Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми



 

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. В способе определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми осуществляют послойное заполнение единицы объема крупнозернистыми и мелкозернистыми фракциями, определяют средний размер зерен крупнозернистой фракции d1 и мелкозернистой фракции d2, d2/d1, объем крупнозернистой фракции V1 и мелкозернистой фракции V2, расходуемые для приготовления единицы объема смеси, м3, объемную массу 1, кг/м3, и плотность зерен 1, кг/м3 крупнозернистых фракций и при d2/d1 больше 0,155 величину степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми У рассчитывают по формуле: У=((V1+V2-1)1)/(V1(1-1)). Технический результат - разработка способа, который позволяет экспериментально определить зависимость степени уплотнения от объемно-массовых характеристик фракций, используемых для приготовления плотно упакованных зернистых смесей.

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.

Известны способы получения плотных смесей на основе фракций с отличающимися размерами зерен (Химическая технология керамики и огнеупоров. Под ред. П.П.Будникова и Д.Н.Полубояринова. Учебник для вузов. -М.: Стройиздат, 1972, с.57).

Однако в известных способах повышения плотности сыпучих смесей отсутствуют способы определения величин степени уплотнения одних фракций другими, не приводятся зависимости соотношений фракций от их объемно-массовых характеристик.

В основе создания изобретения лежит задача по разработке такого способа определения величины степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми, который позволяет экспериментально определить зависимость степени уплотнения от объемно-массовых характеристик фракций, используемых для приготовления плотно упакованных зернистых смесей.

Технический результат достигается тем, что в исходных фракциях учитываются отношения размеров зерен, их объемно-массовые характеристики, а также проявление в процессе совмещения фракций физического явления самопроизвольной упаковки зерен различных размеров.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми осуществляют послойное заполнение единицы объема крупнозернистыми и мелкозернистыми фракциями, определяют средний размер зерен крупнозернистой фракции d1 и мелкозернистой фракции d2, d2/d1, объем крупнозернистой фракции V1 и мелкозернистой фракции V2, расходуемые для приготовления единицы объема смеси, м3, объемную массу 1, кг/м3, и плотность зерен 1, кг/м3 крупнозернистых фракций и при d2/d1 больше 0,155 величину степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми У рассчитывают по формуле:

У=((V1+V2-1)(1)/(V1(1-1)).

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Определение величины степени уплотнения фракции щебня с размерами зерен 15-35 мм фракцией щебня с размерами зерен 5-15 мм.

Средние размеры зерен

d1=(15+35)/2=25 мм, d2=(5+15)/2=10 мм,

d2/d1=10 мм /25 мм=0,4 больше 0,155.

Определяют объемную массу и плотность фракции с размерами зерен 15-35 мм, они равны соответственно 1=1391 кг/м3 (1,391 кг/л), щебня равна 1=2576 кг/м3 (2,576 кг/л).

Определяют объемную массу фракции с размерами зерен 5-15 мм, она равна 2=1345 кг/м3 (1,345 кг/л).

В мерную емкость объемом 5 л (0,005 м3) укладывается слой зерен фракции щебня с размерами зерен 15-35 мм, на него насыпается слой зерен фракции щебня с размерами зерен 5-15 мм, на слой мелкозернистой фракции снова укладывается слой фракции с размерами зерен 15-35 мм и т.д.

Верхний слой до краев мерной емкости выравнивается фракцией с размерами зерен 5-15 мм. Полученная смесь вместе с мерной емкостью взвешивается, определяется объемная масса приготовленной смеси, а также расход каждой фракции, использованной для приготовления единицы объема смеси (0,001 м3).

Объемная масса смеси щебня составила величину, равную см=1,538 кг/л (1538 кг/м3).

Объем фракции с размерами зерен 15-35 мм для приготовления 1 м3 смеси составляет

V1=913 кг /1391 кг/м3=0,656 м3.

Объем фракции с размерами зерен 5-15 мм для приготовления 1 3 смеси составляет

V2=625 кг /1345 кг/м3=0,465 м3.

Величину степени уплотнения фракции щебня с размерами зерен 15-35 мм фракцией с размерами зерен 5-15 мм определяют по формуле:

У=((V1+V2-1)(1)/(V1(1-1)), безразмерная величина,

У=((0,656м3 + 0,465м3 - 1 м3)2576 кг/м3)/(0,656м3 (2576 кг/м3 - 1391 кг/м3))=0,312/0,777=0,401.

Величина У означает, что при введении в 1 м3 фракции с размерами зерен 15-35 мм 0,185 м3 фракции с размерами зерен 5-15 мм объем смеси составит 1 м3, а ее объемная масса увеличится на 18,0% по сравнению с объемной массой фракции с размерами зерен 15-35 мм.

Пример 2. Определение величины степени уплотнения фракции щебня с размерами зерен 25 мм фракцией щебня с размерами зерен 20 мм.

d2/d1=20 мм /25 мм=0,8 больше 0,155.

Определяют объемную массу фракции щебня с размерами зерен 25 мм, она равна 1=1348 кг/м3 (1,348 кг/л). Плотность материала зерен равна 1=2576 кг/м3 (2,576 кг/л).

Определяют объемную массу фракции щебня с размерами зерен 20 мм, она равна 2=1356 кг/м3 (1,356 кг/л).

В мерную емкость объемом 5 л (0,005 м3) укладывается слой зерен фракции щебня с размерами зерен 25 мм, на него насыпается слой зерен размером 20 мм, на слой с размерами зерен 20 мм снова укладывается слой зерен размером 25 мм и т.д.

Верхний слой до краев мерной емкости выравнивается фракцией с размерами зерен 20 мм. Полученная смесь вместе с мерной емкостью взвешивается, определяется объемная масса смеси, а также расход каждой фракции, использованной для приготовления единицы объема смеси (1 м3).

Объемная масса смеси щебня на основе фракций 25 и 20 мм составила величину, равную см=1,409 кг/л (1,409 кг/м3).

Объем фракции с размерами зерен 25 мм для приготовления 1 м3 смеси составляет

V1=830 кг /1348 кг/м3=0,616 м3.

Объем фракции с размерами зерен 20 мм для приготовления 1 м3 смеси составляет

V2=579 кг /1356 кг/м3=0,427 м3.

Величину степени уплотнения фракции с размерами зерен 25 мм фракцией с размерами зерен 20 мм определяют по формуле:

У=((V1+V2-1)1)/(V1(1-1)), безразмерная величина,

У=((0,616 м3 + 0,427 м3 - 1 м3)2576 кг/м3) /(0,616 м3 (2576 кг/м3 - 1348 кг/м3))=0,111/0,756=0,146.

Величина У означает, что за счет уплотнения зерен произошло уменьшение пустотности фракции с размерами зерен 25 мм на величину 0,146Vп25, a объемная масса смеси увеличилась на 6% по сравнению с ее объемной массой.

Испытания заявляемого способа, проведенные в лаборатории строительного павильона университета, показали, что смеси щебня, приготовленные по заявляемому способу, отличаются от характеристик исходных фракций более высокой величиной объемной массы. Кроме того, с учетом величин степени уплотнения были приготовлены смеси щебня с введением в 1 м3 крупнозернистой фракции рассчитанного количества другой фракции с меньшими размерами зерен, в результате совмещения фракций и их перемешивания получались смеси щебня объемом 1 3. Сохранение объема неизменным свидетельствует о проявлении в системе процесса уплотнения за счет более плотной упаковки зерен разных размеров.

Формула изобретения

Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми, характеризующийся тем, что осуществляют послойное заполнение единицы объема крупнозернистыми и мелкозернистыми фракциями, определяют средний размер зерен крупнозернистой фракции d1 и мелкозернистой фракции d2, d2/d1, объем крупнозернистой фракции V1 и мелкозернистой фракции V2, расходуемые для приготовления единицы объема смеси, м3, объемную массу 1, кг/м3, и плотность зерен 1, кг/м3 крупнозернистых фракций, и при d2/d1 больше 0,155 величину степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми У рассчитывают по формуле

У=((V1+V2-1)1)/(V1(1-1)).



 

Похожие патенты:
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 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 дорожно-строительных лабораториях для приготовления плотно упакованных зернистых смесей, в других производствах, где требуется увеличение содержания монолитного материала в сыпучих зернистых смесях

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 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

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в технологии технических материалов, в производстве которых используются сыпучие сырьевые материалы или смеси на их основе

Изобретение относится к испытанию свойств материалов и может быть использовано в технологии дорожных, строительных, композиционных материалов, в производстве сплавов методами порошковой металлургии и в других производствах, где в качестве сырьевых компонентов используют смеси зернистых материалов
Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии дорожных, строительных, композиционных материалов и в других производствах, где в качестве сырьевых материалов применяются зернистые смеси или смеси порошков
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-23T13:11:46
Наверх