Испытание щебня

Методы испытания щебня предполагают проверку многих параметров, выполняются в строгом соответствии с существующими нормами и установленными параметрами. Виды исследований напрямую зависят от сферы и специфики последующего применения образцов.

К примеру, щебенка для отсыпки дорожных оснований должна иметь высокую степень лещадности. Это свойство обеспечит оптимальный дренаж, и твердое покрытие прослужит дольше. И, напротив, для бетонного наполнения применяется щебень с малым уровнем лещадности и высокой морозостойкостью.

Анализ материалов представляет собой работу со следующими особенностями:

  • прочность (демонстрирует способность материалов оказывать сопротивление стандартным нагрузкам, которые возникают в процессе эксплуатации объекта);
  • лещадность (лещадью принято называть фрагменты, толщина или ширина которых в несколько раз меньше длины. Таким образом, определение лещадности позволяет выявить возможность максимального уплотнения и трамбовки наполнителя);
  • зерновой состав (обозначает размер элементов, присутствующих в составе. Это помогает наиболее точно указать сферу последующего применения материалов);
  • морозостойкость (особенность, характеризующая возможность щебня выдержать несколько циклов замерзания и оттаивания без появления разрушений).

8269.0-97 — ГОСТ «Испытания щебня» предполагает точное соответствие и не допускает отклонений. Так, предприятие-изготовитель обязано прилагать к каждой партии товаров обширный перечень данных. В них входят адресная информация, данные о перевозчике и номера накладных, а также результаты исследований по многим параметрам:

  • зерновой состав;
  • содержание зерен игловатой и лещадной формы;
  • марка по дробимости (прочность);
  • наличие дробленых зерен;
  • присутствие глины;
  • содержание зерен слабых пород;
  • устойчивость к холодным температурам;
  • насыпная плотность;
  • крепость структуры при распаде;
  • наличие вредных компонентов и химических примесей.

Протокол испытаний щебня должен быть составлен квалифицированными специалистами. В этом случае и продавец, и покупатель смогут говорить на одном языке и совершат максимально безопасную, выгодную для обеих сторон, сделку.

Лабораторное испытание щебня 

Обратим внимание на основные методы исследований, проводимые в специально созданных условиях.

Проверка образцов на прочность осуществляется износом в полочном барабане. Также испытания щебня на дробимость могут представлять собой проведение анализа под прессом. Результатом работ становится среднее значение после пяти замеров.

Испытание щебня на морозостойкость отличает довольно длительный срок. Материалы подвергаются заморозке и потом оттаивают на протяжении 15, 25, 50, 75 и пр. циклов. Замеры осуществляются до тех пор, пока вес образцов не выйдет за нормативы, регламентируемые ГОСТ. Как только это происходит, проверка заканчивается, а материалы отмечают предыдущей степенью морозостойкости.

Определение зернового состава осуществляется при помощи сита с определенным размером ячеек.

Лещадность материала выявляется вручную. Процедура проводится следующим образом. Определяются размеры отдельных элементов и вычисляется их процентное соотношение в составе конкретно взятого образца.

В лаборатории компании «Архибилд» вы можете заказать испытание уплотнения щебня, а также проведение исследований по любым заданным характеристикам.

Щебень — один из наиболее часто используемых в строительстве материалов. Его применяют как отдельно (в дорожном строительстве, для устройства парковок, площадок, тротуаров), так и в составе бетонных смесей как заполнитель. В любом ответственном строительстве рекомендуется проводить лабораторные испытания щебня, так как от его качества и характеристик зависит прочность и долговечность конструкции. Существуют разные показатели и способы их оценки. 

Основные характеристики щебня

В лаборатории испытаний щебня породу исследуют по следующим показателям и характеристикам:

  • Прочность — важнейшее свойство, определяется методом разрушающего контроля. Определенное количество образцов сжимают специальным прессом, фиксируя степень усилия, необходимого для разрушения гранул. Итоговый показатель представляет среднее арифметическое из всех проведенных тестов.
  • Зерновой состав — показывает размер фракции, полученный в результате просева через сита. Показатель демонстрирует процентное соотношение каждой отдельной фракции по отношению к общей массе. 
  • Лещадность - показатель плотности частиц в зависимости от их формы, количество иглоподобных и плоских гранул в общей массе. Этот показатель зависит от конкретной партии и фракции, а не от самого материала. Лучше, если лещадность низкая, гранулы кубовидные, – такой материал лучше трамбуется. В лабораторных испытаниях щебня на предмет лещадности используется взвешивание и определение соотношения длины к ширине. 
  • Плотность — может быть общей (насыпной) и истинной, всегда высчитывается в сухом состоянии методом виброкомпрессии. При определении насыпной плотности учитывается свободное пространство между зернами, это более распространенный вариант, особенно важный при производстве бетонов. Вычисляя истинную плотность, воздух между гранулами не учитывают. Финальный показатель представляет собой среднюю величину этих двух оценок.
  • Морозостойкость — определяется как количество циклов замораживания и оттаивания, которые образец выдерживает без потери прочности. В лаборатории испытаний щебень замачивают в воде на протяжении двух суток, затем замораживают до -16°С и оттаивают в проточной холодной воде. Процедура многократно повторяется, и на определенных этапах (обычно через 15, 25, 50, 75 и т.д. циклов) вычисляется потеря массы. Высчитывается в частном порядке для каждой фракции. 

Инновационные методики исследований

По запросу могут быть также проведены лабораторные испытания щебня на предмет того, насколько он устойчив к измельчению и изнашиванию, а также сопротивлению истираемости (абразивному изнашиванию) по показателю микро-Деваль. Эти исследования проводятся по сложным схемам, но для возведения высокопрочных конструкций или объектов с повышенной нагрузкой они необходимы, так как помогают рассчитать надежность и качество постройки. 

Подготовка к исследованию

Для исследований отбирается проба материала: как минимум 3 кг при исследовании на сопротивление истиранию по показателю микро-Деваль, и как минимум 15 кг для оценки сопротивляемости износу и дроблению. Чаще всего в лаборатории берут гранулы 10–14 мм, но для исследования конкретных партий могут быть использованы и другие зерна (4,0–6,3 мм, 6,3–10,0 мм, 8,0–11,2 мм, 11,2–16,0 мм, а также 4,0–8,0 мм). 

Отобранный для тестов в лаборатории испытаний щебень промывается в водной среде для очистки от взвеси, грязи и глинистых частиц, а затем высушивается при температуре около 110°С, пока влага не испарится. Сухую породу пропускают через рассеивающие решетки 10, 11,2 (или 12,5) и 14 мм (ГОСТ 33029), чтобы разделить на более мелкие фракции.

Ход исследований

Определение сопротивления дроблению и износу

В большинстве лабораторий испытания щебня стойкость к истиранию определяется в специальном барабане полочного типа (характеристики подробно описаны в ГОСТ 8269.0-97), но эти устройства бывают разные, соответствующие различным стандартам. 

Полочный барабан, который подходит под требования ГОСТ 8269.0-97, может быть использован как полностью соответствующий ГОСТ 33049-2014, так как совпадают его размеры, количество использованных шаров, их вес и диаметр, темп и число кругооборотов — как правило, 500 вращений для гранул до 20 мм. «Установка Лос-Анджелес» с более свободными размерными характеристиками, в некоторых случаях может не подходить под стандарты ГОСТ 8269.0-97, а согласно ГОСТ 33049-2014 не предполагается проводить исследования для гранул, размеры которых превышают 20 мм на двойном числе вращений (1000). 

Этапы выполнения лабораторных испытаний щебня похожи на всех устройствах. Отобранная партия помещается в барабан, туда же закладываются шары из стали (11 штук, совокупный вес — 4,69–4,86 кг), люк закрывается и система включается на программу 30–33 оборотов в минуту. 

Когда система совершит положенные 500 вращений, ее выключают, а все содержимое, щебень и шары, вынимают в лоток. Шары удаляются, щебенка промывается в ситах с сетками 1,6 мм и 8 мм. Пыль, крошки и частички до 1,6 мм вымываются, остаются только более крупные гранулы. Их ссыпают вместе из двух сит и сушат при температуре около 110 °С до испарения влаги. Сухую породу взвешивают для оценки потерь. 

В лаборатории испытаний щебня выполняются два исследования параллельно, причем их выводы не должны отличаться больше чем на 2% (если это происходит, весь цикл выполняется заново). Итоговым числом объявляется среднее обоих тестов.

Определение сопротивления истираемости по показателю микро-Деваль

Это исследование проводится по подобному принципу, только не в чистой сухой барабанной установке, а в жидкости, в воде, в специальном устройстве микро-Деваль. Такие лабораторные испытания щебня определяют, сколько веса потеряет партия гранул при их трении с металлическими (сталь) шарами в воде.

Мерную пробу весом 500 грамм вместе с шарами весом до 4,5 кг засыпают в установку, добавляя 2,5 литра воды. Устанавливается 100 оборотов в минуту и запускается цикл тестирования.

Когда установка совершит 12000 вращений, всю массу выливают в поддон. Требуется дополнительно очистить емкость, перенеся в поддон все частички и обломки, оставшиеся внутри. Шары убирают, щебневые остатки промывают в решетках с сеткой 1,6 и 8 мм, вымывая мелкие частицы. Далее содержимое двух сит смешивается и помещается в шкаф для сушки, где при воздействии температуры 110°С удаляется вода. Вес остатков помещают на весы и сравнивают результат с параллельным исследованием. За финальное число берется среднее арифметическое при условии, что данные двух лабораторных испытаний щебня отличаются максимум на 1%. 

В нашей лаборатории испытания щебня выполняются по различным методикам, обращайтесь, чтобы узнать актуальные возможности и заказать проведение исследований, например, для определения содержания пылевидных и глинистых частиц, глины в комках, водопоглощения, влажности, плотности и насыпной плотности и т.д. Мы гарантируем точный и быстрый результат и предоставляем все официальные документы, подтверждающие характеристики материала.