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;
ρ - 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.
4.5.3.1Средства 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.
4.5.3.2Порядок 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 испытанияСодержание 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.
4.5.4.4Определение 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 ΣП10 - сумма последних (десятых) показаний прибора КЗМ по каждой из двух испытываемых проб щебня (гравия), Σ(П + П);
ΣП1 - сумма первых показаний прибора КЗМ по каждой из двух испытываемых проб щебня (гравия), Σ(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.
