ЛПР «БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ» № 9

ВИПРОБУВАННЯ КРУПНОГО ЗАПОВНЮВАЧА ДЛЯ ВАЖКИХ БЕТОНІВ

ПОПЕРЕДНЯ           ЗМІСТ          НАСТУПНА

      Мета роботи: Ознайомлення зі стандартними методами визначення властивостей крупних заповнювачів важкого бетону, проведення випробувань та оцінка якості гранітного щебеню.

      Основні положення:

Для приготування важкого бетону як крупний заповнювач використовують щебінь з природнього каменю, гравій, щебінь з гравію, щебінь із супутніх порід та відходів збагачення гірничозбагачуючих підприємств вугільної, металургійної, хімічної та інших галузей промисловості, а також щебінь із металургійних, паливних та інших шлаків відповідно до вимог ДСТУ Б В.2.7-74-98 та інших діючих стандартів.

Щебінь відносять до щільного, якщо щільність зерен складає більш 2,0 г/см3. В залежності від розміру зерен щебінь поділяють на наступні фракції, мм: від 5 до 10, від 10 до 20, від 20 до 40, від 40 до 70.

Зерновий склад щебеню, що використовується для бетонів, має знаходитись у межах, вказаних у таблиці 9.

Щебінь не повинен містити зерен пластинчастої (лещадної) та голкової форми, у яких товщина або ширина у 3 рази менше довжини, більш 35 % за масою, а також сторонніх забруднюючих домішок. Вміст глини в грудках не повинен перевищувати 0,15 %, а кількість пиловидних та глинистих часток – 0,7 % для щебеню з вивержених та метаморфічних порід; 1,5 % для щебеню з осадових порід.

Таблиця 9 – Склад щебеню

Розмір контрольних сит

Для фракцій з найменшим розміром зерен

0,5 (Дmin  + Дmax) для

Дmax

1,25

Дmax

5(3) мм

10 мм і більш

однієї фрак-

ції

суміши фрак- цій

Повний залишок на ситах за масою, %

95-100

90-100

40-80

50-70

0-10

0

Форма звіту: лабораторний журнал.

Щебінь з природного каменю підлягає нижче наведеним випробуванням.

9.1 Визначення насипної густини щебеню

         Мета роботи: ознайомлення зі стандартним методом визначення насипної густини щебеню та практичне його виконання.

         Прилади: металевий мірний циліндр (ємність 10 л); лопата, металева лінійка, терези з гірками.

Насипну густину визначають шляхом зважування щебеню у металевому мірному циліндрі. Для цього щебінь з висоти 10 см насипають в попередньо зважений циліндр до утворення надлишку, який потім знімають без ущільнення в рівень з краями за допомогою металевої лінійки, як показано на рис. 9.1.

Надпись:  

Після цього мірний циліндр з щебенем зважують і обчислюють насипну густину щебеню, кг/л:

1 – лопата; 2 – рейка для зняття надлишку щебеню; 3 – ємність 10 л

Рисунок 9.1 – Схема пристрою для визначення насипної густини

,                                                                (9.1)

де m2 –  маса мірного циліндра, кг;

 m1 – маса мірного циліндра зі щебенем, кг;

 V  –  об’єм мірного циліндра, л.

Дані випробувань заносять до лабораторного журналу згідно з табл. 9.1.

Таблиця 9.1 – Визначення насипної густини щебеню

Показники

Од. вимір.

Формула

Результати

І

ІІ

ІІІ

Місткість мірного циліндра

Маса мірного циліндра

Маса щебеню з циліндром

Маса щебеню

Об‘єм щебеню

Насипна густина щебеню

Середнє значення насипної

густини щебеню

л

кг

кг

кг

л

кг/л

(кг/м3)

кг/л

(кг/м3)

V

m2

m1

m

V

     
 

         Форма звіту: лабораторний журнал.

9.2 Визначення істинної густини зерен щебеню

         Мета роботи: ознайомлення зі стандартними методами визначення істинної густини зерен щебеню та практичне його виконання.

         Прилади: металевій об’ємомір, скляна посудина ємністю 1,5 л, терези технічні з гірками.

Істинна густина зерен щебеню визначається або за допомогою гідростатичного зважування на технічних вагах зі спеціальним пристосуванням або спрощеним способом за допомогою металевого об’ємоміра.

Металевий об’ємомір являє собою циліндричну посудину з оцинкованого заліза діаметром 150 мм та висотою 350 мм. У верхню частину циліндра впаяна трубка колінчастої форми діаметром приблизно 10 мм, яка є зливним пристосуванням для підтримання постійного рівня води в циліндрі (рис. 9.2).

Надпись:

1 – об’ємомір; 2 – трубка колінчаста для зливу води; 3 – ємкість для збору витисненої води

Рисунок 9.2 – Схема об’ємоміра для визначення істинної густини зерен щебеню

Для проведення експерименту відважують наважку попередньо висушеного до постійної маси та просіяного крізь сито щебеню масою 1000 г. Наважку щебеню насичують водою, занурюючи матеріал у воду кімнатної температури на 2 години так, щоб рівень води був вище щебеню не менш ніж на 20 мм. Після цього шматки щебеню виймають з води й видаляють з них надлишок вологи м’якою тканиною.

Об’ємомір наповнюють водою кімнатної температури, щоб у ньому встановився постійний рівень води, для чого потрібно почекати, коли з зливної трубки перестане крапати вода. Переміщувати об’ємомір після цього не слід. Під зливну трубку підставляють чисту просушену й попередньо зважену посудину ємкістю приблизно 1,5 л.

Підготовлений щебінь обережно, по одному шматку (щоб запобігти розбризкуванню води) кладуть в об’ємомір, а вода, що витискується щебенем, стікає по трубці в посудину.

Після того, як уся наважка щебеню буде занурена до об’ємоміра та припиниться краплепадіння з зливної трубки, зібрана в посудині вода буде дорівнювати за об’ємом сумарному об’єму шматків щебеню.

Для визначення величини цього об’єму посудину з водою, що була витиснена, зважують й, знаючи його масу, знаходять масу й об’єм витісненої води, а таким чином і об’єм наважки щебеню (маса води в грамах дорівнює її об’єму в кубічних сантиметрах).

Розділивши масу щебеню в сухому стані на його об’єм, одержують величину істинної густини зерен щебеню .

Дані випробувань заносять до лабораторного журналу (табл. 9.2).

Таблиця 9.2 – Визначення істинної густини зерен щебеню

Показники

Од. вимір.

Формула

Результати

І

ІІ

ІІІ

Маса щебеню

Маса води, що була витиснена щебенем

Об’єм щебеню, що занурюється у воду

Істинна густина щебеню, що занурюється у воду

Середнє значення істинної  густини щебеню у шматку

г

г

см3

г/см3

г/см3

m

m1

V=m1

     
 

         Форма звіту: лабораторний журнал.

9.3 Визначення порожнистості щебеню

Мета роботи: ознайомлення з аналітичним методом розрахунку порожнистості щебеню та її практичне значення.

Порожнистість щебеню обчислюють на основі попередньо встановлених значень насипної густини щебеню () та істинної густини його зерен () за формулою 9.2:

                       (9.2)

де П – порожнистість щебеню, %, за об’ємом;

     –  насипна густина щебеню, г/см3;

     –  істинна густина зерен щебеню, г/см3.

Одержані результати заносять до лабораторного журналу (табл. 9.3).

Таблиця 9.3 – Визначення порожнистості щебеню

Показники

Од. вимір.

Формула

Результати

І

ІІ

ІІІ

Насипна густина щебеню

Істинна густина зерен щебеню

Порожнистість щебеню

г/см3

г/см3

%

     
 

Вологість щебеню та вміст в ньому пилоподібних, глинистих та мулистих часток визначають відповідно до вимог ГОСТ 8269.0-97 за методикою, аналогічною відповідним методикам для випробувань піску.

9.4 Визначення зернового складу нефракційованого щебеню

Мета роботи: ознайомлення зі стандартною методикою визначення зернового складу нефракційованого щебеню та практичне виконання роботи за подальшим визначенням виду щебеню графічним методом (побудова графіка зернового складу).

Прилади: стандартний набір сит, металевий циліндр ємністю 10 л,терези технічні з гірками.

Після попередньої промивки та висушування проби щебеню беруть наважку в кількості 10 кг, включаючи зерна піску, які в ній містяться, послідовно просіюють крізь набір сит, починаючи з сита, що має найбільші отвори (рис. 9.3). Просіювання наважки на кожному ситі виконується по частинах, щоб товщина шару  щебеню на ситі не перебільшувала найбільшого розміру зерен щебеню, механічним способом або руками.

Надпись:

1 – набір сит (70, 40, 30, 20, 10, 5 мм); 2 – піддон надлишку щебеню

Рисунок 9.3 – Визначення зернового складу щебеню за допомогою стандартних сит

Просіювання вважається закінченим, якщо при інтенсивному струсі сита над папером нема падіння зерен щебеню. Залишки щебеню на кожному ситі зважують, знаходячи тим самим частинні залишки в грамах: m70, m40 і т.і. Далі обчислюють частинні залишки на кожному ситі у відсотках  як відношення частинного залишку в грамах до маси узятої наважки за формулою (9.3):

                                                                                     (9.3)

де aі  – частинний залишок на кожному ситі, %

     mі  – частинний залишок на кожному ситі, г;

     m  – маса узятої наважки, г.

Після цього обчислюють повні залишки на ситах, які є сумою частинних залишків у відсотках на всіх попередніх ситах з більшими отворами, плюс частинний залишок на ситі, для якого обчислюється величина повного залишку:

       Аі = a70 + a40 + … + aі,                                            (9.4)

де Аі   повні залишки на ситах, %;

      aі частинні залишки на ситах, %.

Результати просіювання у вигляді частинних залишків на кожному ситі в грамах, частинних залишків у відсотках та повних залишків заносять до лабораторного журналу у (табл. 9.5).

Таблиця 9.5 – Визначення зернового складу щебеню

Показники

Од. вимір.

Розміри отворів сит, мм

Менш 5мм

Сума

70

40

30

20

10

5

   

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Частинні залишки щебеню на ситах, аі

г

     

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Повні залишки щебеню на ситах, Аі

%

               

Продовження таблиці 9.5

За результатами просіювання встановлюють:

а) найбільшу крупність щебеню (Днайб), відповідну до розміру отвору першого з сит, на якому повний залишок не перебільшує 5%;

б) найменшу крупність щебеню (Днайм), відповідну до  розміру отвору першого з сит, на якому повний залишок перебільшує 95%.

Середня крупність щебеню визначається за формулою, мм,

Дсер = 0.5 (Днайб + Днайм),                                    (9.5)

де  Днайб   – найбільша крупність щебеню, мм;

      Днайм   – найменша крупність щебеню, мм.

На підставі одержаних результатів будують криву просіювання випробуваного щебеню, відкладаючи на осі абсцис графіка (рис. 9.4) розміри отворів сит (Дсер, Днайб, Днайм), а на осі ординат – значення повних залишків на відповідних ситах.

Рисунок 9.4Діаграма зернового складу щебеню та гравію

Порівнюючи одержану криву просіювання щебеню (за аналогією з кривою просіювання гравію, п. 4,  ГОСТ 8269.0-97) з вимогами стандарту, виносять висновок про  зерновий склад щебеню.

Форма звіту: лабораторний журнал.