---

За (16±2) ч до очередного замера контейнер переносят из электропечи в помещение для остывания до комнатной температуры.

4.22.4.3 Обработка результатов испытания

После каждого измерения определяют относительное удлинение ξ₁, %, каждого образца по формуле

, (49)

где l_обр - длина образца, мм;

l_к - длина контрольного стержня (280±1)мм.

Среднее относительное удлинение образцов каждого испытания определяют по формуле

. (50)

Если относительное удлинение ξ_ср образцов каждого испытания не превышает 0,04 %, испытание проводят в течение года, каждый раз сравнивая полученный результат с предыдущим.

Горная порода, щебень (гравий) относят к нереакционноспособным, если последнее (двенадцатое) значение относительного удлинения не превышает 0,04 %.

Если относительное удлинение превышает указанное значение, применение таких заполнителей в бетоне допускается после проведения специальных исследований с учетом условий эксплуатации сооружений и при условии проведения мероприятий, предупреждающих развитие коррозии бетона.

4.23 Определение устойчивости структуры щебня (гравия) против распадов

Устойчивость структуры щебня (гравия; против силикатного, сульфидного и известкового видов распада определяют путем выдерживания щебня (гравия) в дистиллированной воде в течение 30 сут. (сульфидный и известковый распад) и последующего испытания в автоклаве в среде насыщенного водяного пара (силикатный распад).

4.23.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы по ГОСТ 24104 с погрешностью взвешивания ±0.0002 г.

Шкаф сушильный.

Автоклав на 200 кПа (2 атм).

Набор сит с отверстиями диаметром 5, 10, 20 и 40 мм.

Емкость для погружения проб щебня в дистиллированную воду.

Щетка металлическая.

Мешочки из плотной ткани или формы из оцинкованной жести с круглыми отверстиями диаметром не более 3 мм.

4.23.2 Порядок подготовки к испытанию

Из лабораторных проб щебня (гравия) фракций от 5 до 10 мм, свыше 10 до 20 мм и свыше 20 до 40 мм отбирают аналитические пробы массой по 5 кг - для первых двух фракций, 7 кг - для третьей фракции. Пробы очищают щеткой от рыхлых частиц и пыли, промывают и высушивают до постоянной массы.

Для проведения испытания отбирают по 2 лабораторные пробы массой по 2 кг каждая для щебня (гравия) фракций от 5 до 10 мм и свыше 10 до 20 мм и массой по 3 кг для фракции свыше 20 до 40 мм.

4.23.3 Порядок проведения испытания

Подготовленные пробы щебня (гравия) помещают в мешочки или формы и погружают в емкость с дистиллированной водой на 30 сут.

По истечении указанного срока пробы высушивают до постоянной массы.

Высушенные пробы помещают в формы (без мешочков) и ставят в автоклав. В течение 30 мин давление в автоклаве постепенно поднимают до 200 кПа (2 атм). При этом давлении щебень (гравий) выдерживают 6 ч, после чего давление в течение 20 мин постепенно снижают до атмосферного.

Пробы щебня (гравия) вынимают из автоклава, каждую в отдельности промывают, высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с отверстиями диаметром, соответствующим нижнему размеру испытываемой фракции. Остаток на сите взвешивают.

Испытание в автоклаве может быть заменено пропариванием в сосуде с закрывающейся крышкой. Высушенную пробу помещают в сосуд над слоем воды высотой 20-30 мм. Сосуд закрывают крышкой и ставят на электроплитку. С момента закипания воды в сосуде щебень (гравий) пропаривают в течение 3 ч. Затем щебень (гравий) извлекают из сосуда, помещают на 3 ч в ванну с водой комнатной температуры. Попеременное пропаривание и охлаждение до комнатной температуры повторяют три раза. После окончания испытания пробы щебня (гравия) высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиями диаметром, соответствующим нижнему размеру испытываемой фракции. Остаток на сите взвешивают.

4.23.4 Обработка результатов испытания Потерю массы данной фракции Δm, %, определяют по формуле

, (51)

где m₁ - масса пробы до испытания, г;

m₂ - масса пробы после испытания, г.

За результат принимают среднеарифметическое двух параллельных определений.

Потерю массы Δm_см, %, щебня (гравия), состоящего из смеси нескольких фракций, определяют по формуле

, (52)

где n - число фракций;

Δm - потеря массы данной фракции, определенная по формуле (51), % по массе;

х - содержание данной фракции, % по массе.

4.24 Определение содержания свободного волокна асбеста в щебне

из отходов асбестосодержащих пород

Содержание свободного волокна асбеста в щебне из отходов асбестосодержащих пород определяют путем отбора из пробы щебня свободных волокон асбеста.

4.24.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329.

Сита с размером отверстий 5, 3 и 0,5 мм

Щетка волосяная.

Пинцет.

4.24.2 Порядок проведения испытания

Пробу щебня массой не менее 25 кг высушенную до постоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий 5 мм. Материал, прошедший через cито тщательно перемешивают, усредняют и отбирают 2 навески массой по 1000 г каждая.

Каждую навеску просеивают через сита с отверстиями 3 и 0,5 мм. Из остатков на ситах отбирают вручную или с помощью пинцета свободные волокна асбеста и волосяной щеткой очищают их от гали (асбестосодержащей породы). Выделенные свободные волокна асбеста объединяют и взвешивают для каждой навески отдельно.

4.24.3 Обработка результатов испытания

Содержание в щебне из отходов асбестосодержащих пород свободного волокна асбеста А,% определяют по формуле

, (53)

где m₁ -масса отобранного волокна.

m - масса навески, г.

За результат принимают среднеарифметическое результатов испытаний двух на навесок.

4.25 Определение содержания слабых зерен и примесей металла в щебне

из шлаков черной и цветной металлургии

Сущность метода заключается в выделении из щебня примесей металла и слабых зерен шлака.

4.25.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный.

Сита с отверстиями диаметром 5, 10, 20, 40 и 70 мм.

Магнит.

Молоток столярный типа МСТ-1 по ГОСТ 11042.

4.25.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Щебень рассеивают на ситах на фракции. От каждой фракции отбирают навеску массой, указанной в таблице 9.

Таблица 9

Проводят разборку навески каждой фракции, выделяя сначала с помощью магнита включения металла, затем слабые зерна шлакового щебня и примесей (бой огнеупорного кирпича, флюса и др.). К слабым относят зерна, легко разламывающиеся руками и разрушающиеся легким ударом молотка (предел прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии менее 20 МПа).

4.25.3 Обработка результатов испытания

Выделенные из пробы слабые зерна и примеси (включения металла) взвешивают и определяют их содержание X_i, %, по формуле

, (54)

где m_i- масса слабых зерен и примесей (включений металла), кг;

m - общая масса навески, кг.

Содержание слабых зерен, примесей и включений металла вычисляют как среднеарифметическое результатов трех определений.

При испытании щебня, состоящего из смеси фракций, содержание слабых зерен и включений металла определяют в соответствии с 4.1.7.

4.26 Определение активности шлаков

Сущность метода заключается в определении активности шлаков по значению предела прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии в возрасте 28 сут.

4.26.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Мельница шаровая лабораторная, вибромельница или барабан с металлическими шарами.

Прибор для определения удельной поверхности типа ПСХ.

Прибор малый СоюздорНИИ для стандартного уплотнения (рисунок 14).

1 - рукоятка: 2 - направляющий стержень; 3 -гиря; 4 - плунжер; 5 - направляющий насадный цилиндр;

6 - разъемный цилиндр; 7 - подстаканник; 8 - закрепляющие винты; 9 - металлическая пластинка

Рисунок 14 - Малый прибор СоюздорНИИ для стандартного уплотнения

Пресс гидравлический с усилием от 50 до 500 кН.

Шкаф сушильный.

Мешалка лабораторная для приготовления шлакового теста.

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

Сито с отверстиями размером 0,071 мм по ГОСТ 6613.

Чаша сферическая фарфоровая или металлическая для затворения.

Ванна с гидравлическим затвором для хранения образцов по ГОСТ 310.3.

Мастерок или лопатка для перемешивания по ГОСТ 310.3.

4.26.2 Порядок подготовки и проведения испытания

Аналитическую пробу шлакового щебня массой 5 кг высушивают до постоянной массы и размалывают в шаровой мельнице, вибромельнице или барабане с металлическими шарами так, чтобы остаток на сите с размером отверстий 0,071 мм был не более 6-10 % или удельная поверхность была равна (3000±100) см²/г. Удельная поверхность определяется в приборе ПСХ в соответствии с ГОСТ 310.3. Размолотый шлак выдерживают в воздушно-сухих условиях в течение 1 сут.

Активность шлака определяют на образцах-цилиндрах, изготовленных из шлакового теста максимальной плотности при оптимальном количестве добавляемой воды. Максимальную плотность шлакового теста устанавливают путем подбора.

Навеску размолотого шлака массой 720-750 г помещают в чашу, предварительно протертую влажной тканью, добавляют воду в количестве 6-8 % массы шлака и тщательно перемешивают мастерком в течение 5 мин. Из приготовленной смеси отбирают контрольную навеску, взвешивают, высушивают до постоянной массы при температуре (110±5)°С, охлаждают и вновь взвешивают, затем по формуле (41) определяют фактическую влажность.

Из приготовленной смеси в малом приборе СоюздорНИИ для стандартного уплотнения формуют 3 образца диаметром и высотой 50 мм. Образцы уплотняют 40 ударами гири массой 2,5 кг, падающей с высоты 30 см. После уплотнения плунжер и насадку осторожно снимают, тщательно срезают ножом излишки шлакового теста.

Сразу после изготовления образцы освобождают от формы и взвешивают с погрешностью до 0,1 г. Подготовку шлакового теста, изготовление серии образцов и взвешивание повторяют несколько раз, каждый раз увеличивая количество воды на 2 %. Воду прекращают добавлять после получения средней плотности образцов, значение которой закономерно снижается с каждым последующим определением.

Для определения оптимальной влажности и максимальной плотности для каждой серии образцов (различной влажности) определяют среднюю плотность образца γ_об, г/см³, по формуле

, (55)

где W – фактическая влажность смеси, % массы сухого молотого шлака;

γ_ср - средняя плотность образцов, г/см³, определяемая по формуле

, (56)

где n - число образцов;

m_i - масса образца данной серии при данной влажности, г;

V - объем образцов, см³.

По результатам определений строят график, откладывая по оси ординат значения средней плотности образцов γ_об, а по оси абсцисс - фактическую влажность. Наивысшая точка полученной кривой соответствует оптимальной влажности и максимальной плотности образцов.

Для определения прочности образцы изготавливают из шлакового теста с оптимальной влажностью и максимальной плотностью. Для этого в молотый шлак вводят воду в количестве, соответствующем оптимальной влажности и максимальной плотности, перемешивают в течение 2,5 мин в лабораторной мешалке. При отсутствии мешалки шлак с водой перемешивают мастерком или лопаткой в сферической чаше в течение 10 мин.

Из шлаковой смеси (3 кг) изготавливают по указанной выше методике при помощи малого прибора СоюздорНИИ для стандартного уплотнения 10 образцов-цилиндров высотой и диаметром 50 мм. Допускается уплотнять образцы на прессе при давлении 20 МПа {200 кгс/см²), обеспечивающем плотность образца, равную плотности, получаемой на приборе стандартного уплотнения с выдержкой в течение 3 мин. Отклонение фактической влажности смеси от оптимальной допускается до ±0,5 %.

Образцы хранят 7 сут на воздухе при температуре (18-20)°С, после чего измеряют размеры образцов штангенциркулем, помещают их на 18 сут в камеру с влажностью не менее 95 %, затем в течение 2 сут насыщают водой комнатной температуры, при этом уровень воды над образцами должен быть не менее 2 см.

Насыщенные водой образцы испытывают в возрасте 28 сут на гидравлическом прессе, повышая давление на 0,3-0,5 МПа (3-5 кгс/см²) в секунду до разрушения образцов.

4.26.3 Обработка результатов испытания Предел прочности образца δ_сж, МПа, определяют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см²) по формуле

или , (57)

где Р - разрушающее усилие пресса, Н (кгс);

F - площадь поперечного сечения образца, см².

За показатель активности шлаков принимают предел прочности при сжатии, вычисленный как среднеарифметическое результатов испытания десяти образцов.

Примечание, Допускается определять активность на образцах, изготовленных из смеси с водошлаковыми отношениями 0,12; 0,14 и 0,16. Из каждой смеси готовят 10 образцов.

За показатель активности в этом случае принимают наибольшее значение из трех средних пределов прочности при сжатии 10 образцов.

4.27 Определение электроизоляционных свойств щебня

для балластного слоя железнодорожного пути

Электроизоляционные свойства щебня определяют по удельной электрической проводимости насыщенного раствора, получаемого при перемешивании размельченного щебня с дистиллированной водой.