Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 121
Скачиваний: 0
тера структуры и текстуры горной породы, а затем определить по ней ве личину деформации.
3. Вычислить удельную работу и коэффициент хрупкости по формуле
|
|
праск |
|
|
К,хр |
А раст |
|
|
лраск |
||
|
|
л ст |
|
где R раст— прочность на |
растяжение, |
определяемая по расколу, в Па; |
|
^стСК — удельная работа при |
статическом |
раскалывании в Н-см/см2, опреде |
|
ляемая по формуле |
|
W |
|
|
АСТ — |
|
|
|
F |
’ |
где W = ■—— — работа, затраченная на разрушение образца, в Н-см; Р —
г
предельное усилие при раскалывании в Я; F — площадь раскола в см2; АІ—
деформация при раскалывании (величина формирования двух клиньев раско ла) в см.
Рис. |
|
14. |
Устройство |
для |
|||
определения |
хрупкости |
||||||
при |
.статическом |
|
рас |
||||
калывании |
|
|
|
|
|||
/ — плита |
пресса; |
2 — шток |
|||||
направляющий; |
|
3 — втул |
|||||
ка |
направляющая; |
4 — об |
|||||
разец; |
5 — рыч'аг, |
передаю |
|||||
щий |
|
движение, |
с |
соотно |
|||
шением |
плеч |
1:5; |
|
6 — пор |
|||
шень |
пресса; |
7 — сельсин- |
|||||
датчик |
БС-501А; |
8 — сель |
|||||
син-■приемник |
БС-501А; |
9 — |
|||||
барабан |
для |
записи |
диа |
||||
граммы; |
10 — подвижная |
||||||
рейка; |
|
11 — держатель с |
|||||
записывающим |
пером; |
12 — |
|||||
конусы |
|
|
|
|
|
Хрупкость при динамическом (ударном) раскалывании выражается коэф фициентом Яуд , который характеризует отношение прочности на растяже ние (по расколу статической нагрузкой) к удельной работе, затраченной при
ударном раскалывании образца. |
(динамическом) раскалывании гор |
|
По степени хрупкости при ударном |
||
ные породы условно подразделяют следующим образом: |
|
|
Очень хрупкие ....................................... |
более |
5 |
Х р у п к и е ................................................... |
5—3 |
|
Средней хрупкости................................. |
3—2 |
|
В я з к и е ...................................................... |
2—1 |
1 |
Очень вязкие ........................................... |
менее |
Удельную работу при ударном раскалывании следует определять на коп ре Педжа со специально смонтированным приспособлением (рис. 13) в та ком порядке.
30
1. Изготовить образцы для испытания из проб горной породы с помощью
приспособления, показанного на рис. 12, в количестве |
шести размером |
2Х 2Х |
Х5 см параллелепипедальной формы без обработки |
поверхностей и |
высу |
шить их. |
взаимонаправленными |
|
2. Поместить испытуемый образец между двумя |
конусами; поддерживая образец между конусами, наносят последовательные удары с интервалом по высоте в 1 см и доводят образец до разрушения, от метив порядковый удар. После разрушения определить площадь раскола на одной из половинок образца.
3. Определить удельную |
работу и |
коэффициент |
хрупкости по формуле |
||
|
|
|
праск |
|
|
|
|
к хр = |
^ПЯбТраст |
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
УД |
Лѵ |
|
|
где |
— прочность на |
|
УД |
|
по расколу, в Па; |
растяжение, определяемая |
|||||
Луд —„удельная работа при |
ударном |
раскалывании |
в |
Н ■см/см2-, |
'Q nd (hH+ hK)
Луд —-
2 F
Q — масса падающей гири (2 кг); п — количество ударов по образцу до момента разрушения; d — интервал ударов (через 1 см); hB— начальная вы сота падения гири (1 см); hK— конечная высота падения гири в момент раз рушения образца в см; F — площадь раскола в см2
Износостойкость (истираемость) — способность породы со противляться истирающим воздействиям, зависящим от твер дости и плотности сложения породы. Увлажнение увеличи вает истираемость породы. Износостойкость породы определяют при трении на специальных кругах истирания [круг Боме, круг Дорріи (рис. 15), круг Баушингера (рис. 16)] и выражают по терей массы испытуемого образца правильной формы (цилиндра или куба) в г, отнесенной к площади истиранияів см2, при неко торой постоянной нагрузке на образец и при заданном числе оборотов:
где gi — масса образца до истирания в г; g2 — масса образца после ис
тирания в г; F — площадь истирания в см2.
В качестве абразива на круг подсыпают сквозь специальную воронку определенное количество кварцевого порошка или наж дака. Вид абразивного порошка указывают в лабораторном журнале.
Износостойкость является существенным показателем ка чества каменных материалов, работающих в дорожных и троту арных покрытиях, ступеньках лестниц и др.
Испытание на износостойкость удобно выполнять на приборе ХАДИ (рис. 17), снабженном карборундовым диском 1, к кото рому с определенной нагрузкой прижимают испытуемый обра зец кубической или цилиндрической формы. Образец закрепля ют в специальный патрон 2, который при помощи гнезда встав ляют в цилиндрический стержень, снабженный сверху гирей заданной массы.
31
С*Э
to
6 0 5 . к а З
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
13 |
Физико-механические и технологические свойства |
|
||||
предел |
|
|
|
Маркы |
|
прочности |
|
|
|
||
на растя |
прочность на |
морозостой- |
степень |
водолог- |
|
жение |
|
||||
при рас |
сжатие в МПа кость в циклах |
более |
|
|
|
коле |
|
|
В % |
|
|
в МПа, |
|
|
|
|
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Менее |
1 |
6 |
>120 |
200 |
1 |
0,5 |
|
|
4 |
0,1—0,5 |
1 |
6 |
>120 |
50—200 |
|
|
5 |
|
2 |
0,5— 1 |
II |
|
80—120 |
50—200 |
0,5—2 |
іи |
4 |
|
5 |
|
|
6 |
|
|
2 |
|
I |
5 |
> 60 |
25—150 |
2,5 |
0,5—5 |
II |
4 |
|
|
4 |
|
III |
3 |
|
|
6 |
|
IV |
6 |
> 60 |
25—150 |
2,5 |
0,5—5 |
I |
5 |
|
|
4 |
|
II |
4 |
|
|
6 |
|
III |
3 |
|
|
8 |
|
.IV |
6 |
> 60 |
25—200 |
1 |
0,1—2 |
I |
5 |
|
|
2 |
|
II |
4 |
|
|
5 |
|
III |
3 |
|
|
6 |
|
IV |
6 |
> 8 0 |
100—200 |
4 |
0,1—1 |
II |
5 |
|
|
5 |
|
III |
4 |
|
|
10 |
|
IV |
5 |
> 80 |
25—200 |
2 |
0,5 —2 |
II |
4 |
|
|
4 |
|
III |
3 |
|
|
6 |
|
IV |
При частоте вращения карборундового диска 100 об/мин патрон с закрепленным в нем образцам вращается в противопо ложную сторону. На станине прибора закреплен бачок для воды, которая, при необходимости испытания образцов во влажном
состоянии, подается при помощи трубки под образец. |
испытания |
|
Показатель истираемости вычисляют |
за время |
|
30 мин. |
горных |
пород как |
Техническая характеристика скальных |
||
исходного сырья для переработки их на |
каменные |
материалы |
приведена в табл. 13. Анализ данных исследования петрографи ческих признаков, физических, механических и технологических
свойств, а также структурно-текстурных |
признаков позволяет |
|
определить марку горной породы, что в свою очередь дает |
воз |
|
можность наметить область ее применения. |
|
|
§ 2. ЩЕБЕНЬ |
|
|
Щебень — смесь угловатых обломков |
горной породы |
(или |
искусственных каменных материалов — керамических, шлако вых и др.) размером от 5 до 70 мм, полученных в результате дробления исходного сырья.
34
Щебень — один из |
ведущих каменных |
материалов-в строи |
|||
тельстве; он является |
основным материалом для устройства |
до |
|||
рожных одежд, производства асфальто- и |
цементобетона, |
ис |
|||
пользуется как балласт для |
железнодорожных путей и |
др. Су |
|||
щественным преимуществом |
щебня как строительного |
материа |
ла является то, что преобладающее количество операций по его тобыче и переработке, транспортированию и производству стро ительных работ может быть механизировано, а отдельные тех нологические процессы — автоматизированы.
Качество щебня зависит от свойств исходного сырья и приня той технологии его дробления и определяется петрографическим составом, крупностью и формой зерен, шероховатостью их по верхности, зерновым составом и физико-механическими свойст вами.
Качество щебня, изготовленного из горной породы определен ного петрографического состава, снижается при наличии 'в ис ходной горной породе возможных включений: сернистых и серно кислых соединений, аморфного кремнезема и других минералов, которые снижают качество щебня.
При проверке качества щебня от каждой |
партии |
отбирают |
||||||
пробу из разных мест по 20 кг общим количеством до 80 кг. |
Ес |
|||||||
ли щебень неоднороден, пробы отбирают из |
каждой |
разновид |
||||||
ности отдельно. В том случае, когда прибывает |
фракциониро |
|||||||
ванный щебень в |
отдельных транспортных |
средствах, |
пробы |
|||||
отбирают отдельно от каждой фракции по крупности. |
|
щебня |
||||||
Для определения петрографического |
состава |
пробу |
||||||
промывают, высушивают и рассеивают на стандартных |
ситах. |
|||||||
Размер лабораторной пробы зависит от крупности щебня: |
|
|
||||||
Фракция в мм |
Более 70 |
70—40 |
40—20 |
20—10 |
10—5 |
|||
Масса пробы в кг |
35 |
15 |
5 |
|
1 |
|
0,25 |
|
Каждую петрографическую |
разновидность |
изучают |
с |
по |
||||
мощью лупы, шкалы твердости, набора |
реактивов и |
выделяют |
||||||
группы составляющих щебень пород: граниты и |
другие |
извер |
женные горные породы, известняки, гнейсы, песчаники, кварциты. Отобранные по генетическим признакам группы взвешивают, выражая их содержание в % массы первоначальной пробы.
В той же пробе определяют количество слабых зерен (в % массы первоначальной пробы). Слабые выветрившиеся зерна щебня имеют тусклый цвет, микротрещины, тупые ребра, при царапании стальной иглой на их поверхности остается след. Более точный отбор -слабых зерен возможен с помощью меха нического индикатора прочности типа Т-3 (рис. 18).
2* Зак. 506