Как определить пустотность щебня
Определение насыпной плотности щебня (гравия)
Необходимое количество щебня (гравия) высушивают до постоянной массы и охлаждают. Взвешивают мерный цилиндр, засыпают в него щебень (гравий), пока не образуется конус над краями цилиндра. Остаток щебня (гравия) срезают металлической линейкой ровно с краями цилиндра. Цилиндр вместе со щебнем (гравием) взвешивают.
Насыпную плотность щебня (гравия) определяют по формуле:
Определение проводят три раза и берут среднеарифметическое значение из трех измерений.
Насыпную плотность щебня (гравия) необходимо знать для расчета состава бетона, определения пустотности крупного заполнителя, проектирования складских при помещений, а также для расчетов, связанных с транс портированием щебня (гравия).
Как определить пустотность щебня
Дороги автомобильные общего пользования
ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД
Определение средней и истинной плотности, пористости и водопоглощения
Automobile roads of general use. Crushed stone and gravel from rocks. Determination of average and true density, porosity and water absorption
Дата введения 2016-06-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский дорожный научно-исследовательский институт" совместно с обществом с ограниченной ответственностью "Инновационный технический центр"
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 "Дорожное хозяйство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 декабря 2014 г. N 46)
За принятие стандарта проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 сентября 2015 г. N 1314-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33057-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2016 г.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ИЗДАНИЕ (август 2019 г.) с Поправкой (ИУС 9-2016)
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
Введение
Настоящий стандарт входит в группу межгосударственных стандартов, устанавливающих требования и методы испытаний для щебня и гравия из горных пород.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на щебень и гравий [далее щебень (гравий)] из горных пород со средней плотностью зерен от 2,0 до 3,5 г/см, применяемые при строительстве, ремонте, капитальном ремонте, реконструкции и содержании автомобильных дорог общего пользования.
Настоящий стандарт устанавливает методы определения средней и истинной плотности, пористости и водопоглощения щебня и гравия из горных пород.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.005 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 12.4.131 Халаты женские. Технические условия
ГОСТ 12.4.132 Халаты мужские. Технические условия
ГОСТ OIML R 76-1 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
ГОСТ 450 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 22524 Пикнометры стеклянные. Технические условия
ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27412 Дробилки щековые. Общие технические условия
ГОСТ 27574 Костюмы женские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия
ГОСТ 27575 Костюмы мужские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия
ГОСТ 28498 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 32703 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Технические требования
ГОСТ 33029 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Определение гранулометрического состава
ГОСТ 33048 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород. Отбор проб
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32703, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 средняя плотность: Отношение массы материала ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем пустоты и поры.
3.2 истинная плотность: Масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот.
3.3 пористость: Относительное содержание пор и пустот в объеме материала.
3.4 водопоглощение: Способность материала впитывать и удерживать воду в порах и капиллярах, которую характеризуют отношением массы воды, поглощенной материалом, к массе сухого материала.
3.5 единичная проба: Проба щебня (гравия), полученная методом сужения из лабораторной пробы и предназначенная для сокращения до требуемого количества мерных проб для проведения испытания.
3.6 мерная проба: Количество щебня (гравия), используемое для получения одного результата в одном испытании.
3.7 постоянная масса: Масса пробы, высушиваемой в сушильном шкафу при температуре (110±5)°С, различающаяся не более чем на 0,1% по результатам двух последних последовательно проводимых взвешиваний через промежутки времени, составляющие не менее 1 ч.
4 Метод испытания
Истинную плотность зерен щебня (гравия) определяют как отношение массы пробы материала в сухом состоянии к занимаемому им объему без пор и пустот.
Среднюю плотность зерен щебня (гравия) определяют как отношение массы пробы материала в сухом состоянии к занимаемому им объему.
Пористость щебня (гравия) определяют расчетным методом на основании предварительно установленных значений истинной и средней плотности.
Водопоглощение щебня (гравия) определяют путем сравнения массы пробы материала в насыщенном водой состоянии и после высушивания.
5 Требования безопасности, охраны окружающей среды
5.1 Содержание вредных веществ в воздухе лаборатории, образующихся при проведении испытаний, не должно превышать предельно допустимых концентраций по ГОСТ 12.1.005.
5.2 Помещение, в котором проводятся испытания щебня (гравия), должно быть оборудовано местной приточно-вытяжной и общеобменной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021.
5.3 Эксплуатацию электрических приборов проводят в соответствии с правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок, а также правилами электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.
5.4 Пожарная безопасность лабораторных помещений должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.004.
5.5 При работе со щебнем (гравием) необходимо соблюдать требования техники безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.1.007.
5.6 При работе с сушильным шкафом необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.1.004.
5.7 Персонал при работе со щебнем и гравием должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты:
- специальной одеждой (халат) по ГОСТ 12.4.131 или по ГОСТ 12.4.132, либо специальной одеждой (костюм) по ГОСТ 27575 или по ГОСТ 27574;
- перчатками или рукавицами по ГОСТ 28846.
5.8 Утилизацию материала, подвергнутого испытаниям, производят в соответствии с рекомендациями предприятия-изготовителя и действующим законодательством.
6 Требования к условиям испытания
При проведении испытания щебня (гравия) должны соблюдаться следующие условия для помещений:
Как определить пустотность щебня
Дороги автомобильные общего пользования
ЩЕБЕНЬ И ПЕСОК ШЛАКОВЫЕ
Определение насыпной плотности и пустотности
Automobile roads of general use. Slag rubble and sand. Determination of bulk density and voidness
* По данным официального сайта Росстандарт
ОКС 93.080.20. - Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения 2015-07-01
с правом досрочного применения
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Инновационный технический центр", Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 "Дорожное хозяйство"
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 июня 2014 г. N 45)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 февраля 2015 г. N 44-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32822-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Настоящий стандарт входит в группу межгосударственных стандартов, устанавливающих требования и методы испытаний для шлаковых щебня и песка.
Настоящий стандарт разработан в рамках реализации программы по разработке межгосударственных стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента (ТР ТС 014/2011 "Безопасность автомобильных дорог"), утвержденной решением Коллегии Евразийской экономической комиссии N 81 от 13.06.2012.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии, а также фосфорных шлаков, применяемые при строительстве, ремонте, капитальном ремонте, реконструкции и содержании автомобильных дорог общего пользования.
Настоящий стандарт устанавливает метод определения насыпной плотности и пустотности шлаковых щебня и песка.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения
ГОСТ 12.4.131-83 Халаты женские. Технические условия
ГОСТ 12.4.132-83 Халаты мужские. Технические условия
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования*
ГОСТ 32815-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень шлаковый. Определение средней плотности и водопоглощения
ГОСТ 32821-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Определение истинной плотности и пористости
ГОСТ 32826-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Технические требования
ГОСТ 32860-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Определение гранулометрического состава
ГОСТ 32862-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Отбор проб
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 32826, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 насыпная плотность: Масса единицы объема материала в насыпном (неуплотненном) состоянии.
3.2 пустотность: Отношение суммарного объема пустот в сыпучем материале ко всему объему, занимаемому этим материалом.
3.3 единичная проба: Проба шлакового щебня или песка, полученная методом сужения из лабораторной пробы и предназначенная для сокращения до требуемого количества мерных проб для проведения испытания.
3.4 мерная проба: Количество шлакового щебня или песка, используемое для получения одного результата в одном испытании.
3.5 постоянная масса: Масса пробы, высушиваемой в сушильном шкафу при температуре (110±5)°С, различающаяся не более чем на 0,1% по результатам двух последних последовательно проводимых взвешиваний через промежутки времени, составляющие не менее 1 ч.
4 Метод испытания
Насыпную плотность шлакового щебня определяют взвешиванием определенного объема щебня данной фракции (или смеси фракций), высушенного до постоянной массы.
Насыпную плотность шлакового песка определяют путем взвешивания его в мерных сосудах.
Пустотность шлакового щебня рассчитывают на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности.
Пустотность шлакового песка рассчитывают на основании предварительно установленных значений истинной плотности и насыпной плотности.
5 Требования безопасности и охраны окружающей среды
5.1 При работе со шлаковыми щебнем и песком необходимо соблюдать требования техники безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.1.007.
5.2 Шлаковые щебень и песок в соответствии с ГОСТ 12.1.044 относятся к негорючим веществам.
5.3 Персонал при работе со шлаковыми щебнем и песком должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты:
- специальная одежда (халат) по ГОСТ 12.4.131 или ГОСТ 12.4.132;
- перчатки или рукавицы по ГОСТ 28846.
5.4 При работе с сушильным шкафом необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, предусмотренные ГОСТ 12.1.004.
5.5 Утилизацию испытанного материала проводят в соответствии с рекомендациями предприятия-изготовителя и действующим законодательством.
6 Требования к условиям испытания
При проведении испытания шлаковых щебня и песка должны соблюдаться следующие условия для помещений:
- температура воздуха - (21±4)°С;
- относительная влажность воздуха - не более 80%.
Перед началом испытания щебень и песок должны иметь температуру, соответствующую температуре воздуха в помещении.
7 Определение насыпной плотности
7.1 Шлаковый щебень
7.1.1 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам
При проведении испытаний применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- сита с размером ячеек 4; 16; 31,5; 63 мм в соответствии со стандартом [1]*;
* См. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
- поддон и крышку для сит;
- сосуды мерные цилиндрические, отношение внутреннего диаметра которых к внутренней глубине должно составлять от 0,5 до 0,8 мм. Минимальный объем сосуда устанавливают в соответствии с таблицей 1.
5.2.4 Определение пустотности
Пустотность щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности щебня (гравия).
Пустотность щебня (гравия) V11, % по объему, определяют по формуле
, (5.4)
где н – насыпная плотность щебня (гравия), кг/м 3 ;
к – средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см 3 .
5.2.5 Определение зернового состава
Зерновой состав щебня (гравия) определяют путем рассева пробы на стандартном наборе сит с диаметром отверстии: 2,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 40.
Для испытания используют лабораторную пробу, высушенную до постоянной массы.
Пробу просеивают через сита с отверстиями указанных выше размеров, собранные последовательно в колонку, начиная снизу, с сита с отверстиями наименьшего размера, при этом толщина слоя щебня (гравия) на каждом из сит не должна превышать наибольшего размера зерен щебня (гравия).
Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при встряхивании сита в течении 1 мин через него проходило не более 0,1 % общей массы просеиваемой пробы.
По результатам просеивания определяют частный остаток на каждом сите аi,%, по формуле
, (5.5)
где mi – масса остатка на данном сите, г;
m – масса пробы, г.
Определяют полные остатки на каждом сите в процентах массы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий.
Результаты испытаний записывают в таблицу 5.2.
Размеры отверстий сит, мм
Остатки на ситах
По величине полных остатков на ситах определяют максимальный размер зерен д и минимальный размер d.
За Д принимают размер отверстий сита, полный остаток на котором составляет до 10 %.
За d принимают размер отверстий сита, полный остаток на котором составляет 90…100 %.
5.2.6 Определение прочности щебня по дробимости
Дробимость щебня (гравия) определяют по степени разрушения зерен при сжатии (раздавливании) в цилиндре.
При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, исходный материал рассеивают на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно. Щебень (гравий) фракции от 5 до 10, св. 10 до 20 или св. 20 до 40 мм просеивают через два сита с отверстиями, соответствующими наибольшей (D) и наименьшей (d) крупности испытываемой фракции. От остатков на сите с отверстиями размером, равным d, отбирают две аналитические пробы массой не менее 0,5 кг каждая при испытании в цилиндре диаметром 75 мм и не менее 4 кг – при испытании в цилиндре диаметром 150 мм. Щебень (гравий) крупнее 40 мм предварительно дробят и испытывают фракции св. 10 до 20 мм или св. 20 до 40 мм.
При определении марки щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 мм. Для приемочного контроля качества щебня (гравия) фракции от 5 до 10 мм и св. 10 до 20 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм.
Пробу щебня (гравия) насыпают в цилиндр с высоты 50 мм так, чтобы после разравнивания верхний уровень материала примерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра. Затем в цилиндр вставляют плунжер так, чтобы плита плунжера была на уровне верхнего края цилиндра. Если верх плиты на плунжере не совпадает с краем цилиндра, то удаляют или добавляют несколько зерен щебня (гравия). После этого цилиндр помещают на нижнюю плиту пресса.
Увеличивая силу нажатия пресса на 1 – 2 кН (100 – 200 кгс) в секунду, доводят ее при испытании щебня (гравия) в цилиндре диаметром 75 мм до 50 кН (5000 кгс), при испытании в цилиндре 150 мм – до 200 кН (20000кгс).
После сжатия испытываемую пробу высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем ее просеивают в зависимости от размера испытываемой фракции через сито с отверстиями размером:
1,25 мм – для щебня (гравия) размером фракции от 5 до 10 мм;
2,5 мм – то же св. 10 до 20 мм;
5,0 мм – » св. 20 до 40 мм.
Остаток щебня (гравия) на сите просеивания взвешивают.
Дробимость Др, %, определяют с точностью до 1 % по формуле
, (5.6)
где m – масса аналитической пробы щебня (гравия), г;
mi – масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня (гравия), г.
Определение средней плотности щебня
Истинная плотность щебня (гравия) определяется путем гидростатического взвешивания (рис. 1).
Рис. 1. Весы для гидростатического взвешивания1 — сетчатый (перфорированный) стакан; 2 — сосуд со сливом для воды; 3 — стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана в воде; 4 — разновесы
Насыщенный водой щебень, после двухчасового выдерживания в воде при температуре (202)°С, вытирается влажной тканью и сразу взвешивается, сначала на технических, а затем на гидростатических весах. Разность массы навески щебня в насыщенном состоянии на воздухе и воде даем объем навески.
Истинная плотность m вычисляется по формуле:
, г/см 3
где т — масса пробы в сухом состоянии, г;
т1 — масса пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;
т2 — масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г;
в — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см 3 .
Определение насыпной плотности
Высушенный до постоянной массы испытуемый щебень насыпается металлическим совком с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр емкостью 5 л до образования над верхом сосуда конуса из щебня. Излишек срезается стальной линейкой вровень с краями, и цилиндр со щебнем взвешивается на технических весах.
Насыпная плотность щебня нвычисляется по формуле:
, г/см 3 ,
где m 1 — масса мерного цилиндра с заполнителем, кг;
m1 — масса мерного цилиндра, кг;
V — объем мерного цилиндра, м 3 .
Определение пустотности щебня
Пустотность щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности щебня (гравия).
Пустотность щебня (гравия) Vп, % по объему, определяют по формуле:
, %
где н — насыпная плотность щебня (гравия), кг/м 3 ;
к — средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см 3 .
Определение влажности щебня
Влажность щебня (гравия) определяют путем сравнения массы пробы во влажном состоянии и после высушивания.
Для определения влажности щебня берется 1 кг испытуемого материала в состоянии естественной влажности. После этого щебень высушивается в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре (1055)°С.
Влажность щебня Wв % по массе вычисляется по формуле:
%
где W— влажность щебня, %;
m1— масса пробы в состоянии естественной влажности, г;
m2— масса пробы в сухом состоянии, г.
Определение содержания в щебне пылевидных и глинистых частиц
От средней пробы исследуемого щебня отбирается 5 кг высушенного щебня, который помещается в сосуд для отмучивания (рис. 2). Сущность метода состоит в том, что указанные частицы (размер частиц менее 0,05 мм), будучи взмучены вместе с щебнем в воде, осаждаются значительно медленнее зерен щебня и легко могут быть от него отделены.
Рис. 2. Сосуд для отмучивания щебня
Отвешивают 1000 г щебня и высыпают в сосуд для отмучивания. Пробу щебня (гравия) помещают в сосуд для отмучивания заливают водой несколько выше уровня щебня и оставляют в таком состоянии до полного размокания глинистой пленки (определяется визуально) на зернах щебня (гравия) или комков глины, если они имеются в пробе.
После этого в сосуд со щебнем (гравием) доливают воду в таком количестве, чтобы высота слоя воды над щебнем была 200 мм; содержимое сосуда перемешивают деревянной мешалкой и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают полученную суспензию. При сливе суспензии необходимо оставлять слой ее над щебнем (гравием) высотой не менее 30 мм.
Затем щебень (гравий) вновь заливают водой до указанного выше уровня. Промывку щебня (гравия) в указанной последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки не будет оставаться прозрачной.
Воду в сосуд для отмучивания щебня (гравия) наливают до верхнего сливного отверстия. Суспензию сливают через два нижних отверстия.
Промытая проба высушивается до постоянной массы и вычисляется суммарное содержание в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц с точностью до 0,1 % по формуле:
3. Определение насыпной плотности щебня (гравия)
Для определения насыпной плотности щебня (гравия) берут среднюю пробу щебня (гравия) в зависимости от размера зерен в следующих количествах, кг: до 10 мм ─ 15, до 20 мм ─ 30, до 40 мм ─ 60, 80 мм и более ─ 150.
Пробу заполнителя высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу и укладывают в мерный цилиндр с высоты 10 см до образования конуса на поверхности сосуда. Затем срезают излишек заполнителя без уплотнения и взвешивают.
Вместимость мерного цилиндра выбирают в зависимости от крупности заполнителя следующим образом (табл. 3.6).
Таблица 3.6. Вместимость мерных сосудов в зависимости от размера зерен заполнителя
Наибольший размер зерен
щебня (гравия), мм
Вместимость мерного цилиндра, дм 3
Насыпную плотность щебня (гравия) вычисляют с округлением до 10 кг/м 3 по формуле (3.1).
Насыпную плотность щебня (гравия) вычисляют как среднее арифметическое из результатов двух определений.
Результаты опытов заносят в табл.3.7.
Таблица 3.7. Результаты определения насыпной плотности и пустотности щебня (гравия)
Масса мерного цилиндра, кг
Масса мерного цилиндра с песком, кг
Насыпная плотность, кг/м 3
Среднее значение насыпной плотности, кг/м 3
Пустотность щебня (гравия), %
4. Определение пустотности и пористости зерен щебня (гравия)
Отношение объема межзерновых пустот щебня (гравия) к его полному объему, выраженное в процентах, означает пустотностьзаполнителя и вычисляется с округлением до 0,1% на основании предварительно найденных значений средней плотности зерен щебня (гравия) и его насыпной плотности по формуле
, (3.7)
где ─ пустотность щебня (гравия), %;─ насыпная плотность щебня (гравия), кг/м 3 ;о ─ средняя плотность зерна щебня (гравия), г/см 3 .
Результаты опытов заносят в табл.3.7.
5. Определение зернового состава щебня (гравия)
Массу пробы щебня (гравия), необходимую для определения зернового состава, определяют по таблице 3.8.
Таблица 3.8. Масса пробы щебня (гравия) для определения зернового состава
Наибольший размер зерен
щебня (гравия), мм
Вместимость мерного цилиндра, дм 3
Взвешенную пробу просеивают через стандартный набор сит с размерами ячейки 3 (5); 10; 15; 20; 25; 40; 80 мм и одновременно промывают до полного удаления с их поверхности пленок глины и пыли. Если на поверхности зерен имеются пленки засохшей глины, пробу сначала смачивают в воде и вместе с водой высыпают на верхнее сито. При отсутствии в щебне (гравии) глинистых и пылевидных примесей зерновой состав может быть определен без промывки, путем высушивания до постоянной массы с последующим просеиванием. При просеивании необходимо следить за тем, чтобы толщина прослойки щебня (гравия) на ситах не превышала наибольшего размера зерен.
Затем остатки на ситах высушивают до постоянной массы и вычисляют их суммарное количество
, (3.8)
где ─ массы сухих остатков на соответствующих ситах, г.
При наличии остатка на сите с размером ячейки 80 мм, путем пропускания зерен этого остатка через круглый проволочный калибр, находят предельный размер зерен щебня (гравия).
По результатам опыта вычисляют частные и полные остатки. Результаты опытов заносят в табл.3.9.
Таблица 3.9. Результаты определения зернового состава щебня (гравия)
Размеры отверстий сит, мм
Остаток на данном сите, г
Частный остаток на данном сите, %
Полный остаток на данном сите, %
Затем строят кривую просеивания щебня (гравия). На оси абсцисс откладывают размеры ячеек сит, на оси ординат ─ полные остатки на ситах. Если имеется остаток на сите размером ячейки 70 мм, то на оси абсцисс обозначается также предельный размер зерен, определенный с помощью калибра. При построении кривой просеивания имеется в виду, что нулевое значение на оси ординат соответствует размеру ячейки сита, на котором полный остаток составляет 0% (либо предельному размеру зерен, определенному калибром), а 100% ─ размеру ячейки сита 3 (5) мм.
С помощью этой кривой можно определить наибольшую и наименьшую крупность зерен заполнителя. Размер ячейки сита, на котором полный остаток составляет 5 %, выражает наибольшую крупность зерен, а 95 % ─наименьшую крупность зерен . Для этого в точках, соответствующих 5% и 95 % на оси ординат, проводят параллели к оси абсцисс до пересечения с кривой просеивания и в точках пересечения проводят перпендикулярные линии к оси абсцисс. Точки пересечения этих перпендикуляров с осью абсцисс обозначают наибольшую и наименьшую крупность зерен щебня (гравия). При этом цифры, взятые в точках пересечения на оси абсцисс, округляются в большую сторону до ближайшего размера ячейки стандартных сит.
Для характеристики зернового состава щебня (гравия) берут высушенную до постоянной массы пробу в количестве, зависящем от наибольшей крупности (см. табл.3.8). Пробу заполнителя просеивают через сита с размерами ячейки:.
Если в лаборатории отсутствуют сита размерами ячейки и, то допускается использование сит с близкими размерами ячейки.
Затем рассчитывают полные остатки на ситах, строят график зернового состава и проверяют его соответствие ГОСТу (см. рис.3.2).
Контрольные вопросы
1. Какие основные компоненты входят в состав тяжелого бетона и какова их роль?
2. По каким показателям оценивают качество песка как мелкого заполнителя для бетона?
3. По каким показателям оценивают качество крупного заполнителя бетонов?
4. Как определяют насыпную плотность мелкого и крупного заполнителей бетонов?
5. Какие экспериментальные данные необходимы для оценки зернового состава заполнителей бетона?
6. Как рассчитывают модуль крупности и строят кривую просеивания песка?
7. Как определяют наименьшую и наибольшую крупность и строят график зернового состава щебня (гравия)?
Практическая работа №3
Расчет зернового состава заполнителей для тяжелого бетона
Важнейшим качественным показателем заполнителей является их зерновой или гранулометрический состав. При оптимальном зерновом составе мелкие зерна заполнителя занимают пустоты между крупными зернами. Таким образом, смесь крупного и мелкого заполнителей будет иметь высокую плотность с минимальным объемом межзерновых пустот, которые заполняются после твердения цементным камнем, склеивающим отдельные зерна заполнителей в монолитный конгломерат.
Для оценки пригодности заполнителей по зерновому составу производят рассев мелкого и крупного заполнителя на стандартном наборе сит, рассчитывают характеристики зернового состава и строят соответствующие графики. На основании графика зернового состава делают выводы о пригодности данного песка в качестве мелкого заполнителя, а данного щебня или гравия – в качестве крупного заполнителя для бетона.
Ниже приведены примеры расчета и построения графиков зернового состава песка и щебня (гравия).
Задание 1.При рассеве песка на стандартном наборе сит получились следующие остатки (см. таблицу). Необходимо вычислить частные, полные остатки, построить график зернового состава песка, определить модуль крупности песка и дать заключение о пригодности песка как мелкого заполнителя для тяжелого бетона.
Лещадность щебня
Добыча и производство
Добыча сырья для производства щебня осуществляется в карьерах, открытым способом. Работы включают очистку территории, вскрышивание и разрушение породы, которое выполняется в соответствии с несколькими технологиями и с использованием различного оборудования. Процесс производства щебня включает транспортировку, подачу сырья для дробления, сортировку (грохочение), а также фасовку и доставку продукции в места продаж.
Взрывной способ добычи – самый быстрый и дешевый. Фото Грунтовозов
Исходным сырьем для изготовления материала могут служить не только горные породы, а иногда и минералы (как в случае с кварцевым щебнем), но и строительные отходы (вторичный), шлаки от металлургической промышленности (шлаковый), современное сырье с уникальными свойствами (пеностекольный). Для производства данных материалов не требуется добыча исходного сырья.
Справка. Характеристики исходного сырья, технологии добычи и производства влияют на свойства готового материала, в том числе, и на лещадность.Что это такое
Гранитный щебень. Фото Грунтовозов
Данные нестандартные по форме частицы именуют лещадными. Их размер и форма не соответствуют требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Но в любой фракции щебня присутствуют лещадные частицы. Так как раздробить каменную породу на зерна одинаковых размеров и формы не представляется возможным. Обусловлено это несовершенством оборудования для добычи и производства, а также различными свойствами пород. Наиболее качественный по лещадности щебень получается путем измельчения гранита и диабаза.
От процента лещадных частиц в массе зависит качество щебня. В соответствии с лещадностью, процентом нестандартных зерен, различают пять групп, которые иногда называют категориями.
Группы, категории по лешадности: 1, 2, 4 и прочие, сферы применения
Кубовидный щебень уплотняется лучше лещадного. Фото Грунтовозов
1) Первая группа (кубовидная). Содержание зерен нестандартной формы не превышает 10%. Материалам данной группы присущи наилучшие характеристики, т.е этот щебень наиболее качественный, а, соответственно, и качественный. Щебень подходит для решения наиболее сложных задач: проведение тяжелых строительных работ и сооружения дорог, производство железобетонных изделий, изготовление бетона, который должен отвечать наивысшим эксплуатационным характеристикам, для применения его при возведении мостов, плотин, высотных зданий, энергоблоков для АЭС и других ответственных конструкций.
2) Вторая группа (улучшенная). Содержание лещадных зерен составляет от 10 до 15%. Щебень данной группы обладает высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет использовать его для решения широкого спектра задач в различных сферах, в частности, производство бетона, железобетонных изделий и асфальта, возведение фундаментов. Высокий коэффициент износостойкости и прочности щебня первой и второй групп позволяет использовать для обустройства парковок для автомобилей.
3) Третья группа (нормальная). Содержание нестандартных зерен составляет от 15 до 25%. Щебень данной группы отлично подходит для отсыпки площадок, используется для производства стекла, возможно применение в качестве наполнителя для бетона. Но существуют некоторые оговорки. Высокое содержание лещадных зерен не обеспечивает хорошего сцепления, что в итоге увеличивает расход цемента. При строительстве дорожных полотен щебень данной группы будет образовывать достаточно значительное количество воздушных пустот и в результате плохо поддаваться уплотнению. Поэтому рекомендуется использовать материал только при устройстве нижних слоев дорожного покрытия с последующей расклинцовкой щебнем с более низким показателем лещадности.
Щебень с высокой лещадностью используется для отсыпки придомовых территорий. Фото Грунтовозов
5) Пятая группа (обычная). Содержание лещадных зерен варьируется в пределах от 35 до 50%. Этот щебень отличает невысокое качество, пользуется продукт малым спросом, на рынке встречается нечасто. Поэтому находит применение он при обустройстве грунтовых дорог, не рассчитанных на значительные нагрузки, для устройства площадок для передвижения строительной техники, обустройстве территорий.
Как определяется, формулы для расчета
Процент содержания лещадных зерен возможно определить, посчитать самостоятельно, последовательность действий следующая. Показатель рассчитывается отдельно для каждой определенной фракции. Поэтому на первом этапе следует отобрать фракции, из которых затем отделить лещадные зерна. Для определения неформатности используется штангенциркуль или специальный шаблон, с помощью которого возможно получить более точный результат.
Полученный результат необходимо соотнести с представленными ранее процентными данными всех групп и определить к какой категории относится проверяемый образец.
Пустотность
Классификация щебня на отдельные группы по лещадности позволяет верно определить предназначение материала. Для производства бетона необходимо использовать щебень первой или второй групп. Обусловлено это тем, что большое количество лещадных зерен снижает прочность бетонных конструкций, так как:
- фракции неправильной формы более хрупкие и могут разрушаться при нагрузках;
- между лещадными зернами образуются пустоты, которые необходимо заполнять бОльшим объемом связующего вещества.
Таким образом, чем выше лещадность, тем выше пустотность. А высокая пустотность приводит к увеличению насыпной массы щебня, снижению прочности бетона, а также расходу цемента или другого связующего вещества и дополнительного заполнителя (песок, отсев), что приводит к росту затрат. Поэтому рекомендуется выбирать и покупать качественный щебень с низкой лещадностью. Также во избежания данных проблем рекомендуется использовать расклинцовку, т.е послойное устройство покрытий.
Виды, состав
Фракции мраморного щебня. Фото Петрович
Щебню различных видов присущ целый перечень характеристик, но показатели их различаются. Наилучшими свойствами, что касается и лещадности, обладает гранитный щебень. Неплохими эксплуатационными характеристиками и доступной стоимостью обладает гравийный щебень. Повышенный интерес пользователей Интернета вызывают и другие виды щебня:
Свойства материалов представлены в соответствующих публикациях. При выборе щебня следует помнить, что важно учитывать не только лещадность, но и другие характеристики. Не следует забывать и различиях в составе.
Прочие характеристики
При выборе щебня для выполнения дорожных и строительных работ необходимо ориентироваться не только на лещадность, но и на прочность и морозостойкость. Не стоит забывать и о прочих, играющих также немаловажную роль параметрах:
- адгезия;
- влагоотдача;
- водопоглощение;
- водостойкость; : истинная и в большей мере насыпная, которая фактически является удельным весом одного кубического метра материала;
- радиоактивность;
- содержание зерен слабых пород;
- содержание пылевидных и глинистых частиц.
Только анализ всех характеристик и грамотный выбор материала обеспечивает получение надежных конструкций и качественное выполнение работ.
Где купить
Приобрести оптом и в розницу щебень различных видов и категорий возможно у сотрудников производителей и поставщиков, некоторые представлены в соответствующем разделе нашего сайта.
Читайте также: