Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Методы испытания шлаков


Методы испытания шлаков

Щебень и песок из шлаков испытывают по тем же методам, которые предназначаются для испытания каменных материалов из естественных горных пород. В связи с некоторыми особенностями свойств шлаковых материалов проводят испытание с целью определения, например, активности и распада шлаков.

Отбор проб шлака из отвалов производят перед их разработкой. При обследовании отвалов разведочные выработки закладывают на расстоянии 100 м друг от друга при однородных по свойствам шлаках и 50 м — при неоднородных. Однородность определяют визуально. Пробы отбирают из каждого слоя, если толщина слоя не превышает 3 м. При большей толщине отбирают несколько проб. Отбор проб экскаватором осуществляют одним ходом ковша от основания до верхней кромки слоя при соблюдении постоянной глубины внедрения. В случае расположения нового отвала на старом пробы отбирают раздельно.

При отборе проб из шлаков текущего производства вначале шлак подвергают дроблению до крупности 200 мм. Пробы отбирают экскаватором на глубине 0,5—1 м от поверхности и далее через 1,5—2 м по всей глубине общей массой не менее 5 т и квартуют до массы 400 кг.

Определение зернового состава, содержания примесей (метод отмучивания), в том числе глины в комках, формы зерен, марки по прочности, истираемости, морозостойкости, средней и насыпной

плотности, пористости, пустотности, водопоглощения и влажности щебня производят по ГОСТ 8269—76.

Для определения содержания слабых зерен, в том числе зерен боя огнеупорного кирпича и других примесей (типа флюсов) и примесей металла в щебне, включая щебень смесей из шлаков черной и цветной металлургии, необходимы лабораторные весы, электропечь (сушильный шкаф), сита для рассева щебня, магнит. Испытания проводят на стандартных фракциях, отбирая пробы массой не менее 0,5 кг для фракции 5—10 мм, 1 кг для фракции 10—20, 5 кг — 20—40, 15 кг — 40—70 и 35 кг свыше 70 мм.

Навески высушивают до постоянной массы, рассыпают в один слой, разделяя каждую фракцию на компоненты: зерна шлака, огнеупорного кирпича, зерна других примесей и примеси металла. Допускается применение магнита для отбора в щебне примесей металла. Содержание указанных выше компонентов определяют для каждой стандартной фракции щебня.

Зерна боя огнеупорного кирпича и примесей типа флюсов относят к слабым зернам. Слабые зерна разламывают руками и разрушают легкими ударами молотка. После разборки навески (стандартная фракция) слабые зерна взвешивают и определяют их количество в процентах к общей массе навески. В случае необходимости подсчитывают содержание каждого компонента слабых зерен в отдельности. Содержание слабых зерен в пробе, представляющей собой смесь фракций, определяют как средневзвешенное с учетом содержания каждой фракции в общей пробе.

Аналогичным образом подсчитывают содержание металла в пробе.

Для определения содержания примесей металла в шлаковом песке необходимы лабораторные весы, сито с сеткой № 014 и сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм, лабораторная электропечь, лупы, бинокулярный микроскоп типа МБС-1 или МБС-2 с 10-кратным увеличением и магнит.

Песок массой 1 кг просеивают через сито с отверстиями диаметрами 5 и 0,14 мм и путем квартования отбирают навеску около 0,25—0,3 кг, промывают, высушивают до постоянной массы, рассыпают тонким слоем на стекло или бумагу и просматривают с помощью лупы или бинокулярного микроскопа, отбирая при этом тонкой иглой примеси металла. Допускается применение магнита для отбора в песке намагничивающихся примесей металла. Отобранные примеси металла взвешивают и вычисляют их содержание в процентах.

Определение устойчивости структуры шлаков против всех видов распада можно производить пропариванием их в бачке в течение 10 ч по ГОСТ 9758—77. Метод предусматривает наличие лабораторной электропечи, электрического автоклава на 0,2 МПа вертикального или горизонтального, лабораторных весов, набора сит, сосуда для погружения проб щебня в дистиллированную воду. Для испытания отбирают по две навески щебня (смеси фракций щебня) объемом каждая не менее 1 л — для фракций от 5 до 10 мм и от 10 до 20 мм; 2 л—от 20 до 40; 1 л — для смеси фракций от 5 до 20; 2 л — с максимальным размером до 40 мм, 5 л — свыше 40 мм.

Зерна в навесках промывают, очищают от рыхлых частиц и пыли, высушивают до постоянной массы и взвешивают. Затем навески помещают в мешочки или формы и погружают в сосуд с дистиллированной водой на 30 сут. По истечении указанного срока навески щебня вынимают из воды, высушивают до постоянной массы, помещают в формы (без мешочков) и ставят в автоклав. В течение 30 мин давление в автоклаве постоянно поднимают до 0,2 МПа. При этом давлении щебень выдерживают 6 ч, после чего давление в течение 20 мин постепенно снижают до атмосферного.

Навески щебня вынимают из автоклава, каждую в отдельности промывают, высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с отверстиями диаметром, соответствующим нижнему размеру испытываемой фракции, и остаток на сите взвешивают.

Для определения активности шлака необходимы лабораторная шаровая мельница, вибромельница или барабан с металлическими шарами, поверхностемер типа ПСМ-2, малый прибор Союздорнии для стандартного уплотнения, гидравлический пресс с усилием 5—50 т, лабораторная электропечь.

Среднюю навеску шлака 5 кг высушивают до постоянной массы и размалывают в шарОвой мельнице, вибромельнице или барабане с металлическими шарами до остатка 6—10% на сите с размером отверстий 0,071 мм или удельной площади поверхности (3000+100) см2/г, определяемой на приборе ПСМ-2; размолотый шлак выдерживают в воздушно-сухих условиях в течение суток.

Затем определяют оптимальное количество воды для затворе-ния шлака до максимальной плотности смеси. Для этого отбирают навеску 720—750 г, смачивают водой в количестве 6—8% массы шлака и тщательно перемешивают' мастерком в сферической чаше в течение 5 мин. Из приготовленной смеси отбирают контрольную навеску и определяют фактическую влажность, после чего из смеси формуют три образца диаметром и высотой 50 мм в приборе стандартного уплотнения Союздорнии. Это повторяют несколько раз, каждый раз увеличивая влажность молотого шлака на 2%.

Влажность увеличивают до устойчивого уменьшения значения средней плотности уплотненной смеси. Средняя плотность скелета смеси

По результатам определений средней плотности строят график, откладывая по оси ординат значения средней плотности скелета смеси Л'ск, а по оси абсцисс — фактическую влажность.

Наивысшая точка полученной кривой показывает оптимальную влажность и максимальную среднюю плотность смеси.

Из шлаковой смеси (3 кг) с оптимальным количеством воды изготовляют 10 образцов-цилиндров высотой и диаметром 50 мм.

Образцы хранят 7 сут на воздухе при 18—20 °С, измеряют диаметр штангенциркулем, затем помещают на 19 сут во влажную камеру и после этого в течение 2 сут насыщают водой.

Насыщенные водой образцы в возрасте 28 сут испытывают на гидравлическом прессе, повышая давление на 0,3—0,5 МПа в 1 с до разрушения образцов.

За показатель активности принимают предел прочности при сжатии, вычисленный как среднее арифметическое значение результатов испытания десяти образцов.

Если невозможно подобрать оптимальную влажность и максимальную плотность смеси, то допускается определять активность на образцах из смесей с водошлаковыми отношениями 0,12; 0,14 и 0.16. Из каждой смеси готовят 10 образцов.

За показатель активности в этом случае принимают наибольший из трех средних пределов прочности при сжатии 10 образцов.

Методика ускоренного определения устойчивости структуры шлаков основана на их испытании в автоклаве или кипячении в бачке. Она предлагается в св^зи с тем, что по стандартной методике это нельзя выполнить оперативно, как требуется часто при контроле качества шлакового щебня на строительной площадке или при его производстве. Для ускоренного определения распада готовят пробы щебня фракций 5—10, 10—20 и 20—40 мм. Щебень должен быть чистым и высушенным до постоянной массы. В случае применения автоклава пробы щебня помещают в емкости с круглыми отверстиями, обеспечивающие свободный доступ пара к зернам щебня и помещают в автоклав. В течение 30 мин давление в автоклаве постепенно поднимают до 0,2 МПа и выдерживают щебень при этом давлении 2 ч. Затем автоклав выключают, снижают давление до нормального в течение 20 мин, доливают, если необходимо, дистиллированную воду (один цикл испытания) .

Автоклав вновь включают, доводят давление до 0,2 МПа и вновь повторяют все операции. Шлаковый щебень подвергают воздействию 7 циклов. Время перерыва между циклами не должно быть более суток.

В случае использования бачка на его дно кладут нержавеющую сетчатую (решетчатую) подставку, заливают дистиллированную воду, бачок закрывают и воду доводят до кипения. После этого в бачок на подставку устанавливают емкость с испытываемым щебнем таким образом, чтобы уровень воды был выше уровня щебня на 8—10 см, и бачок закрывают крышкой. Воду вновь доводят до кипения, и образцы выдерживают в кипящей воде в течение 18 ч. При недостатке воды ее доливают при темепратуре, близкой к температуре кипения. Время перерыва в испытании не должно превышать одних суток. Показатель устойчивости шлака оценивают по размеру потерь (в процентах к первоначальной массе пробы).

Выдерживание шлака после испытания в автоклаве в дистиллированной воде в течение 30 сут справедливо для отвальных шлаков. Шлаки текущего выхода требуют более длительных испытаний.

Похожие статьи:
Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум