Фізичні властивості будівельних матеріалів (стр. 18 из 22)

Б_т

100

де t – температура розм’якшення бітумного в’яжучого по методу ―кільце та куля‖; t_м та t_т – температура розм’якшення ―м’якого‖ та

―твердого‖ бітумів.

Завдання 3: провести статистичну обробку показників глибини занурення голки при визначенні в’язкості бітуму з визначенням середнього арифметичного значення, середнього квадратичного відношення та коефіцієнту варіації.

Використавши отримані чисельні дані при визначенні пенетрації нафтового бітуму (завдання 1), виконують їх статистичну обробку. Результати заносять до журналу за наступною формою:

Статистичний аналіз результатів випробувань (при довірчій ймовірності _ _ _ _ %)

n	М а т е	р і а л _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
	хі	хі-хсер	(хі-хсер)2
1
...
10
	0
х
S
Cv
m

Контрольні запитання

1. Види, сфера застосування та приклади органічних в’яжучих.

2. Перелічити основні будівельні властивості органічних в’яжучих. Навести методику їх визначення.

3. Як пов’язані між собою теплостійкість, в’язкість та деформативність бітумів.

8. ПРИРОДНІ КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ

Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 1 0

Фізико-механічні характеристики та петрографія гірських порід

Д о с л і д 1 . Прискорене визначення морозостійкості породи в розчині сірчанокислого натрію.

Засоби випробування: ваги, сушильна шафа, сірчанокислий натрій, скляні ємності.

3–5 зразків породи підготовляють у вигляді шматків кубовидної форми з найменшим розміром 60 мм і зважують їх із похибкою до

0,01 гр.

Сульфат натрію у вигляді кристалогідрату Na₂S0₄^. 10H₂O (700-

1000 г) або безводної солі (250-300 г) розчиняють у 10 л підігрітої дистильованої води шляхом поступового додавання при ретельному перемішуванні. У отриманий розчин сірчанокислого натрію занурюють зразки і витримують їх у розчині 20 годин при кімнатній температурі. Потім зразки по черзі виймають із розчину, ретельно оглядають і кладуть у сушильна шафа при температурі 100-105 ^оС на 4 години.

Операцію занурення зразків у розчин сірчанокислого натрію і наступного висушування повторюють необхідне число разів. Після 3, 5, 10 і 15 циклів поперемінного витримування в розчині і висушування в сушильній шафі зразки промивають гарячою водою, висушують до постійної маси і визначають втрату маси у відсотках. (У межах двочасового лабораторного заняття можна зробити тільки кінцеві виміри і розрахувати втрати маси.)

Показник втрати маси обчислюють як середнє арифметичне кількох визначень із точністю до 0,1 %. Орієнтовану марку за морозостійкістю гірської породи знаходять за таблицею:

Марка за морозостійкістю	Заморожування		Випробування в розчині сірчанокислого натрію
	Число циклів	Втрата маси після випробування, % не більше	Число циклів	Втрата маси після випробування, % не більше
15	15	10	3	10
25	25	10	5	10
50	50	5	10	10
100	100	5	10	5
150	150	5	15	5
200	200	5	15	5

Завдання 1: визначити насиченням у розчині сірчанокислого натрію орієнтовану морозостійкість щільних і пористих порід.

Виконують прискорене визначення морозостійкості граніту і вапняку за наведеною вище методикою. Результати заносять у робочий журнал за наступною формою:

Показник		Порода ____________			Порода ____________
		Зразок №			Зразок №
		1	2	3	1	2	3
Маса, г, після кількості циклів випробувань	0
	3
	5
	10
	15
Втрата маси, г/%	0
	3
	5
	10
	15
Марка за морозостійкістю

Д о с л і д 2 . Прискорене визначення твердості гірських порід.

Засоби випробування: набір мінералів шкали Мооса.

Шкала Мооса містить 10 еталонних мінералів, твердість котрих (в умовних одиницях) відповідає їхнім номерам: № 1 – тальк, № 2 – гіпс, № 3 – кальцит, № 4 – флюорит, № 5 – апатит, № 6 – ортоклаз, № 7 – кварц, № 8 – топаз, № 9 – корунд, № 10 – алмаз.

Для визначення твердості гірської породи на зразку роблять свіжий розкол, проводять по його поверхні обраним еталоном твердості по шкалі Мооса. Показником твердості вважають число, середнє між двома еталонами, із яких один залишає, а іншій не залишає подряпини на гірській породі.

По твердості всі гірські породи можна розділити на 5 груп:

1. Найтвердіші: кварцити, роговики, окременілі породи.

2. Дуже тверді: граніти, кварцові порфіри, кварцові піщаники.

3. Тверді: базальту, діабази, кварцево-полевошпатові піщаники.

4. Середньої твердості: тонко-кристалічні вапняки і доломіти.

5. Малої твердості: пористі вапняки і доломіти.

Завдання 2: визначити по шкалі Мооса твердість граніту, кременистих і вапняних піщаників, щільних і пористих різновидів вапняку. Результати заносять у робочий журнал за наступною формою:

№ п/п	Порода	Результат подряпання										Твердість
1
2
3
4
5

Д о с л і д 3 . Орієнтоване визначення міцності гірських порід.Засоби випробування: кульковий прилад для вимірювання міцності Вікторова (рис. 8.1), рівнемір.

Зразки гірської породи повинні мати одну горизонтальну шліфовану поверхню і висоту не менше 6 см. До досліду зразок нерівною поверхнею занурюють у пісок, вирівнюючи так, щоб досягти перпен-

Рис. 8.1. Кульковий прилад для вимірювання міцності Вікторова:

1 – скляна трубка діаметром 12 мм;

2 – опорна стійка з шкалою;

3 – лабораторний штатив; 4 – стальна кулька; 5 – зразок гірськоїпороди;6 – посуд з піском.

дикулярності до трубки приладу.

Прилад складається з вертикальної скляної трубки з внутрішнім діаметром 11,5-12 мм і довжиною 800 мм. Трубка щільно закріплюється на рейці, де нанесена шкала. Рейка разом із трубкою кріпиться і переміщається на штативі.

Після встановлення зразка в трубку опускають сталеву кульку діаметром 11 мм. Падаючи й ударяючись об гладку поверхню зразка, кулька відскакує в трубці нагору на висоту, приблизно пропорційну розміру межі міцності каменю. Відлік роблять після першого найбільшого відскоку кульки. Зразок простукують 10-15 разів по нових точках. Середнє арифметичне з усіх висот відскоку від кожної точки є показником відскоку.

Перехід від показника відскоку до розміру межі міцності при стиску роблять по градуювальній кривій або за таблицею:

Висота відскоку, см	Межа міцності на стиск, МПа
	Вапняки	Доломіти	Пісковики та алевроліти	Карбонатні пісковики	Гранітоїди	Порфірити та діабази
8-12	10-25	10-30	3-10	5-10	——	5-10
13-16	20-30	20-40	10-25	20-30	20-45	10-20
17-20	25-45	30-70	20-35	25-35	——	20-30
21-24	30-70	50-110	30-45	30-40	40-60	30-40
25-28	50-100	70-130	35-50	40-60	40-70	40-50
29-32	55-110	100-170	40-70	50-100	45-90	50-70
33-36	80-140	110-190	50-90	60-100	70-100	60-80
37-40	100-160	160-220	65-100	100-140	80-110	80-140
41-44	120-190	210-280	70-140	120-180	90-130	110-190
45-48	140-220	230-290	100-170	160-200	120-150	120-220
49-52	——	——	120-210	——	140-220	150-260
53-56	——	——	180-290	——	140-230	160-280
57-62	——	——	190-320	——	220-300	180-380

Висота відскоку кульки змінюється не тільки відповідно до міцності, але і з групою твердості гірських порід. У зв'язку з цим визначення повинні робитися роздільно для кожній із петрографічних різновидів гірських порід.