- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Примеры решения задач
- •1.3. Задачи
- •2. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Примеры решения задач
- •2.3. Задачи
- •3. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Примеры решения задач
- •3.3. Задачи
- •4. ЦЕМЕНТНЫЕ БЕТОНЫ
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Дополнительные требования к дорожным бетонам
- •4.3. Дополнительные требования к бетонам для конструкций мостов
- •4.4. Примеры решения задач
- •4.5. Задачи
- •5. СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Примеры решения задач
- •5.3. Задачи
- •6. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Примеры решения задач
- •6.3. Задачи
- •7. АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ СМЕСИ И АСФАЛЬТОБЕТОНЫ
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Примеры решения задач
- •7.3. Задачи
- •8. ДРЕВЕСИНА
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Примеры решения задач
- •8.3. Задачи
- •Библиографический список
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
7.2. Примеры решения задач
1. 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 вязко-
сти С560 = 80 с, строится график логарифмической зависимости условной вязкости жидкого битума (lg С560 ) от содержания разжижителя.
Рис. 1. Влияние содержания керосина на вязкость
разжиженного битума
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.
66
2. 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 средняя плотность минеральной составляющей смеси равна 2,15 т/м3, пористость ее − 19 %, а остаточная пористость асфальтобетона − 4,5 %?
Решение. Необходимое количество битума Б в асфальтобетоне в процентах сверх массы минеральной части вычисляется по формуле
Б = |
(Vмч −Vо )ρб |
= |
(19 −4,5) 1,0 |
= 6,74 %, |
|
2,15 |
|||||
ρмч |
|||||
|
|
|
где Vмч – пористость минеральной части асфальтобетона, %; Vо – остаточная пористость асфальтобетона, %; ρмч – средняя плотность минеральной части асфальтобетона, т/м3; ρб – плотность битума, т/м3.
Рассчитывается необходимое количество битума для приготовления 500 т горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси
Мб = 500 · 6,74 /(100 + 6,74) = 31,572 т.
3. Вычислить показатель битумоемкости минерального порошка с истинной плотностью 2800 кг/м3, если пестик погрузился на глубину 8 мм при навеске порошка массой 0,065 кг.
Решение. Битумоемкость минерального порошка определяется по формуле
ПБ = 15ρмп 100 = (15· 2,80/65) · 100 = 64,6, m
где m – масса навески порошка, г; ρмп – истинная плотность минерального порошка, г/см3; 100 – объем порошка, см3.
4. Определить среднюю плотность минеральной части асфальтобетонной смеси, если известно следующее: средняя плотность щебня – 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
ρабm |
= |
|
100 |
|
= |
|
|
|
100 |
|
|
|
= 2515,7 кг/м3. |
|
|
|
|
50 |
|
45 |
|
5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Щщ + |
П |
+ |
МПмп |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
||
|
|
2500 |
2600 |
2700 |
|
|
||||||||
|
|
п |
||||||||||||
|
|
ρm |
ρm |
ρm |
|
|
|
|
|
|
|
67
5. 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. В табл. 7.3 приведен зерновой состав минеральных составляющих асфальтобетонной смеси.
Таблица 7.3
Зерновые составы минеральных материалов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минеральный |
||
|
Щебень |
|
|
|
Песок |
|
|
порошок |
||||
|
Частные остатки, % мас., на ситах с размерами отверстий, мм |
|
||||||||||
15 |
10 |
5 |
2,5 |
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 |
менее |
0,071 |
|
менее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,16 |
|
|
0,071 |
6 |
39,0 |
51,0 |
4,0 |
20,0 |
24,0 |
26,0 |
12,0 |
16,0 |
2,0 |
20,0 |
|
80,0 |
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, % мас.;
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 (табл. 7.4).
Сопоставляют полученный зерновой состав с требуемыми пределами содержания фракций по ГОСТ 9128-2009 (табл. П.10.1). Таким образом, при содержании щебня 45 %, песка – 45 % и минерального порошка – 10 % зерновой состав минеральной части асфальтобетона типа Б соответствует требованиям ГОСТ 9128-2009 (см. табл.
П.10.1).
68
Таблица 7.4
Пример расчета зернового состава минеральной части асфальтобетона
Состав |
|
Полный |
Содержание зерен, % массы, размером, мм |
|
|
|
|
||||||
минеральной |
остаток |
20 |
15 |
10 |
5 |
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,16 |
0,071 |
<0,071 |
|
смеси, % массы |
или про- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Щебень |
− 100 |
Полный |
0,0 |
6,0 |
45,0 |
96,0 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Песок |
− 100 |
То же |
− |
− |
− |
− |
20,0 |
44,0 |
70,0 |
82,0 |
98,0 |
100,0 |
100 |
Мин. пор. – 100 |
- «- |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
20,0 |
100 |
|
Щебень – 45,0 (0,45) |
- «- |
0,0 |
2,70 |
20,3 |
43,2 |
45,0 |
45,0 |
45,0 |
45,0 |
45,0 |
45,0 |
45,0 |
|
Песок |
– 45,0 (0,45) |
- «- |
− |
− |
− |
− |
9,0 |
19,8 |
31,5 |
36,9 |
44,1 |
45,0 |
45,0 |
Мин. пор.–10,0 (0,10) |
- «- |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
2,0 |
10,0 |
|
|
∑ |
- «- |
0,0 |
2,70 |
20,3 |
43,2 |
54,0 |
64,8 |
76,5 |
81,9 |
89,1 |
92,0 |
100 |
|
|
Проход |
100 |
97,3 |
79,7 |
56,8 |
46,0 |
35,2 |
23,5 |
18,1 |
10,9 |
8,0 |
– |
Требования ГОСТ |
|
90– |
80− |
70− |
50− |
38− |
28− |
20− |
14−2 |
10− |
6−12 |
– |
|
9128-2009 к смеси |
Проход |
100 |
100 |
100 |
60 |
48 |
37 |
28 |
2 |
16 |
– |
– |
|
типа Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69