Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми



 

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в дорожно-строительных лабораториях для приготовления плотно упакованных зернистых смесей, в других производствах, где требуется увеличение содержания монолитного материала в сыпучих зернистых смесях. В способе определения величины степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми осуществляют послойное заполнение единицы объема крупнозернистых фракций мелкозернистыми, определяют средние размеры зерен крупнозернистой фракции d1 и мелкозернистой фракции d2 и d2/d1, массу крупнозернистой и мелкозернистой фракций, расходуемых для приготовления единицы объема смеси, объемную массу и плотность крупнозернистой фракции, объемную массу мелкозернистой фракции и при d2/ d1 больше 0,155 величину степени уплотнения крупнозернистой фракции мелкозернистой определяют по формуле У=(( 2M1+ 1М2- 12) 1)/(М1( 1- 1) 2), где У - величина степени уплотнения крупнозернистой фракции мелкозернистой, безразмерная величина, M1 - масса крупнозернистой фракции, расходуемой для приготовления единицы объема смеси, кг/л, 1 - объемная масса крупнозернистой фракции, кг/л, 1 - плотность зерен крупнозернистой фракции, кг/л, М2 - масса мелкозернистой фракции, расходуемой для приготовления единицы объема смеси, кг/л, 2 - объемная масса мелкозернистой фракции, кг/л. Технический результат - повышение точности определения величины степени уплотнения.

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в дорожно-строительных лабораториях для приготовления плотно упакованных зернистых смесей, в других производствах, где требуется увеличение содержания монолитного материала в сыпучих зернистых смесях.

Известен способ определения плотной смеси на основе щебня и мелкого щебня, мелкого щебня и песка. Способ обеспечивает увеличение объемной массы смеси за счет заполнения объема пустот фракций с большими размерами зерен фракциями с меньшими размерами зерен (Борщ И.М., Вознесенский В.А. и др. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов. Киев, Вища школа, 1981, 296 с., стр.266).

Однако плотные смеси получаются эмпирическим способом с учетом размеров зерен в совмещаемых фракциях и с учетом величины пустотности заполняемых фракций.

Влияние массы фракций и их объемно-массовых характеристик не учитывается, а величина степени заполнения объема пустот не имеет количественной зависимости от массовых характеристик применяемых для приготовления смеси фракций.

В основе создания изобретения лежит задача по разработке такого способа, который позволяет определять величину степени уплотнения полифракций или монофракций с большими размерами зерен полифракциями или монофракциями с меньшими размерами зерен, получения количественных зависимостей между величиной степени уплотнения, представляющей собой критериальную величину, и массовыми характеристиками фракций, используемых для получения бинарной зернистой смеси с заранее заданной величиной объемной массы.

Технический результат достигается тем, что, используя метод послойного заполнения единицы объема двумя испытуемыми фракциями, определяют массовые соотношения фракций в приготовленной смеси, а самопроизвольные процессы уплотнения фракций за счет упаковки зерен различных размеров выражают в виде критериальной величины (степени уплотнения).

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения величины степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми осуществляют послойное заполнение единицы объема крупнозернистых фракций мелкозернистыми, определяют средние размеры зерен крупнозернистой фракции d1 и мелкозернистой фракции d2 и d2/d1, массу крупнозернистой и мелкозернистой фракций, расходуемых для приготовления единицы объема смеси, объемную массу и плотность крупнозернистой фракции, объемную массу мелкозернистой фракции и при d2/ d1 больше 0,155 величину степени уплотнения крупнозернистой фракции мелкозернистой определяют по формуле

У=(( 2M1+ 1М2- 12) 1)/(М1( 1- 1) 2),

где У - величина степени уплотнения крупнозернистой фракции мелкозернистой, безразмерная величина,

M1 - масса крупнозернистой фракции, расходуемой для приготовления единицы объема смеси, кг/л,

1 - объемная масса крупнозернистой фракции, кг/л,

1 - плотность зерен крупнозернистой фракции, кг/л,

М2 - масса мелкозернистой фракции, расходуемой для приготовления единицы объема смеси, кг/л,

2 - объемная масса мелкозернистой фракции, кг/л.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Определение величины степени уплотнения фракции щебня с размерами зерен 15-20 мм фракцией щебня с размерами зерен 10-15 мм.

Средние размеры зерен

d1=(15+20)/2=17,5 мм, d2=(10+15)/2=12,5 мм

d2/d1=12,5 мм/ 17,5 мм=0,714 больше 0,155.

Определяют объемную массу щебня с размерами зерен 15-20 мм, она равна 1=1305 кг/м3 (1,305 кг/л), плотность зерен щебня равна 1=2417 кг/м3 (2,417 кг/л).

Определяют объемную массу щебня с размерами зерен 10-15 мм, она равна 2=1345 кг/м3 (1,345 кг/л).

В мерную емкость объемом 5 л укладывается слой зерен фракции щебня с размерами зерен 15-20 мм, на него насыпается слой зерен фракции с размерами зерен 10-15 мм, на слой мелкозернистой фракции снова укладывается слой фракции с более крупными размерами зерен и т.д. Верхний слой до краев мерной емкости выравнивается насыпанием фракции с размерами зерен 10-15 мм. Полученная смесь вместе с тарой взвешивается, определяется объемная масса приготовленной смеси, а также массовый расход каждой фракции для приготовления фиксированного объема смеси.

Объемная масса смеси щебня составила величину, равную 1,480 кг/л. Расход фракции с размерами зерен 15-20 мм составил 0,896 кг, а расход фракции с размерами зерен 10-15 мм составил 0,584 кг для приготовления 1 л смеси щебня.

Величину степени уплотнения фракции щебня с размерами зерен 15-20 мм фракцией с размерами зерен 10-15 мм определяют по формуле

У=(( 2M1+ 1М2- 12) 1)/(М1( 1- 1) 2), безразмерная величина,

У=((1,345 0,896+1,305 0,584-1,305 1,345) 2,417)/(0,896(2,417-1,305) 1,345)=0,383.

Величина У указывает на то, что в результате более плотной упаковки зерен различных размеров пустотность фракции с размерами зерен 15-20 мм уменьшилась на величину 0,687(1-У) 0,46=0,687(1-0,383) 0,46=0,195, а масса смеси в единице объема по сравнению с объемной массы фракции 15-20 мм увеличилась на 1,480 кг - 1,305 кг=0,175 кг.

Пример 2. Определение величины степени уплотнения фракции с размерами зерен 15-20 мм фракцией щебня с размерами зерен 5-10 мм.

Средние размеры зерен

d1=(15+20)/2=17,5 мм, d2=(5+10)/2=7,5 мм

d2/d1=7,5 мм / 17,5 мм=0,429 больше 0,155.

Определяют объемную массу щебня с размерами зерен 15-20 мм, она равна 1=1305 кг/м3 (1,305 кг/л), плотность зерен щебня равна 1=2417 кг/м3 (2,417 кг/л или 2,417 г/см3).

Определяют объемную массу щебня с размерами зерен 5-10 мм, она равна 2=1315 кг/м3 (1,315 кг/л).

В мерную емкость объемом 5 л укладывается слой зерен фракции щебня с размерами зерен 15-20 мм, на него насыпается слой зерен фракции с размерами зерен 5-10 мм, на слой мелкозернистой фракции снова укладывается слой фракции с большими размерами зерен и т.д. Верхний слой до краев мерной емкости выравнивается насыпанием фракции с размерами зерен 5-10 мм.

Полученная смесь щебня вместе с тарой взвешивается, определяется объемная масса приготовленной смеси, а также массовый расход каждой фракции для приготовления единицы объема смеси.

Объемная масса смеси щебня составила величину, равную 1,537 кг/л.

Расход фракции с размерами зерен 15-20 для приготовления 1 л смеси составил 1,063 кг, а расход фракции с размерами зерен 5-10 мм составил 0,474 кг.

Величину степени уплотнения фракции щебня с размерами зерен 15-20 мм фракцией с размерами зерен 5-10 мм определяют по формуле:

У=(( 2M1+ 1М2- 12) 1)/(М1( 1- 1) 2), безразмерная величина,

У=((1,315 1,063+1,305 0,474-1,305 1,315) 2,417)/(1,063(2,417-1,305) 1,315)=0,467.

Величина У указывает на то, что в результате более плотной упаковки зерен различных размеров пустотность фракции с размерами зерен 15-20 мм уменьшилась на величину 0,815(1-0,467) 0,46=0,20, а масса смеси в единице объема по сравнению с объемной массы фракции с размерами зерен 15-20 мм увеличилась на 1,537 кг - 1,305 кг=0,232 кг.

Лабораторно-экспериментальные испытания заявляемого способа определения величины степени уплотнения, проведенные в строительном павильоне университета, показали, что с учетом рассчитанных величин степени уплотнения получаются смеси щебня и смеси песка единицы объема с заранее рассчитанной величиной объемной массы. Заявляемый способ определения массовых соотношений фракций обеспечивает возможность получения плотно упакованных смесей сыпучих материалов на основе фракций с любыми размерами твердых тел и на основе сыпучих материалов любой природы.

Кроме того, точно определенные экспериментальные значения величин степени уплотнения используются в процессе проектирования сложных по составу сыпучих систем уплотненного, уплотненно-заполненного, уплотненно-раздвинутого и уплотненно-заполненно-раздвинутого типов.

Формула изобретения

Способ определения величины степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми, характеризующийся тем, что осуществляют послойное заполнение единицы объема крупнозернистых фракций мелкозернистыми, определяют средние размеры зерен крупнозернистой фракции d1 и мелкозернистой фракции d2 и d2/d1, массу крупнозернистой и мелкозернистой фракций, расходуемых для приготовления единицы объема смеси, объемную массу и плотность крупнозернистой фракции, объемную массу мелкозернистой фракции и при d2/ d1 больше 0,155 величину степени уплотнения крупнозернистой фракции мелкозернистой определяют по формуле

У=(( 2M1+ 1М2- 12) 1)/(М1( 1- 1) 2),

где У - величина степени уплотнения крупнозернистой фракции мелкозернистой, безразмерная величина;

M1 - масса крупнозернистой фракции, расходуемой для приготовления единицы объема смеси, кг/л;

1 - объемная масса крупнозернистой фракции, кг/л;

1 - плотность зерен крупнозернистой фракции, кг/л;

М2 - масса мелкозернистой фракции, расходуемой для приготовления единицы объема смеси, кг/л;

2 - объемная масса мелкозернистой фракции, кг/л.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам определения трещиностойкости материала, и может быть использовано при оценке свойств бетонов, применяемых в конструкциях и изделиях

Изобретение относится к производству строительных материалов

Изобретение относится к ликеро-водочной промышленности
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении, обследовании и испытании в процессе эксплуатации сооружений, зданий, памятников архитектуры, скульптуры, выполненных из таких материалов, как известняк, песчаник, гранит, бетон, кирпич

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытаниях строительных конструкций балочного типа

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии строительных материалов

Изобретение относится к области строительства, а именно к методам испытаний цемента и других вяжущих тонкомолотых материалов

Изобретение относится к керамической технологии для аттестации конструкционной керамики на стойкость к термоудару

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве золосодержащих строительных материалов

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам определения раствороотделения полимербетонных смесей при динамических воздействиях, и может быть использовано при сравнении различных вариантов состава, технологических процессов изготовления, контроля качества и корректировки состава полимербетона

Изобретение относится к строительству, в частности приготовлению тестообразных растворов упруговязких пластических смесей из цемента и других материалов, и может быть использовано на предприятиях, готовящих данные растворы
Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в производстве композиционных, строительных и дорожных материалов, а также в других производствах, где требуется уплотнение смесей сыпучих материалов
Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии дорожно-строительных, композиционных, керамических, огнеупорных материалов, в технологии других производств, где используются плотно упакованные зернистые смеси

Изобретение относится к области исследования строительных композиционных материалов, а именно к определению их общей пористости, и может быть использовано при изучении свойств материалов и конструкций из серных композиционных материалов (футеровочных блоков, плит пола, бордюрных камней, фундаментных блоков, канализационных труб, сливных лотков и др.), к которым предъявляются повышенные требования по стойкости в агрессивных средах, морозо- и атмосферостойкости, непроницаемости

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам проектирования состава серного бетона, предназначенного для защиты от ионизирующих излучений

Изобретение относится к области исследования микроструктуры строительных материалов, а более конкретно - к области исследования поровой структуры цементного камня, и может быть использовано в научных целях и строительстве для прогнозирования прочности, трещиностойкости, долговечности цементного камня бетонных и железобетонных конструкций применительно к условиям их эксплуатации

Изобретение относится к определению разновидности легкоплавких глин и может быть использовано в геолого-разведочном производстве и горно-добывающей промышленности, а также в тех отраслях, которые используют глины

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в процессе проектирования составов искусственных строительных конгломератов и композиционных материалов, а также в процессе проектирования и оптимизации их составов

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в процессе проектирования составов искусственных строительных конгломератов и наполненных композиционных материалов на основе органических и неорганических связующих веществ
Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в процессе проектирования составов искусственных строительных конгломератов и наполненных композиционных материалов любой природы
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-23T13:26:19
Наверх