RSS

Городской портал госуслуг
 

Лабораторные испытания щебня. Методы «Лос-Анжелес» и «микро-Деваль»

11:13 19.03.2018

С 1 июня 2016 года в нашей стране, в качестве национальных стандартов Российской Федерации, введены в действие «с правом досрочного применения» межгосударственные стандарты на «дорожно-строительные материалы» (код классификатора стандартов 93.080.20), разработанные в соответствии с требованиями Технического Регламента Таможенного Союза ТР ТС 014/2011 «Безопасность автомобильных дорог».

В отличие от продолжающих ныне действовать стандартов на щебень «для строительных работ» (код классификатора стандартов 91.100 «Строительные материалы»), регулирующих проведение испытаний так же и для «дорожных работ» [1,2], новые щебёночные стандарты имеют несколько принципиальных изменений. Например, применены иные размеры ячеек сит для определения гранулометрического состава (4 мм; 5,6 мм; 8 мм; 11,2 мм; 16 мм; 22,4 мм; 31,5 мм; 45 мм; 63 мм) [3].

Данная же статья посвящена в первую очередь изменениям «основных технических требований» к прочности щебня.

В отличие от европейской практики замены определения прочности щебня по дробимости в цилиндре под прессом на определение прочности на износ в «Лос-Анджелесском барабане» [4],
01.jpg02.jpg

в рассматриваемых новых стандартах в «основных технических требованиях» сохранено соответствие одной из шести марок по дробимости, зато исключено соответствие одной из четырёх марок по истираемости.

При этом введено соответствие одной из шести марок по сопротивлению дроблению и износу (износостойкости), определённой в «установке Лос-Анжелес» [5], а так же «дополнительные технические требования» по соответствию одной из шести марок по сопротивлению истираемости по показателю микро-Деваль (абразивному изнашиванию) [6].

Основные особенности данных испытаний мы и рассмотрим ниже.

1.Подготовка к испытаниям

Для проведения испытаний лабораторную пробу щебня (гравия) сокращают до единичной пробы массой не менее 15 кг (при определении сопротивления дроблению и износу), или – не менее 3 кг (при определении сопротивления истираемости по показателю микро-Деваль). Рекомендуется фракция из зерен крупностью от 10 до 14 мм, но, при необходимости, можно использовать альтернативные узкие фракции (4,0-6,3 мм, 6,3-10,0 мм, 8,0-11,2 мм, 11,2-16,0 мм, а так же 4,0-8,0 мм - только для Лос-Анджелесского барабана).

Подготовленную единичную пробу щебня (гравия) промывают под струей воды и высушивают в сушильном шкафу при температуре 110±5°С до постоянной массы, после чего просеивают по ГОСТ 33029 через сита с размером ячеек 10; 11,2 (или 12,5) и 14 мм [7].

Из просеянной единичной пробы готовят мерную пробу, в состав которой должно входить от 30% до 40% зерен крупнее 12,5 мм или от 60% до 70% зерен крупнее 11,2 мм. Масса пробы должна составлять 5 кг (±10 г) - при определении сопротивления дроблению и износу, или 0,5 кг (±5 г) - при определении сопротивления истираемости по показателю микро-Деваль.

2.Проведение испытаний

2.1 Определение сопротивления дроблению и износу

Метод подобен, но не тождественен определению истираемости в полочном барабане по ГОСТ 8269.0-97, применяемому в настоящее время.

Например, полочный барабан, соответствующий требованиям ГОСТ 8269.0-97, будет соответствовать требованиям ГОСТ 33049-2014 по геометрическим размерам барабана и шаров, весу шаров, частоте вращения барабана и, для фракций с размером зёрен менее 20 мм, количеству оборотов (500).

03.jpg04.jpg

При этом «установки Лос-Анжелес», в связи с более широкими допусками на геометрические параметры, не всегда будут соответствовать требованиям ГОСТ 8269.0-97, а ГОСТ 33049-2014 не предполагает испытаний щебня с размером зёрен более 20 мм с удвоенным количеством оборотов (1000).

Порядок проведения испытаний, также, в основном, аналогичен. Приготовленную мерную пробу загружают, вслед за 11 стальными шарами общей массой от 4690 до 4860 г, в чистый полочный барабан, закрывают его крышку и запускают со скоростью 30-33 об/мин.

После совершения 500 оборотов барабан останавливают, открывают крышку и, избегая потери материала, высыпают содержимое барабана в металлический поддон, расположенный под полочным барабаном.

Отделив стальные шары, щебень (гравий) промывают через сита с размером ячеек 1,6 и 8 мм, удаляя частицы размером менее 1,6 мм.

Остатки на ситах объединяют, высушивают в сушильном шкафу при температуре 110±5°С до постоянной массы и взвешивают.

Значение показателя сопротивления дроблению и износу щебня (гравия) И, %, рассчитывают с точностью до первого знака после запятой по формуле

,

где М1 - масса мерной пробы щебня (гравия) до испытания, г;

М2- объединенная масса остатков на сите с размером ячеек 1,6 мм и 8 мм, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений. Расхождение результатов двух параллельных испытаний не должно превышать 2%, в противном случае испытание необходимо повторить.

2.2. Определение сопротивления истираемости

по показателю микро-Деваль

Особенность метода заключается в определении потери массы пробы щебня (гравия), возникающей в процессе трения зерен материала и стальных шаров в водной среде в «установке микро-Деваль».

05.jpg06.jpg

Приготовленную мерную пробу, соединённую со стальными шарами (общей массой 5 кг ± 5 г), загружают в барабан. Затем, с помощью мерного цилиндра, в барабан наливают 2,50±0,05 л воды, закрывают крышкой, устанавливают в испытательную установку и приводят во вращение со скоростью 100±5 об/мин.

После совершения 12000±10 оборотов останавливают машину, открывают крышку и, избегая потери материала, переносят содержимое барабана в емкость. Затем барабан очищают, извлекают все мелкие частицы и переносят в ту же емкость.

Убрав из щебня стальные шары, промывают его через сита с размером ячеек 1,6 и 8 мм, удаляя частицы размером менее 1,6 мм.

Остатки на ситах объединяют, высушивают в сушильном шкафу при температуре 110±5°С до постоянной массы и взвешивают.

Истираемость щебня (гравия) по показателю микро-Деваль, МД, %, для каждой отдельной мерной пробы рассчитывается по формуле

,

где М1- масса мерной пробы щебня (гравия) до испытания, г;

М2- объединенная масса остатков на сите с размером ячеек 1,6 мм и 8 мм, г, высушенная до постоянной массы.

Результат испытания рассчитывают с точностью до первого знака после запятой. За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений. Расхождение результатов двух параллельных испытаний не должно превышать 1%, в противном случае испытание необходимо повторить.

Резюмируя, можно отметить, что новые методы испытаний щебня не вызовут серьезных технических сложностей при их освоении, потому, что основаны на тех же принципах, что и применяемые в настоящее время.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1) ГОСТ 8267-93. «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»;

2) ГОСТ 8269.0-97. «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний»;

3) ГОСТ 32703-2014. «Щебень и гравий из горных пород. Технические требования»;

4) Г.И. ЕВГЕНЬЕВ, канд. техн. наук, А.Г. ЕВГЕНЬЕВА, инженер, «Щебень по европейским стандартам», «Строительные материалы» 2008, №5;

5) ГОСТ 33049-2014. «Щебень и гравий из горных пород. Определение сопротивления дроблению и износу»;

6) ГОСТ 33024-2014. «Щебень и гравий из горных пород. Определение сопротивления истираемости по показателю микро-Деваль»;

7) ГОСТ 33029-2014. «Щебень и гравий из горных пород. Определение гранулометрического состава».

Ведущий инженер ЛИКСДОиГ П.М. Мамаев