ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИБудівельні матеріали ЩЕБІНЬ І ГРАВІЙ ІЗ ЩІЛЬНИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД І ВІДХОДІВ ПРОМИСЛОВОГО ВИРОБНИЦТВА ДЛЯ БУДІВЕЛЬНИХ РОБІТ Методи фізико-механічних випробуваньДСТУ Б В.2.7-71-98 (ГОСТ 8269.0-97) Державний комітет будівництва, архітектури і житлової політики України Київ 1999 |
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Методы физико-механических испытаний ГОСТ 8269.0-97 Межгосударственная научно-техническаякомиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве |
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН
Институтом "ВНИПИстромсырье"
с участием институтов "СоюздорНИИ", "НИИЖБ", АО "ЦНИИС", АО "НИИЭС" Российской Федерации
ВНЕСЕН
Госстроем России
2 ПРИНЯТ
Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 10 декабря 1997 г.
За принятие проголосовали:
|
Наименование государства |
Наименование органа государственного управления строительством |
|
Азербайджанская республика |
Госстрой |
|
Республика Армения |
Министерство градостроительства |
|
Республика Беларусь |
Минстройархитектуры |
|
Республика Казахстан |
Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли |
|
Киргизская Республика |
Минархстрой |
|
Республика Молдова |
Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства |
|
Российская Федерация |
Госстрой |
|
Республика Таджикистан |
Госстрой |
|
Украина |
Госстрой |
3 ВЗАМЕН ГОСТ 3344-83, ГОСТ 7392-82 в части методов физико-механических испытаний, ГОСТ 8269-87
Содержание
1 Область применения ...........
2 Нормативные ссылки ...........
3 Термины и определения .........
4 Методы физико-механических
испытаний .................
4.1 Общие положения ...........
4.2 Отбор проб ...............
4.3 Определение зернового состава . . .
4.4 Определение содержания дробленых зерен в щебне из гравия .......
4.5 Определение содержания пылевидных и глинистых частиц ....
4.6 Определение содержания глины в комках ................
4.7 Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы .........
4.8 Определение дробимости ......
4.9 Определение содержания зерен слабых пород в щебне (гравии) и слабых
разностей в горной породе .....
4.10 Определение истираемости
в полочном барабане ........
4.11 Определение сопротивления удару на копре ПМ .............
4.12 Определение морозостойкости . .
4.13 Определение минералого-петро-графического состава ........
4.14 Определение наличия органических примесей в гравии (щебне из гравия)...............
4.15 Определение истинной плотности горной породы и зерен щебня (гравия) ................
4.16 Определение средней плотности и пористости горной породы и зерен щебня (гравия) ............
4.17 Определение насыпной плотности и пустотности ............
4.18 Определение водопоглощения горной породы и щебня (гравия) . . .
4.19 Определение влажности ......
4.20 Определение предела прочности при сжатии горной породы ....
4.21 Определение показателя снижения прочности горной породы при насыщении водой ..........
4.22 Определение реакционной способности горной породы и щебня (гравия) ................. 5
4.23 Определение устойчивости
структуры щебня (гравия) против распадов ................ 6
4.24 Определение содержания свободного волокна асбеста в щебне из отходов
асбестосодержащих пород ......
4.25 Определение содержания слабых зерен и примесей металла в щебне из шлаков черной и цветной металлургии ..............
4.26 Определение активности
шлаков .................
4.27 Определение электроизоляционных свойств щебня для балластного слоя железнодорожного пути .......
Приложение А
Область применения физико-механических испытаний ......
Приложение Б
Нормативные ссылки .........
Введение
При разработке настоящего стандарта использованы международные стандарты: ISO 6274-82 "Бетон - Ситовой анализ заполнителей", ISO 6782-82 "Заполнители для бетона - Определение насыпной плотности", ISO 6783-82 "Заполнители крупнозернистые для бетона - Определение плотности частиц и поглощения воды - Метод гидростатического взвешивания".
В подразделе 4.3 использованы положения ISO 6274-82 в части требований к набору сит и методике испытания при определении зернового состава; в подразделах 4.16, 4.18 -ISO 6783-82 в части требований к методике испытания при определении средней плотности зерен щебня (гравия) и водопоглощения; в подразделе 4.17 - ISO 6782-82 в части требований к методике испытания при определении насыпной плотности.
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Будівельні матеріали
Щебінь і гравій із щільних гірських порід і
відходів промислового виробництва для
будівельних робіт
Методи фізико-механічних випробувань
Строительные материалы
Щебень и гравий из плотных горных ДСТУ Б В.2.7-71-98
пород и отходов промышленного (ГОСТ 8269.0-97)
производства для строительных работ
Методы физико-механических испытаний
Building materials
Mauntainous rock road-metal and gravel,
industrial waste products for construction works
Methods of physical and mechanical tests
Дата введения Межгосударственного стандарта ГОСТ 8269.0-97 1998-07-01
Дата введения Государственного стандарта ДСТУ Б В.2.7-71-98 1999-01-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на щебень и гравий (далее - щебень (гравий) из плотных горных пород (в том числе попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород и некондиционных отходов горных предприятий) и отходов промышленного производства (в том числе из шлаков черной и цветной металлургии и тепловых электростанций) со средней плотностью зерен от 2,0 до 3,0 г/см3, применяемые в качестве заполнителей для тяжелого бетона, а также дорожных и других видов строительных работ и устанавливает порядок выполнения физико-механических испытаний.
Область применения физико-механических испытаний приведена в приложении А.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Используемые в настоящем стандарте ссылки на нормативные документы приведены в приложении Б.
3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
Проба - определенное количество материала, отобранное для испытаний от партии горной породы, щебня (гравия).
Точечная проба - проба материала, взятая одновременно из установленных нормативными документами мест партии.
Объединенная проба - проба материала, состоящая из точечных проб и характеризующая партию в целом.
Лабораторная проба - проба материала, приготовленная из объединенной пробы и предназначенная для всех лабораторных испытаний, предусмотренных для данного вида горной породы, щебня (гравия).
Аналитическая проба - проба материала, приготовленная из лабораторной пробы и предназначенная для нескольких видов испытаний. Из аналитической пробы отбирают отдельные навески в соответствии с методикой испытаний. Допускается использование одной аналитической пробы для проведения нескольких видов испытаний, если в процессе предшествующих испытаний другие свойства материала не подвергаются изменению.
4 МЕТОДЫ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
4.1 Общие положения
4.1.1 Пробы взвешивают с погрешностью до 0,1 % массы, если в стандарте на щебень (гравий) не даны другие указания.
4.1.2 Пробы, образцы и навески в воздушно-сухом состоянии (состоянии естественной влажности) высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105±5)°С до тех пор, пока разница между результатами двух последовательных взвешиваний будет не более 0,1 % массы навески. Каждое последующее взвешивание проводят после высушивания в течение не менее 1 ч и охлаждения не менее 45 мин.
4.1.3 Образцы горной породы для испытаний изготовляют цилиндрической или кубической формы. Линейные размеры образцов измеряют штангенциркулем с погрешностью до 0,1 мм.
Площадь каждого из оснований образца цилиндрической формы вычисляют по среднеарифметическому значению двух взаимно перпендикулярных диаметров.
Для определения площади нижней и верхней граней образца кубической формы определяют среднеарифметические значения длины каждой пары параллельных ребер данной грани.
Высоту образца цилиндрической формы определяют как среднеарифметическое значение результатов измерений четырех образующих цилиндра, расположенных в четвертях его окружности.
Высоту образца кубической формы определяют как среднеарифметическое значение результатов измерений четырех вертикальных ребер.
Площадь поперечного сечения образца определяют как среднеарифметическое значение площадей нижнего и верхнего оснований.
Объем образца определяют как произведение площади поперечного сечения на высоту.
Грани образцов, к которым прикладывают нагрузку пресса, обрабатывают на шлифовальном станке (круге), при этом должна быть обеспечена их параллельность. Правильность формы образцов проверяют стальным угольником, измеряя линейкой или щупом образовавшийся просвет, величина которого не должна превышать 2 мм на 100 мм грани образца.
4.1.4 Результаты испытаний рассчитывают с точностью до второго знака после запятой, если не даны другие указания относительно точности вычисления.
4.1.5 В качестве норм точности результатов испытаний используют ошибку повторяемости Rmах, характеризующую возможные расхождения между результатами испытаний одного материала одним методом в одной лаборатории.
Для вычисления ошибки повторяемости используют не менее 20 пар результатов испытаний в данной лаборатории за последнее время.
Среднеквадратическую (стандартную) ошибку повторяемости Sn определяют по формуле
Sn = Q,886 , (1)
где - средний размах по всем парам параллельных результатов испытаний.
Средний размах определяют по формуле
, (2)
где Ri - абсолютное значение разности между результатами параллельных испытаний i-й пары (размах);
n - общее число пар результатов испытаний (n ? 20).
Размах Ri определяют пo формуле
Ri = X1i - X2i, (3)
где Х1i и Х2i - соответственно первый и второй результату испытаний в i-й паре.
Правильность определения единичных результатов испытаний оценивается по расхождению между двумя параллельными результатами испытаний Rmax при доверительной вероятности 95 %, которое определяют по формуле
. (4)
Значения Sn и Rmax для соответствующего метода испытаний зависят от конкретной величины результатов испытаний. При попадании результатов испытаний в смежные интервалы для данного метода испытаний Rmax принимают как среднеарифметическое значение величин расхождений.
4.1.6 Для определения зернового состава отдельных фракций щебня (гравия) должны применяться сита с круглыми или квадратными отверстиями на круглых или квадратных обечайках с диаметром или стороной не менее 300 мм. Стандартный набор сит для щебня (гравия) КСИ должен включать сито с квадратными отверстиями размером 1,25 мм по ГОСТ 6613 и сита с круглыми отверстиями диаметрами 2,5; 5(3); 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60, 70(80) мм.
Для определения размера зерен крупнее 70(80) мм следует применять проволочные кольца-калибры различного диаметра в зависимости от ожидаемой крупности щебня (гравия): 90; 100; 110; 120 мм и более.
4.1.7 При определении показателей качества смеси фракций испытывают отдельно каждую фракцию и вычисляют средневзвешенное значение X определяемого показателя в соответствии с содержанием фракции в смеси по формуле
, (5)
где x1, x2, ...., xi - значение определяемого показателя;
а1, a2, ..., аі - содержание данной фракции, %.
4.1.8 Испытания на сжатие образцов горной породы или щебня (гравия) на дробимость в цилиндре должны проводиться на гидравлических прессах по ГОСТ 28840 или других с
аналогичными характеристиками.
Предельная нагрузка пресса Рmах должна быть такой, чтобы ожидаемое значение максимального усилия в процессе испытания укладывалось на шкале пресса от 0,3 до 0,8 Рmах.
4.1.9 Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (20±5)°С. Перед началом испытания горная порода, щебень (гравий) и вода должны иметь температуру, соответствующую температуре воздуха в помещении.
4.1.10 Воду для проведения испытаний применяют по ГОСТ 23732, если в стандарте не даны указания по использованию дистиллированной воды или других жидкостей.
4.1.11 При использовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следует руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных и технических документах на эти реактивы.
4.1.12 Для испытаний (измерений) допускается использование аналогичного указанному в данном стандарте отечественного и импортного оборудования.
Применяемые для испытаний средства измерений и испытательное оборудование, в том числе импортного производства, должны быть поверены, откалиброваны и аттестованы по ГОСТ 8.513, ГОСТ 8.326, ГОСТ 24555.
Нестандартные средства контроля должны пройти метрологическую аттестацию в соответствии с требованиями ГОСТ 8.326.
4.2 Отбор проб
4.2.1 Пробы отбирают с целью проведения приемочного контроля на предприятии (карьере)-изготовителе, входного контроля на предприятии-потребителе, а также для определения свойств горных пород и получаемых из них щебня и гравия при геологической разведке.
4.2.2 Если в правилах приемки конкретного вида продукции не предусмотрен иной порядок отбора проб, то при приемочном контроле на предприятии-изготовителе отбирают точечные пробы, из которых путем смешивания получают одну объединенную пробу от сменной продукции каждой технологической линии.
4.2.3 Отбор точечных проб с технологических линий, транспортирующих продукцию на склад или непосредственно в транспортные средства, осуществляют путем пресечения потока материала на ленточном конвейере или в местах перепада потока материала с помощью пробоотборника или вручную.
При ручном способе пробы отбирают на перепаде потока материала с помощью ручного пробоотборника или с ленты конвейера совком или совковой лопатой при его остановке.
Места отбора проб выбирают для каждого предприятия в зависимости от условий технологического процесса и соблюдения требований техники безопасности.
4.2.4 Точечные пробы отбирают через каждый час. Интервал отбора точечных проб при ручном отборе может быть увеличен, если предприятие-изготовитель выпускает продукцию стабильного качества.
Для установления допустимого интервала отбора проб ежеквартально определяют коэффициент вариации показателей зернового состава и содержания пылевидных и глинистых частиц в течение смены. Для этого отбирают через каждые 15 мин в течение смены точечные пробы массой не менее указанной в 4.2.5. Определяют зерновой состав (полный остаток на контрольном сите с отверстиями диаметром Д и содержание зерен размером менее d, равное разности между 100 % и полным остатком на контрольном сите с отверстиями диаметром d), содержание пылевидных и глинистых частиц и определяют среднеарифметическое значение показателя и коэффициента вариации V каждого показателя по формулам:
, (6)
, (7)
где Xi - результат испытания точечной пробы;
- среднеарифметическое значение показателя;
n - число испытаний.
В зависимости от полученного значения коэффициента вариации устанавливают следующие интервалы отбора точечных проб в течение смены:
2ч - для коэффициента вариации свыше 10 до 15%;
3 ч - для коэффициента вариации до 10%.
4.2.5 Масса точечной пробы должна быть не менее:
2,5 кг - для щебня (гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 10 мм и менее;
5,0 кг - для щебня (гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 20 мм и более.
Примечания 1. Если при использовании для отбора проб механического пробоотборника масса точечной пробы окажется меньше указанного значения, то необходимо увеличить число отбираемых проб.
Примечание 2. При увеличении интервала отбора проб, указанного в 4.2.4, масса отбираемой точечной пробы должна быть увеличена:
при интервале 2 ч - в два раза;
при интервале 3 ч - в четыре раза.
При ручном отборе проб точечную пробу массой не более 10 кг отбирают частями с интервалом не более 1 мин.
4.2.6 После отбора точечные пробы объединяют, тщательно перемешивают и перед отправкой в лабораторию сокращают методом квартования. Для квартования пробы (после ее перемешивания) конус материала разравнивают и делят взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр, на четыре части. Две любые противоположные четверти берут в пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два, четыре раза и т.д. до получения такой массы пробы, которая была бы представительной для усредненного качества всей партии, но не менее указанной в таблице 1.
4.2.7 Масса лабораторной пробы при приемочном контроле на предприятии (карьере)-изготовителе должна быть не менее указанной в таблице 1.
Таблица 1
|
Наибольший номинальный размер зерен Д, мм |
Масса пробы, кг |
|
10 |
5,0 |
|
20 |
10,0 |
|
40 |
20,0 |
|
Свыше 40 |
40,0 |
Указанную пробу используют для всех испытаний, предусмотренных при приемочном контроле.
4.2.8 При входном контроле точечные пробы щебня (гравия) отбирают от проверяемой партии при разгрузке железнодорожных вагонов, судов или автомобилей в соответствии с требованиями ГОСТ 8267.
4.2.9 При арбитражной проверке качества щебня (гравия) на складах точечные пробы отбирают с помощью совка или совковой лопаты в местах, расположенных по всей поверхности склада, со дна выкопанных лунок глубиной 0,2-0,4 м. Лунки должны размещаться в шахматном порядке. Расстояние между лунками не должно превышать 10 м.
4.2.10 При проведении ведомственного, контроля и государственного надзора за качеством продукции на проверяемых технологических линиях отбирают в течение смены точечные пробы и получают объединенную пробу в соответствии с 4.2.4-4.2.6.
При неудовлетворительных результатах испытаний этой пробы отбирают таким же способом вторую объединенную пробу. При неудовлетворительных результатах испытаний второй пробы партия бракуется.
При удовлетворительных результатах испытаний второй пробы отбирают и испытывают третью пробу, результаты испытаний которой являются окончательными. Оценку качества щебня (гравия) проводят по двум положительным результатам, полученным последовательно.
4.2.11 При проведении периодических испытаний, предусмотренных приемочным контролем, а также при входном контроле и при определении свойств горных пород и получаемых из них щебня и гравия при геологической разведке масса лабораторной пробы должна обеспечивать проведение всех предусмотренных стандартом испытаний, при этом масса лабораторной пробы должна быть не менее чем в два раза больше суммарной массы, необходимой для проведения испытаний.
4.2.12 Для каждого испытания из лабораторной пробы квартованием готовят аналитическую пробу. Из аналитической пробы отбирают навески в соответствии с методикой испытаний.
4.2.13 На каждую лабораторную пробу, предназначаемую для периодических испытаний, в центральной лаборатории объединения или в специализированной лаборатории, а также для контрольных испытаний у потребителя составляют акт отбора проб, включающий наименование и обозначение материала, место и дату отбора пробы, наименование и обозначение предприятия-изготовителя, обозначение пробы и подпись ответственного за отбор пробы лица.
Отобранные пробы упаковывают таким образом, чтобы масса и свойства материалов не изменялись до проведения испытаний.
Каждую пробу снабжают двумя этикетками с обозначением пробы. Одну этикетку помещают внутрь упаковки, другую - на видном месте упаковки.
При транспортировании должна быть обеспечена сохранность упаковки от механического повреждения и намокания.
4.3 Определение зернового состава
4.3.1 Зерновой состав щебня (гравия) определяют путем рассева пробы на стандартном наборе сит.
4.3.2 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный.
Сита и проволочные круглые калибры с отверстиями, соответствующими номинальным размерам зерен данной фракции: 1,25 Д; Д; 0,5 (Д+d); d, а также 2,5 и 1,25 мм.
Для рассева фракций от 5(3) до 20 мм применяют сито с размером отверстий 10 мм.
4.3.3 Порядок подготовки и проведения испытания
Для испытания используют лабораторную пробу без ее сокращения по таблице 1, высушенную до постоянной массы.
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, при этом толщина слоя щебня (гравия) на каждом из сит не должна превышать 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 пробы. При механическом просеивании его продолжительность для применяемого прибора устанавливают в соответствии с указанным выше условием.
При ручном просеивании допускается определять окончание просеивания следующим способом: каждое сито интенсивно трясут над листом бумаги. Просеивание считают законченным, если при этом не наблюдается падение зерен щебня (гравия).
4.3.4 Обработка результатов испытания По результатам просеивания определяют частный остаток на каждом сите аi %, по формуле
, (8)
где mi - масса остатка на данном сите, г;
m - масса пробы, г.
Определяют полные остатки на каждом сите в процентах массы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех сигах с большими размерами отверстий.
Примечание. После рассева пробу вновь объединяют и используют для приготовления аналитических проб для проведения остальных испытаний.
Рассев несортированного щебня (гравия), а также песчано-гравийной смеси производят с применением полного набора стандартных сит в соответствии с 4.1.6 в порядке, установленном в 4.3.3.
При испытании гравия, загрязненного глиной, рассев производят после предварительной промывки с определением содержания пылевидных и глинистых частиц по 4.5. Содержание пылевидных и глинистых частиц включают при расчете результатов рассева в массу частиц, проходящих через сито с размером отверстий 1,25 мм.
4.4 Определение содержания дробленых зерен в щебне из гравия
Содержание дробленых зерен в щебне из гравия оценивают количеством зерен, поверхность которых околота более чем наполовину.
4.4.1 Средства контроля
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329.
Лупа минералогическая по ГОСТ 25706.
4.4.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Из лабораторной пробы от каждой фракции испытываемого щебня берут аналитические пробы массой не менее:
0,25 кг - для щебня размером фракции свыше 5(3) до 10 мм;
1,0 кг - для щебня размером фракции свыше 10 до 20 мм;
5,0 кг - для щебня размером фракции свыше 20 до 40 мм;
10,0 кг - для щебня размером фракции свыше 40 мм.
Пробу в воздушно-сухом состоянии просеивают через сита с отверстиями размерами, равными Д и d, и взвешивают остаток на сите с отверстиями, равными d.
Визуальным осмотром (применяя в необходимых случаях лупу) определяют дробленые зерна, поверхность которых околота более чем наполовину.
4.4.3 Обработка результатов испытания
Дробленые зерна взвешивают и определяют их содержание Щ, %, с точностью до 1 % по формуле
. (9)
где m 1 - масса дробленых зерен, г;
m - масса остатка на сите с отверстиями, равными d, г.
4.5 Определение содержания пылевидных и глинистых частиц
4.5.1 Метод отмучивания
Содержание пылевидных и глинистых частин в щебне (гравии) определяют по изменению массы пробы после отмучивания пылевидных и глинистых частиц (размер частиц менее 0,05 мм).
4.5.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный.
Сосуд для отмучивания (рисунок 1) или цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном.
Рисунок 1 - Сосуд для отмучивания
4.5.1.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Берут аналитическую пробу щебня (гравия) массой не менее 5 кг, высушенную до постоянной массы. При этом для испытания щебня (гравия) фракции от 5(3) до 10 мм используют целиком пробу, применяемую при определении зернового состава.
Пробу щебня (гравия) помещают в сосуд для отмучивания пли ведро, заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состоянии до полного размокания глинистой пленки (определяется визуально) на зернах щебня (гравия) или комков глины, если они имеются в пробе.
После того в сосуд или ведро со щебнем (гравием) доливают воду в таком количестве, чтобы высота слоя воды над щебнем была 200 мм: содержимое сосуда перемешивают деревянной мешалкой и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают полученную суспензию. При сливе суспензии необходимо ос-тавлять слой ее над щебнем (гравием) высотой не менее 30 мм.
Затем щебень (гравий) вновь заливают водой до указанного выше уровня. Промывку щебня (гравия) в указанной последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки не будет прозрачной.
Воду в сосуд для отмучивания щебня (гравия) наливают до верхнего сливною отверстия и сливают суспензию через два нижних отверстия.
Из ведра суспензию сливают с помощью сифона, конец которого должен быть на расстоянии не менее 30 мм от поверхности щебня (гравия).
После окончания отмучивания промытую пробу высушивают до постоянной массы.
4 5.1.3 Обработка результатов испытания
Содержание в щебне (гравии) пылевидных и глинистых частиц Потм , % по массе определяют по формуле
, (10)
где m - первоначальная масса пробы, г;
m1 - масса пробы после отмучивания, г.
4.5 2 Пипеточный метод
Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют путем выпаривания отобранной пипеткой пробы суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и взвешивания остатка.
4.5.2.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.
Сосуд цилиндрический с двумя метками (поясами) на внутренней стенке, соответствующими объему 5 и 10 л.
Сосуд цилиндрический без меток.
Шкаф сушильный.
Сита с отверстиями размером 3 или 5 и 0,315 мм.
Цилиндры металлические вместимостью до 1000 мл со смотровым окном (рисунок 2) -2 шт.
Пипетка мерная металлическая вместимостью 50 мл (рисунок 2).
Чашка или стакан для выпаривания по ГОСТ 9147.
Пикнометр по ГОСТ 22524.
1 - цилиндр; 2 - метка на цилиндре 1000 см3; 3 - пипетка; 4 - уровень суспензии в цилиндре;
5 - опорная крышка пипетки
Рисунок 2 - Металлический цилиндр и мерная пипетка
4.5.2.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Аналитическую пробу щебня (гравия) массой не менее 5 кг, высушенную до постоянной массы, взвешивают, помещают в сосуд без меток и заливают 4,5 л воды, оставляя около 500 мл воды для последующего ополаскивания ведра.
Залитый водой щебень (гравий) выдерживают в воде 10-15 мин, перемешивая несколько раз деревянной мешалкой, после чего тщательно отмывают его в той же воде от приставших к зернам глинистых частиц. Затем содержимое сосуда осторожно выливают на два сита: верхнее с отверстиями диаметром 3 или 5 мм, нижнее с сеткой № 0315, поставленные на второе ведро с метками. Суспензии в сосуде с метками дают oтстояться и осторожно сливают осветленную воду в первый сосуд. Слитой водой вторично промывают щебень (гравий) на ситах над сосудом с метками. После этого первое ведро ополаскивают оставленной водой и эту воду сливают также во второй сосуд. При этом используют такое количество оставленной воды, чтобы уровень суспензии во втором сосуде не превышал метi -ки 5 л.
Если объем суспензии меньше 5 л, то в нее добавляют воду, доводя объем точно, то 5 л (до отметки).
После этого суспензию тщательно перемешивают в сосуде и сразу наполняют ею два металлических цилиндра вместимостью до 1000 мл. Уровень суспензии в каждом цилиндре должен соответствовать метке на смотровом окне.
Суспензию в каждом цилиндре перемешивают стеклянной или металлической палочкой и несколько раз опрокидывают их, закрывая крышкой, для лучшего перемешивания.
После перемешивания оставляют цилиндр в покое на 1,5 мин. За 5-10 с до окончания этого срока в цилиндр опускают мерную пипетку так, чтобы опорная крышка пипетки опиралась на верхний обод цилиндра, при этом низ воронки пипетки будет находиться на уровне отбора суспензии -190 мм от поверхности. По истечении 5-10 с. открывают трубку пипетки и после ее заполнения закрывают трубку пальцем, извлекают пипетку из цилиндра и, открыв трубку, выливают содержимое пипетки в предварительно взвешенную чашку или стакан. Наполнение пипетки контролируют по изменению уровня суспензии в смотровом окне.
Суспензию в чашке (стакане) выпаривают в сушильном шкафу при температуре (105±5)°С. Чашку (стакан) с остатком порошка взвешивают с погрешностью до 0,1 г. Аналогично отбирают и обрабатывают пробу из второго цилиндра.
4.5.2.3 Обработка результатов испытания Содержание пылевидных и глинистых частиц Потм, % по массе, вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
, (11)
где m - масса аналитической пробы щебня (гравия), г;
m1 - масса чашки или стакана для выпаривания суспензии, г;
m 2 - масса чашки или стакана с остатком порошка после выпаривания суспензии, г.
Примечание 1. В случае испытания сильно загрязненного пылевидными и глинистыми частицами щебня (гравия) объем воды для промывки берут равным 10 л. Соответственно увеличивают до 10 л объем суспензии в ведре с метками. При этом Потм определяют по формуле
, (12)
Примечание 2. Вместо металлических цилиндров со смотровым окном и специальной пипеткой допускается применять стеклянные мерные цилиндры вместимостью 1 л по ГОСТ 1770 и стеклянную пипетку вместимостью 50 мл по ГОСТ 29227 или ГОСТ 29228, опуская ее в цилиндр на глубину 190 мм.
Примечание 3. Допускается массу остатка порошка после выпаривания суспензии m2-m1 определять по плотности суспензии по формуле
, (13)
где m3 - масса пикнометра с суспензией, г;
m4 - масса пикнометра с водой, г;
? - плотность суспензии, г/см3 (принимается равной 2,65 г/см3 ).
Результаты определения массы остатка порошка после выпаривания суспензии вносят в формулу (11) или (12).
4.5.3 Метод мокрого просеивания Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют путем процеживания через сито суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и определения разности в массе пробы до и после испытания.
4.5.3.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.
Сосуд дня получения суспензии или цилиндрическое ведро высотой не менее 300 мм с сифоном.
Противень.
Шкаф сушильный.
Сита с сетками № 1,25 и 0,05 по ГОСТ 6613.
4.5.3.2 Порядок подготовки и проведения испытания
Подготовку к испытанию проводят по 4.5.1.2.
Высушенную до постоянной массы пробу щебня (гравия) помещают в сосуд и заливают водой так, чтобы она покрывала пробу. Содержимое сосуда интенсивно перемешивают для того, чтобы пылевидные и глинистые частицы образовали суспензию.
Полученную суспензию осторожно сливают с помощью сифона на набор сит. Щебень (гравий), оставшийся в сосуде, промывают водой и образовавшуюся суспензию также сливают на набор сит. Процесс повторяют до тех пор, пока вода не станет прозрачной. После этого щебень (гравий), находящийся в сосуде для промывки, соединяют с частицами, оставшимися на обоих ситах, и высушивают на противне в сушильном шкафу до постоянной массы.
4.5.3.3 Обработка результатов испытания
Содержание в щебне (гравии) пылевидных и глинистых частиц Потм, % по массе, определяют с точностью до 0,1 % по формуле
, (14)
где m - масса пробы до промывки, г;
m1 - масса пробы после промывки, г
4.5.4 Ускоренный фотоэлектрический метод
Метод основан на сравнении степени прозрачности чистой воды и суспензии, полученной при промывке щебня (гравия).
4.5.4.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Прибор фотоэлектрический типа КЗМ (КЗМ-4нм, КЗМ-7) с относительной погрешностью измерения не более 10 % (изготавливается опытным заводом института "Гипрожелдорстрой").
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 и лабораторные по ГОСТ 24104.
Сосуд без меток.
Шкаф сушильный.
Чашка или стакан по ГОСТ 9147. Секундомер.
4.5.4.2 Порядок подготовки и проведения испытания
До проведения измерений прибор типа КЗМ должен быть откалиброван по воде, используемой для испытания, в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.
Суспензию приготавливают по 4.5.2.2 или по следующей ускоренной методике. От аналитической пробы щебня (гравия) массой не менее 5 кг, высушенной до постоянной массы, после ее усреднения отбирают 2 навески массой по 1 кг каждая. Навеску помещают в сосуд и заливают 5 л воды температурой (20±5)°С. Залитый водой щебень (гравий) непрерывно перемешивают деревянной мешалкой в течение 2 мин или оставляют для размокания пылевидных и глинистых частиц на 40 мин.
По истечении 40 мин крупные фракции щебня (гравия) извлекают с помощью совка с отверстиями, входящего в комплект КЗМ. дополнительно промывая материал в верхних слоях суспензии.
Полученную суспензию перемешивают в течение 1 мин и через 30 с после окончания перемешивания отбирают пробу суспензии пипеткой, входящей в комплект КЗМ. Для того трубку пипетки закрывают пальцем, погружают пипетку до верхней поверхности ее крышки (глубина погружения 60 мм) в суспензию и открывают трубку пипетки. Через 5-6 с снова закрывают пальцем трубку пипетки и выливают содержимое пипетки в измерительную кювету прибора. Фотоэлектрическое измерение проводят согласно инструкции по эксплуатации прибора КЗМ.
Отбор пробы суспензии и фотоэлектрическое измерение повторяют еще раз, перемешивая суспензию в течение 10 с перед отбором пробы.
4.5.4.3 Обработка результатов испытания
Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) Потм , % по массе, определяют по формуле
Потм = КП , (15)
где К - переводной коэффициент, определяемый по 4.5.4.4;
П - среднеарифметическое значение фотоэлектрических измерений для двух проб.
4.5.4.4 Определение переводного коэффициента К.
Значение переводного коэффициента устанавливают экспериментально для щебня (гравия) каждого предприятия (карьера)-изготовителя и проверяют при изменении свойств горной породы, но не реже одного раза в год.
Для установления значения переводного коэффициента К испытывают две пробы щебня (гравия). Суспензию, полученную промывкой каждой пробы щебня (гравия), испытывают на приборе КЗМ, проведя 10 измерений по 4.5.4.2. После каждого измерения суспензию из кюветы прибора КЗМ сливают в лоток, входящий в комплект прибора КЗМ. Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют выпариванием в лотке суспензии, полученной после десяти фотоэлектрических измерений.
Значение переводного коэффициента К, для каждой испытываемой пробы щебня (гравия) определяют по формуле
, (16)
где m1 - масса лотка для выпаривания суспензии, г;
m2 - масса лотка с осадком после выпаривания суспензии, г;
V - вместимость пипетки, указанная в паспорте прибора КЗМ, мл;
Пcp - среднеарифметическое значение десяти фотоэлектрических измерений содержания пылевидных и глинистых частиц.
Если для двух параллельных проб щебня (гравия) отношение значения большего пeреводного коэффициента к меньшему , то значение переводного коэффициента определяют по формуле
, (17)
где ?П10 - сумма последних (десятых) показаний прибора КЗМ по каждой из двух испытываемых проб щебня (гравия), ?(П + П);
?П1 - сумма первых показаний прибора КЗМ по каждой из двух испытываемых проб щебня (гравия), ?(П + П);
К1, К2 - переводные коэффициенты для первой и второй проб, определенные по формуле (16).
Если отношение более 1,2 для двух проб щебня (гравия), определение содержания в материале пылевидных и глинистых частиц фотоэлектрическим методом не допускается.
Если отношение находится в пределах от 1,10 до 1,15, то проводят испытание третьей пробы.
Если отношение находится в пределах свыше 1,15 до 1,20, то проводят испытание четвертой пробы. Значение переводного коэффициента К для каждой испытываемой пробы определяют по формуле
. (18)
4.5.5 Определение содержания глинистых частиц в щебне (гравии) по расходу красителя (факультативный метод)
Метод основан на определении расхода красителя, адсорбирующегося на поверхности глинистых частиц в суспензии, полученной от промывки щебня (гравия). Расход красителя является косвенным показателем содержания глинистых частиц.
4.5.5.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.
Сосуд для отмучивания по 4.5.1.1 (рисунок 1 ).
Цилиндры стеклянные вместимостью 100 мл по ГОСТ 23932.
Мешалка для перемешивания растворов марки 022 СЗ (изготовитель Усманский завод).
Секундомер.
Стеклянные палочки диаметром 8 мм, длиной 250-300 мм.
Фильтры бумажные средней зернистости но ГОСТ 12026.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Краситель фиолетовый (основной) по ГОСТ 22698.
4.5.5.2.Порядок подготовки к испытанию
До проведения испытания приготавливают 1 %-й раствор фиолетового красителя. Для этого порошок красителя массой 5 г вводят в 0,5 л дистиллированной воды в одну из стеклянных емкостей механической мешалки. Емкость закрывается резиновой пробкой и вставляется в зажимное устройство. Зажимные винты закручивают до упора, чтобы при вращении мешалки емкость не выпала и не было утечки жидкости. Раствор перемешивают 1 5 мин, что обеспечивает полное растворение порошка красителя в воде. Полученный раствор переливают в емкость из темного стекла с плотно притертой пробкой. Хранят раствор в темном месте, срок хранения не более 1 месяца.
Суспензию от промывки щебня (гравия), приготовленную по 4.5.2.2 и 4.5.2.3,тщательно перемешивают в ведре и немедленно наполняют ею две мерные колбы вместимостью 0,5 л каждая. Суспензию, не допуская потерь, переливают в стеклянную емкость механической мешалки.
4.5.5.3 Порядок проведения испытания
Мерной пипеткой отбирают 1, 2 и 3 мл раствора фиолетового красителя в зависимости от загрязненности щебня (гравия): при содержании пылевидных и глинистых частиц до 1 % - пипеткой вместимостью 1 мл, свыше 1 до 3 % - 2 мл. свыше 3 % - 3 мл. Раствор вводят в одну емкость с суспензией, а затем содержимое емкости перемешивают с помощью мешалки. Время перемешивания суспензии с раствором красителя в мешалке: при содержании пылевидных и глинистых частиц до 1 % - 5 мин, свыше 1 до 3 % 10 мин, свыше 3%- 15 мин.
По истечении указанного срока перемешивания емкости вынимают из мешалки, снимают пробку и устанавливают на столе. С помощью стеклянной палочки отбирают 5 контрольных капель-проб суспензии и наносят на фильтровальную бумагу. От каждой капли на фильтровальной бумаге образуется пятно, вид которого зависит от того, поглощается ли вводимый в суспензию краситель полностью глинистыми частицами или при их насыщении остается в свободном состоянии.
До наступления полного насыщения глинистые частицы, окрашиваясь в фиолетовый цвет, образуют темное пятно с четким контуром: при насыщении глинистых частиц красителем вокруг пятна образуется фиолетовый ореол из свободного красителя. Если пятно имеет четкий контур, в емкость с опробованной суспензией вводят следующую дозу раствора красителя, соответствующую по объему первой, и перемешивают. Введение доз раствора красителя в суспензию, перемешивание в мешалке и отбор проб-капель производят до того момента, когда вокруг контрольных пятен на фильтровальной бумаге проявится контур - ореол фиолетового оттенка.
При опробовании суспензии из второй емкости первоначальный расход красителя рекомендуется назначать в пределах 0,5 от полученного общего расхода красителя по первой пробе, но не более 10 мл, а далее вводить минимальные дозы, зависящие от загрязненности щебня (гравия), до появления контура фиолетового цвета вокруг контрольного пятна.
4.5.5.4 Обработка результатов испытания Количество 1 %-го раствора красителя Кр, необходимое для полного покрытия молекулами красителя глинистых частиц (предельной адсорбции), в пересчете на 1000 г щебня (гравия) определяют по формуле
