Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Проектирование состава цементного бетона для автомобильных дорог общего пользования. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 167 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Окончание табл. 2.13

Размер зерен щебня, мм

Размеры отверстий контрольных сит, мм

1,4D

D/1,4

D/2

d/2

Свыше 31,5 до 63

125

45 ‒ 31,5

Смесь фракций

Свыше 4 до 22,4

31,5

22,4

‒

11,2 4 2

Свыше 4 до 31,5

31,5 ‒ 16 4 2

Свыше 4 до 63

125

63 ‒ 31,5 4 2

Проведение испытаний

Из единичной пробы готовят мерную пробу. Ее массу принимают в зависимости от наибольшего номинального размера зерен по табл. 2.14. При выполнении лабораторной работы допускается максимальную массу пробы принимать равной 5 кг.

Таблица 2.14

Масса пробы при определении зернового состава щебня

Наибольший размер зерен, мм

31,5

Масса мерной пробы, кг

80±0,50

40±0,25

10±0,15

5±1,00

2±0,05

Примечание. Минимальная масса мерной пробы с зернами размерами менее 63 мм, не указанными в данной таблице, может рассчитываться методом интерполяции приведенных значений.

Мерную пробу высушивают до постоянной массы и взвешивают. Затем просеивают ее через набор сит. Сита располагают сверху вниз по степени уменьшения размеров ячеек, заканчивая поддоном.

Просеивание может выполняться ручным или механическим способом.

Во избежание перегрузки сит масса щебня X, г, на сите при просеивании не должна превышать значения, рассчитанного по формуле

200

X 

, (2.15)

где А − площадь сита, мм2;

d − размер ячеек сита, мм.

Если масса зерен щебня, предназначенного для просеивания через сито, превышает значение, рассчитанное по формуле (2.15), то навеску разделяют на две или более частей и последовательно просеивают.

По завершении просеивания сита последовательно снимают, начиная с верхнего, и определяют, можно ли просеивание считать законченным. С этой целью щебень вручную просеивают отдельно на каждом сите. Чтобы избежать потери материала, используют поддон и крышку.

Просеивание считают законченным, если масса остатка на сите после просеивания в течение одной минуты уменьшится не более чем на 1 %.

После просеивания щебня механическим способом необходимо осуществлять контрольное встряхивание каждого сита вручную.

Частные остатки щебня на каждом из сит и содержимое поддона взвешивают.

Гранулометрический состав щебня допускается определять после его предварительной промывки с целью определения содержания в нем пылевидных и глинистых частиц. В данном случае массу частиц, прошедших при промывке через сито 0,063 мм, необходимо добавить к массе частиц, прошедших через сито с размером ячеек d/2.

Результаты определения зернового состава щебня представляют в табличной форме. В табл. 2.15 и 2.16 представлены формы для записи результатов испытаний широкой фракции и смеси фракций щебня (они различаются набором используемых контрольных сит).

Таблица 2.15

Результаты определения зернового состава щебня

широкой фракции свыше 16 до 31,5 мм

Показатели

Размер отверстий контрольных сит, мм

Прошло

через сито

с отверстиями

размером d/2

1,4D

D/1,4

d/2

31,5

22,5

Частные остатки mi, г

Частные остатки ai, %

Полные остатки Ai, %

Полные проходы qi, %

Примечания:

1. Масса мерной пробы m= ______________ г.

2. D= __________ мм. d=__________ мм. D/1,4=______ %.

3. Марка щебня ____________

Таблица 2.16

Результаты определения зернового состава щебня

смеси фракций свыше 4 до 31,5 мм

Показатели

Размер отверстий контрольных сит, мм

Прошло

через сито

с отверстиями

размером d/2

1,4D

D/2

d/2

31,5

16 4 2

Частные остатки mi, г

Частные остатки ai, %

Полные остатки Ai, %

Полные проходы qi, %

Примечания:

1. Масса мерной пробы m= ______________ г.

2. D= __________ мм. d=__________ мм. D/2=______ %.

3. Марка щебня ____________

Обработка результатов испытаний

По результатам взвешивания с точностью до 0,1 % рассчитывают частные ai, %, и полные Ai, %, остатки по формулам (2.3), (2.4), а также полные проходы qi,, %. Полученные результаты записывают в табл. 2.15 или 2.16.

Если сумма частных остатков более чем на 1 % отличается от массы мерной пробы в сухом состоянии, испытание необходимо повторить. В этом случае за результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений.

Под полными проходами qi,, %, понимают количество частиц мельче данного размера, т.е. количество частиц, прошедших через отверстия в данном сите. Полные проходы qi,, %, рассчитывают по формуле

Aq 100

, (2.16)

Проходы через контрольные сита при рассеве щебня основных и широких фракций, а также смесей фракций должны соответствовать требованиям ГОСТ 32703, приведенным в табл. 2.17.

На основе сравнения фактических данных о проходах через контрольные сита с требованиями табл. 2.17 делают вывод о соответствии щебня требованиям ГОСТ 32703 и ГОСТ Р 59300, а также его марке.

Таблица 2.17

Требования к проходам через контрольные сита при рассеве щебня

Размеры ячеек

контрольных сит,

мм

1,4D

d/2

Марка

Проход

через сито,

% по массе

100

От 90 до 100 От 0 до 10

От 0 до 2

90/10

От 98 до 100

От 0 до 15

От 0 до 5

90/15

От 0 до 20

90/20

От 85 до 100 От 0 до 15

85/15

От 0 до 20

85/20

От 0 до 35

85/35

Примечания:

1. Для щебня широких фракций проход через промежуточное сито с ячейками

размером D/1,4 должен находиться в пределах от 25 до 80 %.

2. Для щебня в виде смесей фракций проход через промежуточное сито с ячей-

ками размером D/2 должен находиться в пределах от 20 до 70 %.

Обозначение марки состоит из минимально допустимого полного прохода через сито с размером ячеек D (90 или 85 %) и максимально допустимого полного прохода через сито с размером ячеек d (10, 15, 20 или 35 %). Например, щебень марки 90/20 характеризуется следующим зерновым составом: проход через контрольное сито с наибольшим номинальным размером ячеек D − не менее 90%, проход через контрольное сито с наименьшим номинальным размером ячеек d − не более 20%.

На основе рассчитанных полных остатков устанавливают наибольшую и наименьшую крупность (наибольший и наименьший номинальный размер) зерен щебня.

За наибольшую крупность зерен щебня D принимают размер отвер- стий стандартного сита, полный остаток на котором не превышает 15 % по массе.

За наименьшую крупность зерен щебня d принимают размер отвер- стий первого из сит, полный остаток на котором превышает 95 % (90 % ‒ для марки 90/10; 65 % ‒ для марки 85/35), т.е. через него проходит не более 5 % просеиваемой пробы.

Наименьшая крупность смеси фракций, как правило, равна 4 мм.

Оптимальное соотношение между фракциями щебня, регламентированными на значениях проходов зерен заполнителя через сита с квадратными ячейками в пределах, установленных в ГОСТ 32703, определяют при подборе состава бетона покрытий и оснований.

Наибольший размер зерен щебня в зависимости от назначения дорожного бетона должен быть не более:

− 31,5 мм – для однослойных покрытий и нижнего слоя двухслой-

ных покрытий;

− 22,4 мм − для верхнего слоя двухслойных покрытий;

− 63,0 мм − для оснований капитальных усовершенствованных по-

крытий.

2.2.4. Определение средней плотности зерен щебня

Среднюю плотность зерен щебня определяют как отношение

массы материала в сухом состоянии к занимаемому им объему (включающему имеющиеся в нем поры и пустоты).

Испытания проводят по ГОСТ 33057 с использованием метода гидростатического взвешивания.

Аппаратура:

– сита с размером ячеек 4; 5,6; 8; 11,2; 16; 22,4; 31,5; 45; 63 мм;

– сушильный шкаф, обеспечивающий циркуляцию воздуха и поддержание температуры в интервале (110±5) °С;

– таймер;

– термометр с ценой деления не более 1 °С по ГОСТ 28498;

– весы электронные с возможностью гидростатического взвешивания и ценой деления не более 0,01 г;

– весы электронные с возможностью гидростатического взвешивания с ценой деления 0,02 г;

– сетчатая (перфорированная) корзина или емкость из перфорированного листа для гидростатического взвешивания;

– полотенце и мягкая ткань для удаления влаги;

– емкость для воды объемом (5+1) л.

Проведение испытаний

Единичную пробу щебня промывают под струей воды на сите с размером ячеек d. Промытую пробу щебня высушивают в сушильном шкафу при температуре (110±5) °С до постоянной массы, охлаждают и просеивают через сита с размером ячеек D и d. Зерна, прошедшие через сито с размером ячеек d и оставшиеся на сите с размером ячеек D, отбрасывают.

Для выполнения двух параллельных испытаний из промытой и высушенной единичной пробы готовят две мерные пробы, масса каждой из которых должна соответствовать значениям, приведенным в табл. 2.18.

Таблица 2.18

Масса мерной пробы в зависимости от максимального размера зерен

Максимальный размер зерен D, мм

63,0

45,0

31,5

16,0

8,0

Минимальная масса мерной пробы, г

5000

3500

2500

1500

1000

Примечание. Минимальная масса мерной пробы с зернами менее 63,0 мм, размер ко- торых не указан в данной таблице, может рассчитываться методом интерполяции.

Мерную пробу щебня помещают в сетчатую (перфорированную) корзину. Корзину со щебнем опускают в емкость с водой при температуре (21±4) °С. Уровень воды в емкости должен быть выше поверхности щебня не менее чем на (50±3) мм. Чтобы удалить пузырьки воздуха на корзине и материале, корзину 25 раз поднимают и опускают, давая ей возможность падать. Высота подъема корзины от дна – не менее 25 мм. После удаления пузырьков воздуха корзину со щебнем оставляют в воде при температуре (21±4) °С на (24,0±0,5) ч.

По истечение этого времени корзину со щебнем встряхивают в соответствии с описанным выше и взвешивают в воде при температуре (21±4) °С.

Это взвешивание допускается выполнять в другой емкости. При этом сетчатую корзину со щебнем после перемещения в новую емкость встряхивают 25 раз так, как описано выше. Затем взвешивают.

Далее корзину со щебнем вынимают из воды. Дают воде стечь в течение (3±1) мин. После этого щебень выкладывают из корзины на сухое полотенце. Пустую корзину возвращают в воду и взвешивают.

С поверхности каждого зерна щебня удаляют влагу мягкой влажной тканью и сразу же взвешивают.

Мерную пробу щебня высушивают в сушильном шкафу при температуре (110±5) °С до постоянной массы и взвешивают.

Результаты испытания заносят в табл. 2.19.

Таблица 2.19

Результаты определения средней плотности зерен

Показатель

Номер испытания

Масса высушенной мерной пробы m, г

Масса мерной пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе m1, г

Масса корзины и мерной пробы в насыщенном водой состоянии в воде m2, г;

Масса пустой корзины в воде m3, г

Средняя плотность щебня ρ

зщ,

г/см3

Среднее значение средней плотности

зщ



, г/см3

Среднее значение средней плотности

зщ



, кг/м3

Обработка результатов испытаний

Среднюю плотность зерен щебня ρзщ, г/см3, рассчитывают с точностью до второго знака после запятой по формуле

взщ

mmm









)(

321

, (2.17)

где m – масса высушенной в сушильном шкафу мерной пробы, г;

m1 – масса мерной пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;

m2 – масса сетчатой (перфорированной) корзины и мерной пробы в

насыщенном водой состоянии в воде, г;

m3 – масса пустой сетчатой (перфорированной) корзины в воде, г;

– плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

За среднюю плотность зерен щебня принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных испытаний, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см3. В противном случае испытание необходимо повторить.

Результаты вычислений представляют в табл. 2.19.

2.2.5. Определение истинной плотности щебня

Испытания проводят по ГОСТ 33057 одним из методов:

– пикнометрическим (методом А, предусматривающим кипячение);

– пикнометрическим (методом Б, предусматривающим выдерживание в вакуумной установке под давлением);

– ускоренным с использованием прибора Ле Шателье.

В данном параграфе описаны пикнометрический метод А и ускорен- ный метод, аналогичные методам определения истинной плотности песка, описанным в п. 2.1.7.

2.2.5.1. Определение истинной плотности щебня

пикнометрическим методом А

Аппаратура и вспомогательные материалы:

– сита с размером ячеек 4; 5,6; 8; 11,2; 16; 22,4; 31,5; 45; 63 мм;

– сита с размером ячеек 0,125 и 4 мм;

– пресс гидравлический с максимальным усилием не менее 200 кН или дробилка щековая лабораторная ДЛЩ 60×100 по ГОСТ 27412;

– термометр с ценой деления не более 1 °С по ГОСТ 28498;

– весы по ГОСТ OIMLR 76-1;

– два пикнометра вместимостью 100 мл по ГОСТ 22524;

– эксикатор по ГОСТ 25336;

– сушильный шкаф, обеспечивающий циркуляцию воздуха и поддержание температуры в интервале (110±5) °С;

– кальций хлористый (кальций хлорид) по ГОСТ 450;

– песчаная баня;

– таймер;

– электроплитка;

– дистиллированная вода по ГОСТ 6709;

– водяной термостат, обеспечивающий поддержание температуры в интервале (20 ± 0,5) °С.

Проведение испытаний

Испытания проводят для каждой фракции щебня.

Единичную пробу щебня массой не менее 1000 г промывают под струей воды на сите с размером ячеек d. Промытую пробу щебня высушивают до постоянной массы, охлаждают и просеивают через сита с размером ячеек D и d. Зерна, прошедшие через сито с размером ячеек d и оставшиеся на сите с размером ячеек D, отбрасывают.

Подготовленный щебень дробят и просеивают через сита с размером ячеек 4 и 0,125 мм. От материала, прошедшего через сито с размером ячеек 0,125 мм, отбирают пробу массой (50±5) г. Высуши-

вают ее до постоянной массы. Высушенный материал помещают в эксикатор над безводным хлористым кальцием и дают ему остыть до температуры (21±4) °С. Затем отбирают две мерные пробы (для двух параллельных испытаний) массой по (15±1) г.

Взвешивают чистые пустые пикнометры. В пикнометры засыпают мерные пробы. Взвешивают пикнометры с материалом. Заполнение пикнометров дистиллированной водой, перемешивание их содержимого и кипячение выполняют в соответствии с описанным в п. 2.1.7.

Пикнометры снимают с песчаной бани и охлаждают до температуры (21±4) оС. Затем добавляют в них дистиллированную воду до отметки на горловине. Обтирают их поверхность сухой тканью или бумажным полотенцем и взвешивают.

Пикнометры освобождают от содержимого, промывают, заново заполняют дистиллированной водой до отметки. Обтирают их поверхность и взвешивают.

Результаты испытаний заносят в табл. 2.20.

Таблица 2.20

Результаты определения истинной плотности щебня

(фракция ________________ мм)

Наименование показателей

Результаты определений

Масса пикнометра с материалом m, г

Масса пустого пикнометра m1, г

Масса пикнометра с дистиллированной водой m2, г

Масса пикнометра с материалом и дистиллированной водой, наполненного до отметки m3, г

Истинная плотность

𝜌щ, г/см3

Среднее значение истинной плотности



, г/см3

Среднее значение истинной плотности



, кг/м3

Обработка результатов испытаний

Истинную плотность щебня 𝜌щ, г/см3, вычисляют с точностью до второго знака после запятой по формуле, аналогичной (2.10). Результаты

расчетов заносят в табл. 2.20.

Если расхождение между результатами двух параллельных испытаний не превышает 0,02 г/см3, истинную плотность рассчитывают как среднее арифметическое значение полученных результатов. В противном случае выполняют третье определение. Истинную плотность вычисляют как среднее арифметическое двух ближайших значений.

Истинную плотность щебня смеси фракций рассчитывают с точностью до второго знака после запятой по формуле

aaa

axaxax









...

2211

, (2.18)

где х

, х2…х

– истинная плотность щебня отдельной фракции, г/см3;

а1, а2…а

– содержание данной фракции щебня в смеси, %, рассчи-

танное по формуле, аналогичной (2.3).

Значение истинной плотности щебня используют при расчете состава бетона.

Согласно ГОСТ Р 59300 истинная плотность природного и дробленого песка, используемого для получения бетона покрытий и оснований автомобильных дорог, должна быть от 2000 до 2800 кг/м3.

2.2.5.2. Определение истинной плотности щебня ускоренным методом

Аппаратура и вспомогательные материалы:

– аппаратура и вспомогательные материалы, перечисленные в 2.2.5.1, за исключением пикнометров;

– прибор Ле Шателье.

Проведение испытаний

Единичную пробу щебня массой не менее 1000 г промывают, высушивают до постоянной массы, охлаждают и просеивают через сита с размером ячеек D и d, дробят, просеивают раздробленный материал через сита с размером ячеек 4 и 0,125 мм аналогично описанному в 2.2.5.1.

Измельченный щебень, прошедший через сито с ячейками размером 0,125 мм, высушивают до постоянной массы. Высушенный материал помещают в эксикатор над безводным хлористым кальцием и дают ему остыть. Затем отбирают две мерные пробы (для двух параллельных испытаний) массой (70±1) г.

Далее испытания выполняют в последовательности, изложенной в 2.1.7.1. Результаты испытаний записывают в табл. 2.21.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 167 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]