3.11. Определение дробимости щебня (гравия)

Дробимость щебня (гравия) определяют по степени разрушения зерен при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

При определении марки щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 мм. Для приемочного контроля качества щебня (гравия) фракции от 5 до 10 мм и св. 10 до 20 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм.

При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, исходный материал рассеивают на стандартные фракции и каждую фракцию испытывают отдельно.

Щебень (гравий) фракций 5-10; 10-20 или 20-40 мм просеивают через сита с отверстиями, соответствующими наибольшей D и наименьшей d крупности испытуемой фракции. Щебень (гравий) крупнее 40 мм предварительно дробят до фракции 10-20 и 20-40 мм, которые затем подвергаются испытанию. Из остатка на сите с отверстиями размером, равным d, отбирают пробу массой не менее 0,5 кг для испытания в цилиндре диаметром 75 мм, или не менее 4 кг для испытания в цилиндре диаметром 150 мм.

Щебень (гравий) испытывают в сухом или насыщенном водой состоянии, для чего заполнитель высушивают до постоянной массы и погружают в воду на 2 ч. После насыщения в воде его обтирают мягкой влажной тканью.

Рис. 3.2. Стальной цилиндр со съемным дном и плунжером а – цилиндр; б – плунжер; в – съемное дно

Для определения марки щебня (гравия) по дробимости пробу помещают в цилиндр со съемным дном (рис. 3.2). Для испытания щебня (гравия) в цилиндре диаметром 75 мм из подготовленной пробы берут навеску 0,4 кг, а при испытании в цилиндре диаметром 150 мм – 3 кг. Навеску щебня (гравия) высыпают с высоты 5 см в соответствующий цилиндр, разравнивают верхний уровень материала так, чтобы он примерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра. Затем вставляют в цилиндр плунжер, при этом его плита должна быть на уровне верхнего края цилиндра. В случае если верх плиты не совпадает с краем цилиндра, удаляют или добавляют несколько зерен испытываемого заполнителя (масса этих зерен должна быть учтена в расчете).

После этого цилиндр устанавливают на нижнюю плиту гидравлического пресса. Повышая усилие пресса со скоростью 1-2 кН/с, доводят его при испытании щебня (гравия) в цилиндре диаметром 75 мм до 50 кН, а при испытании в цилиндре диаметром 150 мм – до 200 кН. После сжатия испытуемую пробу заполнителя высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем раздробленный в цилиндре щебень (гравий) просеивают через сито, диаметр отверстий которого зависит от размера испытываемой фракции. Для фракции 5-10 мм размер отверстия сита 1,25 мм, для фракции 10-20 мм – 2,5 мм и для фракции 20-40 мм – 5 мм.

В случае, когда заполнитель подвергают испытанию в насыщенном водой состоянии, пробу на сите промывают водой и удаляют поверхностную влагу с зерен с помощью мягкой влажной ткани.

Остаток щебня (гравия) после просеивания на сите взвешива­ют и определяют показатель дробимости Др с точностью до 1 %:

Др = [(т₁ – т₂)/т₁] 100, (3.14)

где т₁ – масса навески щебня (гравия) до испытания, кг; т₂ – остаток на сите после просеивания раздробленного в цилиндре щебня (гравия), кг.

Испытания проводят два раза, и показатель дробимости щебня (гравия) вычисляют как среднее арифметическое двух определений. При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или более смежных фракций, показатель дробимости вы­числяют как средневзвешенное результатов испытания отдельных составляющих фракций по формуле (3.1а).

В зависимости от показателя дробимости, щебень (гравий) подразделяют на следующие марки: Др8 (при потере массы до 8 %), Др12 (при потере массы от 8 до 12 %), Др16 (при потере массы от 13 до 16 %) и Др24 (при потере массы от 16 до 24 %).

Приведенным выше данным для марок гравия по дробимости в цилиндре соответствуют следующие ориентировочные значения интервалов прочности при сжатии горных пород, слагающих зерна гравия: Др8 – св. 100 МПа; Др12 – 80-100 МПа; Др 16 – 60-80МПа; Др24 – 40-60 МПа.

Для предварительной оценки пригодности гравия (щебня) по их прочности (дробимости) в цилиндре для бетона различной прочности пользуются следующими данными:

Прочность бетона, МПа	40 и выше	30	20 и ниже
Марка гравия и щебня из гравия по дробимости в цилиндре, не более	8	12	16

Марки по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.3, а марки по дробимости щебня из изверженных пород - в таблице3.4.

Таблица 3.3

Марка по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород	Потеря массы при испытании щебня, %
	в сухом состоянии	в насыщенном водой состоянии
1200	До 11 включ.	До 11 включ.
1000	Св. 11 до 13	Св. 11 до 13
800	» 13 » 15	» 13 » 15
600	» 15 » 19	» 15 » 20
400	» 19 » 24	» 20 » 28
300	» 24 » 28	» 28 » 38
200	» 28 » 35	» 38 » 54

Таблица 3.4

Марка по дробимости щебня из изверженных пород	Потери массы при испытании щебня, %
	из интрузивных пород	из эффузивных пород
1400	До 12 включ.	До 9 включ.
1200	Св. 12 до 16	Св. 9 до 11
1000	» 16 » 20	» 11 » 13
800	» 20 » 25	» 13 » 15
600	» 25 » 34	» 15 » 20

Допускается определять марку щебня из осадочных и метаморфических пород как в сухом, так и в насыщенном водой состоянии.

При несовпадении марок по дробимости прочность оценивают по результатам испытания в насыщенном водой состоянии.