Решение. Производственные расходы материалов с учетом влажности песка и щебня:

Цпр = 360 кг;

Ппр = П(1+ Wп/100) = 580(1 + 0,02) = 592 кг;

Щпр = Щ(1+Wщ/100) = 1330(1+0,015) = 1370 кг;

12. Дан зерновой состав песка, масса пробы 1000 г (первая строка табл. 6).

Требуется:

а) вычислить частные и полные остатки на ситах, %; б) определить модуль крупности песка и группу песка.

Решение. По результатам просеивания определяют частный остаток на каждом сите аi, %, по формуле

аi = mmi 100 ,

где mi – масса остатка на данном сите, г; m – масса пробы, г. Определяют полные остатки на каждом сите в процентах

массы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий по формуле

Ai = a2,5 +a1,25 +... +ai ,

где а2,5, а1,25, аi– частные остатки на соответствующих ситах. Результаты вычислений заносят в табл. 6 второй и третьей

строкой.

Определяем модуль крупности песка Мк без зерен размером крупнее 5 мм и менее 0,16 мм по формуле

30

Группу песка определяем по модулю его крупности в соответствии с прил. 3.

Группа песка по модулю крупности находится в пределах от 1,0 до 1,5, т. е. песок очень мелкий.

13. Рассчитать компонентный состав тяжелого цементобетона на 1 м3 бетонной смеси (табл. 7).

Таблица 7

Расчетные данные для определения состава тяжелого бетона

Решение. Порядок подбора компонентного состава тяжелого цементобетона:

а) определяют В/Цпо формуле

б) вычисляют расход воды для получения требуемой подвижности бетонной смеси с помощью прил. 4 с учетом поправок, предусмотренных примечанием:

В= 190 + 10 = 200 л;

в) находят расход цемента по формуле

Если расход цемента на 1м3 бетона окажется ниже допускаемого, то необходимо увеличить его до требуемой нормы;

г) принимают коэффициент раздвижки зерен по установленным В/Ц и расходу цемента согласно прил. 5;

α =1,38;

д) расход щебня (гравия) определяют по формуле

31

= 686,80 кг.

Таким образом, компонентный состав тяжелого цементобетона (на 1 м3 бетонной смеси) будет: щебень – 1193,3 кг; песок – 686,8 кг; цемент – 253,8 кг; вода – 200 л.

14. Для изготовления холодной асфальтобетонной смеси израсходовано 400 т жидкого битума с вязкостью по стандартному вискозиметру С560 = 80 с. Сколько потребуется керосина для разжижения вязкого битума, если при 15 % керосина вязкость битума оказалась равной 130 с, а при 23 % − 10 с.

Решение. Для определения процентного содержания керосина, необходимого для разжижения вязкого битума до его условной вязкости С560 = 80 с, строится график логарифмической зависимости условной вязкости жидкого битума (lg С560) от содержания разжижителя в процентах (рисунок).

График логарифмической зависимости условной вязкости жидкого битума от содержания керосина

32

Точки 1 и 2 равны логарифму условной вязкости жидкого битума с содержанием керосина 15 и 23 % соответственно. Соединяем точки прямой. Логарифм условной вязкости С560 = 80 с равен 1,903. Откладываем данное значение на соответствующей оси и проводим горизонтальную прямую до пересечения с прямой, соединяющей точки 1 и 2. Из точки пересечения опускаем перпендикуляр до горизонтальной оси и определяем процентное содержание керосина в вязком битуме, которое равно 16,5 %.

Таким образом, для приготовления 400 т жидкого битума необходимо следующее количество керосина:

МК = 400 · 16,5 /100 = 66,0 т.

15. Сколько потребуется битума марки БНД 90/130 с плотностью 1,00 т/м3 для приготовления 500 т горячей плотной мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа Б марки I, если известно, что плотность минеральной составляющей смеси равна 2,15 т/м3, пустотность ее − 19 %, а остаточная пористость асфальтобетона −

4,5 %.

Решение. Необходимое количество битума Б в асфальтобетоне в % сверх массы минеральной части определяется по формуле

где Vм.з– пустотность минеральной части асфальтобетона, %; V0

– остаточная пористость асфальтобетона, %; ρМ.Ч – плотность

минеральной части асфальтобетона, т/м3; ρБ – плотность битума, т/м3.

Рассчитывается необходимое количество битума для приготовления 500 т горячей мелкозер нистой асфальтобетонной смеси

Мб = 500 · 6,74 /(100 + 6,74) = 31,572 т.

16. Вычислить показатель битумоемкости минерального порошка плотностью 2800 кг/м3, если пестик погрузился на глубину 8 мм при навеске порошка массой 0,065 кг.

33

Решение. Битумоемкость минерального порошка определяется по формуле

ПБ= 15mρ 100=(15 2,80/65) 100 =64,6,

где m − масса навески порошка, г; ρ − истинная плотность порошка, г/см3; 100 − объем порошка, см3.

17. Определить среднюю плотность минеральной части асфальтобетонной смеси, если известно следующее: средняя плотность щебня (исходной породы) – 2500 кг/м3, песка – 2600 кг/м3, минерального порошка – 2700 кг/м3, содержание щебня в смеси – 50 %, содержание песка – 45 %, содержание минерального порошка – 5 %.

Решение. Средняя плотность минеральной части асфальтобетонной смеси определяется по формуле

18. Подобрать минеральную часть для приготовления плотного мелкозернистого асфальтобетона типа Б, уплотняемого в горячем состоянии, для верхнего слоя дорожного покрытия (непрерывная гранулометрия). Технические свойства материалов удовлетворяют требованиям ГОСТа. Зерновой состав минеральных составляющих приведен в табл . 8. Цифрами указаны частные остатки на ситах в процентах для соответствующего материала.

Таблица 8

Зерновые составы минеральной части компонентов асфальтобетонной смеси

34

Решение. Подбор состава минеральной части осуществляют в следующем порядке:

а) выражают зерновые составы компонентов (щебня или гравия, песка, минерального порошка) в виде полных остатков на ситах, % массы ( табл. 9);

б) умножают полные остатки каждого компонента на его содержание в смеси, выраженное в долях единицы массы;

в) складывают полученные полные остатки всех компонентов на каждом сите;

г) вычисляют проходы через сита вычитанием из 100 % каждого суммарного полного остатка на данном сите. Расчет ведется в табличной форме (см. табл. 9).

Сопоставляют полученный зерновой состав с требуемыми пределами содержания фракций по ГОСТу (прил. 8). Таким образом, при содержании щебня 45 %, песка – 45 % и минерального порошка – 10 % зерновой состав минеральной части асфальтобетона типа Б соответствует требованиям ГОСТ 9128 (см. табл. 9 и прил. 8).

35

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение1

Принятые условные обозначения

ρ, ρm, ρн – истинная, средняя, насыпная плотности соответственно, кг/м3; П – пористость, % по объему;

W – влажность, % по массе;

Wм – водопоглощение по массе, % масс;

Wо– водопоглощение по объему, % об.;

Wнм – водонасыщение по массе, % масс;

Wно – водонасыщение по объему, % об.; Пм.з – пустотность межзерновая, % об.;

Р – разрушающее усилие, Н; S – площадь, м2;

Rсж – предел прочности при сжатии, МПа; Rи – предел прочности при изгибе, МПа;

m – масса, кг; V – объем, м3;

Rб – средняя прочность бетона к определенному возрасту, МПа (кгс/см2); Rц – активность цемента (фактическая прочность), МПа (кгс/см2);

В – класс бетона, МПа; ОК – подвижность бетонной смеси, см;

Ж – жесткость бетонной смеси, с; НКЩ – наибольшая крупность заполнителя, мм;

Ц,Щ,П,В – расходы соответственно цемента, щебня (гравия), песка, воды, кг/м3; Мк – модуль крупности песка:

А, А1 – коэффициенты, характеризующие качество заполнителей; В/Ц (Ц/В) – водоцементное (цементно-водное) отношение; α – коэффициент раздвижки зерен;

ρб.с – средняя плотность уплотненной бетонной смеси, кг/м3; R28, Rn – прочность бетона в возрасте 28 и n суток, МПа (кгс/см2);

Bпр, Ппр, Щпр – расход воды, песка и щебня в производственном составе, кг/м3; К – масштабный коэффициент, учитывающий отличие размеров ребра бетонного куба от эталонного (15 см); β – коэффициент выхода бетонной смеси.

37

Приложение2

Молекулярные массы химических элементов, входящих в состав строительных материалов

Приложение3

Примечание. Расход воды увеличивают: на 10 л при применении щебня; на 15−20 л при использовании пуццолановых цементов; на 5 л на каждый процент увеличения водопотребности песка при применении мелкого песка с водопотребностью свыше 7 %.

38

Приложение5

Значения коэффициента раздвижки зерен крупного заполнителя

Примечание. При других значениях Ци В/Цкоэффициент αнаходят интерполяцией.

Приложение6

Требования к прочности образцов из цемента по маркам

39