6. Порядок проведення експертизи будівельних виробів з природного каменю.

Природними кам’яними матеріалами називають матеріали і вироби, які одержують механічною обробкою (подрібненням, розколюванням, розпилюванням тощо) гірських порід, не змінюючи їхньої природної структури та властивостей.

Природні камяні матеріали і вироби класифікують за такими ознаками:

– за середньою густиною: важкі (_m1800 кг/м³) та легкі (_m1800 кг/м³);

– за міцністю при стиску (кгс/см²): марки: М4; М7; М10; М15; М25; М35; М50; М75; М100; М125; М150; М200; М300; М400; М500; М600; М800, М1000 (відповідно у Мпа від 0,4 до 100), причому легкі камяні матеріали мають марки до 200, а важкі – від 100 і вище;

– за морозостійкістю: марки: F10; F15; F25; F50; F100; F200; F300; F500;

– за коефіцієнтом розмякшення: 0,6; 0,75; 0,8; 0,9; 1,0.

Коефіцієнт розмякшення каменю для зовнішніх стін споруд повинен бути не меншим, ніж 0,6, а для фундаментів, дорожніх та гідротехнічних споруд – не менше 0,8.

Залежно від ступеня обробки розрізнюють грубо оброблені камяні матеріали та штучні вироби і профільовані деталі.

До грубо оброблених матеріалів відносять: бутовий камінь, щебінь, гравій, пісок.

Бутовий камінь (бут) – це куски каменю неправильної форми розміром 150...500 мм, масою 20...40 кг. Бутовий камінь може бути рваним (неправильної форми) та постілистим. Рваний бут розробляють здебільшого підривним способом. Постілистий бут одержують з порід пластового залягання. З буту зводять греблі та інші гідротехнічні споруди, підпірні стінки, фундаменти, його також переробляють на щебінь.

Щебінь – це куски каменю неправильної форми розмірами від 5 до 150 мм, які одержують, головним чином, подрібненням великих кусків гірських порід з наступним просіюванням (зустрічається і природний щебінь – “дресва”).

Гравій – це обкочені (округлі) зерна розмірами від 5 до 150 мм, які одержують просіюванням сипких порід; уразі потреби їх промивають, щоб видалити шкідливі домішки (глину, пил).

Пісок – це мінеральні зерна розміром від 0,16 до 5 мм, які одержують просіюванням дрібних сипких порід (природний пісок) або подрібненням і просіюванням відходів каменеобробки (штучний пісок). Щебінь, гравій та пісок використовують як заповнювачі для бетонів і розчинів.

До виробів з природного каменю відносять колоті та пиляні вироби для мурування і облицювання стін, влаштування підлог, дорожніх покриттів, гідротехнічних споруд тощо.

Каміння та блоки для укладання стін. Багато пористих гірських порід легко розпилюються на камені та блоки правильної геометричної форми (прямокутні паралелепіпеди). Основні розміри каменів для зведення стін: 390х190х188 мм; 390х190х288мм; 490х240х188 мм. Кожен такий камінь замінює 8...16 цеглин. Маса каменя не повинна перевищувати 16 кг, маса дрібного блока – 40 кг.

Застосовуючи великі стінові блоки розміром до 3000х1000х1500 мм і масою до 1,5 т, можна знизити затрати праці на їхнє виготовлення та монтаж.

Каміння та блоки виготовляють з мяких гірських порід (пористих вапняків, опок, вулканічних туфів), які повинні мати такі фізико-механічні показники: середню густину не більше 2100 кг/м³; водопоглинання за масою не більше 50% для вапнякових туфів і опок та не більше 30% для вапняків і вулканічних туфів; морозостійкість не менше 15 циклів; коефіцієнт розмякшення не менше 0,6.

Облицювальні матеріали та вироби.

Для зовнішнього облицювання використовують щільні атмосферостійкі породи (граніти, сієніти, габро тощо) або щільні вапняки, для внутрішнього облицювання – породи середньої твердості: мармури, пористі вапняки (травертин, черепашник), вулканічні туфи тощо. Пористі породи, крім декоративного ефекту, забезпечують добру акустику приміщень, тому їх застосовують для оздоблення театрів, кінотеатрів та інших громадських споруд.

Цокольні плити, а також деталі карнизів та інших частин будівлі, що виступають, виготовляють з атмосферостійких порід.

Влаштування покриттів підлог виконують полірованими (рідше шліфованими) плитами з твердих щільних порід (граніт, сієніт, лабрадорит тощо). В приміщеннях з малою інтенсивністю руху і високими вимогами щодо декоративності можливе використання мармуру. Товщина плит для підлоги має бути не менше 20 мм.Сходи облицьовують також твердими зносостійкими породами.

До вивержених глибинних порід належать граніт, сієніт, діорит, габро, лабрадорит.

Граніти– це найпоширеніші зернистокристалічні породи. Мінералогічний склад, %: кварц – 20...40; польові шпати – 40...70; можливий вміст слюд – 5...10 та темнозабарвлених мінералів у невеликій кількості.

Залежно від розмірів зерен розрізняють крупно- та дрібнозернисті граніти (останні найбільш стійкі). Мікроструктуру граніту зображено на рисунку 2.3.

Колір породи залежить від кольору польового шпату, змінюється від світло-сірого до чорного, від рожевого до темно-червоного.

Рис. 2.3. Структура граніту: К – кварц; О – ортоклаз; С – слюда

Середня густина становить 2600...2800 кг/м³. Через малу пористість (до 1,5%) граніти мають низьке водопоглинання й високу (понад 200 циклів) морозостійкість!!!Механічна міцність висока: міцність при стиску 100...250 Мпа, а при розтягу у 30...60 разів менша, як і для інших камяних матеріалів подібного складу та структури. Добре чинить опір стиранню. Теплопровідність становить 2,7...3,2 Вт/(мК). Внаслідок поліморфного перетворення кварцу вогнестійкість гранітів обмежена температурою 600^оС; при вищій температурі вони розтріскуються.

Граніти добре обробляються – обтісуються, шліфуються й поліруються, їх широко використовують у будівництві для зовнішнього облицювання будівель і споруд, виготовлення плит для підлог, у дорожньому й гідротехнічному будівництві, а також у вигляді бутового каменю й щебеню для бетону.

В Україні родовища гранітів: Омелянівське (Житомирська обл.) – червонувото-коричневі граніти; Токівське (Дніпропетровська обл.) – червонувато-фіолетові; Коростишівське (Житомирська обл.) – сірі; Гніванське (Вінницька обл.) – темно-сірі та чорні; Корнинське (Житомирська обл.) – сірі з вкрапленнями рожевого польового шпату. Існують значні родовища гранітів у Росії, на Кавказі, в Німеччині, Італії, Швеції, Швейцарії, Австрії, Польщі, Чехії, Франції.

Сієнітивідрізняються від гранітів відсутністю або незначним вмістом кварцу. Колір сієнітів, як правило, сірий, сіро-блакитний, зеленуватий. За фізико-механічними властивостями сієніти близькі до гранітів (середня густина 2600...2800 кг/м³, міцність при стиску до 220 Мпа), хоча стійкість щодо вивітрювання буває трохи нижчою. За крупністю зерен вони можуть бути крупно-, середньо-, та дрібнозернистими. Зустрічаються рідше, ніж граніти. Сієніти, які містять кварц, називають граносієнітами, або кварцовими сієнітами. Відомі родовища в південно-західній частині України, а також в Росії, Середній Азії, Швеції, Німеччині, Італії.

Габро містять приблизно однакову кількість польових шпатів (плагіоклазів) та темнозабарвлених мінералів (авгіту, олівіну, рогової обманки). Їхня структура рівномірно крупнокристалічна; забарвлення темно-сіре, темно-зелене, чорне. Якщо польовий шпат являє собою лабрадор, то порода називається лабрадоритом (характерна особливість – іризація, тобто переливи блакитного, синього, іноді золотавого кольорів). Середня густина становить 2900...3200 кг/м³; міцність при стиску – 200...400 Мпа. Застосовують насамперед як облицювальний матеріал, особливо лабрадорити. Значні родовища лабрадоритів є у Житомирській області, а також в Росії та Середній Азії, Швеції, Італії, Німеччині, Польщі.

Мармури (метаморфічна порода) утворилися внаслідок перекристалізації вапняків, іноді доломітів під впливом високих температур і тисків. Складаються в основному з кальциту; їхня структура буває дрібно-, середньо- та крупнозернистою; колір різноманітний, з багатьма відтінками залежно від виду домішок, а саме: білий, сірий, жовтуватий, блідо-рожевий, червоний, бурий, зеленуватий, чорний, часто зустрічаються прожилки та візерунки. Найдовговічнішими є білі дрібнозернисті мармури.

Середня густина становить 2600...2800 кг/м³ (у доломітових до 2900 кг/м³); водопоглинання – 0,1...0,7%; міцність при стиску – 50…300 МПа. Легко розпилюються на тонкі плити, добре шліфуються й поліруються (особливо дрібнозернисті). Під дією атмосферних факторів, особливо в умовах сульфатної корозії, поверхня полірованого мармуру втрачає свій вигляд і зазнає помітного руйнування. На поверхні мармуру утворюється сірчиста, а далі сірчана кислота, яка перетворює кальцит на легкорозчинний гіпс:

CaCO₃ + H₂SO₄ + H₂O  CaSO₄2H₂O + CO₂.

При цьому процес хімічної корозії доповнюється фізичною – розпушуванням кальциту зі збільшенням обєму на 10...15%. Відомі родовища мармурів в Україні розташовані в Закарпатській, Чернівецькій, Івано-Франківській, Житомирській, Донецькій, Харківській, Камянець-Подільській областях, а також у Криму.(але реально насьогодні ніхто там мармуру не добува,бо його дуже мало і якість поганенька,загалом весь мармур на нашому ринку привезений – Турція,Греція,Італія,Росія(Урал) і т.д.)

Усі гірські породи за твердістю поділяються так: тверді, до складу яких входять мінерали з твердістю 6...7, – кварцит, граніт, сієніт, діорит, габро; середні, які мають твердість не більше 5, – мармур, щільні вапняки, доломіти, деякі види туфу; м'які, що мають твердість 2...3, – гіпс, ангідрит, вапняк-черепашник.(Шкалá Мóоса —набір еталонних мінералів для визначення відносної твердості методом надряпування. Як еталони прийнято 10 мінералів, розташованих в порядку зростання твердості.)

• Відповідно до наказу Мінрегіонбуду від 06.01.2011 № 2, з 01.01.2013 втрачають чинністьДСТУ Б В.2.7-37-95 «Плити та вироби із природного каменю. Технічні умови» та ДСТУ Б В.2.7-59-97 «Блоки із природного каменю для виробництва облицювальних виробів. Загальні технічні умови».

Тепер цю продукцію з декоративного каміння будуть регламентувати лише ДСТУ Б EN, які набули чинності 01.10.2008:

• ДСТУ Б EN 1341:2007 Плити з природного каменю для мостіння вулиць. Вимоги і методи випробування (EN 1341:2001, IDT);

• ДСТУ Б EN 1467:2007 Камінь природний. Блоки необроблені. Вимоги(EN 1467:2003, IDT);

• ДСТУ Б EN 12371:2007 Методи випробування природного каменю. Визначення морозостійкості;

• ДСТУ Б EN 13373:2007 Методи випробування природного каменю. Визначення геометричних характеристик виробів (EN 13373:2003, IDT);

Порядок проведення експертизи природного каменю

До основних технічних характеристик, за якими визначають придатність природних стінових камяних матеріалів, відносять їхні фізичні, механічні, хімічні, технологічні та експлуатаційні властивості.

Фізичні властивості: істинну, середню, насипну, відносну густину, пористість, міжзернову пустотність, водопоглинання, водостійкість, вологість, морозостійкість, теплопровідність, теплоємність, теплове розширення, вогнетривкість

• Визначення середньої густини

Середню густину визначають на п'яти зразках кубічної або циліндричної форми. Кожен зразок очищають щіткою від крихких частинок, пилу і висушують до постійної маси.Висушені до постійної маси зразки зважують, вимірюють і визначають їх об'єм.

Середню щільність r₀, г/см³, обчислюють за формулою

де т - маса зразка, г;

V -об'єм зразка, см³.

Середню щільність гірської породи обчислюють як середньоарифметичне значення результатів визначення середньої густини п'яти зразків.

• Істинна густинаr– це маса одиниці об'єму матеріалу в “абсолютно ” щільному стані (без пор, пустот), найчастіше її визначають у г/см³. "Абсолютний" об'єм випробовуваного твердого матеріалу, визначають: його висушують до сталої маси m_c й тонко подрібнюють, щоб кожна частинка не мала в собі пор. Одержаний порошок засипають у спеціальний прилад (пікнометр або об¢ємомір), заповнений інертною рідиною по відношенню до речовини, що випробовується (водою, бензином, гасом тощо), і за об'ємом витісненої ним рідини встановлюють "абсолютний" об'єм матеріалу V_а.

Рисунок 4 - Прилад Ле-Шательє

Порядок підготовки до випробування

Пробу готують по 6.3.2.2.

Підготовлену пробу висипають в стаканчик для зважування або в порцелянову чашку, висушують до постійної маси і охолоджують до кімнатної температури в ексикаторі над концентрованою сірчаною кислотою або безводним хлоридом кальцію.

Після цього відважують дві наважки масою по 50 г кожна (т).

Прилад заповнюють водою до нижньої нульової позначки, рівень води визначають по нижньому меніску.

Кожну наважку через лійку приладу висипають невеликими рівномірними порціями до тих пір, поки рівень рідини в приладі, який визначається по нижньому меніску, не підніметься до ризики з поділом 20 мл.

Для видалення пухирців повітря прилад повертають кілька разів навколо його вертикальної осі.

Залишок навішування, що не увійшов в прилад, зважують з похибкою до 0,01 г (т).

Дійсну густину r, г/см3, обчислюють за формулою

де т - маса висушеної наважки, г;

т₁ - маса залишку, г;

V -обсяг води, витісненої порошком, см³.

За результат приймають середньоарифметичне значення п'яти паралельних випробувань.

• Пористість – це ступінь заповнення об'єму матеріалу порами. Її виражають у процентах або у частках одиниці (коли загальний об'єм матеріалу приймають за одиницю). Пористість є важливою характеристикою, оскільки з нею пов'язані такі технічні властивості матеріалу, як міцність, водопоглинання, морозостійкість, теплопровідність тощо.

Величину пористості Vпор,%, обчислюють за формулою:

V_пор = , (5)

де r₀ - середня густина гірської породи, г/см³;

r - істинна густина гірської породи, г/см³

• Для визначення температурного коефіцієнта лінійного розширення (ТКЛР) використовують зразки круглого або призматичного перерізу площею 80 мм² і довжиною 50 мм. Зразки нагрівають в інтервалі температур 15...100^оС і замірюють їхню довжину спеціальним приладом, наприклад оптичним компаратором.

Значення ТКЛР треба враховувати для облицювальних матеріалів особливо в південних містах, де облицювання експлуатується в умовах значних перепадів температур, сильно нагріваючись від прямого попадання сонячних променів. В цьому випадку треба обовязково передбачати температурні (компенсаційні) шви між окремими рядами облицювальних плит, щоб уникнути утворення тріщин і наступного випадання окремих ділянок облицювання.

• Водостійкість – це здатність матеріалу зберігати фізико-механічні властивості у насиченому водою стані, характеризується коефіцієнтом розм'якшення К_р (або водостійкості). Водостійкими вважаються будівельні матеріали з коефіцієнтом розм'якшення понад 0,8. Це означає, що кам'яні природні та штучні матеріали з K_р<0,8 не можна застосовувати в місцях із підвищеною вологістю.

Водопоглинання визначають шляхом порівняння маси зразків гірської породи в насиченому водою стані і після висушування.

Водопоглинання гірської породи визначають на п'яти зразках кубічної форми з ребром 40-50 мм або циліндрах діаметром і висотою 40-50 мм. Зразки очищають металевою щіткою від крихких частинок і пилу і висушують до постійної маси.

Зразки зважують після їх повного охолодження на повітрі до температури приміщення.

Зразки укладають в посудину з водою, що має температуру (20 ± 5) ° С, в один ряд так, щоб рівень води у посудині був вище верху зразків на 20 мм. Зразки витримують у воді протягом 48 год, видаляють з посудини, видаляють з поверхні вологу м'якою тканиною і зважують. Масу води, що витекла з пір зразка на чашку ваг, включають в масу насиченого водою зразка.

Водопоглинання Wпогл,% за масою, обчислюють за формулою

W_погл = , (6)

де m₁ - маса зразка в насиченому водою стані, кг;

т - маса зразка в сухому стані, кг.

Величину водопоглинання обчислюють як середньоарифметичне значення результатів визначення водопоглинання п'яти зразків гірської породи.

Специфічну властивість природного каменю – тріщинуватість (степінь розвитку в ньому тріщин) – визначають візуально або спеціальними інструментальними методами дефектоскопії (ультразвуковим і сейсмічним). Візуальним способом виявляють і вимірюють довжину діагональних тріщин, що проглядаються на двох суміжних гранях камяного блоку, і тонких хвилястих тріщин. Для кількісної оцінки тріщинуватості користуються показником “питомої щільності тріщин”К_n (за В.М. Колачовим), який визначають за формулою

де l_т – сумарна довжина мікротріщин, м; S – площа граней блока, м².

Радіоактивністьбудівельних матеріалів обумовлена природними довгоіснуючими радіонуклідами, переважно радієм-226, торієм-232 та калієм-40. (визн. приладами:радіометр, дозиметр, лічильник Гейгера, вимірювач або індикатор радіації або радіоактивності і так далі).Основною характеристикою радіоактивності будівельних матеріалів є ефективна сумарна питома активність природних радіонуклідів (ПРН). Її величину (А_еф) визначають як виважену суму питомої активності радію-226 (А_Ra), торію-232 (А_Th) і калію-40 (А_к) за формулою

А_еф = А_Ra+ 1,31А_Th+0,085А_к, (1.36)

де 1,31 і 0,085 – відповідно виважуючі коефіцієнти активності торію-232 і калію-40 щодо радію-226.

Активність визначають у Бк/кг. За величиною сумарної питомої активності будівельні матеріали поділяють на класи, за якими визначають можливі області їх використання (табл. 1.6).

Таблиця 1.6

Класифікація будівельних матеріалів за величиною А_еф

Клас	Аеф, Бк/кг	Області використання
I	Не більше 370	Для всіх видів будівництва без обмежень
II	370...740	Для об¢єктів дорожнього та промислового будівництва
III	740...1350	Для обоб'єктівромислового призначення, де виключається перебування людей; для об'єктів дорожнього призначення поза населеними пунктами; для об'єктів дорожнього призначення в межах населених пунктів за умовою покриття шаром ґрунту або іншого матеріалу завтовшки не менше 0,5 м.

Радіоактивність деяких будівельних матеріалів України

Матеріал	Питома активність радіонуклідів, Бк/кг
	Радій-226	Торій-232	Калій-40	А еф
Глина Пісок Щебінь Гранітний відсів Вапно Гіпс Бетон Цегла Плитка керамічна Гравій керамзитовий	41,0 12,0 36,6 43,0 58,0 38,0 25,0 44,0 89,0 37,0	78,0 33,0 79,3 118,2 44,0 8,0 36,0 51,0 102,0 28,0	574,0 165,0 971,0 1171,0 139,0 194,0 380,0 704,0 680,0 658,0	204,0 68,0 223,0 297,3 127,0 65,0 106,0 171,0 280,0 130,0

До механічних властивостей, які зазвичай визначають для природних стінових камяних матеріалів, відносять міцність при стиску, згині та розтягу, а також твердість.

• Міцність – це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню від внутрішніх напружень, що виникають під дією різних зовнішніх навантажень. Природні кам'яні матеріали добре працюють на стиск, але погано на розтяг і згин. На розтяг вони витримують навантаження в 10...15 разів менші, ніж на стиск. Тому такі матеріали застосовують переважно в конструкціях, які працюють здебільшого на стиск (колони, стіни). Міцність характеризується границею міцності при стиску, згині тощо. Вона чисельно дорівнює напруженню в матеріалі, яке відповідає навантаженню, що призвело до руйнування зразка і вимірюється в мегапаскалях (МПа).

Границю міцності гірських порід при стиску визначають на пяти зразках-кубах з ребром 40...50 мм або циліндрах діаметром і висотою 40...50 Для цього кожний зразок перед випробуванням очищують щіткою від сипких частинок та пилу і висушують до постійної маси. Потім ретельно обробляють на шліфувальному станку грані, до яких буде прикладене навантаження, для забезпечення їхньої паралельності. Зразок вимірюють штангенциркулем, встановлюють у центрі опорної плити преса, притискують кожний зразок верхньою плитою преса до щільного прилягання по всій поверхні верхньої грані і прикладають навантаження до початку руйнування зразка. Границю міцності при стиску окремого зразка обчислюють з точністю до 1 МПа а гірської породи – як середнє арифметичне результатів випробувань пяти зразків.

Схема 1

Схема стандартних методів визначення міцності при стиску

Матеріал	Зразок	Розміри стандартного зразка, см	Схема випробування	Розрахункова формула
Бетон Будівельний розчин Природний камінь	Куб	15х15х15 7,07х7,07х7,07 5х5х5; 10х10х10; 15х15х15; 20х20х20

Визначення границі міцності на розтяг при згині гірської породи

Суть методу полягає у вимірюванні максимальної величини руйнівного навантаження, вертикально переданої через кульовий шарнір зразком, встановленим на двох опорах.

Засоби контролю і допоміжне обладнання

Засоби контролю і допоміжне обладнання - за попереднім пунктом такими доповненнями:

Пристрій для випробування міцних і середньої міцності порід складається з двох опор, на які симетрично встановлюють зразок довжиною L. Одна з опор є шарнірно-нерухомою, що забезпечує тільки поворот зразка, друга - шарнірно-рухомою, що забезпечує поворот зразка і його зміщення в площині вигину. Шарнірно-рухома опора траверси виконана у вигляді циліндричного котка, встановленого між опорними пластинами. Шарнірно-нерухома опора виконана у вигляді кулі, встановленого між опорними подушками зі сферичними поверхнями.

Навантаження від випробувальної машини передається в середині прольоту зразка-призми через кульовий шарнір за схемою, наведеною на малюнку 7.

Рисунок 7

Пристрій для випробування низької порід складається з двох опор, на які встановлюють зразок. Одна з опор є шарнірно-нерухомою, інша - шарнірно-рухомою. Навантаження від випробувальної машини на зразок передається через кульовий шарнір на розподільну траверсу, виконану у вигляді однопрогоновою балки. Довжина траверси повинна бути не менше половини довжини зразка.

Навантаження з траверси на зразок повинна передаватися через шарнірно-рухому і шарнірно-нерухому опори.

Прогин траверси під навантаженням - не більше 1/500 її прольоту. Навантаження від випробувальної машини на траверсу передається в середині її прольоту через кульовий шарнір, в якості якого може бути використаний верхній шарнір випробувальної машини (малюнок 8).

Допускається проводити випробування міцних і середньої міцності порід за схемою, наведеною на малюнку 3

Рисунок 8

Порядок підготовки до випробування

З відібраних штуфів гірської породи за допомогою каменерізної машини виготовляють п'ять зразків-призм розміром не менше 50×50×250 мм. Для гірських порід з вираженою шаруватість виготовляють десять зразків-призм, у п'яти з яких довга вісь повинна бути паралельна, а у інших п'яти - перпендикулярна шаруватості.

На грані зразків повинна бути нанесена стрілка перпендикулярно шаруватості породи.

Поверхні зразка-призми обробляють за допомогою шліфувального порошку. Після шліфування визначають відхилення від площинності і перпендикулярності граней. Відхилення від площинності приймають рівним найбільшому результату з вимірів в чотирьох кутових точках і в точці перетину діагоналей. Індикатори налаштовують на нульовий відлік за повірочної плиті. Відхилення від площинності повинно бути не більше 0,02 мм. Відхилення від перпендикулярності опорних граней зразка-призми визначають повірочним косинцем в чотирьох точках кожної торцевої поверхні, зміщених щодо один одного на 90 °.

Перед випробуванням вимірюють лінійні розміри зразків, і результати записують у журнал.

Випробування зразків проводять як в сухому, так і у водонасиченому стані.

Порядок проведення випробування

Зразки встановлюють на опори (малюнки 7 та 8) та прикладають навантаження до зруйнування зразка. Швидкість збільшення навантаження повинна бути постійною в межах від 0,3 до 0,5 МПа в секунду. Значення руйнівного навантаження повинно бути в межах від 20 до 80% максимального зусилля, що розвивається пресом.

Обробка результатів випробування

Межа міцності на розтяг при згині зразка Rізг обчислюють з точністю до 1 МПа, а при міцності менше 10 МПа - до 0,1 МПа за формулами:

при проведенні випробування за схемою рисунка 7

R_изг = ,

при проведенні випробування за схемою малюнка 8

R_изг = , (10)

де Р -максимальне навантаження при руйнуванні зразка, Н (кгс);

l - відстань між опорами, мм;

b - ширина зразка, мм;

h - висота зразка, мм.

Межа міцності на розтяг при вигині обчислюють як середньоарифметичне значення результатів випробування п'яти зразків, при цьому у звіті про випробування вказують найбільше і найменше значення отриманих результатів.

Для зразків гірської породи з вираженою шаруватість записують окремо результати, отримані при випробуванні уздовж шаруватості і перпендикулярно до неї.

Твердість природних камяних матеріалів визначають різними методами. Н-Д: за шкалою порівняльної твердості Мооса, яка складається з десяти мінералів-еталонів: тальк – 1; гіпс – 2; кальцит – 3; плавиковий шпат – 4; апатит – 5; ортоклаз – 6; кварц – 7; топаз – 8; корунд – 9; алмаз – 10.

Мікротвердість визначають вдавлюванням алмазної піраміди в поверхню породи за допомогою мікротвердоміра ПМТ-3. Показник мікротвердості Н_с визначають як середнє арифметичне довжин обох діагоналей відбитку від алмазної піраміди на поверхні каменю.

Агрегатну твердість породи визначають, користуючись приладом УМГП-3 або випробувальною машиною УМ-5, за величиною напруження, яке виникає в породі в момент її крихкого руйнування внаслідок вдавлювання сталевого або твердосплавного штампа. За показник агрегатної твердості (або твердості за штампом) беруть відношення навантаження крихкого руйнування породи Р_к, кгс, до площі штампу S_ш, мм², тобто

Р_ш = .

Ударну міцність визначають за допомогою копра Педжа. Для цього зразок каменю діаметром і висотою 25 мм встановлюють на ковадло і наносять на нього удари сталевою бабою масою 2 кг з висоти 1, 2, 3 см і т.д. (до руйнування зразка і появи першої тріщини). Показник ударної міцності визначають за номером удару, що попереджає той, який призводить до руйнування. Наприклад, якщо перша тріщина зявилась від 16-го удару з висоти 16 см, то ударна міцність дорівнює 15.

Стираністьвизначають користуючись кругом стирання.за формулою, кг/м²,

U= , (1.46)

де т₁ і т₂ – маси зразка, відповідно, до й після стирання, кг; F – площа стираної поверхні, м² .

Для цього готують 5 зразків-кубів з ребром 40...50 мм або циліндрів з діаметром і висотою 40...50 мм, висушують їх до постійної маси при температурі 110^оС і зважують з точністю до 0,1 г. Зусилля, з яким кожний зразок притискується до круга, становить 153 Н, швидкість обертання круга 22 хв^-1. Як абразивну речовину використовують порошок карбіду кремнію крупністю 500 мкм. Після 250 обертів (або 500 м шляху тертя) зразок виймають, очищують від пилу, зважують і знову повторюють випробування. Загальний шлях тертя повинен становити 1000 м (500 обертів).

Морозостійкістьвикористовують зразки-куби з ребром 40...50 мм або циліндри діаметром і висотою 40...50 мм. Випробування при стиску проводять після 15, 25 і 50 циклів навперемінного заморожування і відтавання. На кожне випробування беруть 5 зразків. Втрату міцності R_ст, %, визначають за формулою

де R ,R – середньоарифметичні значення границі міцності при стиску пяти зразків, відповідно, у водонасиченому стані та після випробування їх на морозостійкість, МПа.

Якщо значення R_ст не перевищує 20%, то матеріал відповідає певній марці за морозостійкістю.

Для оцінки якості полірованої поверхні декоративного каменю використовують показник відбивної здатності, який визначають за допомогою приладу блискоміра НИИКС-БМ-3 на трьох відполірованих зразках-плитках з поверхнею 300х300 мм. При замірах світлове вікно блискоміра прикладають до полірованої поверхні зразка у девяти точках: 3 заміри – через рівні відстані вздовж граней і 1– у центрі. За показник відбивної здатності у процентах від еталону беруть середню величину показників випробування трьох зразків.

7. Яким чином визначають оптичні властивості скла та будівельних виробів на його основі? Які властивості скла визначають його якість? + 19+27

Скло — твердий, аморфний, прозорий в певному оптичному діапа­зоні (в залежності від складу) матеріал отриманий з переохолодже­них рідких мінеральних розплавів, які містять склоутворюючі ком­поненти (оксиди кремнію, бору, алюмінію та інші) та оксиди металів (літію, калію, магнію, свинцю тощо). Основною сировиною для виго­товлення будівельних скловиробів є кварцевий пісок (SіО₂), вапняк (СаСО₃), сода (Nа₂СО₃) або сульфат натрію (Nа₂SО₄).

ВИРОБИ(+пит.3,27 з минулого екзамену)

Листове будівельне та декоративне скло застосовують для заповнення світлових прорізей у сполученні з рамами різноманітних конструкцій. Його використовують для виробництва загартованого скла, триплекса(тришарового листового виробу), склопакетів, тощо. Випускають вісім марок листового скла товщино 2…12мм.

Скло листове віконне призначене для скління вікон­них та дверних рам, зенітних ліхтарів, вітражів у будівлях і спорудах різного призначення. Випускають його завтовшки 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 і 6,0 мм максимальним розміром 2200 х1600 мм.

Вітринне поліроване та неполіроване скло відрізняється від віконного скла лише більшими розмірами.

Увіолеве скло характеризується здатністю пропускати промені ультрафіолетового діапазону (не менш як 25 %). Виготовляють його із скломаси з мінімальним вмістом оксидів заліза (не більш як 0,01 %), титану й хрому. Застосовують для скління вікон у дитя­чих, медичних і лікувальних закладах, оранжереях, особливо у північних районах, для виготовленні бактерицидних ламп, при спорудженні соляріїв тощо.

Скляні порожнисті блоки виготовляють методом пресування півблоків та зварювання чи склеювання їх у порожнис­тий блок. При цьому всередині блока утворюється вакуумована по­вітряна порожнина. Лицьова поверхня блоків може бути гладенькою чи рифленою, а на внутрішній для кращого світлорозсіювання випресовують паралельні ребра, лінзи чи призми. Блоки випускають завтовшки 98 мм і 75 мм. Товщина лицьових стінок не менш як 8 мм. Світлопропускання становить 50...65 %.

Загартоване скло — це скло, що зазнало термічного загартування(обробка при температурі 500,,,700⁰С протягом 4-5 хв), внаслідок чого підвищилися його міцність і безпечність при руйнуванні (руйнуючись, таке скло розпадається на невеликі кусочки — «гранули» — з тупими неріжучими кромками).

Границя міцності при вигині досягає 250 МПа, що більш як у 5 разів перевищує границю міцності звичайного скла; пружність загартованого скла збільшується в 4—5 разів порівняно із звичайним; термо­стійкість підвищується з 60 до 175 °С.

Багатошарове ламіноване скло (триплекс) складається з кількох листів полірованого та неполірованого скла, міцно склеєних між со­бою прозорою еластичною прокладкою. Внутрішня плівка має високу прозорість, світлота теп­лостійкість, високу адгезію до скла, причому її наявність забезпечує основну властивість триплексу — безосколковість при руйнуванні скла.

Оптичні властивості скла характеризуються прозорістю, світлопроникністю, світлопоглинанням, світловідбиванням, світлорозсіюванням тощо. Звичайні віконні стекла пропускають видиму частину світлового спектра й не пропускають інфрачервоних та ультрафіолетових променів. Світлопроникнення вимірюють коефіцієнтом пропускання, який визначається відношенням кількості світлової енергії, що пройшла крізь скло, до повної його енергії. Світло пропускання віконного скла при товщині 5 мм становить 84…87 % і залежить не тільки від виду скла, а й кута падіння світлових променів.

Оптичні спотворення скла визначають методом, що базується на зменшенні величини імпульсів сигналу телекамери, що “проглядає” екран (сітка чорних ліній на білому фоні) крізь лист скла, при наявності у ньому дефектів, що призводять до оптичного спотворення.

Рис. 4.15. Схема установки для визначення оптичних спотворень скла:

1 – екран; 2 – фіксатор зразків; 3 – телевізійна установка; 4 – електронний пристрій;

5 – частотомір

Перед встановленням зразка на дисплеї частотоміра знімають показник (число N_о). Встановлюють зразок у фіксатор (2) так, щоб напрям витягування скла був вертикальним. Потім відмічають показник частотоміра (число N_х). Зразок продивляються камерою по всій довжині, послідовно зміщуючи каретку. Вважається, що зразок скла відповідає показнику якості, якщо виконується умова: (N_o - N_х)/N_o < 0,02.

Визначення оптичних викривлень, видимих у прохідному світлі

Визначення оптичних викривлень скла марок М0, M1, М2, М3.

Суть методу полягає в перегляді крізь скло екрану типу «зебра», що є системою рівновіддалених чорно-білих смуг, нахилених під кутом 45° до горизонту.

Оптичні викривлення характеризуються максимальним кутом між напрямом спостереження і перпендикуляром до площини зразка скла, при якому не спостерігається зміни форми смуг екрану і їх «розмиття».

Випробування проводять на зразках розміром не менше 300 х 400 мм.

Установка для визначення оптичних викривлень (рис. 1), що складається з:

- плоского екрану, на який нанесені під кутом (45 ± 1)° чорні і білі смуги шириною (25 ± 1) мм;

- тримача з рамкою для установки зразків, забезпеченої лімбом з ціною позначки 1° і здатною обертатися довкола вертикальної осі.

Освітлювальні прилади (лампи), потужність і розташування яких повинні забезпечувати освітленість екрану не менше 1000 лк.

Уточнюють при налагодженні устаткування.

1 – екран «зебра»; 2 – освітлювачі; 3 – обертовий стіл; 4 – лімб; 5 – спостерігач; 6 – кут огляду (Z); 7 – зразок скла.

Рис. 1 Визначення оптичних викривлень, видимих в прохідному світлі

Випробування проводять в затемненому приміщенні. Зразок скла закріплюють в рамці тримача. При цьому напрям витягування скла має бути вертикальним. На лімбі тримача встановлюють нормований кут.

Спостерігач займає місце спостереження (рис. 1) і оглядає екран крізь зразок скла. Переміщення спостерігача, зразок і екран один відносно одного у момент спостереження не допускається.

Зразок вважають таким, що витримав випробування, якщо при огляді не спостерігається зміни форми смуг екрану і їх «розмиття». Одиничні ниткоподібні викривлення з кутом нижче нормованого, якщо їх не більше двох на 1 м довжини зразка, не враховують.

Похибка визначення – 5°.

Визначення оптичних викривлень скла марок М4, М5, М6.

Суть методу полягає в перегляді крізь скло екрану типу «цегельна стіна». Оптичні викривлення характеризуються мінімальним кутом між напрямом спостереження і площиною листа скла, при якому не спостерігається викривлення форми цегли екрану і «розмиття» ліній, що їх утворюють.

Випробування проводять на зразках шириною (400±50) мм, завдовжки від 400 до 1600 мм. Листи скла великих розмірів розрізають на зразки вказаних розмірів.

Установка для визначення оптичних викривлень (рис. 2), що складається з:

- плоского білого екрану розмірами [(1030±5)х(665±5)] мм, на який чорною матовою фарбою нанесено зображення цегельної стіни (рис. 3). Розміри цеглини для зображення екрану мають бути [(250±1)х(65±1)] мм, відстань між цеглою і їх частинами (10±1) мм, товщина контурних ліній зображення (3±1) мм;

- обертового столу з кареткою і тримачем для кріплення і переміщення листа скла відносно екрану і спостерігача або реєструючого пристрою. Поворотний стіл має бути забезпечений лімбом з ціною поділки 1°.

Установка для визначення оптичних викривлень повинна знаходитися в приміщенні з штучним освітленням, що не дає відблисків на екрані і поверхні скла.

Стіни і стеля приміщення повинні мати світлу матову поверхню, що розсіює світло. Одна стіна повинна служити фоном для екрану.

Освітленість екрану має бути від 400 до 500 лк.

1 – спостерігач; 2 – лімб; 3 – кут огляду; 4 – зразок; 5 – екран «цегельна стіна»; 6 – обертовий стіл; 7 – каретка.

Рис. 2 Визначення оптичних викривлень, видимих в прохідному світлі

Рис.3 «Цегельна стіна»

Зразок скла закріплюють в рамці тримача. При цьому напрям витягування скла має бути вертикальним. На лімбі тримача встановлюють нормований кут. Спостерігач займає місце спостереження (рис. 2) і оглядає центральну зону екрану шириною не більше 700 мм і заввишки не більше 500 мм. Зразок оглядають по всій довжині. Переміщення спостерігача, зразок і екран один відносно одного у момент спостереження не допускається.

Зразок вважають таким, що витримав випробування, якщо при перегляді не спостерігається зміни форми цегли і «розмиття» ліній, які їх утворюють.

Похибка визначення – 5°.

Визначення оптичних викривлень, видимих у відбитому світлі

Метод полягає в проектуванні на екран картини з рівновіддалених смуг після віддзеркалення від поверхні контрольованого зразка скла і вимірі відхилень отриманої картини від встановлених показників.

Випробування проводять на зразках скла розміром не менше 300 х 400 мм.

Установка для визначення оптичних викривлень (рис. 4), що складається з:

- діапроектора, що дає зображення растрової решітки на екрані;

- діапозитива лінійного растра, виготовленого з прозорого матеріалу (наприклад, з фотоплівки) з нанесеними на нього непрозорими паралельними лініями з кроком растра, рівним (0,293 + 0,005) мм (крок растра – сумарна ширина темної і світлої смуг);

- плоского білого екрану розміром не менше 300 х 600 мм (має бути жорстко закріплений);

- пристосування для установки зразка скла (повинно мати подовжній паз для переміщення скла уздовж екрану).

Зразок скла контрольний розміром не менше 300 х 400 мм, лінійка.

У пристрій для установки зразка скла поміщають контрольний зразок.

Діапроектор встановлюють поряд з екраном так, щоб кут падіння світлового потоку на контрольний зразок, закріплений в пристосуванні, складав не більш 10°.

Включають діапроектор і, регулюючи відстань між екраном і контрольним зразком, досягають, аби крок відбитого растра на екрані В склав (30 ± 1) мм.

При визначенні кроку растру на екрані слід виміряти сумарну ширину декількох темних і світлих смуг. Наприклад, для п'яти темних і світлих смуг сумарна ширина має бути рівна 150 мм.

Після регулювання відстаней між елементами установки положення діапроектора і пристосування для установки зразка строго фіксують.

Випробування проводять в затемненому приміщенні.

У пристрій для установки зразка скла поміщають випробовуваний зразок скла так, щоб напрям вироблення був паралельний смугам відбитого растра.

Послідовно пересуваючи скло уздовж екрану, позначають ділянки найбільших викривлень, що мають вигляд ділянок розширених і звужених смуг відбитого растра, що граничать один з одним.

Уточнюють при налагодженні устаткування.

1 – діапроектор з діапозитивом; 2 – екран; 3 – контрольний або випробовуваний зразок; 4 – пристрій для установки зразка

Рис. 4 Визначення оптичних викривлень, видимих у відбитому світлі

Вимірюють крок растра в місцях найбільшого розширення В_max і найбільшого звуження B_min металевою лінійкою. Погрішність виміру 1 мм.

Якщо вимірювання кроку відбитого растра затрудняється через розмитості країв смуг і відблисків від задньої поверхні скла, оцінювання роблять за найбільш чітко вираженими границями чорних смуг растра.

Значення викривлень С, мм, обчислюють за формулою: С = B_max – B_min; (2)

Якщо при огляді скла виявляються лише розширені або звужені ділянки відбитого растра або між границями цих ділянок є більше 10 кроків не викривленого растра (В = 30 мм), то значення викривлення визначають за формулами:

- для розширених ділянок С = B_max – 30; (3)

- для звужених ділянок С = 30 ‑ B_min. (4)

 Допустима похибка визначення складає ± 1 мм.

За величину відхилення показника відбитого растра (оптичні викривлення, видимі у відбитому світлі) беруть найбільше значення викривлення С.

Зразок скла вважають таким, що витримав випробування, якщо величина відхилення показника відбитого растра відповідає вимогам.

19. За якими показниками визначають якість листового скла?+7+27

ГОСТ 111—90 СТЕКЛО ЛИСТОВОЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Якість листового скла оцінюють за зовнішнім виглядом, його габаритами та їхніми відхиленнями від вимог стандарту, наявністю та величиною оптичних спотворень, величиною коефіцієнта спрямованого пропускання світла, водостійкістю та величиною залишкових внутрішніх напружень.

Методи контролю скла листового.

• Визначення товщини

• Визначення довжини й ширини

• Визначення різниці довжин діагоналей

• Визначення відхилення від площинності

• Визначення відхилення від прямолінійності крайок.

• Визначення відхилення від прямокутності кутів.

• Визначення оптичних перекручувань, видимих у минаючому світлі.

• Визначення коефіцієнта спрямованого пропускання світла.

• Визначення величини залишкових внутрішніх напружень.

• Визначення водостійкості

Вимоги до якості листового скла

Випробування листового скла передбачає оцінку зовнішнього вигляду (за кількістю та видом наявних недоліків) та визначення допустимих відхилень розмірів скла, а також різниці діагоналей, яка не повинна перевищувати 3...7 мм залежно від довжини діагоналей та марок скла.

Визначення товщини і різнотовщинності

Робиться вибірка і проводяться випробування на готових виробах.

Вимірювання проводять за допомогою мікрометра або інших засобів з ціною поділки не більше 0,01 мм.

Товщину скла вимірюють в чотирьох точках, розташованих в середині кожної сторони листа скла на відстані від краю не менше товщини. Погрішність виміру - 0,01 мм.

Товщину скла визначають як середньоарифметичне значення результатів вимірів, закруглене до 0,01 мм.

Різнотовщинність скла визначають як різницю між максимальним і мінімальним значеннями результатів вимірів товщини одного і того ж листа скла.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо відхилення по товщині і різнотовщинності відповідають вимогам.

Визначення довжини і ширини

Випробування проводять на готових виробах, відібраних відповідно до стандарту.

За допомогою рулетки або інших засобів вимірювання з ціною поділки не більше 1 мм.

Для визначення довжини проводять два виміри паралельно кромкам листа скла на відстані від краю не менше товщини скла. Погрішність виміру 1 мм.

Довжину (ширину) скла визначають як середньоарифметичне значення результатів вимірів, закруглене до 1 мм.

Відхилення розмірів по довжині (ширині) визначають як різниця між кожним значенням довжини (ширина) і номінальним значенням довжини (ширина) скла.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо відхилення розмірів по довжині і ширині відповідає дозволеним.

Визначення різниці довжин діагоналей

Випробування проводять на готових виробах, відібраних відповідно до стандарту.

За допомогою рулетки або інших засобів вимірювання з ціною поділки не більше 1 мм.

Вимірюють довжину кожної діагоналі листа скла. Погрішність виміру - 1 мм.

Обчислюють різницю довжин виміряних діагоналей листа скла.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо різниця довжин діагоналей відповідає вимогам.

Визначення відхилення від площинності

Випробування проводять на готових виробах, відібраних у відповідності до стандарту. За допомогою лінійки або рівня будівельного завдовжки не менше 300 мм.

Набір щупів класу точності не нижче 2 по нормативній документації, затвердженій в установленому порядку.

Лист скла встановлюють вертикально (кут відхилення від вертикалі не повинен перевищувати 15°).

Лінійку або будівельний рівень прикладають ребром до поверхні скла так, щоб середина лінійки або рівня збігалася з центром листа скла.

Відстань (зазор) між поверхнею скла і лінійкою або рівнем контролюють щупом.

Товщина щупа має бути рівна:

- 0,001 довжини найменшої сторони листа скла, якщо довжина лінійки або рівня більше довжини (ширина) скла;

- 0,001 довжини лінійки або рівня, якщо їх довжина менше або дорівнює довжині (ширині) скла.

Вимір проводять при вертикальному і горизонтальному положенні лінійки або рівня.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо щуп не входить в зазор.

Визначення відхилення від прямолінійності кромок

Випробування проводять на готових виробах, відібраних у відповідності до стандарту. За допомогою лінійки або рівня будівельного завдовжки не менше 300 мм.

Набір щупів класу точності не нижче 2 по нормативній документації, затвердженій в установленому порядку.

До кожної кромки приблизно по середині листа скла по черзі прикладають ребром лінійку або будівельний рівень і контролюють відстань (зазор) між кромкою скла і лінійкою або рівнем щупом, товщина якого дорівнює максимальному значенню відхилення, що допускається, від прямолінійності.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо щуп не входить в зазор.

Визначення відхилення від прямокутності кутів

Випробування проводять на готових виробах, відібраних у відповідності до стандарту. За допомогою набору щупів класу точності не нижче 2 по нормативній документації, затвердженій в установленому порядку.

На кожен кут листа скла по черзі накладають косинець так, щоб одна вимірювальна поверхня косинця була притиснута до кромки скла. Відстань (зазор) між другою вимірювальною поверхнею косинця і кромкою скла контролюють щупом, товщина якого дорівнює максимальному значенню відхилення, що допускається, від прямокутності.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо щуп не входить в зазор.

Оптичні спотворення скла = 7 пит

Визначення оптичних викривлень, видимих у прохідному світлі = 7 пит

Визначення кількості і розмірів вад

Метод заснований на візуальному огляді скла і вимірі лінійних розмірів виявлених вад.

Випробування проводять на готових відібраних виробах.

Засоби контролю (вимірювання) – лінійка, лупа з ціною поділки не більше 0,25 мм, косинець класу точності не нижче 2, рулетка з ціною поділки не більше 1 мм.

Випробування проводять в прохідному світлі при розсіяному денному освітленні або подібному до нього штучному (без прямого освітлення).

Лист скла встановлюють вертикально. Освітленість поверхні листа скла має бути не менше 300 лк.

Візуальний огляд проводить спостерігач, який повинен знаходитися на відстані (0,6 ± 0,1) м від листа скла.

В разі виявлення вад роблять підрахунок їх кількості, вимірюють розміри і, за необхідності, відстані між ними.

Розміри вад визначають по найбільших чітко виражених видимих контурах без врахування оптичних викривлень.

Вади розміром менше 1 мм вимірюють лупою, розміром 1 мм і більше металевою лінійкою. Локальні вади вимірюють за двома взаємно перпендикулярними напрямами, за розмір вади набувають середньоарифметичного значення двох вимірів. Пошкодження кутів вимірюють за допомогою косинця і металевої лінійки.

Відстань між вадами вимірюють між їх центрами лінійкою або рулеткою.

Скло вважають таким, що витримало випробування, якщо середня кількість вад у вибірці і їх розміри відповідає вимогам.

Визначення водостійкості

Для приготування проби скло розбивають на шматки розміром 10-30 мм.

Для приготування подрібненого скла відбирають шматки скла загальною масою не менше 100 г, подрібнюють в ступці одним ударом молотка по товкачу. Після кожного удару роздроблену пробу просіюють протягом 30 сек. через набір сит. Крупну частину, що залишилася на ситах з розміром вічок 1,000 і 0,500 мм, знов подрібнюють в ступці до тих пір, поки не буде приготовано 8-10 г зернової проби.

Пробу просіюють через сито з розміром вічок 0,315 мм протягом 5 хв. , звільняють від часток заліза магнітом і поміщають в стаканчик для зважування.

Результати методів визначення водостійкості співставлені для стекол щільністю (2,4±0,2) г/см³ при використанні для випробувань проб скла завтовшки не менше 1,5 мм.

Якщо фактична щільність скла відрізняється від вказаної, то для випробування беруть наважку, маса якої відповідає 0,83 від фактичної густини скла в грамах.

При випробуванні проби скла іншої щільності і завтовшки менше 1,5 мм в протоколі випробувань вказують фактичну щільність і товщину.

Для випробування не допускається використовувати зразки з поверхневою обробкою.

У конічну колбу місткістю 250 см³ поміщають пробу подрібненого скла і видаляють прилиплі частки пилу шестикратною декантацією (відділенням твердої фази системи від рідкої шляхом механічного зливання розчину з осаду), використовуючи кожного разу по 30 см³ ацетону або етилового спирту.

Для видалення залишків ацетону або спирту колбу поміщають на заздалегідь нагріту до температури біля 70 °С і потім вимкнену електроплитку і після випаровування всього ацетону або спирту колбу з подрібненим склом витримують протягом 20 хв. в сушильній шафі при температурі 140 °С. Після видалення колби з сушильної шафи подрібнене скло пересипають в стаканчик для зважування, охолоджують в ексикаторі і закривають його.

Метод А

З приготованої проби відбирають і зважують три навішування масою 2,000 г кожна. Кожне навішування поміщають в мірну колбу місткістю 50 см³, доливають до мітки дистильованою водою і розподіляють подрібнене скло по поверхні підстави колб. Одночасно проводять два контрольні випробування (без проби).

Всі колби без пробок занурюють вище мітки (до половини горловини) у водяну баню з температурою 98 °С. Через 5 хв. колби закривають пробками.

Нагрівають колби при температурі (98±0,5) °С протягом 60 хв. від моменту занурення в баню.

Потім колби виймають, відкривають і після охолоджування у водяній бані до температури (20±2) °С доливають водою, що дистилює, до мітки. Вміст в колбах ретельно перемішують і залишають до осадження скла.

З кожної колби піпеткою відбирають по 25 см³ прозорого розчину в конічні колби місткістю 100 см³, додають 0,1 см³ розчину метилового червоного і титрують розчином соляної кислоти до переходу забарвлення індикатора від жовтого до червоно-оранжевого.

Кінець титрування визначають збігом колірних відтінків 25 см³ буферного розчину з 0,1 см³ індикатора і титрувального розчину. Всі три розчини і розчини контрольних випробувань титрують однаковим способом.

Водостійкість скла при 98 °С ( ) в см /г розраховують по формулі:

, де - об’єм розчину соляної кислоти концентрацією (НСl)=0,01 моль/дм , витрачений на титрування 25 см розчину, см ;

, - об’єм розчину соляної кислоти концентрацією (НСl)=0,01 моль/дм , витрачений на титрування 25 см розчину контрольних дослідів, см ;

- маса наважки подрібненого скла, г.

За остаточний результат випробування приймають середнє арифметичне результатів трьох паралельних визначень.

Клас водостійкості скла при 98 °С і встановлюють відповідно до вказаного в таблиці.

Таблиця 5.4

Витрата 0,01 н. розчину соляної кислоти при титруванні, см ·/г	Клас водостійкості
До 0,10 включ.	1/98
вище 0,10 до 0,20	2/98
0,20 - 0,85	3/98
0,85 - 2,00	4/98
2,00 - 3,50	5/98

Допустимі розбіжності між результатами кожного з трьох паралельних вимірювань і середнім значенням не повинні перевищувати:

±15% - для класу 1/98;

±10% - для класу 2/98;

±5% - для класів 3/98, 4/98 і 5/98.

Якщо розбіжності перевищують приведені величини, випробування повторюють.

Метод Б

Випробування проводять в приладі (рис. 5.1). У хімічному стакані заздалегідь підігрівають 100 см³ дистильованої води до температури 60-70 °С. Вмикають холодильник приладу, всипають пробу подрібненого скла масою 8-10 г в реакційну судину, вливають в нього підігріту воду, закривають отвір реакційної судини і встановлюють його в киплячу водяну баню.

Рівень води в бані має бути вище за рівень рідини в судині.

Наливають у водяний затвор сосуда дистильовану воду до половини висоти затвора. Нагрівають сосуд протягом 5 год. від моменту занурення в баню.

Протягом всього періоду нагрівання рівень води в бані має бути постійним. Потім відставляють водяну баню, через 5-10 хв. вимикають холодильник, витирають зовні реакційну сосуд.

Реакційний сосуд відділяють від холодильника, протирають краї зовні фільтрувальним папером і зливають з нього можливо повніше воду, пропускаючи її через обеззоленний фільтр. Одночасно зливають у воронку дистильовану воду із затвора. Зерна, що залишилися в сосуді, піддають шестикратній декантації, використовуючи кожного разу по 10 см³ ацетону або етилового спирту.

Після кожного промивання ацетон або спирт зливають на фільтр і видаляють залишки ацетону або спирту.

Після охолоджування сосуду і воронки з фільтром зернову пробу переносять в заздалегідь прожарений і зважений фарфоровий тигель.

Тигель з пробою прожарюють в муфельній печі при температурі 450 °С, охолоджують в ексикаторі і зважують. Після кожного визначення реакційний сосуд і холодильник багато разів промивають розбавленою соляною кислотою і дистильованою водою.

Допустимі розбіжності між результатами кожного з трьох паралельних вимірювань і середнім значенням не повинні перевищувати:

±15% - для класу 1/98;

±10% - для класу 2/98;

±5% - для класів 3/98, 4/98 і 5/98.

Якщо розбіжності перевищують приведені величини, випробування повторюють.

Метод Б

Водостійкість скла при 98 °С ( ) у % розраховують по формулі:

, де - маса наважки до випробування, г; - маса наважки після випробування, г.

Розбіжності між двома паралельними визначеннями не повинні перевищувати 10% від знайденого среднього значення. Якщо розбіжності перевищують 10%, випробування повторюють.