Испытания строительных камней – прочность и свойства камней

Существуют различные испытания строительных камней для определения их свойств и пригодности для различных строительных работ. Испытания строительных камней позволяют определить физические и химические свойства, а также прочность и твердость.

Испытания строительных камней

Ниже перечислены различные испытания строительных камней:

  • Кислотный тест
  • испытание на истирание
  • Испытание на дробление
  • Кристаллический тест
  • Испытание на замораживание и оттаивание
  • Испытание на твердость
  • Испытание на удар
  • Испытание на водопоглощение
  • Микроскопическое испытание
  • Тест Смита
  • Испытания строительных камней - прочность и свойства камней

    Кислотный тест на строительном камне

    Этот тест проводится для определения наличия карбоната кальция в строительном камне. Берется образец камня весом от 50 до 100 гм. Он помещается в раствор гидрофобной кислоты крепостью один процент и выдерживается там в течение семи дней. Раствор перемешивают через определенные промежутки времени.
    Хороший строительный камень в конце этого периода сохраняет острые края и поверхность без порошка. Если края сломаны и на поверхности образуется порошок, это указывает на присутствие карбоната кальция, и такой камень будет обладать плохим качеством выветривания.
    Это испытание обычно проводится на песчаниках.

    Испытание строительного камня на истирание

    Этот тест проводится для определения скорости износа камней, которые используются в дорожном строительстве. Результаты испытания показывают сопротивляемость камней шлифованию под воздействием дорожного движения.
    Применяется следующая процедура:

  • Образцы камней разбиваются на куски размером около 60 мм.
  • Такие куски весом 5 кг помещаются в оба цилиндра машины для испытания на истирание Devil’s attrition. Диаметр и длина цилиндра составляют соответственно 20 см и 34 см.
  • Цилиндры закрыты. Их оси составляют угол 30 градусов с горизонталью.
  • Цилиндры вращаются вокруг горизонтальной оси в течение 5 часов со скоростью 30 об/мин.
  • По истечении этого периода содержимое извлекается из цилиндров и пропускается через сито с ячейкой 1,5 мм.
  • Качество материала, который остается на сите, взвешивается.
  • Процент износа определяется следующим образом:
  • Процент износа = (Потеря в весе/Изначальный вес) x 100

    Испытание строительного камня на дробление

    Образцы камня разрезаются на кубики размером 40 x 40 x 40 мм, кубики тонко обрабатываются. Максимальное количество образцов для испытания – три. Такие образцы должны быть помещены в воду примерно на 72 часа до испытания и, следовательно, испытаны в насыщенном состоянии.
    Нагрузочная поверхность покрывается парижским гипсом из фанеры толщиной около 5 мм. Нагрузка прикладывается к кубу в осевом направлении в дробильной машине. Скорость нагружения составляет 140 кг/кв.см в минуту.
    Прочность камня на раздавливание на единицу площади – это максимальная нагрузка, при которой образец раздавливается или разрушается, деленная на площадь опорной поверхности образца.

    Кристаллическое испытание строительного камня

    Берут не менее четырех кубиков камня со стороной 40 мм. Их высушивают в течение 72 часов и взвешивают. Затем их погружают в 14%-ный раствор Na2SO4 на 2 часа. Их высушивают при 100 градусах Цельсия и взвешивают. Отмечается разница в весе.
    Эта процедура сушки, взвешивания, погружения и повторного взвешивания повторяется не менее 5 раз. Каждый раз отмечают изменение веса и выражают его в процентах от первоначального веса.
    Кристаллизация CaSO4 в порах камня приводит к его разрушению в результате выветривания. Но поскольку CaSO4 обладает низкой растворимостью в воде, он не используется в данном испытании.

    Испытание на замораживание и оттаивание

    Образец камня выдерживают погруженным в воду в течение 24 часов. Затем его помещают в морозильную камеру при температуре -12 градусов Цельсия на 24 часа. Затем его оттаивают или нагревают при атмосферной температуре.
    Это следует делать в тени, чтобы предотвратить любое воздействие ветра, солнечных лучей, дождя и т.д. Процедуру повторяют несколько раз и внимательно наблюдают за поведением камня.

    Испытание строительного камня на твердость

    Для определения твердости камня тест проводится следующим образом:

  • Из образца камня берется цилиндр диаметром 25 мм и высотой 25 мм.
  • Его взвешивают.
  • Образец помещается в испытательную машину Дорри и подвергается давлению 1250 гм.
  • Затем машина с кольцевым стальным диском вращается со скоростью 28 об/мин.
  • Во время вращения диска на его верхнюю часть посыпается крупнозернистый песок стандартной спецификации.
  • После 1000 оборотов образец вынимается и взвешивается.
  • Коэффициент твердости определяется из следующего уравнения:
  • Коэффициент твердости = 20 – (Потеря веса в гм/3).

    Испытание на удар

    Для определения прочности камня его подвергают ударному испытанию на ударной машине следующим образом:

  • Из образца камня берется цилиндр диаметром 25 мм и высотой 25 мм.
  • Затем он помещается на чугунную наковальню машины.
  • Стальной молоток весом 2 кг падает на образец в вертикальном направлении.
  • Высота первого удара составляет 1 см, второго – 2 см, третьего – 3 см и так далее.
  • Отмечается удар, при котором образец ломается. Если это n-й удар, то “n” означает индекс прочности камня.
  • Микроскопическое испытание

    Образец для испытания подвергается микроскопическому исследованию. Берутся срезы камней и помещаются под микроскоп для изучения различных свойств, таких как

  • средний размер зерна
  • наличие пор, трещин, прожилок и разрывов
  • Минеральные составляющие
  • Природа цементирующего материала
  • Наличие вредных веществ
  • Текстура камней и т.д.
  • Тест Смита

    Этот тест проводится для определения наличия растворимых веществ в образце камня. Берут несколько щепок или кусочков камня и помещают их в стеклянную пробирку. Затем пробирка заполняется чистой водой. Примерно через час пробирку энергично перемешивают или встряхивают.
    Присутствие землистых частиц превратит чистую воду в грязную. Если вода остается прозрачной, камень прочен и не содержит растворимых веществ.

    Испытание на водопоглощение

    Испытание проводится следующим образом:

  • Из образца камня готовится кубик весом около 50 гм. Его фактический вес записывается как W1 гм.
  • Затем кубик погружают в дистиллированную воду на 24 часа.
  • Кубик вынимают из воды и вытирают воду влажной тряпкой.
  • Его снова взвешивают. Пусть масса будет W2 гм.
  • Кубик свободно подвешивают в воде и записывают его вес. Пусть это будет W3 гм.
  • Воду кипятят, и кубик держат в кипящей воде в течение 5 часов.
  • Куб вынимается, а вода с поверхности вытирается влажной тканью. Его вес записывается. Пусть это будет W4 гм.
  • Из приведенных выше наблюдений получены значения следующих свойств камней.
    Процентное поглощение по весу через 24 часа = (W2 – W1) x 100 / W1
    Процентное поглощение по объему через 24 часа = (W2 – W1) x 100 / (W2 – W3).
    Объем вытесненной воды = W2 – W3
    Процентная пористость по объему = (W4 – W1) x 100 / (W2 – W3)
    Плотность = W1 / (W2 – W3) кг/м3
    Удельный вес = W1 / (W2 – W3)
    Коэффициент насыщения = (водопоглощение/общая пористость) = (W2 – W1) / (W4 – W1)
    Читать далее:
    Виды испытаний грунта для дорожного строительства
    Полевые испытания строительной извести на качество в строительных работах
    Строительная известь – свойства извести, преимущества и применение в строительстве

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: