При однаковому або більш темному, ніж колір еталонного розчину забарвленні рідини необхідно провести випробування заповнювача в бетонах чи розчинах у спеціалізованих лабораторіях.
9.1 Суть методу
Вміст порід і мінералів визначають методами петрографічного розбирання та мінералогічного аналізу піску.
9.2 Апаратура та реактиви:
ваги згідно з ГОСТ 24104;
набір сит з сітками № 1,25; 063; 0315 і 016 згідно з ГОСТ 6613 та з круглими отворами діаметрами 5 мм і 2,5 мм;
шафа сушильна;
- мікроскоп бінокулярний зі збільшенням від 10 до 50 разів, поляризаційний мікроскоп зі збільшенням до 1350 разів;
лупа мінералогічна згідно з ГОСТ 25706;
набір реактивів;
голка сталева.
9.3 Підготовка до випробування
Аналітичну пробу піску просіюють крізь сито з отворами діаметром 5 мм, з просіяної частини проби беруть не менше 500 г піску.
Пісок промивають, висушують до постійної маси, розсіюють на наборі сит з отворами діаметром 2,5 мм і сітками № 1,25; 063; 0315; 016 і відбирають наважку масою не менше вказаної в таблиці 2.
Таблиця 2
|
Пісок з розмірами зерен, мм |
Маса наважки, г, не менше |
|
Понад 2,5 до 5,0 |
25,0 |
|
» 1,25 » 2,5 |
5,0 |
|
» 0,63 » 1,25 |
1,0 |
|
» 0,315 » 0,63 |
0,1 |
|
» 0,16 » 0,315 |
0,01 |
9.4 Проведення випробування
Кожну наважку насипають тонким шаром на скло або папір і розглядають за допомогою бінокулярного мікроскопа або лупи.
Зерна піску у вигляді уламків відповідних порід і мінералів, розділяють за допомогою тонкої голки на групи за типами порід і видами мінералів.
У необхідних випадках визначення порід і мінералів уточнюють за допомогою хімічних реактивів (розчин соляної кислоти тощо), а також шляхом аналізу в імерсійних рідинах з використанням поляризаційного мікроскопа.
У зернах піску, що являють собою уламки мінералів, визначають вміст кварцу, польового шпату, темноколірних мінералів, кальциту тощо.
Зерна піску, що являють собою уламки порід, розділяють за генетичними типами відповідно до таблиці 3.
Таблиця 3
|
Генетичний тип порід |
Порода |
|
Осадові |
вапняк, доломіт, пісковик, кремінь тощо |
|
Вивержені: інтрузивні |
граніт, габро, діорит тощо |
|
ефузивні |
базальт, порфірит, діабаз тощо |
|
Метаморфічні |
кварцит, кристалічні сланці тощо |
Крім того, виділяють у піску зерна порід і мінералів, що відносяться до шкідливих домішок.
До вказаних порід і мінералів відносять: породи та мінерали, що містять аморфні різновиди діоксиду кремнію (халцедон, опал, кремінь тощо); сірку; сульфіди (пірит, марказит, піротин тощо); сульфати (гіпс, ангідрит тощо); шаруваті силікати (слюди, гідрослюди, хлорити тощо); оксиди та гідроксиди заліза (магнетит, гетит тощо); апатит; нефелін; фосфорит; галоїдні сполуки (галіт, сильвін тощо); цеоліти; азбест; графіт; вугілля; горючі сланці. За наявності мінералів, що містять сірку, кількість сульфатних і сульфідних сполук у перерахунку на SО3 визначають згідно з розділом 14.
Кількісне визначення вмісту потенційно реакційноздатних різновидів кремнезему проводять згідно з розділом 13.
Ті ж самі наважки піску використовують для визначення форми та характеру поверхні зерен піску згідно з таблицею 4.
Таблиця 4
|
|
Форма зерен пісків |
Характер поверхні зерен |
|
природних |
з відсівів подрібнення |
|
|
Обкочена |
Близька до кубічної або кулеподібної |
Гладенька |
|
Кутаста |
Гострі пластинчасті, кутасті краї |
Шорстка |
9.5 Обробка результатів
За кожним видом виділених порід і мінералів підраховують число зерен і визначають їх вміст X, %, у наважці згідно з формулою:
Вміст зерен кожної породи або мінералу в піску у відсотках розраховують як середнє зважене значення результатів визначення їх кількості у наважках усіх фракцій з урахуванням зернового складу піску. Так само визначають вміст зерен піску різної форми та різного характеру поверхні.
Вміст шаруватих силікатів та інших мінералів і порід з зернами пластинчастої форми, що відносяться до шкідливих домішок, визначають за масою.
10.1.1 Суть методу
Істинну густину визначають вимірюванням маси одиниці об'єму висушених зерен піску.
10.1.2 Апаратура:
пікнометр місткістю 100 мл згідно з ГОСТ 22524;
ваги згідно з ГОСТ 24104;
ексикатор згідно з ГОСТ 25336;
шафа сушильна;
ванна піщана або водяна баня;
вода дистильована згідно з ГОСТ 6709;
сито з круглими отворами діаметром 5 мм;
кислота сірчана згідно з ГОСТ 2184;
кальцій хлористий згідно з ГОСТ 450.
10.1.3 Підготовка до випробування
З аналітичної проби беруть наважку приблизно ЗО г піску, просіюють його крізь сито з отворами діаметром 5 мм, висушують до постійної маси та охолоджують до кімнатної температури в ексикаторі над концентрованою сірчаною кислотою або безводним хлористим кальцієм. Висушений пісок перемішують і ділять на дві однакові частини.
10.1.4 Проведення випробування
Кожну частину наважки всипають у чистий висушений і попередньо зважений пікнометр, після чого зважують його разом з піском. Потім наливають у пікнометр дистильовану воду в такій кількості, щоб пікнометр був заповнений приблизно на 2/3 його об'єму, перемішують вміст і ставлять його в трохи нахиленому положенні на піщану ванну або водяну баню. Вміст пікнометра кип'ятять протягом (15-20) хв для видалення бульбашок повітря. Бульбашки повітря можуть бути видалені також при витримуванні пікнометра під вакуумом в ексикаторі.
Після видалення повітря пікнометр обтирають, охолоджують до температури приміщення, доливають до мітки дистильовану воду і зважують. Після цього пікнометр випорожнюють, промивають, наповнюють до мітки дистильованою водою і знову зважують. Усі зважування виконують з похибкою не більше 0,01 г.
10.1.5 Обробка результатів
Істинну густину піску ρ, г/см3, обчислюють згідно з формулою:
Розбіжність між результатами двох визначень істинної густини не повинна перевищувати 0,02 г/см3. При більшій розбіжності виконують третє визначення та вираховують середнє арифметичне двох найближчих значень.
При випробуванні вказаним методом піску, до складу якого входять зерна пористих матеріалів, їх попередньо подрібнюють у чавунній або фарфоровій ступці до крупності менше 0,16 мм і виконують визначення у послідовності, що описана вище.
Допускається замість зважування пікнометра з дистильованою водою в процесі кожного випробування визначати ємкість пікнометра один раз і використовувати це значення при всіх випробуваннях. У цьому випадку визначення ємкості пікнометра і всі випробування проводять за температури (20±1) °С. Ємкість пікнометра визначають за масою дистильованої води в пікнометрі, густину якої приймають 1,0 г/см3. У цьому випадку істинну густину піску обчислюють згідно з формулою:
10.2 Прискорене визначення істинної густини
10.2.1 Суть методу
Істинну густину визначають вимірювання маси одиниці об'єму висушених зерен піску з використання приладу Ле-Шательє.
10.2.2 Апаратура:
прилад Ле-Шательє (рис. 4);
ваги згідно з ГОСТ 24104;
стакан для зважування або фарфорова чашка згідно з ГОСТ 9147;
ексикатор згідно з ГОСТ 25336;
шафа сушильна;
сито з круглими отворами діаметром 5 мм;
кислота сірчана згідно з ГОСТ 2184;
кальцій хлористий згідно з ГОСТ 450.
10.2.3 Підготовка до випробування
З аналітичної проби беруть наважку приблизно 200 г піску, просіюють його крізь сито з отворами діаметром 5 мм, насипають у стакан для зважування або у порцелянову чашку, висушують до постійної маси та охолоджують до кімнатної температури в ексикаторі над концентрованою сірчаною кислотою або безводним хлористим кальцієм. Висушений пісок перемішують і готують дві наважки масою 75 г кожна.
10.2.4 Проведення випробування
Прилад наповнюють водою до нижньої нульової риски, причому рівень води визначають за нижнім меніском. Кожну наважку піску засипають через лійку приладу невеликими рівномірними порціями до тих пір, поки рівень рідини у приладі, визначений за нижнім меніском, не підніметься до риски з поділкою 20 мл (або іншою поділкою в межах верхньої градуйованої частини приладу).
Для видалення бульбашок повітря прилад кілька разів повертають навколо його вертикальної вісі.
Залишок піску, що не увійшов у прилад, зважують. Усі зважування виконують з похибкою не більше 0,01 г.
10.2.5 Обробка результатів
Істинну густину піску р, г/см3, обчислюють згідно з формулою:
Розбіжність між результатами двох визначень істинної густини не повинна перевищувати 0,02 г/см3. За більшої розбіжності виконують третє визначення та вираховують середнє арифметичне двох найближчих значень.
11.1 Визначення насипної густини
11.1.1 Суть методу
Насипну густину визначають зважуванням піску у мірній посудині.
11.1.2 Апаратура:
ваги згідно з ГОСТ 24104 або платформні ваги;
посудини мірні циліндричні металеві місткістю 1 л (діаметром і заввишки 108 мм) та місткістю 10 л (діаметром і заввишки 234 мм);
шафа сушильна;
лінійка металева згідно з ДСТУ ГОСТ 427;
сито з круглими отворами діаметром 5 мм.
11.1.3 Підготовка до випробування
При визначенні насипної густини в стандартному неущільненому стані випробування проводять у мірній циліндричній посудині місткістю 1 л із використанням приблизно 5 кг піску, висушеного до постійної маси і просіяного крізь сито з круглими отворами діаметром 5 мм.
При визначенні насипної густини піску в партії для переводу кількості піску, що постачається, з одиниць маси в об'ємні одиниці випробування проводять у мірній циліндричній посудині ємкістю 10 л. Пісок випробовують у стані природної вологості без просіювання крізь сито з отворами діаметром 5 мм.
11.1.4 Проведення випробування
При визначенні насипної густини піску в стандартному неущільненому стані пісок насипають лопаткою у попередньо зважений мірний циліндр з висоти 10 см від верхнього краю до утворення конуса над верхом циліндра. Конус без ущільнення піску знімають на рівні з краями посудини металевою лінійкою після чого посудину з піском зважують.
11.1.5 Обробка результатів
Насипну густину піску ρн, кг/м3, обчислюють згідно з формулою:
Визначення насипної густини піску проводять два рази, при цьому кожен раз беруть нову порцію піску.
Насипну густину піщано-гравійної суміші визначають згідно з ДСТУ Б В.2.7-71.
11.2 Визначення порожнистості
Порожнистість (об'єм міжзернових порожнин) піску в стандартному неущільненому стані визначають за значеннями істинної густини і насипної густини піску, що попередньо визначені згідно з розділами 10 і 11.1.
Порожнистість піску VM.П, % за об'ємом, обчислюють згідно з формулою:
12.1 Суть методу
Вологість визначають порівнянням маси піску у стані природної вологості та після висушування.
12.2 Апаратура:
ваги згідно з ГОСТ 24104;
шафа сушильна;
деко.
12.3 Проведення випробування
Наважку масою 1000 г піску насипають у деко і відразу зважують, а потім висушують у сушильній шафі на цьому ж деці до постійної маси.
12.4 Обробка результатів
Вологість піску W, % за масою, обчислюють згідно з формулою:
Випробування виконують згідно з ДСТУ Б В.2.7-71 з використанням наважки піску масою не менше 250 г.
14.1 Для визначення вмісту в піску шкідливих домішок, що містять у своєму складі сірку, визначають загальний вміст сірки, потім - вміст сульфатної сірки і за їх різницею обчислюють вміст сульфідної сірки.
У разі наявності у піску сульфатних сполук загальний вміст сірки не визначають.
14.2 Визначення загального вмісту сірки
14.2.1 Ваговий метод
14.2.1.1 Суть методу
Ваговий метод полягає у розкладанні сумішшю азотної і соляної кислот з наступним осадженням сірки у вигляді сульфату барію та визначенням його маси.
14.2.1.2 Апаратура, реактиви і розчини:
ваги аналітичні з похибкою вимірювання не більше 0,0002 г;
піч муфельна, що забезпечує температуру нагрівання 900 °С;
чашки порцелянові діаметром 15 см згідно з ГОСТ 9147;
стакани скляні місткістю 100, 200, 300, 400 мл згідно з ГОСТ 23932;
тиглі порцелянові згідно з ГОСТ 9147;
ексикатор згідно з ГОСТ 25336;
баня водяна;
кальцій хлористий згідно з ГОСТ 450, прожарений за температури (700 - 800) °С;
фільтри паперові зольні;
кислота азотна згідно з ГОСТ 4461;
кислота соляна згідно з ГОСТ 3118;
аміак водний згідно з ГОСТ 3760, 10 % розчин;
барій хлористий згідно з ГОСТ 4108, 10 % розчин;
метиловий оранжевий 0,1 % розчин;
срібло азотнокисле згідно з ГОСТ 1277, 1 % розчин;
сита дротяні ткані з квадратними вічками № 005 і 0071 згідно з ГОСТ 6613.
