7026

11

Затем её измельчают до крупности 1,25 мм и тщательно перемешивают, после чего отвешивают навеску 40 г, и в фарфоровой ступке измельчают в порошок до полного прохождения через сито с сеткой № 008. Порошок высыпают в стаканчик для взвешивания (бюксу), высушивают до постоянной массы, охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над безводным хлористым кальцием или серной кислотой и делят пробу на две навески по 15 г.

Каждую навеску (по 15 г) с помощью воронки высыпают в чистый высушенный и предварительно взвешенный пикнометр {m2), после чего взвешивают пикнометр вместе с порошком (ту). Затем в пикнометр не более чем на 14 его объёма наливают дистиллированную воду, после чего его ставят в слегка наклонном положении на песчаную или водяную баню и кипятят содержимое в течение 15...20 мин с целью удаления из порошка пузырьков воздуха. После этого пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки (риски) дистиллированной водой и взвешивают (ту). Затем из пикнометра выливают содержимое, промывают, наливают до метки только дистиллированную воду, комнатной температуры, обтирают мягкой тканью и взвешивают (тз).

Истинную плотность р, г/см3, вычисляют по формуле

р = - (”1"тгЬУ._,г/смз,

т] - т2 + т3 - тА

где т i - масса пикнометра с навеской порошка, г; m2 - масса пустого

пикнометра, г; тз - масса пикнометра с дистиллированной водой, г; т4 - масса пикнометра с навеской порошка и дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г;

рж - плотность жидкости при 20°С, г/см3; в случае применения дистиллированной воды рж=1,0 г/'см3.

Истинную плотность заполнителя вычисляют как среднее арифметическое

результатов двух определений. Расхождение между

12

результатами не должно быть более 0,05 г/см3. В случае большего расхождения испытание проводят повторно, применяя в качестве жидкости обезвоженный керосин. Для обезвоживания в керосин добавляют прокалённый медный купорос.

1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА МЕЖЗЕРНОВЫХ ПУСТОТ

Определение объёма межзерновых пустот (в процентах по объёму) в

крупном заполнителе производят расчётным путём по формуле

где ри - насыпная плотность керамзитового гравия, кг/м3;

рк - средняя плотность зёрен гравия, г/см3.

1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ ЗЁРЕН КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Пористость зёрен керамзитового гравия Vnop (в процентах по объё'му)

определяют расчётным путём по формуле где рк - средняя плотность зёрен керамзитового гравия, г/см3; р -

истинная плотность керамзитового гравия, г/см3.

1.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ Лабораторную пробу керамзитового гравия испытываемой фракции

объёмом 2...5 л высушивают до постоянной массы и отделяют частицы мельче 5

мм на сите с отверстиями диаметром 5 мм.

Навеску заполнителя укладывают в контейнер, закрывают крышкой,

погружают в воду и встряхивают для удаления пузырьков воздуха. Контейнер с заполнителем выдерживают в воде в течение 3 ч, затем

13

вынимают из воды, подвешивают и в течение 10 мин дают избыточной воде стечь. Затем пробу заполнителя взвешивают.

Водопоглощение крупного заполнителя за 1 ч Wno<vi, % по массе,

вычисляют по формуле

га,

где mi - масса сухой пробы заполнителя, г;

m2 - масса пробы заполнителя, насыщенного водой, г.

Водопоглощение вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.

Водопоглощение крупного заполнителя Wn0cl„ % по объёму, вычисляют на основании предварительно установленного значения средней плотности зёрен крупного заполнителя по формуле

W = W А

пог.ч т Рн

где Wnoeji. - водопоглощение заполнителя, % по массе;

рк - средняя плотность зёрен заполнителя, г/см3;

ч

рв - плотность воды, равная 1 г/см3.

1.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Лабораторную пробу смеси фракций крупного заполнителя объёмом 15..

.20 л высушивают до постоянной массы.

Зерновой состав смеси фракций крупного заполнителя определяют путем рассева её на отдельные фракции. Сначала определяют массу высушенной частной пробы М, а затем просеивают её' через набор стандартных сит с отверстиями диаметром 5, 10, 20, 40 мм. Рассев пробы производят небольшими порциями (частями) механическим или ручным способом, при этом толщина слоя заполнителя на сите не должна быть более 1/3 высоты борта сига.

14

Просеивание считают законченным, если при неоднократном встряхивании сита не наблюдается выпадение зёрен заполнителя.

Остатки заполнителя на каждом сите взвешивают, определяют частные остатки на всех ситах и поддоне в граммах, а затем подсчитывают сумму частных остатков на всех ситах и поддоне Lm. Зерновой состав по массе определяют следующим образом. Вычисляют частные остатки на ситах с точностью до 0,1 %, а также полные остатки, равные сумме частных остатков по массе на данном и всех вышележащих ситах с большими размерами отверстий.

Для определения зернового состава заполнителя по объёму полученные значения частных остатков по массе в граммах на каждом сите делят на соответствующие значения насыпной плотности отдельных фракций.

По результатам испытаний определяют суммарный объем просеянной пробы керамзитового гравия как сумму частных остатков по объему на всех ситах и поддоне EV.

Затем вычисляют в процентах от суммарного, объёма проб ZV частные и полные остатки по объёму с точностью до 0,1 %.

1.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КЕРАМЗИТОВОГО ГРАВИЯ ПРИ СДАВЛИВАНИИ В ЦИЛИНДРЕ

Испытания проводятся на фракции заполнителя объёмом 6 л, на которой определялась насыпная плотность керамзитового гравия.

Определение прочности заполнителя проводят сдавливанием зёрен отдельных фракций 5... 10, 10...20, 20...40 мм в стальном составном цилиндре с внутренним диаметром и высотой 150 мм путём погружения пуансона на глубину 20 мм при высоте слоя сдавливаемого заполнителя 100 мм.

Из высушенной пробы заполнителя отвешивают навеску, равную по объему 2 л, и совком насыпают её с высоты 100 мм в стальной цилиндр с поддоном так, чтобы после разравнивания металлической линейкой верхний уровень заполнителя доходил до верхнего края цилиндра. Затем на цилиндр

15

надевают приставку и в нее вставляют пуансон. При этом нижняя риска на пуансоне должна совпадать с верхним краем приставки.

Остаток керамзитового гравия, не вошедший в цилиндр, взвешивают и по разности масс взятой навески и этого остатка определяют массу заполнителя в цилиндре. Деля полученную массу заполнителя на его объём в цилиндре (1770

см3), определяют насыпную плотность заполнителя в цилиндре.

В том случае, если отклонения показателей насыпной плотности от насыпной плотности испытываемой фракции превышают минус 4 - плюс 2 %

для фракций 5...10 и 10...20 мм и минус 6 - плюс 1 % для фракции 20...40 мм, то требуется повторное определение насыпной плотности в цилиндре на другой навеске заполнителя, меняя соответственно величину притирания пуансона.

После получения совпадения насыпной плотности заполнителя в цилиндре с насыпной плотностью заполнителя »в пределах допустимого разброса,

проводят испытание заполнителя на прочность. Для этого цилиндр с пуансоном помещают на подушку гидравлического пресса, сдавливают заполнитель до погружения пуансона на 20 мм (до верхней риски) и отмечают показание стрелки манометра в этот момент.

Вдавливание пуансона должно производиться без перекоса со скоростью

0,5... 1,0 мм в секунду.

Прочность при сдавливании заполнителя в цилиндре Rcd, МПа, вычисляют по формуле

К„ = ~ , М Па ,

А

где F - нагрузка при сдавливании заполнителя, соответствующая погружению пуансона до верхней риски, Н;

А - площадь поперечного сечения стандартного цилиндра, равная 17700

мм2.

Прочность заполнителя отдельной фракции в цилиндре вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух определений, каждое из которых производят на новой навеске.

16

1.11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФОРМЫ ЗЕРЕН КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

От пробы испытываемой фракции керамзитового гравия отбирают 1 л и квартованием отбирают 50 зёрен.

Определение коэффициента формы зёрен проводится с помощью штангенциркуля. Для этого с точностью до 1 мм штангенциркулем замеряют наибольший и наименьший размер каждого зерна. Затем для каждого зерна вычисляют коэффициент формы по формуле

где Duauo, DHaUM - соответственно наибольший и наименьший размеры

ч

зерна, мм.

Коэффициент формы зерен заполнителя Кф.3. вычисляют по формуле

где КфЛ - коэффициент формы i-ro зерна; п -

количество измеренных зёрен.

Далее подсчитывают в процентах количество зерен с коэффициентом формы более 2,5.

1.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАСКОЛОТЫХ ЗЕРЕН В КЕРАМЗИТОВОМ ГРАВИИ

Пробу гравия объёмом 1.. .4 л в зависимости от размера фракций делят пополам и каждую половину взвешивают.

Из каждой навески визуальным осмотром выделяют расколотые зёрна, к

которым относят зерна, расколотые пополам, и зёрна, поверхность которых имеет сколы или ободрана более чем наполовину. При этом должны учитываться только те повреждения, которые были нанесены после обжига материала. Расколотые зёрна взвешивают.

Содержание расколотых зерен в пробе Мр с точностью до 1 % вычисляют по формуле

17

м= а . 100,

'т

где т 1 - масса расколотых зёрен, г; т - масса навески, г.

Содержание расколотых зёрен вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух испытаний проб для каждой фракции гравия/

1.13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЁРЕН ЕРАВИЯ В КВАРЦЕВОМ ПЕСКЕ

Среднюю плотность зёрен гравия в кварцевом песке определяют как отношение массы зерна гравия к объему вытесненного им песка.

От лабораторной пробы гравия объёмом 0,5 л отбирают квартованием 10

зёрен (гранул) заполнителя. Каждое зерно (гранулу) взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,01 г.

Фарфоровый тигель объёмом, в 3...4 раза превышающим возможный объём зерна, заполняют песком, прокалённым при температуре 900 °С.. .1000 °С.

Излишек песка снимают металлической линейкой. Примерно % объёма песка отсыпают из тигля на лист бумаги. Испытуемое зерно помещают в тигель на оставшийся слой песка и засыпают песком с листа бумаги. Излишек песка снимают металлической линейкой на лист бумаги и определяют его объём в мерном стеклянном цилиндре вместимостью 10 см3. Встряхивание тигля и цилиндра не допускается.

Объём зерна определяют по объёму песка, вытесненного зерном.

Среднюю плотность зерна гравия в кварцевом песке рт г/см3,

рассчитывают по формуле

т

Рп = — ,

где т - масса зерна (гранулы), г;

V— объем зерна (гранулы), см3 (мл).

За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение результатов параллельных испытаний десяти зерен (гранул).

18

1.14ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЕРЕН ЗАПОЛНИТЕЛЯ В ЦЕМЕНТНОМ ТЕСТЕ

Среднюю плотность зёрен крупного заполнителя в цементном тесте определяют как отношение массы высушенной .навески заполнителя к её объему, вычисленному по разности объёмов бетонной и растворной смесей,

приготовленных на природном песке.

Среднюю плотность зёрен пористого песка в цементном тесте

ч

определяют как отношение массы высушенной навески песка к её объёму,

вычисленному по разности объёмов растворной смеси и цементного теста.

Метод применяют для расчётов при подборе составов лёгких бетонов.

Лабораторные пробы испытуемых фракций крупного заполнителя и пористого песка объёмами 8 и 2 л соответственно высушивают в сушильном электрошкафу до постоянной массы и просеиванием отделяют зёрна смежных фракций.

1.14.1 Определение средней плотности зёрен крупного заполнителя в цементном тесте

От высушенной лабораторной пробы крупного заполнителя отбирают навеску объёмом 3,5 л, взвешивают и перемешивают на предварительно увлажнённом противне с навеской цемента массой 1,7 кг и природного песка

19

массой 3,4 кг. В полученную смесь постепенно вливают воду в количестве,

необходимом для получения малоподвижной бетонной смеси жесткостью

5.. . 10 с по ГОСТ 7473-2010 [2].

Определяют израсходованное количество воды.

Перемешанную смесь выдерживают в противне в течение 15 мин, а затем полностью помещают в предварительно взвешенный сосуд вместимостью 5 л.

Смесь в сосуде уплотняют на виброплощадке в течение

30.. .60 с и взвешивают.

Определяют массу смеси в сосуде с точностью до 10 г и объём смеси в сосуде - с точностью до 10 см3 (мл).

11.4.2 Определение средней плотности зёрен пористого песка в цементном тесте

Из высушенной лабораторной пробы испытуемого пористого песка отбирают навеску объёмом 0,9 л, взвешивают и перемешивают на предварительно увлажнённом противне с навеской цемента массой 1 кг. В

полученную смесь постепенно вливают воду в количестве, необходимом для получения пластичной растворной смеси подвижностью 6...8 см по ГОСТ 5802-

86 [3]. Смесь выдерживают в противне 15 мин и затем помещают в предварительно взвешенный мерный сосуд вместимостью 1 л.

Смесь в сосуде вибрируют 5... 10 с до полного уплотнения с обильным выделением цементного молока на поверхности смеси. Затем сосуд взвешивают и вычисляют среднюю плотность смеси в уплотнённом состоянии.

Среднюю плотность зёрен крупного заполнителя р""' и пористого песка

рчпт в цементном тесте, г/см3, вычисляют с точностью до 0,1 г/см3 по формулам

20

М - р » , —+ —

V Рп Ре ;

где рсм - плотность приготовленной смеси в уплотнённом состоянии,

г/см3;

тк - масса испытуемого крупного заполнителя, кг;

тп - масса испытуемого пористого песка, кг;

тц - масса цемента в смеси, кг;

тв - масса воды в замесе, кг;

тп.кв - масса кварцевого песка в замесе, кг;

М— суммарный расход всех материалов (включая воду) в замесе, кг; рц -

истинная плотность цемента, определённая по ГОСТ 310.2-76 [4] или принимаемая равной 3,1 г/см3;

рпжв - плотность природного песка, определённая по ГОСТ 8735-88 [5] или принимаемая равной 2,65 г/см3.