---

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, г;

т — масса навески, г.

За результат принимают среднеарифметическое результатов испытаний двух 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;

т — 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).

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.

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

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 g_об, г/см³, по формуле

, (55)

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

g_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 g_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 s_сж, МПа, определяют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см²) по формуле

, (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 определение активности производить 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.

4.27.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование

Амперметр переменного тока класса 1,0 со шкалой до 300 мА по ГОСТ 8711.

Вольтметр переменного тока класса 1,0 со шкалой до 50 В по ГОСТ 8711.

Трансформатор лабораторный регулировочный 250 В Х2А (ЛАТР).

Трансформатор разделительный 220/24 В.

Куб измерительный, изготовленный из изолирующего материала (органического стекла) с внутренними размерами сторон 50х50х50 мм.

Электроды размером 50х50х1 мм в количестве 2 шт.

Сито с отверстиями размером 3 мм.

Шкаф сушильный.

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

Сосуд цилиндрический оцинкованный без меток объемом 10 л.

Сосуд цилиндрический с двумя метками (поясами) на внутренней стенке, соответствующими объему 3,5 и 4 л.

Сосуд для выпаривания раствора с двумя метками, соответствующими объему 0,2 и 2 л.

Воронка.

Штыковка деревянная.

4.27.2 Порядок подготовки к испытанию

Пробу щебня массой 6 кг измельчают в лабораторной дробилке и просеивают через сито с отверстиями размером 3 мм.

Прошедшую через сито измельченную пробу засыпают в цилиндрический сосуд до отметки 4 л равномерными слоями, уплотняя деревянной штыковкой каждый слой до постоянного объема.

Отмеренный объем измельченной пробы высыпают в цилиндрический оцинкованный сосуд объемом 10 л, заливают 3,5 л дистиллированной воды и тщательно перемешивают.

Перемешивание и определение электрической проводимости раствора производят в измерительном кубе до тех пор, пока его электрическая проводимость не стабилизируется. Постоянная электрическая проводимость раствора свидетельствует о том, что раствор стал насыщенным.

Насыщенный раствор объемом 2 л наливают в сосуд для выпаривания и выпаривают его до объема 0,2 л. Охлаждают раствор до комнатной температуры, выливают в измерительный куб и определяют электрическую проводимость.

4.27.3 Порядок проведения испытания

Электроды зачищают до блеска и устанавливают на двух противоположных боковых стенках измерительного куба. Куб промывают дистиллированной водой и наливают в него полученный насыщенный раствор, электрическую проводимость которого необходимо определить. Уровень раствора должен совпадать с верхними краями электродов. Выводы электродов подключают к измерительной схеме (рисунок 15).

1 — лабораторный регулировочный трансформатор (ЛАТР); 2 — электрод; 3 — измерительный куб

Рисунок 15 — Измерительная схема

Вращением рукоятки лабораторного регулировочного трансформатора устанавливают напряжение между электродами 5—10 В и измеряют ток, протекающий через измерительный куб при одном и том же напряжении между электродами.

4.27.4 Обработка результатов испытаний

Электрическую проводимость S, См, определяют по формуле

, (58)

где I — сила тока при фиксированном напряжении. А;

U — напряжение между электродами, В.

Для получения значений удельной электрической проводимости раствора необходимо вычисленные по формуле (58) значения электрической проводимости умножить на постоянный для измерительного куба коэффициент 20.

Если удельная электрическая проводимость не превышает значений 0,06 См/м, щебень обладает электроизоляционными свойствами и пригоден для строительства железнодорожного пути.

За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Таблица А.1