов не изменялись до проведенияиспытаний.

Каждую пробу снабжают двумяэтикетками с обозначением пробы. Одну этикетку помещают внутрь упаковки, адругую на видном месте упаковки.

При транспортировании должнабыть обеспечена сохранность упаковки от механического повреждения и намокания.

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

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

3.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 или ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сита и проволочные круглыекалибры с отверстиями размерами, соответствующими номинальным размерам зеренданной фракции: 1,25 D; D;0,5 (D+d); d, атакже 2,5 и 1,25 мм.

Для рассева фракций от 5 (3)до 20 мм применяют сито с размером отверстий 10 мм.

3.2. Проведение испытания

Для испытания в качествеаналитической пробы используют лабораторную пробу по табл. 1, высушенную допостоянной массы, без ее сокращения.

Пробу просеивают ручным илимеханическим способами через сита с отверстиями указанных выше размеров,собранными последовательно в колонку, начиная снизу с сита с отверстияминаименьшего размера, при этом толщина слоя щебня (гравия) на каждом из сит недолжна превышать наибольшего размера зерен щебня (гравия).

Продолжительностьпросеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручномвстряхивании каждого сита в течении 1 мин через него проходило не более 0,1 %общей массы просеиваемой навески. При механическом просеивании его продолжительностьдля применяемого прибора устанавливают опытным путем.

При ручном просеиваниидопускается определять окончание просеивания следующим упрощенным способом:каждое сито интенсивно трясут над листом бумаги. Просеивание считаютзаконченным, если при этом практически не наблюдается падение зерен щебня(гравия).

При определении зерновогосостава мокрым способом навеску материала помещают в сосуд и заливают водой.Через 24 ч содержимое сосуда тщательно перемешивают до полного размоканияглинистой пленки на зернах или комков глины, сливают (порционно) на верхнеесито стандартного набора и просеивают, промывая материал на ситах до тех пор,пока промывочная вода не станет прозрачной. Частные остатки на каждом ситевысушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры, затемопределяют их массу взвешиванием.

Рассев несортированногощебня (гравия), а также песчано-гравийной смеси производят с применениемполного набора стандартных сит (п.1.7).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.3.Обработка результатов

По результатам просеиваниявычисляют частный остаток на каждом сите (а_i)в процентах по формуле

(3)

где m_i-массаостатка на данном сите, г;

т-массапробы, г.

Затем определяют полныеостатки (А_i) на каждом сите в процентах от массы пробы, равныесумме частных остатков на данном и всех ситах с большими размерами отверстий:

где a_i, a_i+1, a_i+2,..., а_n-частныеостатки на i-м сите и всех ситахстандартного набора с большими размерами отверстий;

i, i+1,i+2,...,n-порядковыеномера сит стандартного набора.

При определении зерновогосостава сухим способом сумма частных остатков на ситах и проходах через нижнеесито не должны отличаться больше чем на 2 % от массы навески, определяемойперед испытанием. В случае выполнения этого условия для расчета частногоостатка вместо значения массы навески тиспользуют сумму частных остатков на ситах и проход. При большей величинеуказанной разности испытание проводят вторично.

Примечание. После рассева пробу вновьобъединяют и используют для приготовления аналитических проб для проведенияостальных испытаний.

При испытании гравия,загрязненного глиной, рассев производят с промывкой водой.

(Введен дополнительно, Изм. № 2).

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДРОБЛЕНЫХ ЗЕРЕН В ЩЕБНЕ ИЗ ГРАВИЯ

Содержание дробленых зерен вщебне из гравия оценивают количеством зерен, поверхность которых околота болеечем наполовину.

4.1.Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711. Минералогическая лупа.

4.2. Подготовка к испытанию

Из лабораторной пробы откаждой фракции испытываемого щебня берут аналитические пробы массой не менее:

0,25 кг - для щебня размеромфракции от 5 до 10 мм;

1,0 кг - » » » » св. 10 » 20 мм;

5,0 кг - » » » » » 20 » 40 мм;

20,0 кг - » » » » » 40 мм.

Пробу в воздушно-сухомсостоянии просеивают через сито с отверстиями размерами, равными D и d, ивзвешивают остаток на сите с отверстиями, равными d.

4.3. Проведение испытания

Визуальным осмотром(применяя в необходимых случаях лупу) определяют дробленые зерна, поверхностькоторых околота более чем наполовину.

4.4. Обработка результатов

Дробленые зерна взвешивают иопределяют содержание их в пробе (Щ) с точностью до 1 % по формуле

(4)

где т_i-масса дроблёных зерен, г;

т-массаостатка на сите с отверстиями, равными d.

5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ЩЕБНЕ (ГРАВИИ) ПЫЛЕВИДНЫХ И ГЛИНИСТЫХ ЧАСТИЦ

5.1.Метод отмучивания

Содержание пылевидных иглинистых частей в щебне (гравии) определяют по изменению массы пробы послеотмучивания пылевидных и глинистых частиц крупностью до 0,05 мм.

5.1.1.Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные рычажные по ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сосуд для отмучивания щебня(гравия) (черт. 1) илицилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном.

Сосуд для отмучивания

Черт. 1

5.1.2. Подготовка к испытанию

Берут аналитическую пробу щебня (гравия), высушенную до постоянноймассы, не менее 5 кг. При этом для испытания щебня (гравия) фракции от 5 (3) до10 мм используют целиком пробу после определения зернового состава.

5.1.3.Проведение испытания

Пробу щебня (гравия) помещаютв сосуд для отмучивания иливедро, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состояниидо полного размокания глинистой пленки на зернах щебня (гравия) или комковглины, если они имеются в пробе.

После этого в сосуд иливедро со щебнем (гравием) доливают воду в таком количестве, чтобы высота слоянад щебнем была 200 мм; содержимое сосуда перемешивают деревянной мешалкой иоставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин после окончания перемешивания сливаютполученную суспензию. При сливе суспензии необходимо оставлять слой ее надщебнем (гравием) высотой не менее 30 мм.

Затем щебень (гравий) вновьзаливают водой до указанного выше уровня. Промывку щебня (гравия) в указаннойпоследовательности повторяют дотех пор, пока вода после промывки не будет оставаться прозрачной.

Воду в сосуд для отмучиваниящебня (гравия) наливают до верхнего сливного отверстия и сливают суспензиючерез два нижних отверстия.

Из ведра суспензию сливают спомощью сифона, конец которого должен быть на расстоянии не менее 30 мм отповерхности щебня (гравия) в ведре.

После окончания отмучиванияпромытую пробу высушивают до постоянной массы.

5.1.4. Обработка результатов

Содержание в щебне (гравии)отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц (П_отм)в процентах по массе вычисляют по формуле

(5)

где m-первоначальнаямасса пробы, г;

т₁-массапробы после отмучивания, г.

Примечание. Допускается проведениеиспытания пробы в состоянии естественной влажности. В этом случае впараллельной пробе определяют влажность щебня по п. 19.

Содержание пылевидных иглинистых частиц (П_отм) впроцентах вычисляют по формуле

(6)

где m_в - масса пробы в состоянии естественной влажности, г;

m₁ - массапробы после отмучивания, г;

W - влажностьиспытываемой пробы, %.

5.2.Пипеточный метод

Содержание пылевидных иглинистых частиц определяют путем выпаривания отобранной пипеткой пробысуспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и взвешивания остатка.

5.2.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные рычажные по ГОСТ 24104.

Цилиндрическое ведро с двумяметками (поясами) на внутренней стенке, соответствующими объему 5 и 10 л.

Цилиндрическое ведро безметок.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Защитное сито с отверстиямиразмером 3 мм или 5 мм.

Контрольное сито с сеткой №0315 по ГОСТ6613.

Металлические цилиндрывместимостью до 1000 мл со смотровым окном (черт. 4)-2 шт.

Мерная металлическая пипеткавместимостью 50 мл (черт. 2).

Чашка или стакан длявыпаривания по ГОСТ9147.

Пикнометр по ГОСТ 22524.

5.2.2. Проведение испытания

Аналитическую пробу щебня (гравия) массой не менее 5 кг в состоянииестественной влажности взвешивают, помещают в ведро (без меток) и заливают 4,5л воды, оставляя около 500 мл воды для последующего ополаскивания ведра.

Залитый водой щебень (гравий) выдерживают в воде 10-15 мин, перемешиваянесколько раз деревянной мешалкой, после чего тщательно отмывают его в той жеводе от приставших к зернам глинистых частиц. Затем содержимое ведра осторожновыливают на два сита: верхнее-с отверстиями диаметром 3 или 5 мм, нижнее-ссеткой № 0315, поставленные на второе ведро (с метками). Суспензии в ведре сметками дают отстояться и осторожно сливают осветленную воду в первое дерево.Слитой водой вторично промывают щебень (гравий) на ситах над ведром с метками.После этого первое ведро ополаскивают оставленной водой и эту воду сливаюттакже во второе ведро. При этом используют такое количество оставленной воды,чтобы уровень суспензии в последнем не превышал метки 5 л.

Если объем суспензии меньше 5 л, то в нее добавляют воду, доводя объемточно до 5 л (до метки).

После этого суспензию тщательно перемешивают в ведре и немедленнонаполняют ею два металлических цилиндра вместимостью по 1000 мл.

Металлический цилиндр и мерная пипетка

1 - цилиндр; 2 -метка на цилиндре 1000 см³; 3 - пипетка; 4 - уровень суспензии в цилиндре

Черт.2

Уровень суспензии в каждомцилиндре должен соответствовать метке на смотровом окне.

Суспензию в каждом цилиндреперемешивают стеклянной или металлической палочкой или несколько разопрокидывают цилиндр, закрывая его крышкой для лучшего перемешивания.

После перемешиванияоставляют цилиндр в покое на 1,5 мин. За 5-10 с до окончания этого срока вцилиндр опускают мерную пипетку так, чтобы опорная крышка опиралась на верхнийобод цилиндра, при этом низ воронки пипетки будет находиться на уровне отборасуспензии-190 мм от поверхности. По истечении 5-10с открывают трубку пипетки, ипосле ее заполнения снова закрывают трубку пальцем, извлекают пипетку изцилиндра и, открыв трубку, выливают содержимое пипетки в предварительновзвешенную чашку или стакан. Наполнение пипетки контролируют по изменениюуровня суспензии в смотровом окне.

Суспензию в чашке (стакане)выпаривают в сушильном шкафу при температуре (105±5)°С. Чашку (стакан) свыпаренным порошком взвешивают на весах с погрешностью до 0,1 г. Аналогичноотбирают и обрабатывают пробу из второго цилиндра.

5.2.3.Обработка результатов

Содержание пылевидных иглинистых частиц (П_отм) впроцентах по массе вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле

(7)

где m-массапробы щебня (гравия) в состоянии естественной влажности, г;

т₁-массачашки или стакана для выпаривания суспензии, г;

т₂-массачашки 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 вместо 5 л. Соответственно увеличивают до 10 л объем суспензии введре с метками. При этом вычисляют по формуле

(8)

2. Вместометаллических цилиндров со смотровым окном и специальной пипетки допускаетсяприменять обычные стеклянные мерные цилиндры вместимостью 1 л и стекляннуюпипетку вместимостью 50 мл, опуская ее в цилиндр на глубину 190 мм.

3. Допускаетсямассу осадка m_2-m₁определять по плотности суспензии

(9)

где m₃-массапикнометра с суспензией, г;

m₄-масса пикнометра с водой,г;

-плотность осадка, г/см³ (принимается равным 2,65 г/см³).

Результат определения массыосадка m₂-m₁ вносят в формулу (7).

5.3.Метод мокрого просеивания

Содержание пылевидных иглинистых частиц в щебне (гравии) определяют путем процеживания через ситасуспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и определения разницы вмассе пробы до и после испытания.

5.3.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные рычажные по ГОСТ 24104.

Сосуд для получениясуспензии или цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном.

Противень.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сита с сетками № 1,25 и 0,05.

5.3.2. Подготовка к испытанию

Подготовка к испытанию по п. 5.1.2.

5.3.3.Проведение испытания

Высушенную до постоянноймассы пробу щебня (гравия) помещают в сосуд и заливают водой так, чтобы онапокрывала пробу. Содержимое сосуда интенсивно перемешивают для того, чтобыпылевидные и глинистые частицы образовали суспензию.

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

5.3.4.Обработка результатов

Содержание в щебне (гравии)пылевидных и глинистых частиц (П_отм)в процентах по массе вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле

(10)

где m-массапробы до промывки, г;

т₁-массапробы после промывки, г.

5.4. Фотоэлектрический метод

Метод основан на сравнениистепени прозрачности чистой воды и суспензии, полученной при промывке щебня(гравия).

5.4.1. Аппаратура

Фотоэлектрический прибортипа КЗМ (выпускается Тбилисским электротехническим заводом Минтрансстроя СССР)имеет относительную погрешность измерения не более 10 %.

Применим при содержаниипылевидных и глинистых частиц не более 10 % по массе.

Технические весы по ГОСТ23711 и ГОСТ 24104.

Цилиндрическое ведро с двумяметками на внутренней стенке, соответствующими вместимости 5 и 10 л.

Ведро без меток.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Чашка или стакан по ГОСТ9147.

Секундомер.

5.4.2.Подготовка к испытанию

До проведения измеренийприбор КЗМ должен быть откалиброван по воде, используемой для испытания, всоответствии с инструкцией по его эксплуатации.

5.4.3. Проведение испытания

Суспензию, приготовленную поп. 5.2.2,перемешивают в ведре в течении 1 мин и через 30 с после окончания перемешиванияотбирают пробу суспензии пипеткой вместимостью 5 мл. Для этого трубку пипеткизакрывают пальцем, погружают пипетку в суспензию до верхней поверхности еекрышки и открывают трубку. Через 5-6с снова закрывают пальцем трубку пипетки,извлекают ее из суспензии и, открыв трубку, выливают содержимое пипетки визмерительную кювету прибора. Кювету помещают в прибор между источником света ифотодатчиком и проводят измерение согласно инструкции по эксплуатации прибора.

Отбор проб суспензии иизмерение производят еще два раза, перемешивая суспензию в течении 10 с передкаждым отбором проб.

5.4.4.Обработка результатов

Содержание пылевидных иглинистых частиц в щебне (гравии) (П_отм)в процентах по массе вычисляют по формуле

(11)

где К - переводной коэффициент, определяемый по п. 5.4.5;

П - среднеезначение фотоэлектрических измерений.

5.4.5. Определение значения переводногокоэффициента К

Значение переводного коэффициента устанавливают экспериментально длящебня (гравия) каждого предприятия, (карьера) - изготовителя и проверяют приизменении свойств горной породы.

Для установления значения переводного коэффициента К испытывают 12 проб щебня (гравия) с содержанием пылевидных иглинистых частиц от 0 до 5% по массе.

Суспензию, полученную промывкой каждой из 12 проб, в соответствии с п. 5.2.2 испытывают на приборе КЗМпо п. 5.4.3. и параллельно определяют содержание пылевидных и глинистых частицпутем выпаривания трех проб суспензии, отобранных пипеткой номинальнойвместимостью 50 мл.

Перед каждым отбором проб суспензию в ведре необходимо перемешать втечение 10 с и отобрать пробу через 30 с после окончания перемешивания. Все трипробы суспензии, отобранные пипеткой, выливают в предварительно высушенныйвзвешенный стакан, затем выпаривают в сушильном шкафу.

Содержание пылевидных и глинистых частиц в каждой пробе щебня (гравия)(П_отм) в процентахвычисляют по формуле

(12)

где т - масса пробы щебня (гравия) в состоянии естественной влажности,г;

m₁ - масса стакана длявыпаривания суспензии, г;

m₂ - масса стакана с остатком порошка после выпаривания суспензии, г;

V - фактическаявместимость градуировочной пипетки, указанная в паспорте прибора КЗМ, мл.

Переводной коэффициент (К) вычисляют по формуле

(13)

где - среднее арифметическое значение содержания загрязняющихпримесей в испытанных пробах щебня (гравия), %;

– среднее арифметическоезначение показателей прибора по испытаниям тех же проб щебня (гравия), Ом.

Для оценки погрешностизначения полученного переводного коэффициента вычисляют:

значение остаточнойдисперсии формуле

(14)

где - содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) вкаждой из испытанных проб, определенное фотоэлектрическим методом ирассчитанное по формуле (12);

-содержание пылевидных и глинистых частиц в тех же пробах материала,определенное пипеточным методом;

N-числоиспытанных проб;

абсолютную погрешность () переводного коэффициента (К) вычисляют по формуле

(15)

где t_p-коэффициентСтьюдента при доверительной вероятности 95 % в зависимости от числа испытанныхпроб N, приведенный в табл. 2

Таблица 2

Содержание в материалезагрязняющих примесей фотоэлектрическим методом допускается определять только вслучае, если значение абсолютной погрешности переводногокоэффициента К будет равно или менее0,2.

Если полученное значениеабсолютной погрешности переводногокоэффициента К превышает 0,2, тоследует определить число испытаний N₁, обеспечивающее требуемуюточность переводного коэффициента К,по формуле

(16)

затем провестисоответствующее число дополнительных испытании (N₁-N),но не менее трех и по итогам всех испытаний уточнить значение переводногокоэффициента К.

6.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ЩЕБНЕ (ГРАВИИ) ГЛИНЫ В КОМКАХ

Содержание в щебне (гравии)глины в комках определяют путем отбора из пробы частиц, отличающихся вязкостью.

6.1.Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и платформенные по ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сита с круглыми отверстиямидиаметрами 5, 10, 20, 40 и 70 мм.

6.2. Подготовка к испытанию

Аналитические пробы щебня(гравия) готовят путем рассева лабораторной пробы на ситах стандартного набораили берут из остатков на ситах, полученных рассевом пробы при определениизернового состава. Массу проб принимают по п. 4.2.

6.3.Проведение испытания

Каждую аналитическую пробущебня (гравия) высыпают тонким слоем на металлический лист и увлажняют. Изпробы выделяют комки глины, отличающиеся вязкостью от зерен щебня (гравия) исупеси. Выделенные комки глины и щебень (гравий) высушивают до постоянной массыи взвешивают.

6.4.Обработка результатов

Содержание комков глины вкаждой пробе щебня (гравия) (П_гл)в процентах определяют по формуле

(17)

где т₁ - массаглины в комках, кг;

т - массааналитической пробы щебня (гравия), кг.

Содержание комков глины всмеси фракций вычисляют в соответствии с п.1.8.

7.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ЩЕБНЕ (ГРАВИИ) ЗЕРЕН ПЛАСТИНЧАТОЙ (ЛЕЩАДНОЙ) ИИГЛОВАТОЙ ФОРМЫ

7.1.Метод визуальной разборки

Содержание в щебне (гравии)зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы оценивают количеством зерен,толщина или ширина которых менее длины в три и более раза.

7.1.1. Аппаратура

Настольные гирные или циферблатныевесы по ГОСТ 23711 и платформенные по ГОСТ 24104.

Передвижной шаблон (черт. 3) или штангенциркуль по ГОСТ 166.

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

7.1.2.Подготовка к испытанию

Из лабораторной пробы откаждой фракции испытываемого щебня (гравия) берут аналитические пробы массой поп. 4.2.

Содержание зеренпластинчатой (лещадной) или игловатой формы определяют отдельной для каждойфракции щебня (гравия).

При наличии и испытательномщебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5 % по массе,содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в этой фракции неопределяют.

7.1.3. Проведение испытания

Аналитическую пробувзвешивают и из нее выбирают зерна, толщина или ширина которых меньше длины втри и более раза.

Передвижной шаблон

Черт.3

В сомнительных случаяхсоотношение размеров зерен определяют при помощи передвижного шаблона илиштангенциркуля. При использовании шаблона измеряемое зерно вкладываютнаибольшим размером между губками, положение шаблона фиксируют стопорным винтоми измеряют размер зерна, затем зерно пропускают наименьшим размером междуусиками шаблона, установленными на расстоянии, в три раза меньшем. Если зернопройдет между усиками, то его относят к зернам пластинчатой или игловатойформы. Зерна пластинчатой и игловатой формы взвешивают.

7.1.4.Обработка результатов

Содержание в каждой фракциищебня (гравия) зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы (П_гл) в процентах, вычисляютпо формуле

(18)

где m₁-масса зерен пластинчатой(лещадной) и игловатой формы, г;

m-массааналитической пробы, г.

Содержание зерен пластинчатой(лещадной) и игловатой формы в смеси фракции вычисляют в соответствии с п.1.8.

7.2. Определение на щелевидных ситах

Метод основан на просеиваниищебня (гравия) через щелевидные сита.

7.2.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и платформенные по ГОСТ 24104.

Набор щелевидных сит.

7.2.2.Подготовка к. испытанию

От каждой фракциииспытываемого щебня (гравия) берут аналитическую пробу массой по п. 4.2.

7.2.3.Проведение испытания

Пробу каждой фракциипросеивают через щелевидные сита с отверстиями согласно табл. 3.

Таблица 3

Зерна, прошедшие через щелевидное сито, относят кпластинчатым и игловатым, и взвешивают. Отдельно взвешивают остальные зернапробы, оставшиеся на щелевидном сите.

7.2.4.Обработка результатов

Содержание в каждой фракциищебня (гравия) пластинчатых и игловатых зерен (П_гл) в процентах вычисляют по формуле

(19)

где m₁-массазерен пластинчатой и игловатой формы, г;

m - массааналитической пробы, г.

Содержание зеренпластинчатой (лещадной) и игловатой формы в смеси фракций вычисляют всоответствии с п.1.8.

8.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДРОБИМОСТИ ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

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

8.1.Аппаратура

Гидравлический пресс сусилием от 100 до 500 кН по ГОСТ28840.

Стальные цилиндры со съемнымдном и плунжером, внутренним диаметром 150 мм (черт. 4). Допускаетсяприменение цилиндра внутренним диаметром 75 мм при условии установлениякорреляционных связей между коэффициентом дробимости щебня (гравия) в данномцилиндре и цилиндре внутренним диаметром 150 мм.

Лабораторная дробилка.

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по Г0СТ 24104.

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

Сито с сеткой №1,25 по ГОСТ6613.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сосуд для насыщения щебня(гравия) водой.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

8.2.Подготовка пробы

При испытании щебня(гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, исходный материалрассеивают на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно. Щебень(гравий) фракции от 5 до 10, св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм просеивают черездва сита с отверстиями, соответствующими наибольшей (D) и наименьшей (d) крупности испытываемойфракции.

Цилиндр Съемноедно Плунжер

Черт.4

Из остатка на сите сотверстиями размером, равным d, отбирают две аналитическиепробы массой не менее 0,5 кг каждая при испытании в цилиндре диаметром 75 мм ине менее 4 кг-при испытании в цилиндре диаметром 150 мм.

Щебень (гравий) крупнее 40мм предварительно дробят и испытывают фракции св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм.

При одинаковомпетрографическом составе щебня (гравия) фракции св. 20 до 40 и св. 40 до 70 ммпрочность последней допускается характеризовать результатами испытаний фракциисв. 20 до 40 мм.

Щебень (гравий) допускаетсяиспытывать как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии.

Аналитические пробы дляиспытания в сухом состоянии высушивают до постоянной массы, а для испытания внасыщенном водой состоянии погружают в воду на 2 ч.

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

8.3.Проведение испытания

При определении марки щебня(гравия) применяют цилиндр диаметром 150 мм. Для приемочного контроля качестващебня (гравия) фракции от 5 до 10 и св. 10 до 20 мм допускается применять,кроме цилиндра диаметром 150 мм, цилиндр диаметром 75 мм.

Пробу щебня (гравия)насыпают в цилиндр с высоты 50 мм так, чтобы после разравнивания верхнийуровень материала примерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра. Затемв цилиндр вставляют плунжер. Плита на плунжере должна быть на уровне верхнегокрая цилиндра. Если верх плиты плунжера не совпадает с краем цилиндра, тоудаляют или добавляют несколько зерен щебня (гравия). После этого цилиндрпомещают на нижнюю плиту пресса.

Повышая силу нажатия прессана 1-2 кН (100-200 кгс) в секунду, доводят ее при испытании щебня (гравия) вцилиндре диаметром 75 мм до 50 кН (5000 кгс), а при испытании в цилиндредиаметром 150 мм-до 200 кН (20000 кгс).

После сжатия испытываемуюпробу высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем ее просеивают в зависимости отразмера испытываемой фракции через сито с отверстиями размером:

1,25 мм - для щебня (гравия)размером фракций от 5 до 10 мм;

2,5 мм - » » » » » св. 10 до 20 мм;

5,0 мм - » » » » » » 20 » 40 мм.

Остаток щебня (гравия) насите после просеивания взвешивают.

При испытании щебня (гравия)в насыщенном водой состоянии навеску на сите тщательно промывают водой иудаляют поверхностную влагу с зерен щебня (гравия) с помощью мягкой влажнойткани.

(Измененная редакция, Изм.№ 1).

8.4. Обработка результатов

По данным испытаниявычисляют коэффициент дробимости (Др) в процентах с погрешностью до 1 %по формуле

(20)

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

т₁-массаостатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробыщебня (гравия), г.

За результат принимаютсреднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня (гравия),состоящего из смеси фракций, показатель дробимости Др вычисляют в соответствии с п.1.8.

9.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЗЕРЕН СЛАБЫХ ПОРОД В ЩЕБНЕ (ГРАВИИ) И СЛАБЫХ РАЗНОСТЕЙ ВГОРНОЙ ПОРОДЕ

9,1. Определение содержаниязерен слабых пород

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

9.1.1.Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

Механический индикаторпрочности камня типа Т-3 (черт. 5).

Минералогическая лупа.

Стальная игла по ГОСТ 8030и алюминиевая игла из проволоки по ТУ 16.1271-088.

Молоток.

9.1.2.Подготовка к испытанию

От каждой фракции щебня(гравия) берут аналитическую пробу массой по п. 4.2.

Полученную пробу высушиваютдо постоянной массы. Содержание в щебне (гравии) зерен слабых пород определяютотдельно для каждой фракции щебня (гравия). При наличии в испытываемом щебне(гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5 % по массе, содержаниезерен слабых пород в этой фракций не определяют.

Механический индикатор прочности камня (Т-3)

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

Черт. 5

9.1.3. Проведение испытания

Производят разборку пробы каждой фракции щебня (гравия), выделяя зернаслабых пород с пределом прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии менее20 МПа (200 кгс/см²).

При выделении зерен слабых пород руководствуются следующимиотличительными признаками: зерна слабых пород легко разламываются руками иразрушаются легкими ударами молотка. При царапании иглой на поверхности зернаостается след (на поверхности зерен изверженных и метаморфических породоставляет след стальная игла, на поверхности зерен осадочных карбонатных породалюминиевая). Кроме того, слабые зерна карбонатных пород обычно имеют окатаннуюформу.

В целях уточнения содержания зерен слабых пород в щебне допускаетсяиспользование механического индикатора прочности камня типа Т-3.

В зависимости от размера испытываемой фракции щебня устанавливают наприборе сменный щелевой упор с шириной щели 2,9 мм для зерен фракции св. 10 до20 мм, с шириной щели 4,2 мм для более крупных зерен. При этом расстояние междукраем ребер щелевого упора и осью, проходящей через острия зубьев прибора,должно быть равно ширине щели.

Каждое выделенное при разборке пробы щебня сомнительное по прочностизерно вставляют клиновидным концом между зубьями прибора до щелевого упора.После этого вращением диска винтового механизма прибора сжимают зубья и«откусывают» кусочек камня. По контрольной стрелке манометра определяют пределпрочности камня при растяжении. Шкала манометра градуирована для случая примененияупора со щелью шириной 4,2 мм; при применении упора со щелью 2,9 мм показанияманометра удваивают.

Для перехода от показаний прибора к пределу прочности камня при сжатиипредварительно устанавливают переходной коэффициент по данным испытания зеренщебня механическим индикатором Т-3 и определяют прочность образцов породыправильной формы сжатия на прессе.

Зерна щебня, прочность которых ниже 20 МПа, и их осколки взвешивают иуточняют содержание в пробе слабых пород.

9.1.4.Обработка результатов

Выделенные из пробы зернаслабых пород взвешивают и их содержание (X_сл) в процентах вычисляют поформуле

(21)

где m₁-массазерен слабых пород, г;

m-общаямасса пробы, г.

При испытании щебня(гравия), состоящего из смеси фракций, содержание зерен слабых пород вычисляютв соответствии с п.1.8.

9.2.Определение содержания слабых разностей вгорной породе и дробимости щебня, полученного из этой породы

Содержание слабых разностейв горной породе определяют путем визуальной оценки керна, извлеченного из разведочнойскважины, а дробимость при сжатии (раздавливании) определяют испытанием щебня,полученного при дроблении этого керна.

9.2.1.Аппаратура

Металлическая рулетка по ГОСТ 7502.

Лабораторная дробилка.

Гидравлический пресс сусилием до 100 или 500 кН по ГОСТ28840.

Cтальныецилиндры с внутренним диаметром 150 мм (черт. 4).

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 или лабораторные рычажные по ГОСТ 24104.

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

Сито с круглыми отверстиямидиаметром 2,5 мм.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Металлическая щетка.

9.2.2.Подготовка к испытанию

В качестве пробы берут керниспытываемой породы. С поверхности керна, находящегося в керновых ящиках, передначалом испытания удаляют металлической щеткой пыль и грязь.

9.2.3.Проведение испытания

Визуально с использованиемметодов, указанных в п.9.1.3, определяют отрезки керна, представленные слабыми разностями породы,и металлической рулеткой измеряют длину каждого из них с погрешностью до 0,01м.

Объем отрезков керна,полученных в пределах одного интервала, должен обеспечить получение щебняфракции св. 10 до 20 мм в количестве, достаточном для определенияего дробимости при сжатии в цилиндре диаметром 150 мм.

Керн каждого интервала вотдельности дробят в лабораторной дробилке до крупности не более 20 мм. Продуктдробления рассеивают на ситах с круглыми отверстиями размером 10 и 20 мм длявыделения щебня фракции св. 10 до 20 мм.

Пробы щебня перед испытаниемвысушивают до постоянной массы. Дробимость при сжатии в цилиндре определяют всоответствии с п. 8.

9.2.4. Обработка результатов

Содержание слабых разностейв породе (X_сл) в процентахвычисляют по формуле

(22)

где l_iсл - длина отрезка керна,представленных слабыми разностями породы, м;

L - общаядлина керна, м.

Дробимость щебня (Др_ср), полученного из пробыпороды, определяют по формуле

(23)

где Др_i-дробимостьпороды данного интервала керна, %;

l_i- длинаданного интервала керна, м;

L_i- общаядлина керна, м.

За результат испытанияпринимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений.

Перевод дробимости щебня вмарку по прочности производят в соответствии с ГОСТ8267.

10.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ) В ПОЛОЧНОМ БАРАБАНЕ

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

10.1. Аппаратура

Полочный барабан (черт. 6) диаметром 700 мм, длиной500 мм, снабженный на внутренней поверхности полкой шириной 100 мм. Стальныеили чугунные шары диаметром 48 мм массой (405 ± 10) г каждый-12 шт.

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сито из стандартного наборапо п.1.7.

Сито с сеткой № 1,25 по ГОСТ6613.

Полочный барабан

Черт.6

10.2. Подготовка к испытанию

Щебень (гравий) фракции от 5до 10, св. 10 до 20 и св. 20 до 40 мм в сухом состоянии просеивают через двасита с отверстиями размерами, соответствующими наибольшему и наименьшемуноминальным размерам зерен данной фракции. Из остатка на сите с отверстиямиразмером d отбирают две аналитическиепробы по (5000±100) а щебня (гравия) с предельной крупностью зерен до 20 мм идве пробы по (10000±100) г щебня (гравия) фракции св. 20 до 40 мм.

При испытании щебня(гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, аналитическиепробы готовят рассеиванием исходного материала на стандартные фракции и каждуюфракцию испытывают отдельно. Щебень (гравий) крупнее 40 мм дробят до получениязерен мельче 40 мм и испытанию подвергают щебень (гравий) фракции св. 20 до 40мм.

В случае одинаковогопетрографического состава фракции щебня (гравия) св. 20 до 40 и св. 0 до 70 ммистираемость последней допускается характеризовать результатами испытанияфракции св. 20 до 40 мм.

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

(Измененная редакция, Изм. № 1).

10.3.Проведение испытания

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

Число чугунных или стальныхшаров, а также общее число оборотов барабана в процессе одного испытания щебня(гравия) принимают по табл. 4.

По окончании испытаниясодержимое барабана просеивают через сито с отверстиями 5 мм и контрольное ситос сеткой № 1,25. Остатки на ситах соединяют вместе и взвешивают.

Таблица 4

10.4. Обработка результатов

Истираемость щебня (И) в процентах вычисляют по формуле

(24)

где т-масса пробы щебня (гравия), г;

т₁-суммарнаямасса остатков на предохранительном и контрольном ситах, г.

В качестве результатаиспытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельныхиспытаний.

При испытании щебня(гравия), состоящего из смеси двух и более смежных фракций, показательистираемости вычисляют в соответствии с п.1.8.

11.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ) УДАРУ НА КОПРЕ ПМ

Сопротивление щебня (гравия)удару на копре ПМ определяют по степени разрушения зерен при испытании,оцениваемой изменением зернового состава пробы.

11.1. Аппаратура

Копер ПМ (черт. 7).

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711.

Сита с круглыми отверстиямидиаметрами 3; 5; 25(20) и 40 мм и с сетками № 0,5 и 1 по ГОСТ6613.

11.2.Подготовка к испытанию

Испытанию на копре ПМподвергают только щебень (гравий) фракции 25(20)-40 мм. Для чего пробу щебня(гравия) массой 3 кг в воздушно-сухом состоянии просеивают через сита сотверстиями 40 и 25(20) мм. Зерна крупнее 40 мм предварительно дробят дополучения зерен указанных размеров. Из щебня (гравия), оставшегося на сите сотверстиями 25 (20) мм, готовят две пробы. Испытываемый щебень (гравий) всыпаютв специальный мерный сосуд внутренним диаметром 105 мм и внутренней высотой 58мм. Лишний щебень (гравий) снимают вровень с краями сосуда. Сосуд со щебнем(гравием) взвешивают. Массу каждой аналитической пробы (m) в граммах вычисляют поформуле

(25)

где -масса пробы щебня (гравия) вместе с мерным сосудом;

-масса мерного сосуда, г.

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

11.3. Проведение испытания

Каждую пробу щебня (гравия)насыпают из мерного цилиндра в стальную ступку копра ПМ и разравнивают егоповерхность для достижения одного уровня расположения зерен в ступке.

Копер ПМ

Черт.7

Пробу щебня (гравия)подвергают ударам бойка массой 5 кг, падающего с высоты 50 см.

Копер должен быть установленвертикально на прочном фундаменте. Пластинку с зубьями бойка изготовляют изуглеродистой стали и подвергают закалке в масле с последующим отпуском натвердость, равную 57,0 ... 59,0 НRС_э. Износ повысоте зубьев бойка не должен быть более 1 мм.

После каждого удара бойкаступку с помощью рукоятки поворачивают на 45° и устанавливают по направлениюуказателей, сделанных на подставке копра ПМ.

После 40 ударов бойка всесодержимое ступки просеивают через сита с отверстиями 5; 3; 1 и 0,5 мм, остаткина каждом сите взвешивают и вычисляют полные остатки на каждом сите.

11.4.Обработка результатов

Показатель сопротивлениящебня (гравия) удару на копре (У)вычисляют но формуле

(25')

где А - показатель крупности пробы после испытания, вычисляемый поформуле

(25'')

где m₁, т₂, т₃, т₄-полные остатки на ситах с отверстиями диаметрами 5; 3; 1 и 0,5 мм,г;

m-первоначальная масса пробы,г.

В качестве результатапринимают среднее арифметическое значение показателя сопротивления удару издвух параллельных определений.

12.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

12.1.Метод замораживания

Морозостойкость щебня(гравия) определяют по потере массы пробы при последовательном замораживании иоттаивании.

12,1.1. Аппаратура

Холодильная камера.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные рычажные по ГОСТ 24104

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

Ванна для насыщения водой иоттаивания щебня (гравия).

Металлический сосуд дляиспытания щебня (гравия).

12.1.2. Подготовка к испытанию

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

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

1,0 кг- для щебня (гравия)размером фракции от 5 до 10 мм;

1,5 кг » » » » св. 10 » 20 мм;

2,5 кг » » » » св. 20 » 40 мм;

5,0 кг » » » » св. 40 » 70 мм.

Зерна крупнее 70 мм дробят ииспытывают фракцию размером св. 40 до 70 мм.

Полученные пробы щебня(гравия) промывают и высушивают до постоянной массы.

12.1.3. Проведение испытания

Каждую аналитическую пробущебня (гравия) данной фракции насыпают в металлический сосуд слоем, толщинакоторого не должна превышать наибольший номинальный размер зерен, заливаютводой, имеющей температуру (20±5) °С. Через 48 ч сливают воду из сосуда,помещают щебень (гравий) в холодильную камеру и доводят температуру в камере доминус 17-25 °С. Продолжительность цикла замораживания щебня (гравия) в камерепри установившейся температуре в пределах минус 17-25 °С должна составлять 4 ч.После этого сосуд со щебнем (гравием) помешают в ванну с проточной илисменяемой водой при температуре (20±5) °С и выдерживают в ней при этойтемпературе до полного оттаивания щебня (гравия), но не менее 2 ч. Далее циклыиспытаний повторяют.

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

Зерна щебня (гравия) фракциисв. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите сразмером отверстий 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают вмассу остатка на контрольном сите.

12,1.4.Обработкарезультатов

Потерю массы пробы в процентах вычисляютпо формуле

(26)

где m-массапробы до испытания, г;

m₁-масса остатка на сите послесоответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.

За результат испытанияпринимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

При испытании щебня(гравия), состоящего из смеси фракции значение вычисляют всоответствии с п.1.8, как среднее взвешенное значение результатов испытаний отдельныхфракций.

Если потеря в массе приданном числе циклов замораживания и оттаивания не превышает допускаемой по ГОСТ8267, ГОСТ 8268 и ГОСТ10260, то испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.

Если потеря в массепревысила допускаемый предел, то испытание прекращают и показательморозостойкости Mpз данной фракции щебня (гравия) характеризуютпредыдущим числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массыщебня (гравия) не превышает допускаемой.

12.2. Ускоренное определениеморозостойкости

Морозостойкость щебня(гравия) определяют по потере массы пробы при последовательном погружении внасыщенный раствор сульфата натрия и высушивании.

12.2.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

Металлический сосуд длянасыщения щебня (гравия) раствором сульфата натрия.

Безводный сульфат натрия по ГОСТ4166.

Сульфат натрия 10-водный по ГОСТ4171.

12.2.2. Подготовка к испытанию

Каждую фракцию щебня(гравия) испытывают отдельно.

Аналитическую пробу готовятпо п. 12.1.2.

Раствор сульфата натрияготовят следующим образом. Отвешивают 250-300 г безводного сульфата натрия или700-1000 г 10-водного сульфата натрия и растворяют в 1 л подогретойдистиллированной воды путем постепенного добавления в нее сульфата натрия притщательном перемешивании до насыщения раствора, охлаждают раствор до комнатнойтемпературы, сливают в бутыль и оставляют в покое на 2 сут.

12.2.3. Проведение испытания

Аналитическую пробу щебня(гравия) насыпают в сосуд слоем, высота которого не должна превышатьнаибольшего номинального размера зерен, заливают раствором сульфата натрия так,чтобы щебень (гравий) был погружен полностью в раствор, и выдерживают в нем втечение 20 ч при комнатной температуре.

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

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

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

Зерна щебня (гравия) фракциисв. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите сотверстиями диаметром 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают вмассу остатка на контрольном сите.

12.2.4. Обработки результатов

Остаток на сите взвешивают ивычисляют потерю в массе щебня (гравия) () в процентах по формуле

(27)

где m-массапробы до испытания, г;

m₁-масса остатка на сите послесоответствующего цикла испытания, г.

За результат принимаютсреднее арифметическое значение двух параллельных испытаний. При испытаниищебня (гравия), состоящего из смеси фракций, вычисляют всоответствии с п.1.8.

Если потеря массы при данномчисле циклов испытания не превышает допускаемой ГОСТ8267, ГОСТ 8268 и ГОСТ10260, то испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.

Если потеря массы превысиладопускаемый предел, то испытание прекращают и показатель морозостойкости М_рзданной фракции щебня (гравия) характеризуют предыдущим числом циклов, прикотором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемой.

13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКОГОСОСТАВА ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

Содержание пород и минераловв щебне (гравии) определяют методами петрографической разборки иминералогического анализа.

13.1 Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сита из стандартного наборапо п.1.7.

Минералогическая лупа.

Набор реактивов.

Стальная игла или нож.

Молоток.

Фарфоровые ступка и чашки поГОСТ9147.

Муфельная печь,обеспечивающая температуру нагрева 800^° С.

Магнит.

13.2. Подготовка к испытанию

Щебень (гравий) рассеиваютна стандартные фракции и от каждой из них отбирают аналитическую пробу массойпо п. 4.2.

При наличии в испытываемомщебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5% по массе,минерало-петрографический состав этой фракции не определяют. Пробу промывают ивысушивают до постоянной массы.

13.3. Проведение испытания

Петрографическую разработкущебня (гравия) выполняют визуальным осмотром зерен с помощью лупы, используянабор реактивов для минералогического анализа, а также другими принятыми впетрографии методами (с изготовлением в необходимых случаях прозрачных шлифов).

Зерна пробы каждой фракцииразделяют по генетическим типам:

изверженные интрузивные -гранит, габбро, диорит и другие;

изверженные эффузивные -базальт, порфирит, диабаз и другие;

метаморфические - кварцит, кристаллическиесланцы и другие;

осадочные - известняк,доломит, песчаник, кремень и другие.

Зерна карбонатных пород,подвергшиеся процессам окремнения более чем на 40 % своего объема, относят кгруппе кремня. Зерна кварца выделяют в самостоятельную группу. Кроме этого,выделяют зерна, представленные породами и минералами, наличие которыхограничено стандартами и техническими условиями на щебень (гравий) или требуетпроведения специальных исследований возможности применения щебня (гравия) вкачестве заполнителя для различных видов бетона.

К указанным породам иминералам относят включения следующих пород и минералов: содержащих аморфныеразновидности двуокиси кремния(халцедон, опал, кремень и др.); серу; сульфиды (пирит, марказит, пирротин идр.); сульфаты (гипс, ангидрит и др.); слоистые силикаты (слюды, гидрослюды,хлориты и др.); магнетит, гидроокислы железа (гетит и др.); апатит; нефелин;фосфорит; галоидные соединения (галит, сильвин и др.); цеолиты; асбест; графит;уголь, горючие сланцы.

Щебень из природного камня,изготовленный из одной горной породы, характеризуют петрографическим составомданной горной породы с указанием содержания включений, относимых к вреднымпримесям пород и минералов, перечисленных выше.

Для характеристики составащебня, изготовленного из различных горных пород, а также гравия и щебня изгравия, производят петрографическую разборку щебня (гравия).

При наличии минералов,содержащих серу, количество сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO₃ определяют по ГОСТ 8735.

В целях уточненияколичественного содержания в щебне (гравии) или щебне из гравия зерен свключениями аморфных разновидностей кремнезема допускается применение методатермического испытания.

Для этого после проведенияпетрографической разборки из полученных групп зерен выделяют зерна,сомнительные по содержанию аморфных разновидностей кремнезема, и прокаливают ихв муфельной печи при температуре 700 - 800 °С в течение 2 мин.

Зерна, разрушившиеся втечение этого времени, относят к числу содержащих включения аморфногокремнезема.

Количественное содержаниерастворимого в щелочи аморфного кремнезема определяют по п.22.

13.4.Обработка результатов

Разнообразные по породам(или минералам) зерна щебня (гравия) взвешивают раздельно и вычисляют ихсодержание (X_i) в процентах по формуле

(28)

где m_i-масса зерен данной породыили минерала, г;

т-массапробы, г.

14.ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ГРАВИИ (ЩЕБНЕ ИЗ ГРАВИЯ)

Наличие органическихпримесей (гумусовых веществ) в гравии определяют сравнением окраски щелочногораствора над пробой с окраской эталона.

14.1. Аппаратура,реактивы и растворы

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.

Сито с отверстиями размером20 мм.

Мерные цилиндры вместимостью250 мм.

Водяная баня.

Гидроксид натрия по ГОСТ 2263,3 %-ный раствор.

Танин, 2 %-ный раствор в 1 %-номрастворе этанола.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

14.2. Подготовка к испытанию

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

Гравий массой около 1 кг ввоздушно-сухом состоянии просеивают через сито с отверстиями диаметром 20 мм.

Готовят эталонный раствор,растворяя 2,5 мл 2%-ного раствора танина в 97,5 мл 3 %-ного раствора гидроксиданатрия. Приготовленный раствор перемешивают и оставляют на 24 ч.

Оптическая плотностьраствора танина, определяемая на фотоколориметре или спектрофотометре в областидлин волн 450-500 нм, должна составлять 0,60-0,68.

14.3. Проведение испытания

Гравием заполняют мерныйцилиндр до уровня 130 мл и заливают его 3 %-ным раствором гидроксида натрия доуровня 200 мл. 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 или стеклом,цвет которого соответствует цвету эталонного раствора.

Гравий (щебень из гравия)пригоден для использования в бетонах или растворах, если жидкость над пробойбесцветна или окрашена значительно слабее эталонного раствора.

При окраске жидкостинезначительно светлее эталонного раствора содержимое сосуда подогревают втечение 2-3 ч на водяной бане при температуре 60-70 °С и, сравнивая цветжидкости над пробой с цветом эталонного раствора, решают вопрос о пригодностизаполнителя для приготовления бетона или раствора.

При окраске жидкости,одинаковой или более темной, чем цвет эталонного раствора, необходимопроведение испытания заполнителя в бетонах или растворах в специализированныхлабораториях.

15.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОЙ ПЛОТНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЗЕРЕН ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

15.1. Пикнометрический метод

Истинную плотность горнойпороды и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объемаизмельченного высушенного материала.

15.1.1. Аппаратура

Пикнометр вместимостью 100мл по ГОСТ22524.

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.

Стаканчик для взвешивания поГОСТ25336 или фарфоровая чашка по ГОСТ9147.

Чугунная или фарфороваяступка.

Эксикатор по ГОСТ25336.

Концентрированная сернаякислота по ГОСТ 2184.

Хлорид кальция по ГОСТ450.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Песчаная ванна или водянаябаня.

Металлическая щетка.

15.1.2 Подготовка к испытанию

Пробы для определенияистинной плотности горной породы отбирают по ГОСТ23845.

Для определения истиннойплотности зерен щебня (гравия) отбирают аналитическую пробу массой по п. 12.1.2.

Куски камня или зерна щебня(гравия) очищают металлической щеткой от пыли, измельчают до крупности менее 5мм, после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученнуюпробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, перемешивают и сокращают до30 г. Приготовленную таким образом пробу измельчают в порошок в чугунной илифарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания или в фарфоровую чашку,высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры вэксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным хлоридомкальция, после чего отвешивают две навески массой 10 г каждая.

15.1.3. Проведение испытания

Каждую навеску всыпают вчистый высушенный пикнометр и наливают в него дистиллированную воду в такомколичестве, чтобы пикнометр был заполнен не более чем на половину своегообъема, затем пикнометр в слегка наклонном положении ставят на песчаную ваннуили в водяную баню и кипятят его содержимое в течение 15-20 мин для удаленияпузырьков воздуха (пузырьки воздуха могут быть удалены также путем выдерживанияпикнометра под вакуумом в эксикаторе). После удаления воздуха пикнометробтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до меткидистиллированную воду и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого,промывают, наполняют до метки дистиллированной водой комнатной температуры ивзвешивают.

15.1.4. Обработка результатов

Истинную плотность () в г/см³ вычисляют по формуле

(29)

где m-массанавески порошка, высушенного до постоянной массы, г;

т₁-массапикнометра с дистиллированной водой, г;

m₂-масса пикнометра с навескойи дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г;

-плотность воды, равная 1 г/см³.

Расхождение междурезультатами двух определений не должно быть более 0,02 г/см³. Вслучае больших расхождений производят третье определение и принимают длярасчета два ближайших значения.

За результат принимаютсреднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

В случае необходимостиопределения истинной плотности щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, еезначение вычисляют по п.1.8, как среднее взвешенное испытание отдельных фракций.

15.2.Ускоренное определение истинной плотности

Истинную плотность горнойпороды и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объемаизмельченного высушенного материала с использованием прибора Ле-Шателье.

15.2.1. Аппаратура

Прибор Ле-Шателье (черт. 8).

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.

Стаканчик для взвешиванияили фарфоровая чашка по ГОСТ9147.

Эксикатор по ГОСТ25336.

Cyшильныйшкаф по ОСТ 16.0.801.397.

Серная кислота по ГОСТ2184.

Безводный хлорид кальция по ГОСТ450.

Сито с размером отверстий 5мм по ГОСТ6613.

Металлическая щетка.

15.2.2. Подготовка к испытанию

Пробу готовят по п. 15.1.2.

Подготовленную пробу всыпаютв стаканчик для взвешивания или в фарфоровую чашку, высушивают до постоянноймассы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированнойсерной кислотой или над безводным хлоридом кальция;

После этого отвешивают двенавески массой по 50 г каждая.

ПриборЛе-Шателье

Черт. 8

15.2.3. Проведение испытания

Прибор наполняют водой донижней отметки, причем уровень воды определяют по нижнему мениску.

Каждую навеску через воронкуприбора всыпают небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости вприборе, определяемый по нижнему мениску, не поднимется до риски с делением 20мл (или другим делением) в пределах верхней градуированной части прибора.

Для удаления пузырьковвоздуха прибор рекомендуется слегка встряхнуть.

15.2.4. Обработка результатов

Остаток измельченной пробыщебня (гравия), не вошедший в прибор, взвешивают и определяют плотность порошка() в г/см³ по формуле

(30)

где m-массавысушенной навески порошка, г;

m₁-массаостатка, г;

V-объемводы, вытесненный порошком, см.

Расхождение, междурезультатами двух определений плотности не должно быть больше 0,02 г/см³В случаях больших расхождений производят третье определение и принимают длярасчета два ближайших значения.

За результат принимаютсреднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

В случае необходимостиопределения истинной плотности щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, еезначение вычисляют по п.1.8.

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

16.1. Определение средней плотности

Среднюю плотность горнойпороды и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объемакусков породы или зерен щебня (гравия), который оценивают с использованием весовдля гидростатического взвешивания.

16.1.1 Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711-79.

Технические весы сприспособлением для гидростатического взвешивания (черт. 9).

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сосуд для насыщения щебня(гравия) и образцов водой или для парафинирования образцов.

Сита из стандартного набора.

Металлическая щетка.

16.1.2. Подготовка к испытанию

Для определения среднейплотности горной породы отбирают по ГОСТ23845 пять образцов правильной формы или пять кусков произвольной формыразмером св. 40 до 70 мм. Каждый образец очищают металлической щеткой от рыхлыхчастиц, пыли и высушивают до постоянной массы. Для этой же цели могут бытьиспользованы образцы правильной геометрической формы по п.1.4, которые также высушивают до постоянной массы.

Весы для гидростатического взвешивания

1-сетчатый(перфорированный) стакан; 2-сосуд сосливом для воды; 3-стаканчик с дробьюдля уравновешивания массы сетчатого стакана в воде; 4-разновесы

Черт.9

Для определения среднейплотности зерен щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным размером до 40мм берут аналитическую пробу массой не менее 2,5 кг. При испытании щебня(гравия) фракции с наибольшим номинальным размером св. 40 мм берутаналитическую пробу, массой около 5 кг зерна крупнее 40 мм дробят до получениячастиц размером не более 40 мм и пробу сокращают вдвое.

Пробу высушивают допостоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий, соответствующимнаименьшему номинальному размеру зерен данной фракции щебня (гравия) и изостатка на сите отвешивают две навески по 1000 г каждая.

16.1.3. Проведение испытания

Образцы горной породыпроизвольной формы или навеску щебня (гравия) насыщают водой, погружая их вводу комнатной температуры на 2 ч так, чтобы уровень воды в сосуде был вышеповерхности образцов или щебня (гравия) не менее чем на 20 мм.

Насыщенные образцы породыили пробу щебня (гравия) вынимают из воды, удаляют влагу с их поверхностимягкой влажной тканью и сразу же взвешивают сначала на настольных гирных илициферблатных, а затем на гидростатических весах, помещая пробу в сетчатый(перфорированный) стакан, погруженный в поду.

Образцы горной породыпроизвольной формы с мелкими открытыми порами вместо насыщения допускаетсяпокрывать пленкой парафина толщиной около 1 мм. Для этого высушенный допостоянной массы образец погружают в разогретый парафин и охлаждают на воздухе.В случае обнаружения при остывании на парафиновой пленке пузырьков илиповреждений их заглаживают с помощью горячей металлической пластинки илипроволоки.

Подготовленный образецвзвешивают на настольных гирных или циферблатных, а затем на гидростатическихвесах.

Для определения среднейплотности образцов горной породы правильной формы измеряют их размеры,определяют объем и вычисляют среднюю плотность.

16.1.4. Обработка результатов

Среднюю плотность образцовгорной породы произвольной формы или щебня (гравия) () в г/см³ вычисляют по формуле

(31)

где m-массаобразца или пробы в сухом состоянии, г;

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

m₂-массаобразца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г;

-плотность воды, равная 1 г/см³.

Среднюю плотностьпарафинированных образцов горной породы произвольной формы ()в г/см³ вычисляют по формуле

(32)

где m-массаобразца в сухом состоянии, г;

-масса парафинированногообразца на воздухе, г;

-масса парафинированногообразца в воде, г;

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

-плотность воды, равная 1 г/см³.

Среднюю плотность образцовгорной породы правильной формы () в г/см³ вычисляют по формуле

(33)

где т-масса образца, г/см³;

V-объемобразца, см³.

За результат принимаютсреднее арифметическое значение результатов испытания пяти образцов горнойпороды или двух образцов щебня (гравия). При этом расхождение междурезультатами двух определений средней плотности щебня (гравия) не должнопревышать 0,02 г/см³. При больших расхождениях проводят третьеопределение и вычисляют среднее арифметическое двух ближайших значений.

16.2.Определение пористости

Пористость горной породы илизерен щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительноустановленных значений истинной плотности и средней плотности.

Пористость горной породы илизерен щебня (гравия) (V_пор) в процентах по объемувычисляют по формуле

(34)

где -средняя плотность горной породы или зерен щебня(гравия),г/см³ (п. 16.1);

-истинная плотность горной породы или зерен щебня (гравия), г/см³(п.15).

17.ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ И ПУСТОТНОСТИ ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

17.1. Определение насыпной плотности

Насыпную плотностьопределяют путем взвешивания определенного объема щебня (гравия) даннойфракции, высушенного до постоянной массы.

17.1.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные часы по ГОСТ 23711 и платформенные по ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Мерные цилиндры по табл. 5.

17.1.2. Подготовка к испытанию

Щебень (гравий) в объеме,обеспечивающем проведение испытания, высушивают до постоянной массы.

17.1.3. Проведение испытания

Щебень (гравий) насыпают впредварительно взвешенный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса, которыйснимают стальной линейкой вровень с краями (без уплотнения) движением к себе,после чего цилиндр со щебнем (гравием) взвешивают.

В зависимости от наибольшегономинального размера щебня (гравия) применяют цилиндры в соответствии с табл. 5.

17.1.4.Обработка результатов

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

(35)

где m - масса мерного цилиндра, кг;

m₁ - масса мерного цилиндра сощебнем (гравием), кг;

V - объем мерного цилиндра, м³.

Насыпную плотностьопределяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня (гравия).

За результат принимаютсреднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

Таблица 5

17.2.Определение насыпной плотности для перевода количества щебня (гравия) извесовых единиц в объемные

Насыпную плотностьопределяют путем взвешивания определенного объема щебня (гравия) в состоянииестественной влажности.

17.2.1. Аппаратура

Платформенные весы по ГОСТ24104.

Мерные цилиндры или ящик сразмерами в соответствии с табл. 6.

Таблица 6

17.2.2. Проведение испытания

Щебень (гравий) насыпают свысоты 10 см в предварительновзвешенный мерный сосуд (ящик) до образования над верхом сосуда конуса, которыйснимают стальной линейкой вровень с краями сосуда (без уплотнения) движением ксебе и сосуд со щебнем (гравием) взвешивают.

В зависимости от наибольшегономинального размера щебня (гравия) применяют мерные сосуды в соответствии с табл. 6.

17.2.3. Обработка результатов

Насыпную плотность щебня(гравия) (r_н) вычисляют с точностью до 10 кг/м³ поформуле

, (36)

где m - масса мерного сосуда, г;

m₁- масса мерного сосуда сощебнем (гравием), кг;

V - объем мерного сосуда, м³.

Насыпную плотностьопределяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня (гравия).

За результатпринимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.

Примечание:

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

2. Допускается определять насыпнуюплотность щебня (гравия) непосредственно в транспортных средствах путемвзвешивания в них материала и определения занимаемого им объема.

3. Насыпную плотность песчано-гравийнойсмеси определяют без предварительного разделения на гравийную и песчануюсоставляющие, используя мерные сосуды в соответствии с номинальным размеромгравия.

17.3.Определение пустотности

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

Пустотность щебня (гравия) (V_м.п.)в процентах по объему вычисляют по формуле

, (37)

где r_н - насыпная плотность щебня (гравия), кг/м³(п. 17.1);

r_к - средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см³(п. 16.1).

Примечание:В зависимости от назначения щебня (гравия) пустотность его можно вычислить вуплотненном состоянии.

18.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

Водопоглощение определяютпутем сравнения массы образцов горной породы или проб щебня (гравия) в насыщенномводой состоянии и после высушивания.

18.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Сосуд для насыщения образцовводой.

Металлическая щетка.

18.2. Подготовка к испытанию

Для определения водопоглощениягорной породы отбирают пять образцов правильной формы или пять кусковпроизвольной формы размером от 40 до 70 мм по ГОСТ23845. Образцы очищают металлической щеткой от рыхлых частиц и пыли ивысушивают до постоянной массы.

Для определенияводопоглощения щебня (гравия) берут аналитическую пробу в соответствии с п. 12.1.2,промывают и высушивают ее до постоянной массы.

18.3.Проведение испытания

Образцы горной породы илинавески щебня (гравия) укладывают в сосуд с водой комнатной температуры так,чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов или пробы щебня (гравия) неменее чем на 20 мм. В таком положении образцы или пробу выдерживают в течение48 ч, после чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности отжатойвлажной мягкой тканью и каждый образец или пробу взвешивают, при этом массаводы, вытекающей из пор образца или зерен щебня (гравия) на чашку весов, должнавключаться в массу образца (пробы).

18.4. Обработка результатов

Водопоглощение (W_погл) в процентах по массе вычисляют по формуле

(38)

где m-массаобразца или пробы в сухом состоянии, г;

m₁-масса образца или пробы внасыщенном водой состоянии.

Примечание. В необходимых случаях взависимости от назначения щебня (гравия) выдерживают образцы в воде донасыщения их до постоянной массы.

За результат принимаютсреднее арифметическое значение пяти параллельных испытании.

При испытании щебня(гравия), состоящего из смеси фракций, значение водопоглощения вычисляют всоответствии с п.1.8.

19.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

Влажность определяют путемсравнения массы пробы щебня (гравия) в состоянии естественной влажности и послевысушивания.

19.1. Аппаратура

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711.

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

19.2. Подготовка к испытанию

Из щебня (гравия)испытываемой фракции берут аналитическую пробу массой по п. 12.1.2.

19.3. Проведение испытания

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

Примечание. Естественную влажностьгорной породы определяют на образцах правильной или произвольной формы по п. 18.2.

19.4.Обработка результатов

Влажность щебня (гравия) (W) в процентах по массевычисляют по формуле

(39)

где т_в - масса пробы в состоянии естественной влажности, г;

т - массапробы в сухом состоянии, г.

20.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ПРИ СЖАТИИ

Прочность горных породопределяют путем сжатия и доведения до разрушения образцов (кубов илицилиндров) на прессе.

20.1.Аппаратура

Гидравлический пресс спредельным усилием по п.1.9.

Буровой или камнерезныйстанок.

Штангенциркуль по ГОСТ 166.

Сосуд для насыщения образцовводой.

20.2. Подготовка к испытанию

Из пробы горной породы,отобранной по ГОСТ23845, представленного монолитом или керном, при помощи бурового иликамнерезного станка изготавливают пять образцов в виде цилиндра диаметром ивысотой 40-50 мм или куба с ребром 40-50 мм.

Допускается испытыватькерны, полученные в процессе разведочного бурения из одного слоя породы,диаметром от 0 до 110 мм и высотой, равной диаметру, с пришлифованными торцами,если керны не имеют внешних повреждений.

Грани образцов, к которымприкладывают нагрузку пресса, обрабатывают на шлифовальном станке (круге), приэтом должна быть обеспечена параллельность указанных граней. Правильность,формы образцов проверяют стальным угольником. Неперпендикулярность смежныхграней кубов, а также опорных и боковых поверхностей цилиндров не должнапревышать 1 мм на 100 мм длины.

Направление приложениянагрузки должно быть нормальным к опорным поверхностям образцов и слоистостипороды. В необходимых случаях образцы испытывают при приложении нагрузкипараллельно слоистости породы.

Перед определением прочностиобразец измеряют штангенциркулем и насыщают водой по п. 18.

20.3. Проведение испытания

Образец устанавливают вцентре опорной плиты пресса.

Нагрузка на образец прииспытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 0,5 Mпа (5кгс/см²) в секунду.

Значение разрушающейнагрузки должно быть в пределах от 20 до 80 % максимального усилия,развиваемого прессом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

20.4. Обработка результатов

Предел прочности образца (R_сж) вычисляют с точностью до 1 МПа (10 кгс/см²)по формуле

(40)

где Р - разрушающее усилие пресса, Н (кгс);

F - площадь поперечногосечения образца, мм² (см²).

За результат принимаютсреднее арифметическое значение пяти параллельных испытаний.

21.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СНИЖЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ПРИ НАСЫЩЕНИИ ВОДОЙ

Коэффициент сниженияпрочности горной породы при насыщении водой определяют по отношению прочностиобразцов в насыщенном водой и сухом состояниях.

21.1. Аппаратура по п. 20.1.

21.2. Подготовка к испытанию

Для испытания берут десятьобразцов правильной формы по п. 20.2.

Из них пять образцовнасыщают водой по п. 20.3,пять образцов высушивают до постоянной массы.

21.3. Проведение испытания

Испытания насыщенных водой ивысушенных до постоянной массы образцов проводят по п. 20.3.

21.4. Обработка результатов

Коэффициент сниженияпрочности горной породы (К_г)при насыщении водой вычисляют по формуле

(41)

где - среднееарифметическое значение предела прочности насыщенных водой образцов, Па (кгс/см²);

- среднее арифметическоезначение предела прочности образцов, высушенных до постоянной массы, Па (кгс/см²).

22.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)

Реакционную способность(взаимодействие со щелочами цемента) горных пород и щебня (гравия)характеризуют содержанием растворимого в щелочи кремнезема.

22.1. Весовой метод

22.1.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Стандартные сита сотверстиями диаметром 5 мм и сетками № 0315 и 016.

Ступка.

Настольные гирные илициферблатные весы по ГОСТ 23711 или лабораторные рычажные по ГОСТ 24104.

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

Электропечь с номинальнойтемпературой 1100°С по ОСТ 16.0.801.397.

Сосуд из нержавеющей сталиили другого антикоррозионного материала (черт. 10).

Сушильный шкаф по ОСТ16.0.801.397.

Водяная баня.

Мерные колбы на 200 мл по ГОСТ1770.

Воронки.

Чашки для выпаривания по ГОСТ9147.

Платиновые или фарфоровыетигли.

Беззольные фильтры (белаялента).

Гидроксид натрия по ГОСТ 2263.

Концентрированная солянаякислота плотностью 1,19 г/см³ по ГОСТ 3118.

Нитрат серебра по ГОСТ1277.

Раствор, содержащий в 100 мл1 г AgNO₃, 5 мл HNO₃;

22.1.2. Подготовка к испытанию

Для определения реакционнойспособности горной породы, в которой обнаружено присутствие одной илинескольких разновидностей реакционно-способных пород или минералов (п. 13),берут пробу массой не менее 1 кг от каждой петрографической разновидности. Дляопределения реакционной способности щебня (гравия) берут аналитическую пробумассой по п. 4.2.

Пробу очищают отзагрязняющих примесей, измельчают до крупности менее 5 мм, тщательноперемешивают и сокращают до навески массой около 250 г. Из полученной навескивысевают фракцию от 0,16 до 0,315 мм, дополнительно измельчают все болеекрупные зерна и сокращают ее массу до 100 г. Навески промывают струейводопроводной воды на сите с отверстиями размером 0,16 мм в течение 10 мин ивысушивают до постоянной массы.

Cосуд из антикоррозионного материала

черт. 10

22.1.3. Проведение испытаний

Из полученной навескиотвешивают две навески массой по 25 г, каждую из которых высыпают в отдельныйсосуд из нержавеющей стали и добавляют по 25 мл 1 н. раствора гидроксиданатрия. Сосуды с содержимым несколько раз встряхивают для удаления пузырьковвоздуха, плотно закрывают крышками и помещают в термостат, предварительнонагретый до 80°С. В течение испытания в термостате поддерживают температуру(80±2)°С. Через 24 ч сосуды вынимают из термостата и охлаждают холодной водойтак, чтобы температура их в течение 15 мин снизилась до комнатной.

После охлаждения содержимоекаждого сосуда фильтруют в сухую пробирку через сухой фильтр. Сначала в воронку,не встряхивая, сливают по стеклянной палочке раствор, затем шпателем на фильтрпереносят твердый остаток. Жидкость фильтруют до тех пор, пока скоростьфильтрации не замедлится до 1 капли за 10 с. (промывание не допускается).

Установка для сбора фильтрата

1-водоструйныйнасос; 2-резиновая пробка; 3-воронкаБюхнера; 4-склянка Бунзена;5-пробирка для сбора фильтрата

Черт. 11

Для ускорения фильтрованияиспользуют водоструйный насос со склянкой Бунзена (черт. 11).

Фильтрат взбалтывают дополучения однородного раствора, отбирают пипеткой 10 мл в мерную колбу объемом200 мл, доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Для определения количестварастворившегося кремнезема, берут 100 мл раствора, наливают в .фарфоровуючашку, добавляют 5-10 мл концентрированной соляной кислоты ивыпаривают на водяной бане. Остаток в чашке увлажняют 5 млконцентрированной соляной кислоты, выдерживают 5-10 мин, добавляют 100 млгорячей дистиллированной воды, перемешивают, выдерживают 10 мин на водяной банеи фильтруют (фильтр белая лента), остатокна фильтре промывают горячей водой до исчезновения реакции на хлориды(при добавлении 1-2 капель раствора нитрата серебра вода должна оставатьсяпрозрачной).

Фильтр с осадком помещают втигель, фильтрат переносят в фарфоровую чашку, выпаривают досуха, и выдерживаютв течение 30 мин в сушильном 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, оголяют,прокаливают при температуре 1000-1100°С в течение 10 мин и взвешивают. Массаосадка m в тигле соответствуетсодержанию кремнезема в 100 мл раствора.

22.1.4. Обработка результатов

Содержание растворимогокремнезема (М) в миллимолях на 1 лисходного раствора гидроксида натрия определяют по формуле

М = т·3300. (42)

Горную породу или щебень(гравий) относят к реакционно-способным, если количество растворенного кремнеземав условиях опыта превышает 50 ммоль/л. В этом случае необходима специальнаяпроверка щебня (гравия) в бетоне.

22.2.Фотоколориметрический метод

22.2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Аппаратура, реактивы ирастворы по п.22.1.1.

Фотоколориметр илиспектрофотометр.

Мерные колбы вместимостью100 мл по ГОСТ1770.

Кремневая кислота по ГОСТ4214.

Концентрированная сернаякислота плотностью 1,84 г/см³ по ГОСТ 2184.

Винная кислота по ГОСТ5817, 28 %-ный раствор.

Раствор молибдата аммония:89 г молибдата аммония растворяют в 800 мл дистиллированной воды, затеммедленно приливают 62 мл серной кислоты плотностью 1,84 г/см³.Раствор охлаждают до 20°С и разбавляют дистиллированной водой до 1 л.

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

Стандартные растворы: вмерные колбы вместимостью 100 мл помещают от 0,1 до 0,8 мл раствора кремневойкислоты, содержащего 5,2 ммоль/л SiO₂. В каждую колбу добавляют70-80 мл дистиллированной воды, 2,5 мл раствора молибдата аммония, тщательноперемешивают, через 10 мин добавляют 2,5 мл 28 %-ного раствора винной кислоты,тщательно перемешивают. Выдерживают раствор 5 мин, добавляют 2 мл растворавосстановителя и разбавляют дистиллированной водой до метки 100 мл. Определяютоптическую плотность полученных растворов и строят калибровочную кривуюзависимости оптической плотности от концентрации SiO₂ в растворе, ммоль/л.

22.2.2. Подготовка к испытанию

Подготовка к испытанию по п. 22.1.2.

22.2.3. Проведение испытаний

От фильтрата, полученного поп. 22.1.3,отбирают 0,1-0,5 мл, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл. В колбувливают 70-80 мл дистиллированной воды и 2,5 мл раствора молибдата аммония.Содержимое колбы перемешивают. Через 10 мин в колбу добавляют 2,5 мл 28%-ногораствора винной кислоты и снова тщательно перемешивают, раствор выдерживают втечение 5 мин, добавляют 2 мл раствора восстановителя и разбавляютдистиллированной водой до метки 100 мл. Через 15 мин измеряют нафотоколориметре или спектрофотометре оптическую плотность раствора в кювететолщиной 10 мм, применяя красный светофильтр.

Содержание кремневой кислотыв анализируемых растворах определяют по калибровочной кривой, предварительнопостроенной на основании результатов фотометрирования стандартных растворов.

22.2.4. Обработка результатов

Содержание растворимогокремнезема (М) в миллимолях на 1 лисходного раствора гидроксида натрия определяют по формуле

(43)

где С - концентрация испытываемого раствора, определенная покалибровочной кривой, ммоль/л;

V - количествоиспытываемого раствора, взятого для колориметрирования, мл.

Горную породу или щебень (гравий)относят к реакционно-способным, если количество растворенного кремнезема вусловиях опыта превышает 50 ммоль/л. В этом случае необходимы специальныеиспытания щебня (гравия) в бетоне.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

ОБЛАСТЬПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ

Таблица 7

Примечания:

1. Знак «+»означает, что испытание проводят; знак «-»-не проводят.

2. Испытания привходном контроле проводят при наличии требований по этому показателю внормативно-технических документах.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Стандартсоответствует СТ СЭВ 5446-85, СТ СЭВ 5975-87 и СТ СЭВ 6317-88 (в части отборапроб, методов определения дробимости щебня (гравия), истираемости щебня(гравия) в полочном барабане, предела прочности горной породы при сжатии,определения зернового состава)

2. ВЗАМЕН ГОСТ 8269-76

3. ССЫЛОЧНЫЕНОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Переиздание (апрель 1993г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1988 г., июне 1969 г. (ИУС 11-88,11-89)