Приложение б
(рекомендуемое)
Порядок расчета рабочего состава укрепленных смесей
Количество щебня (гравия) Рщ,грвсух, песка (грунта) Рп,грсух в сухом состоянии и неорганического вяжущего Рн.в для приготовления 1 м3 уплотненной смеси рассчитывают по формулам
(Б.1)
(Б.2)
(Б.3)
где nщ,грв, nп,гр, nн.в. - содержание, соответственно, щебня (гравия), песка (грунта), неорганического вяжущего в сухом состоянии в запроектированной укрепленной смеси, %;
ρв - плотность влажной укрепленной смеси, полученная в лаборатории при определении оптимальной влажности и максимальной плотности, кг/м3, по ГОСТ 22733 с учетом требований СТБ 1521;
W0 - оптимальная влажность укрепленной смеси, %.
С учетом естественной влажности материалов расчет содержания щебня (гравия), песка (грунта) и воды в укрепленной смеси выполняют по формулам
(Б.4)
(Б.5)
(Б.6)
где Рввл - масса воды для влажных материалов, кг;
Рв - масса воды, соответствующая оптимальной влажности укрепленной смеси, определенной при лабораторном подборе состава, кг;
Рщ,грвл , Рп,грвл - масса, соответственно, щебня (гравия) и песка (грунта) во влажном состоянии, кг;
Wщ,рв , Wп,гр - естественная влажность, соответственно, щебня (гравия) и песка (грунта), %.
Влажность щебня (гравия) и песка (грунта) определяют по ГОСТ 8269.0, ГОСТ 8735 и ГОСТ 5180 соответственно.
Чтобы определить расход материалов по объему для получения 1 м3 укрепленной смеси, массу сухого материала следует разделить на его насыпную плотность.
Расход каждого материала, составляющего укрепленную смесь, в единицу времени (т/ч, кг/с) для смесителей непрерывного действия определяют как произведение массы каждого материала, необходимого для получения 1 м3 укрепленной смеси, и производительности данного смесителя (ч, с).
Приложение в
(рекомендуемое)
Порядок и примеры расчета рабочих растворов химических добавок
В.1 Расчет приготовления химических добавок на примере ЛСТ
В.1.1 Требуется определить количества сухого вещества и рабочего раствора добавки ЛСТ для приготовления 1 т песка, укрепленного цементом (укрепленной смеси).
Для расчета принят следующий состав укрепленной смеси в % по массе: песок - 90, цемент – 10, вода – 10 (сверх 100 %); ЛСТ - 0,25 от массы цемента в расчете на сухое вещество. Исходная влажность песка – 3 %.
В.1.2 Для принятого состава на приготовление 1 т (1000 кг) укрепленной смеси требуется 1000 х 0,1 = 100 кг (л) воды.
В.1.3 В песке содержится 1000 х 0,03 = 27 кг (л) воды.
В.1.4 Необходимое количество воды с учетом ее содержания в песке составляет: 100 - 27 = 73 кг (л).
В.1.5 Количество безводной добавки ЛСТ при содержании 10 % (100 кг) цемента в 1 т укрепленной смеси составляет: 100 х 0,0025 = 0,25 кг.
В.1.6 В связи с тем, что добавка ЛСТ поставляется в виде раствора 25-50 %-ной концентрации, необходимо определить содержание в ней сухого вещества. Принимаем содержание сухого вещества равным 50 %. Следовательно, в 1 кг раствора 50%-ной концентрации содержится 0,5 кг безводной добавки ЛСТ и 0,5 кг воды.
В.1.7 Определяем необходимое количество раствора 50 %-ной концентрации для приготовления 1 т укрепленной смеси, для чего составляем пропорцию:
в 0,1 кг раствора ЛСТ 50 %-ной концентрации содержится 0,05 кг сухого ЛСТ;
в X кг раствора ЛСТ 50 %-ной концентрации содержится 0,25 кг сухого ЛСТ.
Количество воды, содержащейся в 0,5 кг концентрированного раствора ЛСТ, составляет 0,5 - 0,25 = 0,25 кг (л).
В.1.8 Содержание воды в рабочем растворе добавки ЛСТ на 1 т укрепленной смеси должно быть: 73 - 0,25 = 72,75 кг (л).
В.1.9 Таким образом, для приготовления 1т укрепленной смеси необходимо 0,5 кг раствора ЛСТ 50 % -ной концентрации и 72,75 кг (л) воды для разбавления.
В.1.10 Требуемое количество раствора рабочей концентрации определяется как произведение расхода раствора добавки и воды (на 1 кг укрепленной смеси), производительности данного смесителя и времени (в часах) работы.
Например, при производительности смесительной установки 100 т/ч для работы в одну смену (8 ч) необходимо приготовить рабочий раствор: 0,00025 х 100 х 8 = 0,2 т 5 %-ного раствора ЛСТ и 0,07275 х 100 х 8 = 58,2 т воды для разбавления. При этом раствор 50 %-ной концентрации выливают в воду и тщательно перемешивают. Подают рабочий раствор добавки в смеситель дозатором воды.
В.2 Расчет приготовления рабочего раствора солей на примере NaCI и CaCl2
В.2.1 Требуется определить состав и необходимое количество рабочего раствора солей для приготовления 1 м3 укрепленной смеси.
На приготовление 1 м3 укрепленной смеси требуется 165 л воды.
Расчетная температура воздуха – минус 15 °С.
Расчетное количество солей – 9% NaCI + 6% СаСl2 (% от массы воды).
Исходный укрепляемый материал содержит 25 л воды.
В.2.2 Определяем количество безводных солей для приготовления рабочего раствора на затворение 1 м3 укрепленной смеси:
требуемое количество NaCI: 165 х 0,09 = 14,85 кг;
требуемое количество СаСl2: 165 х 0,06 = 9,9 кг.
В.2.3 Рассчитываем требуемое количество раствора хлорида натрия с учетом того, что NaCI применяется в виде раствора с плотностью 1,148 г/см3, для получения 1 л которого к воде следует добавить 0,23 кг безводной соли NaCI согласно таблице А.5 (приложение А).
Составляем пропорцию:
в 1 л раствора содержится 0,23 кг NaCI;
в X л раствора содержится 14,85 кг NaCI.
Следует, что на затворение 1 м3 укрепленной смеси требуется 64,6 л NaCI.
В.2.4 Рассчитываем требуемое количество раствора хлорида кальция с учетом того, что СаСl2 применяется в виде раствора с плотностью 1,282 г/см3 для получения 1 л которого к воде следует добавить 0,307 кг безводной соли согласно таблице А.6 (приложение А).
Составляем пропорцию: в 1 л раствора содержится 0,307 кг СаСl2; в X л раствора содержится 9,9 кг CaCI 2.
Следует, что количество CaCI2 на затворение 1 м3 укрепленной смеси составляет 32,2 л.
В.2.5 Определяем количество воды, вводимой с концентрированными растворами солей:
- NaCI: 64,6 - 14,85 = 49,75 кг (л);
- CaCI2: 32,2 - 9,9 = 22,3 кг (л).
В.2.6 Общее количество воды, вводимое с солевыми растворами для приготовления 1 м3 укрепленной смеси, составляет: 49,75 + 22,3 = 72,05 кг (л). Для затворения 1 м3 укрепленной смеси с учетом содержания 25 л воды в укрепляемом материале: 165 - 25 = 140 л. Для рабочего раствора солей на 1 м3 укрепленной смеси: 140 - 72,05 = 67,95 л воды.
В.2.7 Перед введением в смеситель растворы солей предварительно смешивают. Объем раствора на один замес корректируют в зависимости от производительности смесителя.