Крупнозернистые заполнители
Крупнозернистые заполнители используются в сухих смесях, предназначенных для восстановления бетонных поверхностей мостовых, аэродромных полос, гидротехнических сооружений и др.
Отбор проб. Испытания щебня проводятся в соответствии с ГОСТ 8269-87 и ДСТУ БВ.2.7-71-98. При входном контроле крупнозернистых заполнителей — щебня и гравия - точечные пробы отбирают из проверяемой партии при разгрузке транспортных средств (железнодорожных вагонов, судов или автомобилей) методом вычерпывания из нижнего, среднего и верхнего слоев материала, прерывая выгрузку на время отбора проб из среднего и нижнего слоев. Из вагона в каждом слое пробы отбирают с помощью совка или совковой лопаты не менее чем из пяти точек в плане: в четырех углах и в центре. Полученные таким образом частные пробы объединяют в среднюю пробу, которая характеризует качество материала в вагоне. Для контрольной проверки качества щебня (гравия), отгружаемого водным транспортом, отбирают одну среднюю пробу не более чем на 200 м3 материала. Каждая средняя проба при этом должна состоять не менее чем из 10 частных проб. Для контрольной проверки качества щебня (гравия), отгружаемого автомобильным транспортом, средние пробы отбирают также из расчета одной пробы не более чем на 200 м3 материала. При этом каждую среднюю пробу образуют не менее чем из пяти проб, отбираемых в разных машинах.
Масса средней пробы должна обеспечивать проведение предусмотренных стандартом испытаний, при этом она должна быть не менее чем в два раза больше суммарной массы гравия (щебня), необходимой для проведения испытаний. Каждую лабораторную (среднюю) пробу маркируют, указывают наименование и обозначение материала, место и дату отбора пробы, наименование и обозначение предприятия-изготовителя, обозначение пробы и подпись лица, ответственного за отбор пробы.
Пробы рекомендуется упаковывать в инвентарные металлические бачки с крышками, которые используют только для транспортировки проб.
В лаборатории пробы щебня (гравия) хранят в ящиках-ларях, изготовленных из листовой стали. Во время хранения лари должны быть закрыты крышками.
Истинная плотность зерен щебня (гравия) характеризуется массой единицы объема измельченного высушенного материала. Для ее определения зерна наполнителя очищают от пыли металлической щеткой и измельчают до крупности менее 5 мм, после чего пробу перемешивают и уменьшают примерно до 150 г. Затем ее вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, перемешивают и уменьшают до 30 г [3].
Приготовленную таким образом пробу измельчают до порошкообразного состояния в чугунной или фарфоровой ступке, помещают в фарфоровую чашку, высушивают в сушильном шкафу при температуре 105 ± 5 °С до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием, после чего отвешивают две навески массой по 10 г.
Каждую из подготовленных для испытания навесок всыпают в чистый предварительно высушенный пикнометр. Навеску в пикнометре заливают дистиллированной водой не более чем на половину его объема. Пикнометр в слегка наклонном положении помещают на водяную или песчаную баню и содержимое кипятят в течение 15-20 мин для удаления пузырьков воздуха. При этом необходимо следить за тем, чтобы содержимое пикнометра при кипячении не переливалось через край его горловины.
В лабораториях, оборудованных вакуумными установками, пузырьки воздуха рекомендуется удалять под вакуумом в эксикаторе.
После удаления пузырьков воздуха пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры. Затем в него доливают до метки дистиллированную воду и взвешивают. После взвешивания содержимое пикнометра выливают и его промывают дня удаления остатков порошка. Затем пикнометр вновь наполняют дистиллированной водой до метки и также взвешивают.
Истинную плотность, кг/м3, определяют по формуле
За результат принимают среднее арифметическое результатов двух испытаний.
Допускается истинную плотность горной породы и зерен щебня определять измеряя массу единицы объема измельченного и высушенного материала с использованием прибора Лe Шателье. В этом случае приготовленную вышеописанным способом пробу всыпают в фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы, охлаждают до температуры 20 ± 3 °С в эксикаторе с обезвоженным хлористым кальцием. Затем отвешивают две навески массой по 50 г каждая.
Прибор Ле Шателье заполняют водой до нижней метки, уровень воды определяют по нижнему мениску. Каждую навеску через воронку прибора всыпают небольшими дозами до тех пор, пока уровень жидкости не поднимется до риски с делением 20 мл или с другим делением в пределах верхней части прибора. Для удаления пузырьков воздуха прибор необходимо слегка встряхнуть.
Остаток измельченной пробы щебня (фавия), не вошедший в прибор, взвешивают и определяют плотность порошка, кг/м3, по формуле
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух испытаний, расхождение между которыми не превышает 2 кг.
Насыпная плотность щебня (гравия) определяется взвешиванием определенного объема щебня (гравия), высушенного до постоянной массы. Для этого используют настольные циферблатные весы по ГОСТ 29329-92, сушильный шкаф с терморегулятором, мерные цилиндры различной вместимости. Критерием при выборе цилиндра для испытания является крупность заполнителя (табл. 7).
Щебень (гравий) в объеме, обеспечивающем проведение испытания, высушивают до постоянной массы. При определении насыпной плотности смеси фракций рассев смеси на соответствующие фракции не допускается.
Щебень (гравий) насыпают в предварительно взвешенный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса. Конус снимают стальной линейкой вровень с краями цилиндра. Насыпную плотность щебня (фавия), кг/м3, определяют с точностью до 10 кг/м3 по формуле
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
Влажность щебня (гравия) оценивают сравнением массы пробы во влажном состоянии и после высушивания. Применяют технические весы и сушильный шкаф с терморегулятором.
Пробу щебня (гравия) после отбора немедленно взвешивают и высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105 ± 2 °С.
Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно. Для испытания от каждой фракции берут две аналогичные пробы.
Масса пробы зависит от размера фракции:
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
Зерновой состав щебня (гравия) определяют рассевом пробы на стандартном наборе сит. Применяют настольные циферблатные весы по ГОСТ 29329-92, сушильный шкаф с терморегулятором, сита и проволочные круглые калибры с отверстиями, соответствующими номинальным размерам зерен данной фракции: 1,25Д D; 0,5 (D + d), а также 2,5 мм и 1,25 мм. Фракции от 5(3) до 20 мм рассеивают на сите с размерами отверстий 10 мм.
В качестве аналитической пробы для испытаний используют лабораторную пробу, высушенную до постоянной массы, без ее уменьшения. Пробу просеивают ручным или механическим способами через сита с отверстиями указанных выше размеров, собранные последовательно в колонку, начиная снизу с сита с отверстиями наименьшего размера. Необходимо чтобы толщина слоя щебня (гравия) на каждом сите не превышала наибольшего размера зерен щебня (гравия).
Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого сита в течение 1 мин через него проходило не более 0,1 % общей массы просеиваемой навески. Мри механическом просеивании его продолжительность для применяемого мрпиора устанавливают опытным путем.
В случае ручного просеивания допускается определять окончание просеивания упрощенным способом. Каждое сито интенсивно трясут над листом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом практически не наблюдается падение зерен щебня (гравия).
По результатам просеивания вычисляют частный остаток на каждом сите по формуле:
Затем определяют полные остатки на каждом сите в процентах массы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий.
При испытании щебня (гравия), загрязненного глиной, рассев производят после предварительной промывки водой с определением содержания пылевидных и глинистых частиц.
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц в заполнителе с крупными зернами. Испытание проводят так же, как и для песка, - методом отмучивания. Используют весы по ГОСТ 29320-92, сушильный шкаф с терморегулятором, сосуд для отмучивания по ДСТУ Б В. 2.7-71-98.
Масса аналитической пробы щебня (гравия), высушенной до постоянной массы, должна составлять не менее 5 кг. При этом для испытания щебня (гравия) фракции от 5(3) до 10 мм используют целиком пробу после определения зернового состава.
Пробу щебня (гравия) помещают в сосуд для отмучивания или ведро, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состоянии до полного размокания глинистой пленки на зернах щебня (гравия) или комков глины, если они имеются в пробе.
После этого в сосуд или ведро со щебнем доливают воду в таком количестве, чтобы высота ее слоя над щебнем была 200 мм. Содержимое сосуда перемешивают деревянной мешалкой и оставляют на 2 мин. Через 2 мин после окончания перемешивания полученную суспензию сливают. При сливе суспензии необходимо оставлять слой ее над щебнем (гравием) высотой не менее 30 мм.
Затем щебень (гравий) вновь заливают до указанного выше уровня. Промывку испытуемого материала в той же последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки не будет оставаться прозрачной.
Воду в сосуд для отмучивания щебня (гравия) наливают до верхнего сливного отверстия и сливают суспензию через два нижних отверстия. Из ведра суспензию сливают с помощью салфетки, конец которой должен быть на расстоянии не менее 30 мм от поверхности испытуемого материала в ведре.
После окончания отмучивания промытую пробу высушивают до постоянной массы и взвешивают.
Содержание в щебне (гравии) отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц, % по массе, вычисляют по формуле
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
Содержание органических примесей в щебне (гравии) определяют, сравнивая окраску щелочного раствора над пробой с окраской эталона.
Для проведения испытания применяют весы по ГОСТ 29329-92, сито с отверстиями размером 20 мм, мерные цилиндры вместимостью 250 мм, водяную баню. Для приготовления эталонного раствора к 2,5 мл 2 %-ного раствора танина в 1 %-ном растворе этанола доливают 97,5 мл 3 %-ного раствора гидроксида натрия. Приготовленный раствор перемешивают и отстаивают 24 ч.
Содержание органических примесей определяют во фракциях щебня (гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 20 мм.
Отбирают пробу щебня (гравия) массой 1 кг, высушенную до постоянной массы и просеянную через сито с отверстиями диаметром 20 мм.Пробу помещают в стеклянный мерный цилиндр вместимостью 250 мл до уровня 130 мл и заливают 3 %-ным раствором едкого натра до уровня 200 мл. Содержимое цилиндра перемешивают и оставляют на 24 ч, повторяя перемешивание через каждые 4 ч, затем сравнивают окраску жидкости с цветом чалонного раствора.
Если окраска жидкости незначительно светлее эталонного раствора, содержимое сосуда подогревают в течение 2-3 ч на водяной бане при темпера- iype 65 ± 5 °С и, сравнивая цвет жидкости над пробой с цветом эталона, решают вопрос о пригодности заполнителя.
Щебень (гравий) не должен придавать раствору щелочи окраску темнее, чем окраска эталонной жидкости.
Е. К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси. К, 2000