---

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 должна 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/см²) в секунду. Пре­дельная нагрузка пресса должна соответство­вать требованиям 4.1.8.

4.20.4 Обработка результатов испытания
Предел прочности при сжатии образца R _сж, МПа (кгс/см²) определяют с точностью до 1 МПа (10 кгс/см²) по формуле

, (42)

где Р - разрушающее усилие, Н (кгс);

F - площадь поперечного сечения образца, см².

За результат принимают среднеариф­метическое значение пяти параллельных испытаний.

4.21 Определение показателя снижения прочности горной породы при насыщении водой

Показатель снижения прочности горной породы при насыщении водой определяют по отношению прочности образцов в насыщен­ном водой и сухом состояниях.

4.21.1 Средства контроля и вспомога­тельные устройства - по 4.20.1.

4.21.2 Порядок подготовки и проведение испытания

Для испытания берут десять образцов правильной формы по 4.20.2. Из них пять об­разцов насыщают водой по 4.18.2. пять вы­сушивают до постоянной массы. Испытания насыщенных водой и высушенных до посто­янной массы образцов проводят по 4.20.3.

4.21.3 Обработка результатов испытаний

Показатель снижения прочности горной породы К_с при насыщении водой определяют по формуле

, (43)

где - среднеарифметическое значение предела прочности насыщенных водой об­разцов, МПа (кгс/см²);

- среднеарифметическое значение предела прочности образцов, высушенных до постоянной массы, МПа (кгс/см²).

4.22 Определение реакционной способнос­ти горной породы и щебня (гравия)

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

Реакционную способность (PC) 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 и минералов (ПРC);

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 X₁, % по массе, по формуле

, (44)

где m₁ - масса ПРС зерен, г;

m - 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 реакционноснособным. 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

Оптические и физические характеристики модификаций кремнезема в шлифах, которые необходимо учитывать при минералого-петрографическом анализе, приведены в табли­це 8.

Таблица 8

4.22.2 Химические методы

Методы основаны на определении содер­жания в горной породе, щебне (гравии) реак-ционноспособного кремнезема, растворимого в І М растворе гидроксида натрия.

Содержание растворимого в щелочах кремнезема определяют весовым или фотоко­лориметрическим методом.

Горную породу, щебень (гравий) считают не реакционноспособными по отношению к щелочам и пригодными к использованию в качестве заполнителя для бетонов, если со­держание в них растворимого кремнезема не более 50 ммоль/л.

4.22.2.1 Средства контроля и вспомога­тельное оборудование

Сита стандартные с отверстиями диамет­ром 5 мм и сеткой № 0315 и 016.

Ступка.

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

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с по­грешностью взвешивания ± 0,0002 г.

Сосуд из нержавеющей стали, фтороплас­та, винипласта по ГОСТ 9639 или другого кор-розионностойкого материала (рисунок 10).

Электропечь с терморегулятором темпе­ратуры (80±1 )°С.

Насос водоструйный.

Склянка Бунзена.

Воронки с фильтром Шотта.

Пипетки по ГОСТ 29227 вместимостью 25 мл.

Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 1 М раствор.

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - захват

Рисунок 10 - Сосуд из коррозионностойкого материала

4.22.2.2 Порядок подготовки к испытанию

Для определения потенциально реакци­онной способности горной породы, щебня и гравия, в которых обнаружено присутствие одной или нескольких разновидностей реакционноспособных минералов, отбирают про­бу массой не менее 300 г, измельчают до круп­ности от 0,315 до 0,16 мм, после чего ее про­мывают дистиллированной водой на сите с отверстиями размером 0,16 мм и высушивают до постоянной массы.

4.22.2.3 Порядок проведения испытания

Отвешивают две навески массой по 25 г, каждую из которых высыпают в отдельный сосуд из коррозионностойкого материала и добавляют по 25 мл 1 М раствора гидроксида натрия. Сосуды с содержимым несколько раз встряхивают для удаления пузырьков воздуха, плотно закрывают крышками и помещают в электропечь, предварительно нагретую до 80°С. Одновременно ставят глухой опыт, для чего в третий сосуд наливают 25 мл 1 М раст­вора гидроксида натрия. В течение испытания в электропечи поддерживают температуру (80±2)°С.

Через 24 ч сосуды вынимают из электро­печи и охлаждают холодной водой так, чтобы температура их в течение 15 мин снизилась до комнатной.

После охлаждения содержимое каждого сосуда фильтруют в сухую пробирку через сухой фильтр. Сначала в воронку, не встря­хивая, сливают по стеклянной палочке раст­вор, затем шпателем на фильтр переносят твердый остаток. Жидкость фильтруют до тех пор, пока скорость фильтрации не замедлится до 1 капли за 10 с (промывание не допуска­ется). Для фильтрования используют водо­струйный насос со склянкой Бунзена и ворон­кой с фильтром Шотта для каждой пробы (рисунок 11).

Фильтрат взбалтывают до получения од­нородного раствора и используют для опреде­ления содержания растворимого кремнезема.

1 - водоструйный насос: 2 - резиновая пробка; 3 - воронка с фильтром Шотта; 4 - склянка Бунзена; 5 - пробирка для сбора фильтрата

Рисунок 11 - Устройство для сбора фильтрата

4.22.2.4 Весовой метод определения со­держания растворимого кремнезема

Метод основан на выделении раствори­мого кремнезема из раствора гидроксида натрия и определении его массы.

4.22.2.4.1 Средства контроля и вспомога­тельное оборудование

Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с по­грешностью взвешивания ±0,0002 г.

Электропечь с регулятором температуры (1000±50)°С.

Шкаф сушильный.

Баня водяная.

Чашки фарфоровые для выпаривания по ГОСТ 9147.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Пипетки по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228 на 5 мл.

Фильтры беззольные (белая лента).

Кислота соляная концентрированная плотностью 1,19 г/см³ по ГОСТ 3118.

Серебро азотнокислое(нитрат серебра)по ГОСТ 1277.

Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 4461.

Раствор азотнокислого серебра, содержа­щий в 100мл 1 г азотнокислого серебра и 1 мл концентрированной азотной кислоты.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

4.22.2.4.2 Порядок проведения испытания

Для определения содержания раствори­мого кремнезема пипеткой отбирают от 5 до 10 мл фильтрата, полученного по 4.22.2.3, по­мещают его в фарфоровую чашку, добавляют от 5 до 10 мл концентрированной соляной кислоты и выпаривают на водяной бане до получения сухого остатка.

Остаток в чашке увлажняют 5 мл концен­трированной соляной кислоты, выдерживают 5-10 мин, добавляют 100 мл горячей дистил­лированной воды, перемешивают, выдержи­вают 10 мин на водяной бане и фильтруют (фильтр белая лента), остаток на фильтре промывают горячей водой до исчезновения реакции на хлориды (при добавлении 1-2 ка­пель раствора нитрата серебра вода должна оставаться прозрачной).

Фильтр с осадком помещают в тигль. Фильтрат переносят в фарфоровую чашку, выпаривают досуха и выдерживают в течение 30 мин в сушильном шкафу при температуре около 105°С. Сухой остаток увлажняют 5 мл концентрированной соляной кислоты, раз­бавляют водой и фильтруют. Остаток на филь­тре промывают до исчезновения реакции на хлориды. Фильтр с осадком помещают в ти­гель вместе с первым фильтром, подсушива­ют, озоляют, прокаливают при температуре (1000±50)°С до постоянной массы и взвеши­вают. Масса осадка m в тигле, г, соответствует содержанию кремнезема в 5 мл раствора гидроксида натрия.

4.22.2.4.3 Обработка результатов испы­тания

Содержание растворимого кремнезема SiO_2p, ммоль/л исходного раствора гидроксида натрия, определяют по формуле

, (45)

где m - масса осадка в тигле, г;

10⁶ - переводной коэффициент;

V - объем фильтрата, взятого для опреде­ления растворимого кремнезема, мл;