|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определение насыпной плотности щебня (гравия)Стр 1 из 4Следующая ⇒
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № «Определение свойств щебня для строительных работ» Общие сведения
Основополагающим документом для щебня и гравия получаемого путем дробления или рассева плотных горных пород является ГОСТ 8267-93 «ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ. Технические условия», предусматривающий требования к показателям, по которым оценивается качество получаемого материала.
Щебень - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый чаще всего дроблением горных пород, гравия и валунов и последующим рассевом продуктов дробления. Гравий из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей. Щебень и гравий выпускают в виде следующих основных фракций: от 5 (3) до 10 мм; св. 10 до 15 мм; св. 10 до 20 мм; св. 15 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; св. 40 до 80 (70) мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм.
Качество щебня (гравия) оценивают по следующим показателям: - зерновому составу; - средней плотности зерен; - насыпной плотности; - пустотности; - дробимости; - истираемости; - морозостойкости; - содержанию пылевидных и глинистых частиц; - наличию органических примесей; - содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы и др.
Оборудование и материалы - пресс гидравлический с максимальным усилием до 500 кН, - цилиндры стальные с внутренними диаметрами 75 и 150 мм и высотой соответственно 75 и 150 мм со съемным дном и плунжером (рисунок 3), - дробилка щековая лабораторная марки ДЛЩ 60х100, - весы лабораторные, - сита из стандартного набора, - шкаф сушильный, - сосуд для насыщения щебня (гравия) водой.
Размеры цилиндров в миллиметрах
Цилиндр Съемное дно Плунжер Рисунок 3 — Цилиндры стальные
Проведение испытаний При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, исходный материал рассеивают на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно. Щебень (гравий) фракции от 5 до 10, св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм просеивают через два сита с отверстиями, соответствующими наибольшей ( D ) и наименьшей ( d ) крупности испытываемой фракции. От остатков на сите с отверстиями размером, равным d, отбирают две аналитические пробы массой не менее 0, 5 кг каждая при испытании в цилиндре диаметром 75 мм и не менее 4 кг — при испытании в цилиндре диаметром 150 мм. Щебень (гравий) крупнее 40 мм предварительно дробят и испытывают фракции св. 10 до 20 мм или св. 20 до 40 мм. Щебень (гравий) допускается испытывать как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии. Аналитические пробы для испытания в сухом состоянии высушивают до постоянной массы, а для испытания в насыщенном водой состоянии погружают в воду на 2 ч. После насыщения водой с поверхности зерен щебня (гравия) удаляют влагу мягкой влажной тканью. При определении марки щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 мм. Для приемочного контроля качества щебня (гравия) фракции от 5 до 10 мм и св. 10 до 20 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм. Пробу щебня (гравия) насыпают в цилиндр с высоты 50 мм так, чтобы после разравнивания верхний уровень материала примерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра. Затем в цилиндр вставляют плунжер так, чтобы плита плунжера была на уровне верхнего края цилиндра. Если верх плиты на плунжере не совпадает с краем цилиндра, то удаляют или добавляют несколько зерен щебня (гравия). После этого цилиндр помещают на нижнюю плиту пресса. Увеличивая силу нажатия пресса на 1—2 кН (100—200 кгс) в секунду, доводят ее при испытании щебня (гравия) в цилиндре диаметром 75 мм до 50 кН (5000 кгс), при испытании в цилиндре диаметром 150 мм — до 200 кН (20000 кгс). После сжатия испытываемую пробу высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем ее просеивают в зависимости от размера испытываемой фракции через сито с отверстиями размером: 1, 25 мм — для щебня (гравия) размером фракции от 5 до 10 мм; 2, 5 мм — то же св. 10 до 20 мм; 5, 0 мм — » св. 20 до 40 мм. Остаток щебня (гравия) на сите после просеивания взвешивают. При испытании щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии навеску на сите тщательно промывают водой и удаляют поверхностную влагу с зерен щебня (гравия) мягкой влажной тканью. Дробимость Др, %, определяют с точностью до 1 % по формуле:
где т — масса аналитической пробы щебня (гравия), г; m1 — масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня (гравия), г.
За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний. Результаты испытаний заносят в таблицу 7.
Таблица 7 – Результаты определения дробимости
Марки по дробимости щебня из гравия и гравия должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 8.
Таблица 8 – Марки щебня (гравия) по дробимости
Аппаратура: - весы настольные циферблатные или лабораторные; - шаблон передвижной или штангенциркуль; - сита из стандартного набора. Проведение испытаний Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно. Массу пробы принимают в соответствии с табл. 9.
Таблица 9 - Масса пробы
Пробу взвешивают. Соотношение размеров зерен определяют при помощи передвижного шаблона или штангенциркуля. При использовании шаблона измеряемое зерно вкладывают наибольшим размером между губками. Положение шаблона фиксируют стопорным винтом. После этого зерно пропускают между другой парой губок шаблона, расстояние между которыми в три раза меньше. Если зерно проходит между этими губками одной стороной, его принимают за пластинчатое, если двумя - за игловатое. Отобранные зерна пластинчатой и игловатой форм взвешивают. Содержание в каждой фракции щебня (гравия) зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм Ппл, %, определяют по формуле:
где т - масса аналитической пробы, г; т1- масса зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм, г.
По фактическому содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм определяют группу щебня по ГОСТ 8267 (табл.10).
Таблица 10- Группы щебня по содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм
Гравий не должен содержать зерен пластинчатой и игловатой форм более 35 % по массе. Ограничения по содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм в щебне (гравии), используемом в производстве материалов отдельных видов, приведены в ГОСТе.
Аппаратура: - весы настольные; - шкаф сушильный; - сосуд для отмучивания. - Проведение испытаний Пробу щебня (гравия) массой не менее 5 кг высушивают до постоянной массы. Помещают ее в сосуд для отмучивания, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют до полного размокания глинистой пленки на зернах или комков глины. После этого в сосуд доливают воду, содержимое сосуда перемешивают. Через 2 мин образовавшуюся суспензию сливают. Материал вновь заливают водой и повторяют его промывку в указанной последовательности до тех пор, пока вода после промывки станет прозрачной. Промытую пробу высушивают до постоянной массы. Содержание в щебне (гравии) пылевидных и глинистых частиц П, по массе, рассчитывают по формуле:
где т - первоначальная масса пробы, г; т1 - масса пробы после отмучивания, г.
Определение морозостойкости
Щебень и гравий по морозостойкости подразделяют на следующие марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400. Морозостойкость характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает установленных значений (табл.11). Таблица 11 - Марки по морозостойкости щебня и гравия
Допускается оценивать морозостойкость щебня (гравия) по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания, при котором потеря массы щебня не превышает установленных значений. При несовпадении марок морозостойкость оценивают по результатам испытания замораживанием и оттаиванием. Испытания проводят для каждой фракции щебня (гравия). Метод замораживания (базовый). Морозостойкость щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при попеременном замораживании и оттаивании. Аппаратура: - камера морозильная, обеспечивающая достижение и поддержание температуры до минус 20 ± 2 °С; - шкаф сушильный; - весы настольные циферблатные и лабораторные; - сита из стандартного набора; - ванна для насыщения водой и оттаивания щебня (гравия); - сосуд металлический. Подготовка проб и проведение испытаний. Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно. Для испытания берут от каждой фракции две аналитические пробы, масса каждой из которых должна быть не менее: 1, 0 кг - для щебня (гравия) размером фракции от 5 до 10 мм; 1, 5 кг - то же св. 10 до 20 мм; 2, 5 кг- » св. 20 до 40 мм; 5, 0 кг - » св. 40 до 80 мм. Пробы щебня (гравия) промывают и высушивают до постоянной массы. Пробу щебня (гравия) засыпают в металлический сосуд и заливают водой. Через 48 ч воду сливают и начинают циклические испытания. Они заключаются в чередовании замораживания щебня (гравия) в морозильной камере и его полного оттаивания в ванне с водой. Длительность замораживания 4 ч при температуре минус 18 ± 2 °С. Продолжительность оттаивания - не менее 2 ч. После 15, 25 и каждых последующих 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания пробу высушивают до постоянной массы и просеивают через контрольное сито с отверстиями, размер которых равен минимальному размеру зерен щебня (гравия) испытанной фракции. Потерю массы пробы Am, %, определяют по формуле:
где m1 - масса пробы до испытания, г; m - масса остатка на контрольном сите после выполнения соответствующего количества циклов замораживания и оттаивания, г. За результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний. Если потеря массы щебня (гравия) при данном числе циклов замораживания и оттаивания не превышает установленные требования (согласно табл. 11), испытания продолжают в течение последующих 25 циклов. Если потеря в массе превысила допускаемый предел, испытание прекращают. Морозостойкость щебня (гравия) данной фракции характеризуют предыдущим числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемого значения. Подготовка проб и проведение испытаний Подготовку к испытаниям выполняют, как в методе замораживания. Пробу щебня (гравия) выдерживают в насыщенном растворе сульфата натрия в течение 20 ч. Раствор сливают. Сосуд со щебнем (гравием) в течение 4 ч выдерживают в сушильном шкафу при температуре 105 ± 5 °С. После этого щебень (гравий) охлаждают до комнатной температуры и вновь заливают раствором. Последующие циклы испытания включают выдерживание щебня (гравия) в течение 4 ч в растворе сульфата натрия, сушку в течение 4 ч и охлаждение до комнатной температуры. После 3, 5, 10 и 15 циклов пробу щебня (гравия) промывают горячей водой для удаления сульфата натрия, высушивают до постоянной массы и просеивают через контрольное сито с отверстиями, размер которых равен минимальному размеру зерен щебня (гравия) данной фракции. Остаток на сите взвешивают и определяют потерю массы щебня (гравия) А, %, по формуле:
где m1- масса пробы до испытания, г; т - масса остатка на сите после соответствующего цикла испытания, г. За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний. Если потеря массы щебня (гравия) при данном числе циклов испытаний не превышает установленные требования (согласно табл. 11), испытания продолжают. Если потеря в массе превысила допускаемый предел, испытания прекращают. Морозостойкость щебня (гравия) данной фракции характеризуют маркой, соответствующей предыдущему количеству циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемого значения. Морозостойкость щебня (гравия), используемого в качестве крупного заполнителя в производстве бетона, должна быть не ниже нормированной марки бетона по морозостойкости.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № «Определение свойств щебня для строительных работ» Общие сведения
Основополагающим документом для щебня и гравия получаемого путем дробления или рассева плотных горных пород является ГОСТ 8267-93 «ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ. Технические условия», предусматривающий требования к показателям, по которым оценивается качество получаемого материала.
Щебень - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый чаще всего дроблением горных пород, гравия и валунов и последующим рассевом продуктов дробления. Гравий из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей. Щебень и гравий выпускают в виде следующих основных фракций: от 5 (3) до 10 мм; св. 10 до 15 мм; св. 10 до 20 мм; св. 15 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; св. 40 до 80 (70) мм и смеси фракций от 5 (3) до 20 мм.
Качество щебня (гравия) оценивают по следующим показателям: - зерновому составу; - средней плотности зерен; - насыпной плотности; - пустотности; - дробимости; - истираемости; - морозостойкости; - содержанию пылевидных и глинистых частиц; - наличию органических примесей; - содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы и др.
Определение насыпной плотности щебня (гравия) 2.1 Определение насыпной плотности Насыпную плотность щебня определяют взвешиванием определенного объема щебня, высушенного до постоянной массы. 2.2 Аппаратура - весы настольные циферблатные; - цилиндры мерные; - линейка металлическая или шпатель; 2.3 Проведение испытания Насыпную плотность щебня, состоящего из смеси фракций, определяют без рассева смеси на фракции. В зависимости от наибольшего номинального размера (наибольшей крупности) зерен по таблице 1 выбирают мерный цилиндр и взвешивают его.
Таблица 1 – Объем мерных цилиндров
Щебень насыпают совком в мерный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса над краями цилиндра. Излишек щебня снимают стальной линейкой или шпателем вровень с краями цилиндра (без уплотнения) движением к себе, от себя или от середины влево и вправо. Цилиндр со щебнем взвешивают. Насыпную плотность определяют два раза. При этом каждый раз берут новую порцию щебня. Насыпную плотность
где За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.
Результаты заносят в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты определения насыпной плотности
3 Определение средней плотности зерен щебня
3.1 Определение средней плотности Среднюю плотность зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема кусков зерен щебня (гравия) с использованием весов для гидростатического взвешивания.
3.2 Оборудование и материалы: - весы настольные циферблатные, - весы с приспособлением для гидростатического взвешивания (рисунок 1), - шкаф сушильный, - сосуд для насыщения щебня (гравия) и образцов водой (или сосуд для парафинирования образцов), - сита из стандартного набора, - щетка металлическая.
3.3 Проведение испытаний Для определения средней плотности зерен щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным размером до 40 мм берут аналитическую пробу массой не менее 2, 5 кг. При испытании щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным размером св. 40 мм берут аналитическую пробу массой около 5 кг, зерна крупнее 40 мм дробят до получения частиц размером не более 40 мм и пробу сокращают вдвое.
Рисунок 1 - Весы для гидростатического взвешивания 1 — сетчатый (перфорированный) стакан; 2 — сосуд со сливом для воды; 3 — стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана в воде; 4 — разновесы
Пробу высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий, соответствующим наименьшему номинальному размеру зерен данной фракции щебня (гравия), и из остатка на сите отвешивают две пробы по 1000 г каждая. Навеску щебня (гравия) насыщают водой, погружая их в воду комнатной температуры на 2 ч так, чтобы уровень воды в сосуде был выше поверхности образцов или щебня (гравия) не менее чем на 20 мм. Насыщенные образцы породы или пробу щебня (гравия) вынимают из воды, удаляют влагу с их поверхности мягкой влажной тканью и сразу же взвешивают на настольных гирных или циферблатных, а затем на гидростатических весах, помещая пробу в сетчатый (перфорированный) стакан, погруженный в воду. Образцы горной породы произвольной формы с мелкими открытыми порами вместо насыщения допускается покрывать пленкой парафина толщиной около 1 мм. Для этого высушенный до постоянной массы образец погружают в разогретый парафин и охлаждают на воздухе. В случае обнаружения при остывании на парафиновой пленке пузырьков или повреждений их заглаживают с помощью горячей металлической пластинки, ножа или проволоки. Подготовленный образец взвешивают на лабораторных, а затем на гидростатических весах.
Результаты испытаний заносят в таблицу 3.
Таблица 3 – Результаты определения средней плотности
Среднюю плотность образцов горной породы произвольной формы или щебня (гравия) rк, г/см3, определяют по формуле:
где т — масса образца или пробы в сухом состоянии, г; т1 — масса образца в насыщенном водой состоянии на воздухе, г; т2 масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г; rв — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.
Среднюю плотность запарафинированных образцов горной породы произвольной формы rк1, г/см3, определяют по формуле:
где т — масса образца в сухом состоянии, г; m1— масса запарафинированного образца на воздухе, г; т2— масса запарафинированного образца в воде, г; rв — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3; rп — плотность парафина (может быть принята равной 0, 93 г/см3).
За результат принимают среднеарифметическое значение результатов испытания пяти образцов горной породы или двух параллельных испытаний проб щебня (гравия). При этом расхождение между результатами двух определений средней плотности не должно превышать 0, 02 г/см3. При больших расхождениях проводят третье определение и вычисляют среднеарифметическое двух ближайших значений.
4 Определение пустотности щебня (гравия )
Пустотность щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности щебня (гравия). Пустотность щебня (гравия) Vп, % по объему, определяют по формуле:
где rн — насыпная плотность щебня (гравия), кг/м3; rк — средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см3. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 220; Нарушение авторского права страницы
, (6)
(7)
(8)
(9)
(10)
, в кг/м3, вычисляют с точностью до 10 кг/м3 по формуле: 
= = (1)
- масса мерного цилиндра, кг; 
- масса мерного цилиндра со щебнем, кг; 
- объем мерного цилиндра, м3.
кг
кг
л
, кг/м3
= (2)
= (3)
= 
(4)