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: 120

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Зерновой (гранулометрический) состав следует определять

втаком порядке.

1.Отобрать пробу щеібняв.віоз'дуішно-сухамсостояніишмассой 50 кг и просеять сквозь набор сит 40, 20, 10, 5 мм. В случае не­ необходимости добавляют сита 25, 15, 3 мм. Взвесить остатки

0215

 

 

 

 

Рис.

19. Воронка

 

 

 

 

 

для

определения

 

Рис. 18. Механический объемной (насып­

 

индикатор Т-3

 

 

ной) массы

щебня

 

/ — манометр;

2 — гидрав­

и песка

ворон­

 

лическая

месодоза;

3

} — конусная

 

верхний

зуб;

4 — нижний

ка;

2 — сито; 3 —

 

зуб; 5 — щелевой

упор;

трубка;

4 — под­

 

6 — диск

.винтового

меха­

ставка;

5 — задвиж­

Рис. 20. Копер ПМ

низма

 

 

 

ка

 

 

на каждом сите, которые называют частными, и выразить их в процентах к первоначально взятой навеске.

2.Подсчитать полные остатки (в%) как сумму частных ос­ татков на всех ситах большего размера плюс остаток на данном сите.

3.Установить наибольшую крупность щебня Пнаиб-, соответ­ ствующую размеру отверстия первого из сит, полный остаток на котором не превышает 5% просеянной навески щебня.

По крупности щебень делят на следующие категории:

Гигантский................................................

120—70 мм

Крупный

.....................

70—40

»

Средний

: ............................................ : :

40—20

»

Мелкий

20—15 »

»

К л и н е ц

.......................................................

15—10

Каменная .................................мелочь

10—5

»

Высевки

(искусственный песок)

. . менее 5»

36


4. Результаты определения зернового состава записывают в лабораторный журнал по форме:

 

 

Размер фракций в мм

 

Щебень

Остатки на

 

 

ситах

40—20 20—15 15—5 1

менее 5

 

более 70 70—40

 

Г

 

 

 

Частные

 

 

Гранитный

%

Щ-

 

 

Полные J % I

 

 

Плотность нужно определять -в следующем порядке.

разме­

1. Составить пробу чистого щебня из сімеси фракций

ром до 10 мм — 0,5 кг, до 20 м м — 1кг, до 40 мм — 25 кг и свы­

ше 40 мм — 5 кг,

тщательно перемешать и

квартованием

до­

вести массу пробы в зависимости от крупности до 1—3 кг.

и.

2. Раздробить

щебень до размера высевок

(менее 5 мм)

отвесить пробу около 150 г. Приготовленную пробу измельчить в агатовой ступке до мучнистого состояния.

3. Отвесить две пробы массой около 50 г каждая, высушить до постоянной массы при температуре 105—110° С и поставить в в эксикатор для охлаждения, а затем отвесить две пробы по 30 г каждая.

4. Пикнометрическим методом определить плотность. Насыпная масса щебня зависит от степени уплотнения

взятой навески, поэтому необходимо указывать, в каком (рых­ лом или уплотненном) состоянии определяли объемную массу. Порядок определения следующий.

1. Подготовить металлический

сосуд для щебня крупностью

до 10 мм вместимостью 5 л, до 20

мм — 10 л, до 40 мм — 20 л и

свыше 40 мм вместимостью 50 л.

 

2.Взятую навеску щебня поместить в сосуд (рис. 19) вро­ вень с кромкой цилиндра и взвесить с точностью до 1 г.

3.Вычислить насыпную массу в рыхлонасыпанном состоя­ нии, разделив массу на объем взятой навески щебня.

Если необходимо определить объемную массу щебня в уплотненном состоянии, необходимо цилиндр со щебнем поста­ вить на вибростол, прикрыть сверху металлическим вкладышем

иуплотнить до постоянного объема. Затем вычислить объемную массу щебня.

Пустотность щебня определяют по формуле

где у “ — насыпная масса щебня в г/см3; уо — объемная масса щебня в ajcM3.

37


В табл. 14 приведены значения пустотности щебня предель­ ной крупностью 70 мм из некоторых пород.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 14

 

Щебень

Плотность

Насыпная

Пустотность

 

в

гісм 3

масса

В %

 

 

в г/см 3

 

 

 

 

 

Гранитный

.......................................

2,7

1,57

43

И звестн як овы й .......................: :

2,35

1,3

45

Песчаниковый . . .

. . . .

2, 6

1,46

44

Сиенитовый

.

......................

2,75

1 ,5

45

Влажность необходимо определять в

такой

последователь­

ности.

3 кг

поместить в

ванночку,

1. Навеску щебня массой около

поставить в сушильный шкаф при

температуре

105—110° С и

осторожно перемешивать через каждые полчаса.

 

 

2. Повторным взвешиванием установить постоянную массу и

вычислить влажность щебня по формуле

 

 

 

W = -ёі— ёъ-

100,

 

 

 

8г

 

 

 

 

где W — влажность щебня в %; gy и ^

— соответственно масса влажного

и сухого щебня в г.

 

 

 

 

Водопоглощение необходимо определять в следующем по­

рядке.

 

 

 

крупно­

1. Отобрать пробы щебня массой в зависимости от

сти зерен: 5—10 мм — 1 кг, 10—20 мм — 2 кг, 20—40 мм — 5 кг, 40—70 мм — 10 кг, более 70 мм — 20 кг.

2.Пробы щебня промыть и высушить до постоянной массы. Затем их взвесить, поместить в сосуд с водой так, чтобы щебень был покрыт слоем воды толщиной 2 см, и оставить на 48 ч.

3.Через 48 ч вынуть щебень из воды, быстро обтереть каж­ дый кусок влажной тканью и взвесить. При этом масса воды, вытекающей из пор зерен щебня, помещенных на чашку весов, должна включаться в массу пробы.

4.Вычислить водопоглощаемость щебня в процентах от пер­ воначальной массы

И7П0ГЛ= - ^ — — юо,

где gc — масса сухого щебня в г; g B— масса влажного щебня в г.

Морозостойкость щебня определяют для каждой фракции от­ дельно.

Циклическое замораживание и оттаивание надо вести в та­ кой последовательности.

38


1. Отобрать пробы щебня массой в зависимости от крупности зерен: 5—10 мм — 2 кг, 10—20 мм — 3 кг, 20—40 мм — 5 кг, 40—70 мм — 10 кг.

2.Пробы щебня промыть, высушить до постоянной массы, вновь взвесить, затем поместить в эмалированную или стеклян­ ную ванну, постепенно залить водой и оставить на 48 ч.

3.Слить воду и установить ванну со щебнем в холодильную камеру при температуре от —17 до —20° С на 4 ч. Затем вынуть пробу, залить водой комнатной температуры и выдержать до полного оттаивания (но не менее 2 ч).

4.Повторять операцию замораживания и оттаивания задан­ ное количество циклов (15, 25, 50, 100, 150, 200).

5.После 15, 25 и каждых последующих 25 циклов навеску щебня высушить до постоянной массы, просеять сквозь конт­ рольное сито (т. е. сито, на котором она полностью оставалась перед испытанием), взвесить остаток на сите и вычислить потери массы в % по формуле

М = 8 ~ gl-

100,

g

 

где g — масса пробы до испытания в г;

g і — масса остатка на контроль­

ном сите в г.

 

6. Определить морозостойкость щебня по табл. 10.

Испытание сернокислым натрием

(на сохранность) следует

вести в таком порядке.

 

1. Отобранную пробу промыть, высушить до воздушно-сухого состояния и отвесить не менее 20 кг щебня следующего зернового

состава: 70—40 мм — 10 кг, 40—20 мм — 5 кг,

20—10

мм

3 кг, 10—5 мм — 2 кг.

 

раство­

2. Каждую фракцию погрузить в отдельный сосуд с

ром сернокислого натрия на 20 ч, затем вынуть из раствора

и

поместить в сушильный шкаф при температуре

105—110° С

на

4 ч. После каждого высушивания тщательно осмотреть каждый кусок и операцию погружения в раствор оернокслого натрия и последующего высушивания повторить требуемое число раз.

3. После 3, 5, 10 и 15 циклов попеременного выдерживания в растворе и высушивания в сушильном шкафу пробу щебня промыть горячей водой для удаления сернокислого натрия, вы­ сушить до постоянной массы и просеять сквозь контрольное си­ то, на котором она полностью оставалась перед испытанием. Взвесить остаток на контрольном сите и определить потерю мас­ сы и морозостойкость так же, как и при непосредственном замо­ раживании.

Прочность щебня на сжатие приближенно определяют по показателю прочности исходной горной породы, из которой по­ лучен щебень. По этому показателю щебень делят на марки: из изверженных горных пород 1200, 1000, 800, из осадочных горных пород 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и из метаморфических пород

39


1200, 10Ü0, 800, 600. Точнее прочность щебня следует определять при расколе между двумя направленными конусами.

Прочность щебня при ударе испытывают на копре (рис. 20). Порядок испытания следующий.

1. Пробу щебня (фракции 20—40 мм) массой 3 кг просеять сквозь сита с отверстиями 40 и 20 мм. Из остатка на сите 20 мм отобрать две пробы массой каждая g= 500 ун, где ун — насып­

ная масса щебня, 500 — объем ступки

копра в смл.

Каждую

пробу испытывать отдельно.

 

 

2. Отвешенную пробу щебня массой g

поместить в стальную

ступку копра и подвегнуть ударам бойка

массой 5 кг

с высоты

50 см. После каждого удара бойка поворачивать ступку рукоят­ кой на 45°.

3. После 40 ударов содержание ступки просеять сквозь на­

бор сит 5; 3; І и

0,5 мм и определить прочность

щебня при уда­

ре по формуле

 

 

 

 

 

 

37

 

 

 

 

 

( 4 - Л ) ’

 

 

 

где 37 — степень

измельчения эталонного образца (диабаз

Кирилловского

месторождения); А — показатель крупности смеси после испытания:

 

 

В\ + в 2+ вя f

В4

 

 

 

 

А =

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

здесь Ві, В2, Вз,

ß 4 — полные оставки на

ситах с отверстиями

5; 3; 1;

0,5 мм\ g — первоначальная масса смеси щебня в г.

 

 

 

Показатель прочности при ударе партии щебня

определяют

как среднеарифметическое результатов

испытания

двух проб.

По показателям прочности при ударе «а копре ПМ

щебень

делят на марки;

 

 

выше;

У50 —

У75 — показатель прочности при ударе 75 и

74—50; У40—49—40; У30—39—30.

щебня

сопротивляться

Прочность на износ — это свойство

совместному воздействию ударам, скалыванию кромок и трению. Этот показатель используется при оценке качества щебня, пред­ назначенного для щебеночных слоев дорожных одежд и др. Ис­ пытание (в полочном барабане) следует вести в таком порядке.

1. Пробу щебня промыть, высушить до воздушно-сухого сос­ тояния и рассеять на ситах на фракции 5—40, б—15, 10—20 и 20—40 мм. Более крупный щебень раздробить до предельной крупности 40 мм.

2.Отвесить навеску щебня из остатка на сите с наименьшим размером отверстий 5 кг и щебня фракции 20—40 мм 10 кг. Каждую фракцию испытывают отдельно (табл. 15).

3.Загрузить отвешенную пробу в полочный барабан с чугун­

ными или стальными шарами диаметром около 48 мм и массой 405—450 г каждый. Закрепить крышку барабана, включить мо­ тор. Частота вращения барабана 30—33 в мин~1 (рис. 21).

40