6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЕРЕН ГРАВИЯ В КВАРЦЕВОМ ПЕСКЕ

6.1. Сущность метода

Среднюю плотность определяют делением массы зерна гравия на объем вытесненного им кварцевого песка.

6.2. Аппаратура и материалы

Технические весы по ГОСТ 24104-88.

Электропечь с номинальной температурой 1100 °С по ОСТ 16.0.801.397-87. Фарфоровый тигель по ГОСТ 9147-80. Металлическая линейка по ГОСТ 427-75.

Мерный стеклянный цилиндр вместимостью 10 и 25 мл с ценой деления 0,1-0,2 мл по ГОСТ 1770-74.

Воронка по ГОСТ 19908-80. Нормальный песок по ГОСТ 6139-78.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

6.3. Подготовка пробы

Отбирают от испытываемой пробы квартованием 10 зерен гравия.

6.4. Проведение испытания

Каждое подготовленное к испытанию зерно (гранулу) взвешивают на технических весах с погрешностью до 0,1 г.

Объем зерна определяют по объему вытесненного этим зерном кварцевого природного песка следующим образом.

Фарфоровый тигель объемом, в 3-4 раза превышающим возможный объем зерна, заполняют песком, прокаленным при температуре 900-1000 °С. Излишек песка снимают металлической линейкой. Примерно 3/4 объема песка из тигля отсыпают на лист бумаги. Испытываемое зерно опускают в тигель на оставшийся слой песка и засыпают песком с листа бумаги. Излишек песка, равный объему зерна, металлической линейкой снимают на лист бумаги и определяют его объем в мерном стеклянном цилиндре вместимостью 10 мл с ценой деления 0,1-0,2 мл. Встряхивание тигля и цилиндра не допускается.

6.5. Обработка результатов

Среднюю плотность зерен гравия в кварцевом песке в г/см3 рассчитывают по формуле

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение результатов параллельных испытаний трех зерен (гранул).

Метод предназначен для испытаний геологических проб сырья.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЕРЕН ЗАПОЛНИТЕЛЯ В ЦЕМЕНТНОМ ТЕСТЕ

7.1. Сущность метода

  1. Среднюю плотность зерен крупного заполнителя определяют делением массы высушенной навески на ее объем, вычисленный по разности объемов бетонной и растворной смеси на кварцевом песке.

  2. Среднюю плотность зерен песка определяют делением массы высушенной навески на ее объем, полученный по разности объемов растворной смеси и цементного теста.

7.2. Аппаратура и материалы

Весы для статического взвешивания по ГОСТ 23676-79.

Сушильный электрошкаф по ОСТ 16.0.801.397-87.

Сита с отверстиями диаметром 10, 20 и 40 мм из стандартного набора.

Мерный стеклянный цилиндр вместимостью 1000 мл по ГОСТ 1770-74.

Противень.

Виброплощадка по ГОСТ 10181.1-81.

Портландцемент по ГОСТ 10178-85.

Сухой кварцевый песок с модулем крупности 2-2,5 по ГОСТ 8736-85.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

7.3. Подготовка пробы

Пробы испытываемых фракций крупного заполнителя и песка объемами 8 и 2 л высушивают в сушильном электрошкафу до постоянной массы и просеиванием отделяют зерна смежных фракций.

7.4. Проведение испытания

7.4.1. Определение средней плотности зерен крупного заполнителя

От высушенной пробы отбирают навеску, равную 3,5 л, перемешивают на предварительно увлажненном противне с навеской цемента в количестве 1,7 кг и кварцевого песка в количестве 3,4 кг. В полученную смесь постепенно наливают воду до получения малоподвижной бетонной смеси жесткостью 5-10 с по ГОСТ 7473-85. Израсходованное количество воды замеряют.

Перемешанную смесь выдерживают в течение 15 мин, а затем полностью помещают в предварительно взвешенный сосуд емкостью 5 л. Смесь в сосуде уплотняют вибрированием в течение 30-60 с на виброплощадке.

Сосуд с уплотненной смесью взвешивают и определяют массу смеси в сосуде с погрешностью до 10 г и объем смеси в сосуде с погрешностью до 10 мл.

7.5. Определение средней плотности зерен песка

Из высушенной до постоянной массы пробы испытываемого песка отбирают навеску, равную 0,9 л, и перемешивают на предварительно увлажненном противне с навеской цемента, равной 1 кг. В полученную смесь постепенно наливают воду до получения пластичной растворной смеси подвижностью 6-8 см по ГОСТ 5802-86. Израсходованное количество воды замеряют. Перемешанную смесь выдерживают 15 мин и затем помещают в предварительно взвешенный мерный сосуд объемом 1 л.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Смесь в сосуде вибрируют 5-10 с до полного уплотнения, характеризуемого обильным выделением цементного клея на поверхности смеси. Затем сосуд взвешивают и вычисляют среднюю плотность приготовленной смеси в уплотненном состоянии.

7.6. Обработка результатов

7.6.1. Среднюю плотность зерен крупного заполнителя и песка в цементном тесте и в г/см3 вычисляют с точностью до 0,1 г/см3 по формулам:

(Измененная редакция. Изм. № 2)

  1. Среднюю плотность зерен заполнителя в цементном тесте определяют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.

  2. Метод предназначен для расчетов при подборе составов легких бетонов.

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЕРЕН ПЕСКА

8.1. Сущность метода

Среднюю плотность зерен песка определяют делением массы высушенной навески на ее объем, полученный пикнометрическим методом в воде с предварительным насыщением зерен керосином.

8.2. Аппаратура и материалы

Плотномер ДКП-2 (см. черт. 4), представляющий собой усложненный пикнометр - двойную колбу с полым поршнем, совмещенным с мешалкой. Лопасти мешалки висят на ободе поршня-мешалки и не препятствуют свободному ходу поршня, но при вращении поршня-мешалки лопасти раскрываются и принимают наклонное или горизонтальное положение. Полый поршень снизу закрыт тонкой металлической сеткой, пропускающей жидкость, но задерживающей всплывшие зерна песка.

Технические весы по ГОСТ 24104-88.

Сушильный электрошкаф по ОСТ 16.0.801.397-87.

Вакуумный насос с электроприводом НВЭ и вакуумной тарелкой.

Стеклянная воронка диаметром 80 мм по ГОСТ 19908-80.

Мерный стеклянный цилиндр вместимостью 30 мл с ценой деления 0,1-0,2 мл по ГОСТ 1770-74.

Дистиллированная вода по ГОСТ 6709-72.

Керосин по ОСТ 38.01.407-86.

Стиральный невспенивающийся порошок по ГОСТ 25644-83.

Метиловый красный, 0,2 %-ный спиртовой раствор.

Медный купорос по ГОСТ 19347-84.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

8.3. Подготовка пробы

  1. От пробы испытываемого песка отбирают квартованием навеску, равную 100 см3, и высушивают до постоянной массы. Затем навеску перемешивают и отбирают от нее две навески, равные по объему 30 см3.

  1. Прибор промывают и высушивают до постоянной массы.

  1. Дистиллированную воду подкрашивают метиловым красным и добавляют стиральный порошок (из расчета 10 мг на 1 л воды).

  1. Керосин обезвоживают медным купоросом из расчета 100 г на 1 л керосина.

8.4. Проведение испытания

Подготовленную навеску через воронку всыпают в плотномер ДКП-2 и взвешивают на технических весах. Затем заливают обезвоженным керосином до полного ее покрытия и выдерживают под вакуумом в течение 30 мин при остаточном давлении не более 2,7 кПа (20 мм рт. ст.). После этого прибор с содержимым взвешивают, наливают воду до метки и вращают поршень-мешалку. При вращении лопасти мешалки раскрываются и перемешивают всю смесь, способствуя полному удалению из межзернового пространства воздуха и всплыванию керосина над водой. При этом уровень воды опускается ниже метки, а керосин (кроме впитавшегося в поры зерен песка) перемещается в дополнительную емкость прибора. Вращение поршня-мешалки продолжают до тех пор, пока уровень воды перестанет опускаться. Доливают воду до метки и прибор с содержимым взвешивают. По окончании плотномер промывают, заполняют дистиллированной водой до метки и снова взвешивают.

8.5. Обработка результатов

8.5.1. Среднюю плотность в г/см3 вычисляют с точностью до 0,01 г/см3 по формуле

  1. Среднюю плотность зерен песка вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.

  2. Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,02 г/см3.

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА МЕЖЗЕРНОВЫХ ПУСТОТ И ПОРИСТОСТИ ЗЕРЕН ЗАПОЛНИТЕЛЯ

9.1. Сущность метода

Объем межзерновых пустот определяют расчетом по данным о насыпной и средней плотности зерен заполнителя.

Пористость зерен определяют расчетом по данным об истинной и средней плотности зерен заполнителя.

9.2. Обработка результатов

9.2.1. Объем межзерновых пустот в крупном заполнителе и в песке в процентах по объему вычисляют соответственно по формулам:

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЗЕРЕН КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

10.1. Сущность метода

Метод основан на определении теплопроводности крупного заполнителя расчетным путем по теплопроводности бетона и его растворной части.

10.2. Аппаратура и материалы

Весы для статического взвешивания по ГОСТ 23676-79.

Сушильный электрошкаф по ОСТ 16.0.801.397-87.

Сита с отверстиями 5, 10, 20 и 40 мм из стандартного набора.

Мерные цилиндрические сосуды вместимостью 1, 2 и 5 л.

Виброплощадка по ГОСТ 10181.1-81.

Встряхивающий столик по ГОСТ 310.4-81.

Штангенциркуль по ГОСТ 166-80.

Противни.

Мастерок.

Формы для образцов размером 25x25x5 см по ГОСТ 22685-77.

Контейнер для насыщения заполнителя водой.

Лабораторная пропарочная камера.

Установка для испытания на теплопроводность по ГОСТ 7076-87.

Портландцемент по ГОСТ 10178-85.

Песок 2-й группы по ГОСТ 9757-83.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.3. Подготовка пробы

10.3.1. Отбирают пробы испытываемых фракций крупного заполнителя объемом 5 л и песка объемом 10 л и рассеиванием отделяют зерна смежных фракций. Пробу крупного заполнителя насыщают водой в течение 1 ч.

10.4. Проведение испытания

  1. Материалы для приготовления раствора отвешивают при соотношении цемент: песок 1:1 по массе, воду вводят в количестве, необходимом для получения пластичной консистенции (расплыв на встряхивающем столике должен составлять 15-17 см). Раствор для образцов, предназначенных для определения теплопроводности, перемешивают вручную или в лабораторном смесителе, укладывают в две формы размером 25x25x5 см и вибрируют в течение 15-20 с. Объем раствора должен составлять 12,5 л.

  2. Среднюю плотность уплотненного раствора , кг/м3, определяют по ГОСТ 10181.2-81.

  3. Для приготовления бетона отбирают навеску раствора, массу которой в кг вычисляют по формуле

Объем бетона для изготовления двух образцов 25x25x5 см должен составлять 8 л.

10.4.4. Отобранную навеску раствора перемешивают в течение 1-2 мин вручную на предварительно увлажненном противне с навеской крупного заполнителя, приготовленного по п. 10.3.1. Массу навески заполнителя в кг определяют по формуле

10.4.5. Из приготовленной бетонной смеси вибрированием в течение 30-40 с формуют два образца для определения теплопроводности. Образцы раствора и бетона не ранее чем через 6 ч после изготовления пропаривают в лабораторной пропарочной камере при температуре 80-85 °С в течение 10-16 ч и после распалубки помещают в сушильный электрошкаф, где высушивают до постоянной массы.

Затем определяют размеры образцов, их среднюю плотность в сухом состоянии и теплопроводность по ГОСТ 7076-87.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.5. Обработка результатов

10.5.1. Теплопроводность крупного заполнителя , Вт/(м·°С) [ккал/(м·ч·°С)], определяют по формуле

10.6. Определение теплопроводности крупного заполнителя парафинированием приведено в рекомендуемом приложении 2.

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ СТЕКЛОФАЗЫ В ЗАПОЛНИТЕЛЕ

11.1. Сущность метода

  1. Содержание стеклофазы определяют по разности массы навески до и после ее растворения в серной и фтористо-водородной кислотах.

  2. Метод используется при оценке теплофизических характеристик пористых заполнителей.

11.2. Аппаратура

Электропечь с номинальной температурой 700 °С по ОСТ 16.0.801.397-87.

Технические весы по ГОСТ 24104-88.

Эксикатор по ГОСТ 25336-82.

Фарфоровая ступка с пестиком по ГОСТ 9147-80.

Полиэтиленовая кружка вместимостью 500 мл.

Пластмассовая воронка диаметром 9 см.

Фарфоровый тигель № 4 по ГОСТ 9147-80.

Фильтры диаметром 11 см ("синяя лента") по ГОСТ 12026-76.

Сито с сеткой № 009.

Фтористоводородная кислота по ГОСТ 10484-78, 2 %-ный раствор.

Серная кислота по ГОСТ 4204-77, 2 %-ный раствор.

Универсальный химический индикатор.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

11.3. Подготовка пробы

Для проведения анализа от пробы объемом 0,5 л отбирают среднюю пробу материала в воздушно-сухом состоянии массой 100 г и измельчают в фарфоровой ступке до полного прохождения через сито с отверстиями 0,09 мм.

11.4. Проведение анализа

От приготовленной пробы отбирают навеску массой 0,3 г, помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 500 мл, заливают 60 мл 2 %-ного раствора фтористоводородной кислоты и выдерживают в течение 4 ч при температуре 5 ºС при периодическом перемешивании. Затем приливают 30 мл 2 %-ного раствора серной кислоты и после непродолжительного перемешивания отфильтровывают осадок через плотный фильтр "синяя лента" на воронке. Осадок на фильтре многократно промывают малыми порциями дистиллированной воды до нейтральной реакции (по универсальному индикатору), после чего помещают вместе с фильтром в фарфоровый тигель и прокаливают в печи при температуре 600 °С до постоянной массы.

11.5. Обработка результатов

11.5.1. Содержание стеклофазы в навеске пробы пористого заполнителя (Сф) в процентах вычисляют по формуле

  1. Содержание стеклофазы в заполнителе вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений.

  2. Если расхождение между результатами двух параллельных определений превышает 1,5 %, то анализ повторяют. Содержание стеклофазы в этом случае вычисляют как среднее арифметическое значение результатов трех параллельных определений.