После 15, 25 и каждых последующих 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания пробу щебня (гравия) высушивают до постоянной массы, просеивают через контрольное сито, на котором она полностью оставалась перед испытанием.
Зерна щебня (гравия) фракции св. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите с размером отверстий 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают в массу остатка на контрольном сите.
Обработка результатов
Потерю массы пробы в процентах вычисляют по формуле
(26)
где m – масса пробы до испытания, г;
m1– масса остатка на сите после соответствующего цикла замораживания и оттаивания, г.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний.
При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракции значение вычисляют в соответствии с п. 1.8, как среднее взвешенное значение pезультатов испытаний отдельных фракций.
Если потеря в массе при данном числе циклов замораживания и оттаивания не превышает допускаемой по ГОСТ 8267, ГОСТ 8268 и ГОСТ 10260, то испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.
Если потеря в массе превысила допускаемый предел, то испытание прекращают и показатель морозостойкости Mpз данной фракции щебня (гравия) характеризуют предыдущим числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемой.
Ускоренное определение морозостойкости
Морозостойкость щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при последовательном погружении в насыщенный раствор сульфата натрия и высушивании.
12.2.1. Аппаратура
Настольные гирные или циферблатные весы по ГОСТ 23711.
Сушильный шкаф по ОСТ 16.0.801.397.
Сита из стандартного набора по п. 1.7.
Металлический сосуд для насыщения щебня (гравия) раствором сульфата натрия.
Безводный сульфат натрия по ГОСТ 4166.
Сульфат натрия 10-водный по ГОСТ 4171.
12.2.2. Подготовка к испытанию
Каждую фракцию щебня (гравия) испытывают отдельно.
Аналитическую пробу готовят по п. 12.1.2.
Раствор сульфата натрия готовят следующим образом. Отвешивают 250 – 300 г безводного сульфата натрия или 700 – 1000 г 10-водного сульфата натрия и растворяют в 1 л подогретой дистиллированной воды путем постепенного добавления в нее сульфата натрия при тщательном перемешивании до насыщения раствора, охлаждают раствор до комнатной температуры, сливают в бутыль и оставляют в покое на 2 сут.
12.2.3. Проведение испытания
Аналитическую пробу щебня (гравия) насыпают в сосуд слоем, высота которого не должна превышать наибольшего номинального размера зерен, заливают раствором сульфата натрия так, чтобы щебень (гравий) был погружен полностью в раствор и выдерживают в нем в течение 20 ч при комнатной температуре.
Затем раствор сливают (и используют повторно), а сосуд со щебнем (гравием) помещают на 4 ч в сушильный шкаф, в котором поддерживают температуру (105±5)°С. После этого щебень (гравий) охлаждают до комнатной температуры и вновь заливают раствором.
Последующие циклы испытания включают выдерживание щебня (гравия) в течение 4 ч в растворе сульфата натрия, сушку в течение 4 ч и охлаждение до комнатной температуры.
После 3, 5, 10 и 15 циклов пробу щебня (гравия) промывают горячей водой для удаления сульфата натрия, высушивают до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиями размером d.
Зерна щебня (гравия) фракции св. 40 до 70 мм, имеющие свежую поверхность раскола и оставшиеся на сите с отверстиями диаметром 40 мм, относят к неморозостойким. Их массу не включают в массу остатка на контрольном сите.
12.2.4. Обработки результатов
Остаток на сите взвешивают и вычисляют потерю в массе щебня (гравия) ( ) в процентах по формуле
(27)
где m – масса пробы до испытания, г;
m1 – масса остатка на сите после соответствующего цикла испытания, г.
За результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных испытаний. При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси фракций, вычисляют в соответствии с п. 1.8.
Если потеря массы при данном числе циклов испытания не превышает допускаемой ГОСТ 8267, ГОСТ 8268 и ГОСТ 10260, то испытания продолжают в течение последующих 25 циклов.
Если потеря массы превысила допускаемый предел, то испытание прекращают и показатель морозостойкости Мрз данной фракции щебня (гравия) характеризуют предыдущим числом циклов, при котором потеря массы щебня (гравия) не превышает допускаемой.
13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛО – ПЕТРОГРАФИЧЕСКОГО СОСТАВА ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)
Содержание пород и минералов в щебне (гравии) определяют методами петрографической разборки и минералогического анализа.
13.1 Аппаратура
Настольные гирные или циферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.
Сушильный шкаф по ОСТ 16.0.801.397.
Сита из стандартного набора по п.1.7.
Минералогическая лупа.
Набор реактивов.
Стальная игла или нож.
Молоток.
Фарфоровые ступка и чашки по ГОСТ 9147.
Муфельная печь, обеспечивающая температуру нагрева 800°С.
Магнит.
13.2. Подготовка к испытанию
Щебень (гравий) рассеивают на стандартные фракции и от каждой из них отбирают аналитическую пробу массой по п. 4.2.
При наличии в испытываемом щебне (гравии) какой-либо фракции в количестве, меньшем 5% по массе, минерало-петрографический состав этой фракции не определяют. Пробу промывают и высушивают до постоянной массы.
13.3. Проведение испытания
Петрографическую разработку щебня (гравия) выполняют визуальным осмотром зерен с помощью лупы, используя набор реактивов для минералогического анализа, а также другими принятыми в петрографии методами (с изготовлением в необходимых случаях прозрачных шлифов).
Зерна пробы каждой фракции разделяют по генетическим типам:
изверженные интрузивные – гранит, габбро, диорит и другие;
изверженные эффузивные – базальт, порфирит, диабаз и другие;
метаморфические – кварцит, кристаллические сланцы и другие;
осадочные – известняк, доломит, песчаник, кремень и другие.
Зерна карбонатных пород, подвергшиеся процессам окремнения более чем на 40 % своего объема, относят к группе кремня. Зерна кварца выделяют в самостоятельную группу. Кроме этого, выделяют зерна, представленные породами и минералами, наличие которых ограничено стандартами и техническими условиями на щебень (гравий) или требует проведения специальных исследований возможности применения щебня (гравия) в качестве заполнителя для различных видов бетона.
К указанным породам и минералам относят включения следующих пород и минералов: содержащих аморфные разновидности двуокиси кремния (халцедон, опал, кремень и др.); серу; сульфиды (пирит, марказит, пирротин и др.); сульфаты (гипс, ангидрит и др.); слоистые силикаты (слюды, гидрослюды, хлориты и др.); магнетит, гидроокислы железа (гетит и др.); апатит; нефелин; фосфорит; галоидные соединения (галит, сильвин и др.); цеолиты; асбест; графит; уголь, горючие сланцы.
Щебень из природного камня, изготовленный из одной горной породы, характеризуют петрографическим составом данной горной породы с указанием содержания включений, относимых к вредным примесям пород и минералов, перечисленных выше.
Для характеристики состава щебня, изготовленного из различных горных пород, а также гравия и щебня из гравия, производят петрографическую разборку щебня (гравия).
При наличии минералов, содержащих серу, количество сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 определяют по ГОСТ 8735.
В целях уточнения количественного содержания в щебне (гравии) или щебне из гравия зерен с включениями аморфных разновидностей кремнезема допускается применение метода термического испытания.
Для этого после проведения петрографической разборки из полученных групп зерен выделяют зерна, сомнительные по содержанию аморфных разновидностей кремнезема, и прокаливают их в муфельной печи при температуре 700 – 800 °С в течение 2 мин.
Зерна, разрушившиеся в течение этого времени, относят к числу содержащих включения аморфного кремнезема.
Количественное содержание растворимого в щелочи аморфного кремнезема определяют по п.22.
13.4. Обработка результатов
Разнообразные по породам (или минералам) зерна щебня (гравия) взвешивают раздельно и вычисляют их содержание (Xi) в процентах по формуле
(28)
где mi – масса зерен данной породы или минерала, г;
т – масса пробы, г.
14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ГРАВИИ (ЩЕБНЕ ИЗ ГРАВИЯ)
Наличие органических примесей (гумусовых веществ) в гравии определяют сравнением окраски щелочного раствора над пробой с окраской эталона.
Аппаратура, реактивы и растворы
Настольные гирные или циферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.
Сито с отверстиями размером 20 мм.
Мерные цилиндры вместимостью 250 мм.
Водяная баня.
Гидроксид натрия по ГОСТ 2263, 3 %-ный раствор.
Танин, 2 %-ный раствор в 1 %-ном растворе этанола.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Подготовка к испытанию
Испытывают фракцию гравия (щебня из гравия) с наибольшим номинальным размером зерен 20 мм.
Гравий массой около 1 кг в воздушно-сухом состоянии просеивают через сито с отверстиями диаметром 20 мм.
Готовят эталонный раствор, растворяя 2,5 мл 2%-ного раствора танина в 97,5 мл 3 %-ного раствора гидроксида натрия. Приготовленный раствор перемешивают и оставляют на 24 ч.
Оптическая плотность раствора танина, определяемая на фотоколориметре или спектрофотометре в области длин волн 450 – 500 нм, должна составлять 0,60 – 0,68.
14.3. Проведение испытания
Гравием заполняют мерный цилиндр до уровня 130 мл и заливают его 3 %-ным раствором гидроксида натрия до уровня 200 мл. Содержимое цилиндра перемешивают и оставляют на 24 ч, повторяя перемешивание через 4 ч после начала испытания. Затем сравнивают окраску жидкости, отстоявшейся над пробой, с цветом эталонного раствора или стеклом, цвет которого соответствует цвету эталонного раствора.
Гравий (щебень из гравия) пригоден для использования в бетонах или растворах, если жидкость над пробой бесцветна или окрашена значительно слабее эталонного раствора.
При окраске жидкости незначительно светлее эталонного раствора содержимое сосуда подогревают в течение 2 – 3 ч на водяной бане при температуре 60 – 70 °С и, сравнивая цвет жидкости над пробой с цветом эталонного раствора, решают вопрос о пригодности заполнителя для приготовления бетона или раствора.
При окраске жидкости, одинаковой или более темной, чем цвет эталонного раствора, необходимо проведение испытания заполнителя в бетонах или растворах в специализированных лабораториях.
15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОЙ ПЛОТНОСТИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ И ЗЕРЕН ЩЕБНЯ (ГРАВИЯ)
15.1. Пикнометрический метод
Истинную плотность горной породы и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала.
15.1.1. Аппаратура
Пикнометр вместимостью 100 мл по ГОСТ 22524.
Настольные гирные или циферблатные весы по ГОСТ 23711 и лабораторные по ГОСТ 24104.
Стаканчик для взвешивания по ГОСТ 25336 или фарфоровая чашка по ГОСТ 9147.
Чугунная или фарфоровая ступка.
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Концентрированная серная кислота по ГОСТ 2184.
Хлорид кальция по ГОСТ 450.
Сушильный шкаф по ОСТ 16.0.801.397.
Песчаная ванна или водяная баня.
Металлическая щетка.
15.1.2 Подготовка к испытанию
Пробы для определения истинной плотности горной породы отбирают по ГОСТ 23845.
Для определения истинной плотности зерен щебня (гравия) отбирают аналитическую пробу массой по п. 12.1.2.
Куски камня или зерна щебня (гравия) очищают металлической щеткой от пыли, измельчают до крупности менее 5 мм, после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученную пробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, перемешивают и сокращают до 30 г. Приготовленную таким образом пробу измельчают в порошок в чугунной или фарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания или в фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным xлopидом кальция, после чего отвешивают две навески массой 10 г каждая.
15.1.3. Проведение испытания
Каждую навеску всыпают в чистый высушенный пикнометр и наливают в него дистиллированную воду в таком количестве, чтобы пикнометр был заполнен не более чем на половину своего объема, затем пикнометр в слегка наклонном положении ставят на песчаную ванну или в водяную баню и кипятят его содержимое в течение 15 – 20 мин для удаления пузырьков воздуха (пузырьки воздуха могут быть удалены также путем выдерживания пикнометра под вакуумом в эксикаторе). После удаления воздуха пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки дистиллированную воду и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной водой комнатной температуры и взвешивают.
Обработка результатов
Истинную плотность ( ) в г/см3 вычисляют по формуле
(29)
где m – масса навески порошка, высушенного до постоянной массы, г;
т1– масса пикнометра с дистиллированной водой, г;
m2 – масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после удаления пузырьков воздуха, г;
– плотность воды, равная 1 г/см3.
Расхождение между результатами двух определений не должно быть более 0,02 г/см3. В случае больших расхождений производят третье определение и принимают для расчета два ближайших значения.
