Определение истинной плотности зерен щебня (гравия)

Лабораторная работа № 3

ТЕМА: «ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА.

КРУПНЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ»

Крупными называются заполнители, размеры зерен которых превышают 5 мм.

Допускается относить к крупному заполнителю фракцию 3 мм.

Отметим, что экономически выгоднее применять более крупный заполнитель, т.к. он дешевле мелкого и уменьшается расход цемента. Но верхний предел крупности заполнителей ограничивается условиями применения бетона. Он не должен превышать ³/₄ расстояния между стержнями арматуры в железобетонной конструкции, 1/3 толщины защитного слоя, 1/4 наименьшего размера сечения элементов, формуемых в вертикальном положении, или 1/2 в горизонтальном, т.е. для одной и той же конструкции крупность заполнителя может быть различной в зависимости от технологии бетонировании.

Виды крупного заполнителя. По насыпной плотности р_н крупные заполнители подразделяются на тяжелые (не ниже 1000 кг/м³) и легкие (до 1000 кг/м³), по структуре – на плотные (пористость менее 10 %) и пористые (пористость не менее 10 %).

На основе тяжелых заполнителей получают в основном плотные тяжелые бетоны, на легких – легкие. Исключение составляет крупнопористый легкий бетон, который можно получить на основе как легких, так и тяжелых заполнителей.

Для получения специальных особо тяжелых бетонов, используемых для защиты от ионизирующего гамма-излучения, применяют соответствующие особо тяжелые заполнители из барита BaS0₄ и железных руд, чугунную дробь, металлолом.

Существует также щебень и гравий для балластного слоя железнодорожного пути и декоративный щебень.

По форме зерен различают гравий, щебень обычный и кубовидный. Форму зерен щебня и гравия характеризуют содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы.

Гравий – неорганический сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм окатанной, округлой формы.

Щебень обычный– материал, получаемый дроблением плотных горных пород, состоящий из зерен угловатой остроугольной формы.

Щебень кубовидный – материал с околотой поверхностью зерен, приближающихся к форме призмы или многогранника, толщина и ширина которых меньше длины не более чем в 2 раза.

Кубовидный щебень из плотных горных пород получают на специальных дробильно-сортировочных установках.

Щебень из плотных горных пород получают дроблением различных горных пород (кварцита, мрамора, диорита, диабаза, гранита, плотных карбонатных пород (известняка, доломита) или крупных фракций гравия и валунов) в дробилках с последующим рассевом на требуемые фракции.

Зерна щебня остроугольной формы, поверхность их шероховата, в связи с чем щебень хорошо сцепляется с цементно-песчаным раствором.

Гравий природный из горных пород – сыпучий строительный материал, получаемый рассевом природных песчано-гравийных смесей, относящихся к обломочным осадочным горным породам.

Наряду с горным (овражным) гравий может быть речным и морским. Горный гравий имеет шероховатые поверхности и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зерна его имеют гладкую поверхность, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. В случае чрезмерной засоренности пылевидными или глинистыми примесями гравий промывают водой.

Смеси зерен щебня различных размеров подвергают рассеву на отдельные фракции. Отсеянные частицы размером менее 3 мм используют в качестве мелкого заполнителя.

Требования к свойствам плотного крупного заполнителя предъявляются ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия», а сами свойства – по ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний»

Физико-механические испытания проводят с использованием пробы – определенного количества материала, отобранного от партии горной породы, щебня (гравия).

Пробы отбирают с целью проведения приемочного контроля на предприятии (карьере)-изготовителе, входного контроля на предприятии-потребителе, а также для определения свойств горных пород и получаемых из них щебня и гравия при геологической разведке.

Пробы различают на точечную (берется единовременно из установленных нормативными документами мест партии материала), объединенную (состоит из точечных проб и характеризует партию материала в целом), лабораторную (приготовленная из объединенной пробы и предназначенная для всех лабораторных испытаний) и аналитическую (приготовленная из лабораторной пробы и предназначенная для одного или нескольких видов испытаний). Ниже в описании методов определения свойств материала подразумевается аналитическая проба.

ПРОВЕДЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Общие положения

1. Пробы взвешивают с погрешностью до 0,1 % массы.

2. Пробы, образцы и навески в воздушно-сухом состоянии (состоянии естественной влажности) высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105±5) °С до тех пор, пока разница между результатами двух последовательных взвешиваний будет не более 0,1 % массы навески.

Каждое последующее взвешивание проводят после высушивания в течение не менее 1 ч и охлаждения не менее 45 мин.

3. Линейные размеры образцов горной породы измеряют штангенциркулем с погрешностью до 0,1 мм.

4 Результаты испытаний рассчитывают с точностью до второго знака после запятой, если не даны другие указания относительно точности вычисления.

5. Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (20±5) °С. Перед началом испытания горная порода, щебень (гравий) и вода должны иметь температуру, соответствующую температуре воздуха в помещении.

6. Воду для проведения испытаний применяют по ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия».

7. Применяемые для испытаний средства измерений и испытательное оборудование, в том числе импортного производства, должны быть поверены, откалиброваны и аттестованы, а нестандартные средства контроля должны пройти метрологическую аттестацию.

8. При определении показателей качества смеси фракций испытывают отдельно каждую фракцию и определяют средневзвешенное значение определяемого показателя в соответствии с содержанием фракции в смеси по формуле

, (3.1а)