Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

f-

 

о

 

гс о

ю

iі£

n >0sѵ>

я

Я

8vSS&

я

Èg£“

ч

ѵр

 

та£C

я

 

 

Н

 

r--

 

 

о

 

 

о

 

 

о

крупнее

 

ю

 

СО

 

 

 

 

о

размером в мм,

 

со

в % зерен

 

 

ю

Содержание

 

о

 

 

ю

о

см

Я

и

і>

S

о

ю

LO

Ю

ю

 

 

ю

ю

ю

ю

 

 

1

LO

1

1

СО

 

ю

ю

U0

1

 

с о

СО

 

 

 

с о

с о

T f

 

см

0 0

__,

о о

0 0

РГ

о>

0 0

05

оо

X.

1

1

1

1

I

о

1

1

1

t

1

 

GO

с о

г -

00

О

 

СО

о о

00

оо

éf

т

с о

о

с о

<0

05

00

X

1

1

1

1

 

1

1

1

I

н

•чН

с о

00

ю

О

с о

Г--

 

t -

ч>

о

0 0

г -

с о

см

я

05

г -

о о

Г"-

оо

£

 

1

1

1

1

я

с о

1

1

1

1

 

сг>

0 0

ю

Г--

 

г--

с о

 

с о

ю

я

СО

 

 

 

 

 

0 0

 

г--

£

00

 

 

1

 

1

1

1

>*

1

1

I

1

-I

я

Г '-

СО

С"-

Ю

СО

ѵо

 

CSJ

 

СО

<v

о>

_,

с о

СМ

с о

h -

СО

г -

с о

ю

 

I

1

I

1

 

£

1

1

1

1

см

с о

Ю

м

ю

СО

 

с о

 

с о

с о

с о

05

 

СО

T f

Ю

1

СМ

 

 

1

1

I

 

с о

1

1

1

1

 

СО

с о

о

<—>

 

 

с о

r f

с о

 

ІО

ю

ю

ю

ю

 

с о

с о

 

1

 

 

 

 

 

1

СО

ю

0 0

о

 

ю

 

с о

см

 

 

 

см

ю

ю

Ю

 

 

7

 

 

1

 

 

 

 

1

о

о

о

 

 

LO

 

 

юю

1

1

1

1

1

оо

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

Я Л

 

 

 

 

 

Ь я

 

 

 

 

 

я ег

 

 

 

 

 

ГСр

 

<D

О)

<D

 

 

 

А

А

А

 

 

 

Е-1

н

Е-*

 

 

 

о

о '

о

 

 

 

я

я

Я

 

 

о

ж

ж

Ж

 

 

CD

CD

05

 

 

а

ѵо

ѴО

 

 

 

<D

(D

CD

 

 

о

а

а

а

 

 

 

о

о

О

 

 

 

ч

ч

ч

 

 

 

я

СЗ

сз

 

 

о

я

я

й

 

 

а

 

 

 

 

 

 

О)

CD

О)

 

 

-0

н

3

3

 

 

F-

О

Е-

 

 

О

о

О

 

 

я

Я

я

я

 

 

я

ж

ж

ж

 

 

о .

о .

о .

CU

 

 

CL)

CD

CD

CD

 

 

ГО

СО

со

СО

 

 

О

О

О

О

 

 

Я

ж

«

W

 

С -

Ч

ч

ч

ч

 

0>

CD

си

CD

(D

£

£

£

£

Е

 

202

/


зерсТ'ИЯ с та н д а р тн о го сита, м есто п о л о ж е н и е к о т о р о го на ш ка ле сит оп реде ­ л я е тся в мм.

После нанесения точек, соответствующих размерам отверстий стандартных сит, пользуясь имеющимися на графике предельными кривыми, определяют пределы полных остатков на стандартных ситах.

Рекомендуемые зерновые (гранулометрические) составы ми­ неральной части асфальтобетонных смесей, рассчитанные по описанной методике, и ориентировочное содержание в них би­ тума в % по массе приведены в табл. 57.

Рис. 81. Предельные кривые плотной среднезернистой смеси

^ м а к с ^ З б ММ)

I— Ц— J— I--------------

1-----------------

1---------------

1---------------

1---------------

!_______ I

201510

5

3

1,23 0.630,315 0,14

Р ом еро/ omSepcnnj/s сит Й т

Дальнейший расчет состава минеральной части асфальтобе­ тонный смесей заключается в том, чтобы на основании извест­

ных гранулометрических составов исходных минеральных со­ ставляющих— щебня, песка и минерального порошка — устано­ вить их соотношение, обеспечивающее такое содержание полных остатков на соответствующих ситах, которое отвечало бы преде­ лам, рекомендуемым в зависимости от вида смеси в табл. 57.

Пример расчета минеральной части среднезернистой горячей смеси типа Б по нормируемым таблицами пределам. Заданы гра­

нулометрический состав исходных

минеральных материалов

и

их кажущаяся плотность (табл.

58).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

58

 

 

Частные остатки

в % на ситах с

размером отверстий в мм

Плот­

Материал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

20

15

10

5

3

1,25

0,63

0,315

0,14

0,071

<0,071

ность

 

в г[см

Щебень гра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нитный :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фракции

3

30

62

5

 

 

 

 

 

 

 

 

2,65

15—25 мм .

 

 

 

 

 

 

 

 

фракции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5—15 мм

 

 

5

50

40

5

 

 

 

 

 

 

2,65

(мелкий) .

 

 

 

 

 

 

 

 

Высевки гра­

 

 

_

2

14

19

27

8

14

4

8

4

2,91

нитные . . . .

 

 

Песок квар­

 

 

 

_

 

 

30

35

15

10

8

2

2,67

цевый ...............

 

 

 

 

 

Порошок и з­

_

_

_

_

_

_

_

3

9

5

10

80

2,84

вестняковый .

20


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

59

 

 

 

 

о

 

 

 

Содержание в % зерен В

мм,

крупнее

 

 

 

 

 

 

£ =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э <и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О. О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал

 

et да

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о I

25

20

15

10

5

3

1,25

0,63

0,315

0,14

0,071

 

с:

 

 

 

S&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

3- ад

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

^ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щебень гранит­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный:

 

15—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

фракции

 

3

33

95

100

100

100

.100

100

100

100

100

100

25 мм . .

. .

 

фракции

5—

 

 

 

5

55

95

100

100

100

100

100

100

100

 

15 мм . .

. .

 

 

 

 

Высевки

гра­

 

_

 

_

2

16

35

62

70

84

88

96

100

 

нитные ...............

 

 

 

Песок

кварце­

 

_

 

_

 

 

 

30

65

80

90

98

100

 

вый .......................

 

 

 

 

 

 

Порошок

из­

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

10

20

100

 

вестняковый

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Рекомендуемые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пред елы

полных

 

 

0 - 5 9—15 20-30 35—50 45—60 61—72 71—80 78—86 85—91!э0—94

100

 

остатков . . . .

 

 

 

Щебень гранит­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный:

 

15—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фракции

0,15 0,45

5

14,3

15

15

15

15

15

15

15

15

15

 

25 мм . .

. .

 

фракции

5—

0,21

_

.

1

11,5

20

21

21

21

21

21

21

21

 

15 мм . .

. .

 

Высевки

гра­

0,4

_

._

_

0,8

6,4

14

24,8

28

33,6

35,2

38,4

40

 

нитные ................

 

Песок

кварце­

0,15

 

_

_

_

 

_

4,5

9.7

12

13,5

14,7

15

 

вый ...........................

 

 

 

Порошок

из­

 

 

-

-

-

-

-

-

-

-

0,9

1,8

„9

 

вестняковый

. . . 0,0£

4

^Полные3 остат­

 

 

5,

15

27

41

50

65

74

J 82

86

91

ЮС

ки на ситах

. . .

-

-

Расчет удобно вести при помощи табл. 59. В разделе 1 (по го­ ризонтали) таблицы записывают гранулометрический состав ис­ ходных минеральных материалов, выраженный в полных остат­ ках на ситах, в %. В разделе 2 записывают рекомендуемые ^пре­ делы полных остатков, которые для горячей среднезернистой ас­ фальтобетонной смеси типа Б приведены в табл. 57. В разделе 3

повторяют перечень материалов, принятых для расчета, и указы­ вают долевое содержание в смеси каждого материала, выбран­ ное так, чтобы сумма полных остатков всей смеси на каждом си­ те (раздел 4) не выходила за пределы рекомендуемых полных остатков.

Фактические полные остатки материалов смеси на каждом из сит определяют с точностью до 0,1% умножением долевого со­ держания каждого материала на полный остаток, записанный В'

графе 1:

П Оф= До п о,

204


где П О ф — фактический полный остаток

при принятой

доле материала

в %; До — долевое содержание материала; П О

— полные остатки в %.

Основными составляющими асфальтобетона

являются ще­

бень и минеральный порошок. Содержание щебня

в смеси, т. е.

содержание зерен крупнее 5 мм, определяет тип гранулометрии асфальтобетона. Сумма полных остатков на сите с размером от­ верстий 5 мм для асфальтобетона типа Б должна быть равна в соответствии с рекомендуемыми пределами 35—50%, а содержа­ ние зерен мельче 0,071 м м — в пределах б—10%. Учитывая роль

этих -составляющих асфальтобетона, их долевое содержание сле­ дует назначать в первую очередь.

Основное содержание зерен крупнее 5 мм содержится во фракциях 15—25 и 5—15 мм. Долевое содержание крупного

щебня нужно назначить так, чтобы получить полный остаток на сите с размером отверстий 20 мм, не превышающий 5%-

П О ф

До =

П О

= 0,15.

33

При долевом содержании щебня, равном 0,15, полные остат­ ки зерен крупного щебня на каждом сите составят: 0,15-3 = =0,45% ; 0,15-33% = 5 % ; 0,15-95% = 14,3%; 0,15-100% = 15%. Полные остатки на всех ситах заносят в раздел 3. Далее опре­ деляют долевое содержание мелкого щебня, необходимое для того, чтобы в сумме с долей крупного щебня 15% полный оста­ ток на сите с размером отверстий 5 мм был 35—50%. Полный ос­ таток щебня 5—15 мм на сите 5 мм из этих условий должен быть 20—35%. Исходя из этого, долевое содержание мелкого щебня

будет равно: Д = —^ =0,21. Минимальное значение полного

95%

остатка принято с учетом того, что некоторое количество зерен крупнее 5 мм -содержится в высевках. Вычисленные при этом долевом1содержании мелкого щебня полные остатки на осталь­ ных ситах (0,21-5=1,05; 0,21-55=11,5; 0,21 -95 = 20%) запи­ сывают в соответствующую строку раздела 3.

Фракция мельче 0,071 мм содержится как главная составная часть преимущественно в минеральном порошке, поэтому для об­ легчения расчета после «вычисления содержания щебня целесооб­ разно определить содержание в смеси минерального порошка. Для того чтобы обеспечить требуемые пределы, долевое -содер­ жание зерен мельче 0,071 мм назначают по полным проходам.

В минеральном порошке зерен крупнее 0,071 мм содержится 20%, следовательно, величина полного прохода сквозь это сито составит 100—20=80% . В соответствии с рекомендуемыми пре­ делами (табл. 59, раздел 2) полный проход на этом сите должен быть в пределах 100— (94—90) = 6 —*10%. Можно принять для данного примера требуемый проход для минерального порошка -равным 7% (меньше среднего), поскольку некоторое количество зерен этого -размера имеется в высевках, т. е. долевое содержа-

205


ние минерального порошка составит: Д й

2%

= 0,09, где 80 % —

80%

содержание этих зерен в 100 частях минерального порошка. В

соответствии с этим долевым содержанием минерального порош­

ка вычисляют полные остатки

его зерен

на ситах 0,14 мм и

0,071 мм (0,09-10 = 0,9%; 0,09

-20=1,8%)

и результат записы­

вают в соответствующую строку раздела 3.

 

Долевое содержание высевок и песка определяют по разнос­ ти 1 — (0,15+0,21+0,09) =0,55. Учитывая, что асфальтобетонные смеси типа Б применяются на дорогах высоких технических кате­ горий и что использование высевок способствует повышению сдвигоустойчивости асфальтобетона и увеличению шероховатос­ ти покрытия, долевое содержание высевок может быть назначено достаточно высоким. Для данного случая долевое содержание высевок ориентировочно может быть назначено равным 0,4. Пол­ ные остатки на ситах (0,4-2 = 0,8%; 0,4-16 = 6,4%; 0,4-35=14% ;

0,4-62 =

24,8%;

0,4-70 =

28%;

0,4-84 = 33,6%;

0,4-88=35,2%;

0,4-96 =

38,4%),

отвечающие этому долевому

содержанию,

за­

писывают в соответствующую строку раздела 3.

 

разница

1 —

Долевое содержание

песка

определятся как

— (0,15+0,21 +0,09+0,4) =0,15.

Полные остатки на

всех ситах,

отвечающие этому долевому содержанию (0,15-30=4,5%; 0,15Х Х65 = 9,7%; 0,15-80=12%; 0,15-90=13,5%; 0,15-98 = 14,7%), также записывают в соответствующую строку раздела 3.

В раздел 4 записывают суммы полных остатков, получаемых путем сложения полных остатков по всем строкам раздела 3. Сравнивая результаты, полученные в разделе 4, с рекомендуемы­

ми пределами полных остатков на каждом

сите, устанавливают

соответствие гранулометрическаго состава

рассчитанной мине­

ральной части смеси рекомендуемым пределам. В случае несоот­ ветствия следует несколько изменить соотношение между мине­ ральными составляющими и повторить расчет.

Поскольку соотношение между фракциями, согласно предпосылкам Н. Н. Иванова, относится к единицам объема, то при использовании материалов различной плотности, различающейся на 0,2 г/см3 и более, необходимо вносить поправки в соотношение (минеральных составляющих. Для этой цели следует определить поправочные коэффициенты

РXѴдг

Ун

 

где у и — плотность материала, количество которого преобладает

в смеси,

з г/см3-, у * — -плотность .минерального материала, отличающаяся на

0,2 г/см3

и более от плотности преобладающего в смеси материала, в гісм3. Результаты расчета удобно представить в табличной форме (табл. 60), в

которой должны быть указаны все используемые минеральные материалы и их плотности. В рассматриваемом примере преобладающими материалами яв­ ляются две фракции щебня и песок с близкими значениями плотности. По­ этому в знаменатель формулы для определения поправочного коэффициента следует поставить плотность щебня, равную 2,65 гісм3.

206