ГОСТ 12784-78, часть 2
За величину коэффициента водостойкости принимают отношение прочности при сжатии образцов из смеси порошкообразных отходов промышленности с битумом после насыщения их водой в условиях вакуума и последующего выдерживания в горячей воде к прочности при сжатии сухих образцов. Прочность при сжатии водонасыщенных и сухих образцов определяют при температуря 20 ± 2 °С.
10.1. Метод отбора и подготовка пробы
Среднюю пробу, отобранную в соответствии с ГОСТ 16557-78, готовят по п. 3.1 в части неактивированного минерального порошка.
10.2. Аппаратура и принадлежности
Машина испытательная с механическим приводом мощностью 2 · 104 — 5 · 104 Н (2 — 5 тс) по ГОСТ 7855-74.
Термометр химический ртутный стеклянный с ценой деления шкалы 1 °С по ГОСТ 215-73.
Сосуд для термостатирования образцов емкостью 1 — 2 л.
Баня воздушная емкостью 3 — 5 л.
10.3. Подготовка к испытанию
Для определения коэффициента водостойкости изготавливают шесть образцов в соответствии с п. 5.2 в части неактивированных порошков. Три образца из шести используют для определения водонасыщения и предела прочности образцов при сжатии в водонасыщенном состоянии, три других — для определения предела прочности образцов при сжатии в сухом состоянии.
Количество битума по отношению к массе порошкообразных отходов принимают таким, чтобы величина водонасыщения образцов, изготовленных из их смеси и насыщенных водой в условиях вакуума, была в пределах 5 — 6 % объема.
Для изготовления смеси применяют вязкие битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130 или БН 60/90. Ориентировочный расход битума составляет 25 — 30 % от массы порошкообразных отходов.
Примечание. При испытании золошлаковых смесей ТЭЦ, образцы готовят из той части, которая проходит через сито с отверстиями 0,315 мм.
10.4. Проведение испытаний
10.4.1. Определение водонасыщения
Сущность метода состоит в определении количества воды, поглощенной образцом при водонасыщении в условиях вакуума. Водонасыщение выражают в процентах от первоначального объема образца.
Для уточнения требуемого количества битума (при котором водонасыщение образцов составляет 5 — 6 %) готовят 3 — 4 смеси в соответствии с п. 5.3.
Из каждой смеси формуют по три образца. Ориентировочное количество смеси на образец — 18 — 24 г. По величине водонасыщения подбирают требуемое количество битума. Из смеси подобранного состава изготавливают шесть образцов.
Три образца из шести взвешивают на воздухе и в воде с точностью до 0,01 г, помещают в сосуд с водой, уровень которой над образцами должен быть не менее 30 мм. затем сосуд с водой и образцами помещают на 1,5 ч в вакуум-прибор, в котором поддерживают остаточное давление 10 — 15 мм рт. ст. Затем давление доводят до нормального. Образцы оставляют на 1 ч в том же сосуде с водой, температура которой должна быть 20 ± 2 °С. Водонасыщенные образцы извлекают из воды, обтирают мягкой тканью или фильтровальной бумагой и вновь взвешивают на воздухе с точностью до 0,01 г.
10.4.2. Обработка результатов
Водонасыщение образца W в процентах объема вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
,
где go — результат взвешивания сухого образца на воздухе, г;
g 1 — результат взвешивания сухого образца в воде, г;
g2 — результат взвешивания насыщенного водой образца на воздухе, г.
За величину водонасыщения принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
Расхождение между наибольшим и наименьшим результатами определений не должно быть более 0,5 %.
Если величина водонасыщения образцов не соответствует 5 — 6 % готовят новую смесь с измененным количеством битума.
10.4.3. Определение коэффициента водостойкости
Три образца, на которых определяли величину водонасыщения, вновь помещают на 4 ч в сосуд с водой, температуру которой поддерживают 60 ± 2 °С.
По истечении 4 ч образцы переносят в воду, температура которой 20 ± 2 °С, и оставляют в ней на 15 — 20 ч. Затем образцы извлекают из воды и определяют предел прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии. Три других ранее изготовленных образца испытывают в сухом состоянии.
Предел прочности при сжатии образцов определяют на испытательных машинах с механическим приводом при скорости деформирования образцов 3,0 ± 0,5 мм/мин. Испытательная машина должна быть снабжена силоизмерителем любого типа, позволяющим определять разрушающую нагрузку с точностью до 0,5 · 105 Па (0,5 кгс/см2 ).
Перед испытанием рычаг переключения скоростей испытательной машины устанавливают на отметке 3 мм/мин. Для повышения точности определения предела прочности при сжатии на образцы рекомендуется устанавливать дополнительно шарнирное устройство (схематически изображенное на черт. 4), состоящее из двух металлических пластинок 1 , диаметр которых больше диаметра образцов на 3 — 4 мм, и стального шарика 2 диаметром 6 — 8 мм, помещенного между ними. Шарнирное устройство обеспечивает равномерное распределение напряжений в образце при небольших перекосах (непараллельности оснований образцов).
Черт. 4
Для сохранения требуемой температуры образца между металлическими плитами пресса и образцом укладывают прокладки из плотной бумаги 3. Затем опускают плиту верхнего захвата выше шарнирного устройства на 1 — 1,5 мм. После этого включают электродвигатель испытательной машины и начинают нагружать образец.
Максимальное показание силоизмерителя принимают за разрушающую нагрузку.
Примечания:
1. При отсутствии испытательных машин с механическим приводом, сохраняющих постоянную скорость деформирования образцов, прочность образцов допускается определять в виде исключения на гидравлических испытательных машинах при скорости холостого хода поршня 3,0 ± 0,5 мм/мин.
2. Не допускается для испытания использовать гидравлические испытательные машины с ручным приводом.
10.4.4. Обработка результатов
Предел прочности при сжатии образца R сж вычисляют с точностью до 0,1 · 105 Па (0,1 кгс/c м2 ) по формуле
,
где Р — разрушающая нагрузка, Н (кгс);
F — первоначальная площадь поперечного сечения образца, равная 5 см2 .
За величину предела прочности при сжатии принимают среднее арифметическое результатов испытания трех образцов.
Расхождение между результатами испытаний отдельных образцов не должно превышать 10 %.
Коэффициент водостойкости Квод вычисляют с точностью до 0,01 по формуле
,'
где R вод — предел прочности при сжатии образцов, предварительно насыщенных водой в условиях вакуума и дополнительно выдержанных в горячей воде, Па (кгс/см2 );
R 20 — предел прочности при сжатии сухих образцов, Па (кгс/см2 ).
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ (В ПОРОШКООБРАЗНЫХ ОТХОДАХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ)
11.1. Метод отбора и подготовка проб
Среднюю пробу массой 100 г, отобранную по ГОСТ 16557-71 готовят по п. 3.1 в части неактивированного порошка.
11.2. Аппаратура, принадлежности и материалы
Шкаф сушильный по ГОСТ 7365-55.
Холодильник обратный по ГОСТ 9499-70.
Эксикатор по ГОСТ 6371-73.
Стеклянные стаканчики (бюксы) емкостью 50 мл по ГОСТ 7148-70.
Баня песчаная.
Колбы конические емкостью 250 мл (2 шт.) по ГОСТ 10394-72.
Колба для промывания.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76.
11.3. Проведение испытания
Из подготовленной средней пробы минерального порошка берут навеску 20 г, высыпают ее в коническую колбу, заливают 100 мл дистиллированной воды. На колбе закрепляют обратный холодильник. Содержимое колбы нагревают до кипения, кипятят 1 ч и охлаждают до температуры 18 — 20 °С. Образовавшуюся водную вытяжку выливают во вторую колбу через фильтр, предварительно смоченный дистиллированной водой. Остаток в первой колбе промывают дистиллированной водой (по 20 — 25 мл) и также сливают через фильтр во вторую колбу. Из второй колбы фильтрат частями переносят в предварительно высушенный до постоянной массы и взвешенный стаканчик (бюкс) и выпаривают на песчаной бане. Когда водная вытяжка перенесена в стаканчик и выпарена до объема около 5 мл, остаток сушат до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105 — 110 °С и после охлаждения в эксикаторе взвешивают.
11.4. Обработка результатов
Содержание водорастворимых соединений А в минеральном порошке в процентах вычисляют по формуле
,
где g — первоначальная проба минерального порошка, г;
g 1 — масса стаканчика с сухим остатком порошка, г;
g 2 — масса стаканчика, г.
Содержание водорастворимых соединений вычисляют как среднее арифметическое результатов двух определений.
Расхождение между результатами параллельных определений не должно быть более 0,03 %.