Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3

ГОСТ 8269.0-97 от 1998-07-01. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строитель Часть 2

4.9 Определение содержания зерен слабых пород в щебне

(гравии) и слабых разностей в горной породе

4.9.1  Определение содержания зерен слабых пород

Содержание  в щебне (гравии) зерен слабых пород определяют путем их выделения по характерным признакам.

4.9.1.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф  сушильный.

Сита  из стандартного набора по 4.1.6.

Индикатор  прочности камня  механический типа  Т-3 (рисунок 5).

Лупа  минералогическая по ГОСТ 25706.

Игла  стальная по ГОСТ 8030 и игла алюминиевая из проволоки по ГОСТ 14838.

Молоток  столярный типа МСТ-3 по ГОСТ 11042.

Рисунок 5 - Механический индикатор прочности камня (Т-3)

4.9.1.2  Порядок подготовки к испытанию

От  каждой фракции щебня (гравия) берут аналитическую пробу массой по 4.4.2.

Пробу  высушивают до постоянной массы.

Содержание  в щебне (гравии) зерен слабых пород определяют отдельно для каждой фракции щебня (гравия).

При  наличии в испытываемом щебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5% по массе, содержание зерен слабых пород в этой фракции не определяют.

4.9.1.3  Порядок проведения испытания

Проводят  разборку пробы каждой фракции щебня (гравия), выделяя зерна слабых пород с пределом прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии менее 20 МПа (200 кгс/см).

При  выделении зерен слабых пород руководствуются следующими отличительными признаками: зерна слабых пород легко разламываются руками и разрушаются легкими ударами молотка. При царапании иглой по поверхности зерна остается след (на поверхности зерен изверженных и метаморфических пород оставляет след стальная игла, на поверхности зерен осадочных карбонатных пород - алюминиевая).

Кроме  того, слабые зерна карбонатных пород обычно имеют окатанную форму.

В  целях уточнения содержания зерен слабых пород в щебне допускается использование механического индикатора прочности камня типа Т-3.

В  зависимости от размера испытываемой фракции щебня (гравия) на приборе устанавливают сменный щелевой упор с шириной щели 2,9 мм для зерен фракции св. 10 до 20 мм, 4,2 мм - для более крупных зерен. При этом расстояние между краем ребер щелевого упора и осью, проходящей через острие зубьев прибора, должно быть равно ширине щели.

Каждое  выделенное при разборке пробы щебня сомнительное по прочности зерно вставляют клиновидным концом между зубьями прибора до щелевого упора. После этого вращением диска винтового механизма прибора сжимают зубья и "откусывают" кусочек камня. По контрольной стрелке манометра определяют предел прочности камня. Шкала манометра градуирована для случая применения упора со щелью шириной 4,2 мм; при применении упора со щелью 2,9 мм показания манометра удваивают.

Для  перехода от показаний прибора к пределу прочности при сжатии предварительно устанавливают переходной коэффициент по данным испытания зерен щебня механическим индикатором Т-3 и определяют прочность образцов породы правильной формы сжатием на прессе.

4.9.1.4  Обработка результатов испытания

Выделенные  из пробы зерна слабых пород взвешивают и определяют их содержание , %, по формуле     

где - масса аналитической пробы, г;

        - масса зерен слабых пород, г.

При  испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, содержание зерен слабых пород определяют в соответствии с 4.1.7.

4.10 Определение истираемости в полочном барабане

Истираемость  (износ) щебня (гравия) определяют по потере массы зерен при испытании пробы в полочном барабане с шарами.

4.10.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Барабан  полочный диаметром 700, длиной 500 мм, снабженный на внутренней поверхности полкой шириной 100 мм (рисунок 6).

Шары  стальные или чугунные диаметром 48 мм, массой (405±10) г каждый - 12 шт.

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф  сушильный.

Сита  из стандартного набора по 4.1.6.

Сито  с сеткой N 1,25 по ГОСТ 6613.

4.10.2  Порядок подготовки к испытанию

Испытываемый  щебень (гравий) не должен содержать пылевидных и глинистых частиц более 1% по массе. В противном случае щебень (гравий) предварительно промывают и высушивают.

Щебень  (гравий) фракций от 5 до 10, св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм в состоянии естественной влажности просеивают через два сита с отверстиями размерами, соответствующими наибольшему и наименьшему номинальным размерам зерен данной фракции. Из остатка на сите с отверстиями размером отбирают две аналитические пробы по 5 кг с предельной крупностью зерен до 20 мм и две пробы по 10 кг фракции св. 20 до 40 мм.

При  испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, аналитические пробы готовят рассеиванием исходного материала на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно. Щебень (гравий) крупнее 40 мм дробят до получения зерен мельче 40 мм  и испытывают щебень (гравий) фракции св. 20 до 40 мм.

В  случае одинакового петрографического состава фракций щебня (гравия) св. 20 до 40 и св. 40 до 70 мм истираемость последней допускается характеризовать результатами испытаний фракций св. 20 до 40 мм.     

4.10.3  Порядок проведения испытания

Подготовленную  пробу загружают в полочный барабан вместе с чугунными или стальными шарами, закрепляют крышку барабана и приводят его во вращение со скоростью 30-33 об/мин.

Число  чугунных или стальных шаров и общее число оборотов барабана в процессе одного испытания щебня (гравия) принимают по таблице 4.

 Таблица 4

По  окончании испытания содержимое барабана просеивают через сито с отверстиями диаметром 5 мм и контрольное сито с сеткой N 1,25. Остатки на ситах соединяют и взвешивают.

4.10.4  Обработка результатов испытания

Истираемость  щебня , %, определяют по формуле     

где - масса пробы щебня (гравия), г;

         - суммарная масса остатков на сите с отверстиями диаметром 5 мм и контрольном сите, г.

За  результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

При  испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух и более смежных фракций истираемость определяют в соответствии с 4.1.7.

4.11 Определение сопротивления удару на копре ПМ

Сопротивление  щебня (гравия) удару на копре ПМ определяют по степени разрушения зерен, оцениваемой изменением зернового состава пробы.

4.11.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Копер  ПМ (рисунок 7).

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Сита  с круглыми отверстиями диаметрами 5 (3); 25 (20) и 40 мм и с сетками N 0,5 и 1 по ГОСТ 6613.

4.11.2  Порядок подготовки к испытанию

Испытываемый  щебень (гравий) не должен содержать пылевидных и глинистых частиц более 1% по массе, в противном случае щебень (гравий) предварительно промывают и высушивают.

Испытанию  на копре ПМ подвергают щебень (гравий) фракции от 25 (20) до 40 мм. Пробу щебня (гравия) массой 3 кг, высушенную до постоянной массы, просеивают через сита с отверстиями 40 и 25 (20) мм. Зерна крупнее 40 мм предварительно дробят по получения зерен указанных размеров. Из щебня (гравия), оставшегося на сите с отверстиями 25 (20) мм, готовят две пробы. Испытываемый щебень (гравий) всыпают в специальный мерный сосуд с внутренним диаметром 105 мм и высотой 58 мм. Лишний щебень (гравий) снимают вровень с краями сосуда. Сосуд с щебнем (гравием) взвешивают. Массу аналитической пробы , г, определяют по формуле          

где - масса пробы щебня (гравия) с мерным сосудом, г;

          - масса мерного сосуда, г.

4.11.3  Порядок проведения испытания

Каждую  пробу щебня (гравия) высыпают из мерного цилиндра в стальную ступку копра ПМ и разравнивают его поверхность для достижения одного уровня расположения зерен в ступке. Пробу подвергают ударам бойка массой 5 кг, падающего с высоты 50 см.

Копер  должен быть установлен вертикально на прочном фундаменте. Пластинку с зубьями бойка изготавливают из углеродистой стали и подвергают закалке в масле с последующим отпуском на твердость, равную 57,0 ... 59,0 HRG. Износ по высоте зубьев бойка не должен быть более 1 мм.

После  каждого удара бойка ступку с помощью рукоятки поворачивают на 45° и устанавливают по направлению указателей, сделанных на подставке копра ПМ.

После  40 ударов бойка все содержимое ступки просеивают через сита с отверстиями 5; 3; 1 и 0,5 мм, остатки на каждом сите взвешивают и определяют полные остатки на каждом сите.

4.11.4  Обработка результатов испытания

Сопротивление  щебня (гравия) удару на копре определяют по формуле     

где - показатель крупности пробы после испытания, определяемый по формуле     

где - полные остатки на ситах с отверстиями диаметрами 5; 3; 1 и 0,5 мм, г;

 - первоначальная масса пробы, г.

За  результат испытания принимают среднеарифметическое значение сопротивления удару двух параллельных определений.

4.12 Определение морозостойкости

4.12.1  Метод замораживания

Морозостойкость  щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при попеременном замораживании и оттаивании.

4.12.1.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Камера  морозильная, обеспечивающая достижение и поддержание температуры до минус (20±2)°С

Шкаф  сушильный.

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 и лабораторные по ГОСТ 24104.

Сита  из стандартного набора по 4.1.6.

Ванна  для насыщения водой и оттаивания щебня (гравия).

Сосуд  металлический.

4.12.1.2  Порядок подготовки к испытанию

Каждую  фракцию щебня (гравия) испытывают на морозостойкость отдельно. Фракции, содержащиеся в щебне (гравии) в количестве менее 5% по массе, на морозостойкость не испытывают.

Для  испытания берут от каждой фракции две аналитические пробы. Масса каждой пробы должна быть не менее:

Зерна  крупнее 70 (80) мм дробят и испытывают фракцию размером св. 40 до 70 (80) мм.

Полученные  пробы щебня (гравия) промывают и высушивают до постоянной массы.

4.12.1.3  Порядок проведения испытания

Аналитическую  пробу щебня (гравия) данной фракции равномерно насыпают в металлический сосуд и заливают водой, имеющей температуру (20±5)°С. Через 48 ч сливают воду из сосуда, помещают щебень (гравий) в морозильную камеру и доводят температуру в камере до минус (18±2)°С. Продолжительность цикла замораживания щебня (гравия) в камере при установившейся температуре не выше минус 16°С должна составлять 4 ч. После этого сосуд со щебнем (гравием) помещают в ванну с проточной или сменяемой водой с температурой (20±5)°С и выдерживают в ней при этой температуре до полного оттаивания щебня (гравия), но не менее 2 ч. Далее циклы испытания повторяют.

После  15, 25 и каждых последующих 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания пробу щебня (гравия) высушивают до постоянной массы, просеивают через контрольное сито, на котором она полностью оставалась перед испытанием.

Зерна  щебня (гравия) фракции св. 40 до 70 (80) мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите с размером отверстий 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают в массу остатка на контрольном сите.

4.12.1.4  Обработка результатов испытания

Потерю  массы пробы , %, определяют по формуле     

где - масса пробы до испытания, г;

          - масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.

За  результат испытания принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

При  испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, значение вычисляют в соответствии с 4.1.7.

Если  потеря массы при данном числе циклов замораживания и оттаивания не превышает допускаемую по ГОСТ 8267, испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.

Если  потеря в массе превысила допускаемый предел, испытание прекращают и морозостойкость данной фракции щебня (гравия) характеризуют предыдущим числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемую.

4.12.2  Ускоренное определение морозостойкости

Морозостойкость  щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при погружении в насыщенный раствор сульфата натрия и последующем высушивании.

4.12.2.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф  сушильный.

Сита  из стандартного набора по 4.1.6.

Сосуд  металлический для насыщения щебня (гравия) раствором сульфата натрия.

Натрий  сернокислый по ГОСТ 4166 (натрия сульфат 10-водный по ГОСТ 4171).

4.12.2.2  Порядок подготовки к испытанию

Каждую  фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно. Аналитическую пробу готовят по 4.12.1.2.

Раствор  сульфата натрия готовят следующим образом. Отвешивают 185 г безводного сернокислого натрия по ГОСТ 4166 или 420 г кристаллического сернокислого натрия по ГОСТ 4171 и растворяют в 1 л подогретой до 40°С дистиллированной воды путем постепенного добавления в нее сульфата натрия при тщательном перемешивании до насыщения раствора, охлаждают раствор до комнатной температуры, сливают в бутыль и оставляют на 2 сут.

(Измененная  редакция, Изм. N 1).

4.12.2.3  Порядок проведения испытания

Аналитическую  пробу щебня (гравия) насыпают в сосуд в один слой, заливают раствором сульфата натрия так, чтобы щебень (гравий) был погружен полностью в раствор, и выдерживают в нем в течение 20 ч при комнатной температуре.

Затем  раствор сливают (используют повторно), а сосуд со щебнем (гравием) помещают на 4 ч в сушильный шкаф, в котором поддерживают температуру (105±5)°С. После этого щебень (гравий) охлаждают до комнатной температуры и вновь заливают раствором.

Последующие  циклы испытания включают выдерживание щебня (гравия) в течение 4 ч в растворе сульфата натрия, сушку в течение 4 ч и охлаждение до комнатной температуры.

После  3, 5, 10 и 15 циклов пробу щебня (гравия) промывают горячей водой для удаления сульфата натрия, высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиями размером .

Зерна  щебня (гравия) фракции св. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите с отверстиями диаметром 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают в массу остатка на контрольном сите.

4.12.2.4  Обработка результатов испытания

Остаток  на сите взвешивают и определяют потерю массы щебня (гравия) , %, по формуле     

где - масса пробы до испытания, г;

         - масса остатка на сите после соответствующего цикла  испытания, г.

За  результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний. При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракции, потерю массы определяют в соответствии с 4.1.7 как средневзвешенное значение результатов испытаний отдельных фракций.

4.13 Определение минералого-петрографического состава

Содержание  минералов в щебне (гравии) определяют методами петрографической разборки и минералогического анализа.

4.13.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф  сушильный.

Сита  из стандартного набора по 4.1.6.

Лупа  минералогическая по ГОСТ 25706.

Игла  стальная или нож.

Молоток  столярный типа МСТ-3 по ГОСТ 11042.

Ступка  и чашки фарфоровые по ГОСТ 9147.

Магнит.

4.13.2  Порядок подготовки к испытанию

Щебень  (гравий) рассеивают на стандартные фракции и от каждой из них отбирают аналитическую пробу массой по 4.4.2.

При  наличии в испытываемом щебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5% по массе, минералого-петрографический состав этой фракции не определяют.

Пробу  промывают и высушивают до постоянной массы.

4.13.3  Порядок проведения испытания

Петрографическую  разборку щебня (гравия) выполняют визуальным осмотром зерен с помощью лупы, используя набор реактивов для минералогического анализа, а также другими, принятыми в петрографии методами (с изготовлением в необходимых случаях прозрачных шлифов).

Зерна  пробы каждой фракции разделяют по генетическим типам: изверженные интрузивные - гранит, габбро, диорит и др.; изверженные эффузивные - базальт, андезит, липарит и др.; метаморфические - кварцит, кристаллические сланцы и др.; осадочные - известняк, доломит, песчаник, кремень и др.

Зерна  карбонатных пород, подвергшиеся процессам окремнения более чем на 40% своего объема, относят к группе кремния. Зерна кварца выделяют в самостоятельную группу. Кроме этого, выделяют зерна, представленные породами и минералами, наличие которых ограничено нормативными документами на щебень (гравий) или требует проведения специальных исследований возможности применения щебня (гравия) в качестве заполнителя для различных видов бетона и строительных работ.

К  указанным породам и минералам относят включения следующих пород и минералов, содержащих: активно растворимый в щелочах кремнезем (халцедон, опал, кремень и др.); серу; сульфиды (пирит, марказит, пирротин и др.); сульфаты (гипс, ангидрит и др.); слоистые силикаты (слюды, гидрослюды, хлориты и др.); магнетит; оксиды железа (гетит и др.); апатит; нефелин; фосфорит; галоидные соединения (галит, сильвин и др.); цеолиты; асбест; графит; уголь, горючие сланцы.

Щебень,  изготовленный из одной горной породы, характеризуют петрографическим составом данной горной породы с указанием содержания включений, относимых к вредным примесям пород и минералов, перечисленных выше.

Для  характеристики состава щебня, изготовленного из различных горных пород, а также гравия и щебня из гравия производят петрографическую разборку щебня (гравия).

При  наличии минералов, содержащих серу, количество сернистых и сернокислых соединений в пересчете на определяют по 4.7 ГОСТ 8269.1.

При  наличии галоидных соединений (галит, сильвин и др., включая водорастворимые хлориды) общее содержание хлоридов и легкорастворимых хлоридов определяют по 4.10 ГОСТ 8269.1.

Содержание  растворимого в щелочи аморфного кремнезема определяют по 4.22.2.

(Измененная  редакция, Изм. N 2).

4.13.4  Обработка результатов испытания

Петрографически  разобранные по породам (или минералам) зерна щебня (гравия) взвешивают раздельно и определяют их содержание , %, по формуле     

где - масса зерен данной  породы или минерала, г;

          - масса пробы, г.

4.14 Определение наличия органических примесей в гравии (щебне из гравия)

Наличие  органических примесей (гумусовых веществ) в гравии (щебне из гравия) определяют сравнением окраски щелочного раствора над пробой с окраской эталона.

4.14.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104;

Сито  с отверстиями размером 20 мм;

Цилиндры  мерные вместимостью 250 мм по ГОСТ 1770;

Баня  водяная;

Натрия  гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 3 %-ный раствор;

Танин,  2 %-ный раствор в 1 %-ном растворе этанола.

4.14.2  Порядок подготовки к испытанию

Испытывают  фракцию гравия (щебня из гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 20 мм.

Отбирают  аналитическую пробу гравия (щебня из гравия) массой 1 кг, высушенную до постоянной массы и просеянную через сито с отверстиями диаметром 20 мм.

Готовят  эталонный раствор, растворяя 2,5 мл 2 %-ного раствора танина в 97,5 мл 3 %-ного раствора гидроксида натрия. Приготовленный раствор перемешивают и оставляют на 24 ч.

Оптическая  плотность раствора танина, определяемая на фотоколориметре или спектрофотометре в области длин волн 450-500 нм, должна составлять 0,60-0,68.

4.14.3  Порядок проведения испытания

Гравием  (щебнем из гравия) заполняют мерный цилиндр до уровня 130 мм и заливают его 3 %-ным раствором гидроксида натрия до уровня 200 мл. Содержимое цилиндра перемешивают и оставляют на 24 ч, повторяя перемешивание через 4 ч после начала испытания. Затем сравнивают окраску жидкости, отстоявшейся над пробой, с цветом эталонного раствора.

Гравий  (щебень из гравия) пригоден для использования в бетонах или растворах, если жидкость над пробой бесцветна или окрашена значительно слабее эталонного раствора.

При  окраске жидкости незначительно светлее эталонного раствора содержимое сосуда подогревают в течение 2-3 ч на водяной бане при температуре 60-70°С и, сравнивая цвет жидкости над пробой с цветом эталонного раствора, решают вопрос о пригодности заполнителя для приготовления бетона или раствора.

При  окраске жидкости, одинаковой или более темной, чем цвет эталонного раствора, проводят испытания заполнителя в бетонах или растворах в специализированных лабораториях по коррозии бетона.

4.15 Определение истинной плотности горной породы и зерен щебня (гравия)

4.15.1  Пикнометрический метод

Истинную  плотность горной породы и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала.

4.15.1.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Пикнометр  вместимостью 100 мл по ГОСТ 22524.

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Стаканчик  для взвешивания по ГОСТ 25336 или фарфоровая чашка по ГОСТ 9147.

Ступка  чугунная или фарфоровая.

Эксикатор  по ГОСТ 25336.

Кислота  серная концентрированная по ГОСТ 2184.

Кальций  хлористый (хлорид кальция) безводный по ГОСТ 450.

Шкаф  сушильный.

Баня  песчаная или водяная.

Дробилка  щековая лабораторная ДЛЩ 60х100 (ДЛЩ 80х150).

Щетка  металлическая.

Сито  N 0125 по ГОСТ 6613.

4.15.1.2  Порядок подготовки к испытанию

Для  определения истинной плотности горной породы из исходной геологической пробы готовят лабораторную пробу путем дробления горной породы в лабораторной дробилке и дальнейшего рассева продуктов дробления.

Для  определения истинной плотности зерен щебня (гравия) отбирают аналитическую пробу массой по 4.12.1.2.

При  использовании кусков камня неправильной формы или зерен щебня (гравия) их очищают металлической щеткой от пыли, измельчают на лабораторной дробилке до крупности менее 5 мм, после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученную пробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, после чего перемешивают и сокращают до 30 г. Подготовленную пробу измельчают до порошкообразного состояния (размер зерен менее 0,125 мм) в чугунной или фарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания или фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным хлоридом кальция, после чего отвешивают две навески массой 10 г каждая.

4.15.1.3  Порядок проведения испытания

Каждую  навеску всыпают в чистый сухой пикнометр и наливают дистиллированную воду комнатной температуры в таком количестве, чтобы пикнометр был заполнен не более чем на половину своего объема. Пикнометр в слегка наклонном положении ставят на песчаную или водяную баню и кипятят его содержимое в течение 15-20 мин для удаления пузырьков воздуха (пузырьки воздуха могут быть удалены путем выдерживания пикнометра под вакуумом в эксикаторе). После удаления воздуха пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки дистиллированную воду и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной водой комнатной температуры и взвешивают.

4.15.1.4  Обработка результатов испытания

Истинную  плотность , г/см определяют по формуле     

где - масса навески порошка, высушенного до постоянной массы, г;

         - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см;

          - масса пикнометра с дистиллированной водой, г;

         - масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г.

Расхождение  между результатами двух определений не должно быть более 0,02 г/см. В случае больших расхождений производят третье определение и принимают для расчета два ближайших значения.

За  результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

В  случае необходимости определения истинной плотности щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, ее значение определяют по 4.1.7.

4.15.2  Ускоренное определение истинной плотности

Истинную  плотность горной породы и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала с использованием прибора Ле Шателье.

4.15.2.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Прибор  Ле Шателье (рисунок 8).

Рисунок 8 - Прибор Ле Шателье

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Стаканчик  для взвешивания по ГОСТ 25336 или фарфоровая чашка по ГОСТ 9147.

Эксикатор  по ГОСТ 25336.

Шкаф  сушильный.

Кислота  серная по ГОСТ 2184.

Хлористый  кальций (хлорид кальция) безводный по ГОСТ 450.

Сито  с размером отверстий 5 мм по ГОСТ 6613.

Щетка  металлическая.

4.15.2.2  Порядок подготовки к испытанию

Пробу  готовят по 4.15.1.2.

Подготовленную  пробу всыпают в стаканчик для взвешивания или в фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным хлоридом кальция.

После  этого отвешивают две навески массой по 50 г каждая.

4.15.2.3  Порядок проведения испытания

Прибор  заполняют водой до нижней отметки, уровень воды определяют по нижнему мениску.

Каждую  навеску через воронку прибора всыпают небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе, определяемый по нижнему мениску, не поднимется до риски с делением 20 мл или с другим делением в пределах верхней градуированной части прибора.

Для  удаления пузырьков воздуха прибор рекомендуется встряхнуть.

4.15.2.4  Обработка результатов испытания

Остаток  измельченной пробы щебня (гравия), не вошедший в прибор, взвешивают и определяют плотность порошка , г/см, по формуле     

где - масса высушенной навески порошка, г;

          - масса остатка, г;

          - объем воды, вытесненной порошком, определяемый по градуированной шкале, см.

Расхождение  между результатами двух определений плотности не должно быть более 0,02 г/см. В случае больших расхождений производят третье определение и принимают для расчета два ближайших значения.

За  результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

В  случае необходимости определения истинной плотности щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, ее значение определяют по 4.1.7.

4.16 Определение средней плотности и пористости горной породы и зерен щебня (гравия)

4.16.1  Определение средней плотности

Среднюю  плотность горной породы и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема кусков породы или зерен щебня (гравия) с использованием весов для гидростатического взвешивания.

4.16.1.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Весы  по ГОСТ 24104 с приспособлением для гидростатического взвешивания (рисунок 9).

1 - сетчатый (перфорированный стакан); 2 - сосуд со сливом для воды;

3 - стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана в воде; 4 - разновесы

Рисунок 9 - Весы для гидростатического взвешивания

Шкаф  сушильный.

Сосуд  для насыщения щебня (гравия) и образцов водой или для парафинирования образцов.

Сита  из стандартного набора по 4.16.

Щетка  металлическая.

4.16.1.2  Порядок подготовки к испытанию

Для  определения средней плотности горной породы отбирают пять образцов правильной формы по 4.1.3 или пять кусков произвольной формы размером св. 40 до 70 (80) мм. Каждый образец очищают металлической щеткой от рыхлых частиц, пыли и высушивают до постоянной массы.

Для  определения средней плотности зерен щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным размером до 40 мм берут аналитическую пробу массой не менее 2,5 кг. При испытании щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным размером св. 40 мм берут аналитическую пробу массой около 5 кг, зерна крупнее 40 мм дробят до получения частиц размером не более 40 мм и пробу сокращают вдвое.

Пробу  высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий, соответствующим наименьшему номинальному размеру зерен данной фракции щебня (гравия), и из остатка на сите отвешивают две пробы по 1000 г каждая.

4.16.1.3  Порядок проведения испытания

Образцы  горной породы произвольной формы или навеску щебня (гравия) насыщают водой, погружая их в воду комнатной температуры на 2 ч так, чтобы уровень воды в сосуде был выше поверхности образцов или щебня (гравия) не менее чем на 20 мм.

Насыщенные  образцы породы или пробу щебня (гравия) вынимают из воды, удаляют влагу с их поверхности мягкой влажной тканью и сразу же взвешивают на настольных гирных или циферблатных, а затем на гидростатических весах, помещая пробу в сетчатый (перфорированный) стакан, погруженный в воду.

Образцы  горной породы произвольной формы с мелкими открытыми порами вместо насыщения допускается покрывать пленкой парафина толщиной около 1 мм. Для этого высушенный до постоянной массы образец погружают в разогретый парафин и охлаждают на воздухе. В случае обнаружения при остывании на парафиновой пленке пузырьков или повреждений их заглаживают с помощью горячей металлической пластинки, ножа или проволоки.

Подготовленный  образец взвешивают на настольных циферблатных или лабораторных, а затем на гидростатических весах.

Для  определения средней плотности образцов горной породы правильной формы измеряют их размеры, определяют объем по 4.1.3 и среднюю плотность.

4.16.1.4  Обработка результатов испытания

Среднюю  плотность образцов горной породы произвольной формы или щебня (гравия), г/см, определяют по формуле

где - масса образца или пробы в сухом состоянии, г;

         - масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;

         - масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г;

          - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см.

Среднюю  плотность запарафинированных образцов горной породы произвольной формы , г/см, определяют по формуле

где - масса образца в сухом состоянии, г;

         - масса запарафинированного образца на воздухе, г;

         - масса запарафинированного образца в воде, г;

         - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см;

         - плотность парафина (может быть принята равной 0,93 г/см).

Среднюю  плотность образцов горной породы правильной формы , г/см, определяют по формуле

где - масса образца, г;

         - объем образца, см.

За  результат принимают среднеарифметическое значение результатов испытания пяти образцов горной породы или двух параллельных испытаний проб щебня (гравия). При этом расхождение между результатами двух определений средней плотности не должно превышать 0,02 г/см. При расхождениях проводят третье определение и вычисляют среднеарифметическое двух ближайших значений.

4.16.2  Определение пористости

Пористость  горной породы или зерен щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений истинной и средней плотности.

Пористость  горной породы или зерен щебня (гравия) , % по объему, определяют по формуле

 где - средняя плотность горной породы или зерен щебня (гравия),  г/см (в соответствии с 4.16.1);

           - истинная плотность горной породы или зерен щебня (гравия),  г/см (в соответствии с 4.15).

4.17 Определение насыпной плотности и пустотности

4.17.1  Определение насыпной плотности

Насыпную  плотность щебня (гравия) определяют взвешиванием определенного объема щебня (гравия) данной фракции (или смеси фракций), высушенного до постоянной массы.

4.17.1.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф  сушильный.

Цилиндры  мерные по таблице 5.

4.17.1.2  Порядок подготовки и проведения испытания

Щебень  (гравий) в объеме, обеспечивающем проведение испытания, высушивают до постоянной массы. При определении насыпной плотности смеси фракций рассев смеси на соответствующие фракции не допускается.

Щебень  (гравий) насыпают в предварительно взвешенный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса, который снимают стальной линейкой вровень с краями (без уплотнения) движением к себе, от себя или от середины влево и вправо, после чего цилиндр со щебнем (гравием) взвешивают.

В  зависимости от наибольшего номинального размера щебня (гравия) применяют цилиндры в соответствии с таблицей 5.     

     Таблица 5

4.17.1.3  Обработка результатов испытания

Насыпную  плотность щебня (гравия) , кг/м, определяют с точностью до 10 кг/м по формуле

где - масса мерного цилиндра, кг;

         - масса мерного цилиндра со щебнем (гравием), кг;

          - объем мерного цилиндра, м.

Насыпную  плотность определяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня (гравия).

За  результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

4.17.2  Определение насыпной плотности для перевода количества щебня (гравия) из единиц массы в объемные

Насыпную  плотность определяют путем взвешивания определенного объема щебня (гравия) в воздушно-сухом состоянии.

4.17.2.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  платформенные или почтовые с пределом взвешивания 50 кг, погрешностью - ±10 г.

Сосуды  мерные (цилиндры или ящик) с размерами в соответствии с таблицей 6.

4.17.2.2  Порядок подготовки и проведения испытания

Щебень  (гравий) насыпают с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный сосуд до образования над верхом сосуда конуса, который снимают стальной линейкой вровень с краями сосуда (без уплотнения) движением к себе, от себя или от середины влево и вправо. Сосуд со щебнем (гравием) взвешивают.

В  зависимости от наибольшего номинального размера щебня (гравия) применяют мерные сосуды в соответствии с таблицей 6.     

 Таблица 6

Мерные  сосуды как нестандартное оборудование разрешается изготавливать силами предприятий. При этом емкости сосудов допускается тарировать путем заполнения водой и определения ее объема в сосуде.

4.17.2.3  Обработка результатов испытания

Насыпную  плотность щебня (гравия) , кг/м, определяют с точностью до 10 кг/м по формуле

где - масса мерного сосуда, кг;

         - масса мерного сосуда со щебнем (гравием), кг;

         - объем мерного сосуда, м.

Насыпную  плотность определяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня (гравия).

За  результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний.

Примечания

1  Значение насыпной плотности щебня (гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 40 мм и более, определенное указанным выше способом в малых емкостях (мерных сосудах), для расчета насыпной плотности щебня (гравия) в транспортных средствах грузоподъемностью более 10 т должно быть увеличено на 5%.

2  Допускается определять насыпную плотность щебня (гравия) непосредственно в транспортных средствах путем взвешивания в них материала и определения занимаемого им объема.

3  Насыпную плотность песчано-гравийной смеси определяют без предварительного разделения на гравийную и песчаную составляющие, используя мерные сосуды в соответствии с наибольшим номинальным размером гравия.

4.17.3  Определение пустотности

Пустотность  щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности щебня (гравия).

Пустотность  щебня (гравия) , % по объему, определяют по формуле  

где - насыпная плотность щебня (гравия),  кг/м (по 4.17.1);

        - средняя плотность зерен щебня (гравия),  г/см (по 4.16.1).

Примечание  - В зависимости от назначения щебня (гравия) пустотность его можно определить в уплотненном состоянии, подставив в формулу (39) насыпную плотность в уплотненном состоянии.

4.18 Определение водопоглощения горной породы и щебня (гравия)

Водопоглощение  определяют путем сравнения массы образцов горной породы или проб щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии и после высушивания.

4.18.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Шкаф  сушильный.

Сосуд  для насыщения образцов водой.

Щетка  металлическая.

4.18.2  Порядок подготовки и проведение испытания

Для  определения водопоглощения горной породы из геологической пробы отбирают пять образцов правильной формы или пять образцов произвольной формы размером от 40 до 70 (80) мм. Образцы очищают металлической щеткой от рыхлых частиц и пыли и высушивают до постоянной массы.

Для  определения водопоглощения щебня (гравия) берут аналитическую пробу в соответствии с 4.12.1.2, которую промывают и высушивают до постоянной массы.

Образцы  горной породы или щебня (гравия) укладывают в сосуд с водой комнатной температуры так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов или пробы щебня (гравия) не менее чем на 20 мм. В таком положении образцы или пробу выдерживают в течение 48 ч, после чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности отжатой влажной мягкой тканью и каждый образец или пробу взвешивают, при этом масса воды, вытекающей из образца или щебня (гравия) на чашку весов, должна включаться в массу образца (пробы).

4.18.3  Обработка результатов испытания

Водопоглощение  , % по массе, определяют по формуле

где - масса образца или пробы в сухом состоянии, г;

          - масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии.

Примечание  - В необходимых случаях зависимости от назначения щебня (гравия) образцы выдерживают в воде до насыщения их до постоянной массы.

За  результат принимают среднеарифметическое значение пяти параллельных испытаний горной породы и двух параллельных испытаний щебня (гравия).

При  испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, значение водопоглощения определяют в соответствии с 4.1.7.

4.19 Определение влажности

Влажность  щебня (гравия) определяют путем сравнения массы пробы во влажном состоянии и после высушивания.

4.19.1  Средства контроля

Весы  настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.

Шкаф  сушильный.

4.19.2  Порядок подготовки и проведение испытания

Из  щебня (гравия) испытываемой фракции берут аналитическую пробу массой по 4.12.1.2.

Пробу  щебня (гравия) насыпают в сосуд и взвешивают, высушивают до постоянной массы и вновь взвешивают.

Примечание  - Влажность горной породы определяют на образцах правильной или произвольной формы по 4.18.2.

4.19.3  Обработка результатов испытания

Влажность  щебня (гравия) , % по массе, определяют по формуле     

где - масса пробы во влажном состоянии, г;

         - масса пробы в сухом состоянии, г.

4.20 Определение предела прочности при сжатии горной породы

Прочность  горной породы определяют путем сжатия и доведения до разрушения образцов (кубов или цилиндров) на прессе.

4.20.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Пресс  гидравлический с усилием от 100 до 500 кН по ГОСТ 28840.

Станок  сверлильный с алмазным кольцевым сверлом для железобетонных конструкций по ГОСТ 24638 (для изготовления цилиндров).

Станок  камнерезный с алмазным отрезным кругом по ГОСТ 10110 (для изготовления кубов).

Штангенциркуль  по ГОСТ 166.

Угольник  поверочный по ГОСТ 3749.

Сосуд  для насыщения образцов водой.

4.20.2  Порядок подготовки к испытанию

Из  пробы горной породы, отобранной при геологической разведке и представленной керном или штуфом, при помощи сверлильного или камнерезного станка изготавливают пять образцов в виде цилиндра диаметром и высотой 40-50 мм или куба с ребром 40-50 мм.

Допускается  испытывать керны, полученные в процессе разведочного бурения из одного слоя породы, диаметром от 40 до 110 мм  и высотой, равной диаметру, с прошлифованными торцами, если керны не имеют внешних повреждений.

Грани  образцов, к которым прикладывают нагрузку пресса, обрабатывают на шлифовальном станке (круге), при этом должна быть обеспечена параллельность указанных граней. Правильность формы образцов проверяют стальным угольником. Отклонение от перпендикулярности смежных граней кубов, а также опорных и боковых поверхностей цилиндров не должно превышать 1 мм на 100 мм длины образца.

Направление  приложения нагрузки должно быть нормальным к опорным поверхностям образцов и слоистости породы. В необходимых случаях образцы испытывают при приложении нагрузки параллельно слоистости породы.

Перед  определением прочности образцы измеряют штангенциркулем и высушивают до постоянной массы. Допускается испытывать образцы горной породы в насыщенном водой состоянии.

4.20.3  Порядок проведения испытания

Образец  устанавливают в центре опорной плиты пресса.

Нагрузка  на образец при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 0,5 МПа (5 кгс/см) в секунду. Предельная нагрузка пресса должна соответствовать требованиям 4.1.8.

4.20.4  Обработка результатов испытания

Предел  прочности при сжатии образца , МПа (кгс/см), определяют с точностью до 1 МПа (10 кгс/см) по формуле

где - разрушающее усилие, Н (кгс);

        - площадь поперечного сечения образца, см.

За  результат принимают среднеарифметическое значение пяти параллельных испытаний.

4.21.  (Исключен. Изм. N 1).

4.22 Определение реакционной способности горной породы и щебня (гравия)

Реакционную  способность (РС) горной породы, щебня (гравия) характеризуют наличием минералов, содержащих растворимый в щелочах кремнезем.

Реакционную  способность (РС) определяют методами:

минералого-петрографическим  - на стадии разведки месторождения и для оценки горных пород и щебня для использования их в качестве сырья для производства заполнителей бетонов, при этом определяют наличие потенциально реакционноспособных пород минералов (ПРС);

химическими  - в случае обнаружения наличия ПРС пород и минералов для оценки количественного содержания в них растворимого в щелочах кремнезема;

ускоренным  с измерением деформаций бетонов - для определения возможности проявления щелочной коррозии бетонов в случае, когда количественное содержание растворимого в щелочах кремнезема превышает установленные нормативные значения;

непосредственным  испытанием образцов бетонов - для определения возможности проявления щелочной коррозии бетона в случае, когда относительные деформации расширения образцов бетона, определенные ускоренным методом, превышают установленные значения.

4.22.1  Минералого-петрографический метод

Метод  основан на оценке минералогического состава и определении потенциально реакционноспособных модификаций кремнезема по показателю светопреломления.

4.22.1.1  Средства контроля и вспомогательное оборудование

Лупа  бинокулярная.

Микроскоп  поляризационный.

4.22.1.2  Порядок проведения испытания

Для  исследования горную породу дробят или изготавливают из нее прозрачные шлифы. Гравийные материалы подвергают петрографической разборке с использованием бинокулярной лупы. Зерна  потенциально реакционноспособных минералов, выделенные при минералого-петрографической разборке по 4.13, взвешивают и определяют их содержание , % по массе, по формуле     

 где - масса ПРС зерен, г;

          - масса аналитической пробы, взятая в соответствии с 4.4.2, г.

Содержание  зерен ПРС минералов в аналитической пробе щебня (гравия) смеси фракций вычисляют по 4.1.7.

Горную  породу, щебень (гравий) относят к потенциально реакционноспособным, если при петрографической разборке обнаружено наличие одной или нескольких разновидностей минералов, содержащих реакционноспособный кремнезем в количествах, равных или превышающих значения, указанные в таблице 7.     

Таблица 7

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3