Подбор и контроль качества сырья

Оценка заполнителей для производства строительных работ.

Заполнители - природные или искусственные материалы в виде зерен различного размера. Заполнитель должен иметь определенный зерновой состав. Это диктуется необходимостью максимального заполнения состава бетона зернами заполнителя. Обязательное требование ко всем заполнителям - отсутствие вредного влияния на процесс твердения вяжущего, а также на прочность и долговечность бетона и растворов. С этой целью определяют прочность, морозостойкость, стойкость к различным химическим и физическим воздействиям заполнителей, их минеральный состав, характер формы зерен и т.п., а также наличие в заполнителе вредных примесей (глинистых, пылевидных, органических и др.).

Мелкий заполнитель (песок). Определение истинной плотности производят пикнометрическим методом или с помощью прибора Ле Шателье. Определение насыпной плотности песка в стандартном неуплотненном состоянии. Для определения влажности пробу песка насыпают в противень и сразу взвешивают. Затем песок высушивают до постоянной массы. Определение зернового состава. Зерновым составом сыпучего материала называют выраженное в процентах или частях содержание в этом материале зерен определенного размера (фракций). Зерновой состав определяют просеиванием материала через набор сит, установленный стандартом на этот материал. Модуль крупности песка рассчитывают на основании данных его зернового состава как сумму полных остатков на ситах. Содержание вредных примесей. К вредным примесям относятся пылевидные, глинистые, илистые, органические и глина в комках. Содержание в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц определяют отмучиванием или пипеточным методом. Сущность метода отмучивания состоит в многократной промывке песка от примесей и сравнении первоначальной массы песка с массой его после промывки. Пипеточный метод состоит в следующем. Навеску песка отмывают от глины определенным количеством воды. Из получившейся водной суспензии пипеткой отбирают небольшую пробу, которая выпаривается. После выпаривания определяют массу сухого остатка (пыль, глина), по которой рассчитывают содержание примесей в песке. Определение содержания глины в комках. Каждую навеску песка высыпают тонким слоем на стекло или металлический лист и увлажняют. Из навески стальной иглой выделяют комки глины, отличающиеся от зерен песка вязкостью, если необходимо, используют для этого лупу. Выделенные комки глины и зерна песка высушивают раздельно до постоянной массы и взвешивают. Для определения содержания органических примесей используют колористический метод. Для этого обрабатывают песок раствором щелочи. Органические примеси окрашивают раствор щелочи в желто-коричневый цвет, причем, чем больше их, тем интенсивнее окрашивание.

Крупный заполнитель (гравий и щебень). Для определения плотности зерен пробу, приготовленную определенным образом, измельчают в порошок в чугунной или фарфоровой ступке, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе. Также можно измерить с помощью прибора Ле Шателье. Определение плотности зерен щебня (гравия) путем гидравлического взвешивание пробы. Определение насыпной плотности и определение насыпной плотности в естественном состоянии выполняют аналогично определение насыпной плотности песка. Определение межзерновой пустотности крупного заполнителя. Для определения влажности отобранную пробу сразу же высыпают в металлический противень и взвешивают. Затем пробу высушивают до постоянной массы и снова взвешивают. Определение водопоглощения крупного заполнителя. Пробу выдерживают в воде некоторое время, после чего заполнитель вынимают из сосуда, удаляют воду с поверхности зерен мягкой тканью и взвешивают. Для определения зернового состава крупного заполнителя пробу одновременно или частями просеивают через сито. Пробу сильно загрязненного крупного заполнителя при наличии на его зернах высохшей глинистой пленки предварительно размачивают в воде, сливая ее затем на верхнее сито набора вместе с заполнителем и осадком глины. Определение содержания в крупном заполнителе пылевидных, илистых и глинистых частиц, так же как и для мелкого заполнителя, производят отмучиванием или пипеточным методом. Механические свойства (прочность, износостойкость) крупного заполнителя оценивают как испытанием самого заполнителя, так и тех горных пород, из которых он получен. Определение дробимости гравия при сжатии в цилиндре дает косвенную оценку прочности зерен заполнителя. Сущность этого испытания состоит в том, что пробу зерен заполнителя одного размера сжимают с необходимым усилием в толстостенном стальном цилиндре, а затем определяют, какая часть зерен при этом раздробилась. Истираемость крупного заполнителя определяют в полочном барабане вместе с чугунными или стальными шарами на пробах щебня (гравия), разделенного на фракции. Морозостойкость крупного заполнителя определяют двумя методами: непосредственным попеременным замораживанием и оттаиванием навески испытуемого материала, предварительно насыщенного водой, и ускоренным, основанным на насыщении зерен заполнителя раствором сернокислотного натрия с последующим высушиванием.

Пористые заполнители используются для изготовления легких бетонов и теплоизоляционных материалов, то есть чем легче заполнитель, тем выше его качество. За марку пористых заполнителей понимают их насыпную плотность. Насыпную плотность пористых заполнителей определяют аналогично определению насыпной плотности плотных заполнителей. Среднюю плотность зерен пористого заполнителя определяют методом гидростатического взвешивания раздельно для каждой фракции заполнителя. Объем межзерновых пустот в крупном заполнителе определяют расчетным путем по предварительно установленной насыпной плотности заполнителя в сухом состоянии и средней плотности зерен заполнителя. Истинную плотность зерен заполнителя определяют пикнометрическим методом. Пористость зерен крупного заполнителя определяют расчетным путем по предварительно установленным истинной плотности зерен и их средней плотности. Для измерения влажного пористого заполнителя, навеску всыпают в заранее взвешенный мерный сосуд и взвешивают вместе с сосудом, а затем высушивают до постоянной массы. Зерновой состав определяют на стандартной наборе сит просеиванием заполнителя через него. Прочность крупного пористого заполнителя определяют при сдавливании зерен отдельных фракций в стальном составном цилиндре. Коэффициент размягчения крупного заполнителя вычисляют как отношение прочности при сдавливании заполнителя в насыщенном водой состоянии к его прочности в сухом состоянии. В пористых заполнителях могут содержаться химически нестойкие и растворимые в воде вещества и органические примеси, выщелачиваемые цементным тестом. Для определения потери массы при прокатывании подготовленную навеску порошка заполнителя помещают в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель и взвешивают на технических весах. После прокаливания тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Потерю массы при кипячении определяют на пробе фракции крупного заполнителя, предварительно взвесив ее.