Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy
im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy
Ćwiczenia Laboratoryjne
Nawierzchnie Drogowe
Oznaczanie zawartości pyłów mineralnych
Prowadzący:
mgr inż. Marek Obłój
Opracowali:
Katarzyna Sucharska
Paulina Olenkowicz
Andrzej Wiśniewski
Mateusz Dondalski
Remigiusz Łangowski
DUL Semestr V, grupa F
Bydgoszcz, rok akademicki 2009/2010
OBLICZENIE JAMISTOŚCI (WOLNYCH PRZESTRZENI)
1. WPROWADZENIE
Jamistość – objętość wolnych przestrzeni między ziarnami kruszywa.
Oznaczenie polega na określeniu zawartości wolnych przestrzeni zawartych między ziarnami kruszywa (bez uwzględnienia porów w ziarnach). Oznaczenie wykonuje się dwiema metodami:
- metodą bezpośrednią,
- metodą pośrednią (obliczeniową).
Metoda bezpośrednia polega na oznaczeniu ilości wody wlanej do próbki kruszywa.
2. APARATURA I SPRZĘT
- szklany (plastikowy, metalowy) cylinder pomiarowy o objętości 1000 i 2000 cm,
- sito o oczkach 4 mm,
- łopatka.
3. PROCEDURA BADAWCZA
· do badań pobiera się trzy próbki wagowe o wartościach :
- dla kruszywa lekkiego drobnego - 500 cm3,
grubego - 1000 cm3,
- dla kruszywa ciężkiego drobnego - 1 kg ,
grubego - 2 kg ,
· drobne kruszywo ciężkie powoli wsypuje się za pomocą łopatki do cylindra pomiarowego o objętości 2000 cm3,
· powierzchnię próbki wyrównuje się do poziomu najbliższej podziałki na cylindrze i utrząsa za pomocą delikatnego ostukiwania ręką dna cylindra,
· odczytuje się objętość V zajętą przez próbkę,
· następnie wlewa się wody do cylindra pomiarowego o pojemności 1000 cm3 i odczytuje jej objętość V2 i wlewa się do cylindra z kruszywem taką ilość wody , aby jej poziom osiągnął górną powierzchnię próbki – wodę wlewa się za pomocą lejka po ściance naczynia tak, aby poziom powierzchni próbki nie uległ zmianie.
· odczytujemy objętość wody V3 pozostałej w cylindrze.
Przy kruszywie lekkim przed wlaniem wody należy kruszywo zabezpieczyć przed wypływaniem na powierzchnię, przykrywając je pokrywką.
Grube kruszywo ciężkie najpierw nasyca się wodą przez około 4 godziny. Po upływie tego czasu kruszywo umieszcza się na sicie i pozostawia na około 30 minut w celu spłynięcia wody z kruszywa. Dalsze oznaczenie przebiega jak poprzednio.
4. OPRACOWANIE WYNIKÓW
Jamistość J kruszywa oblicza się ze wzoru :
gdzie :
V -
objętość kruszywa w cylindrze [cm3 ],
V1 -
ilość wody nalanej do próbki z kruszywem ( V2 – V3 ) [ cm3 ],
V2 -
objętość wody nalanej do cylindra pomiarowego o pojemności 1000 cm3 [ cm3 ],
V3 -
objętość wody pozostałej w cylindrze pomiarowym o pojemności 1000 cm3 po nalaniu wody do cylindra z kruszywem [ cm3 ].
J = (500-300)/500*100= 40%
J =(500-280)/500*100 = 44 %
Za wynik końcowy przyjmuje się średnią arytmetyczną z dwóch oznaczeń.
J = (40+44)/2 = 42%
Jamistość określona metodą bezpośrednią wynosi 42%.
W metodzie pośredniej jamistość oblicza się ze wzorów :
Jl -
jamistość w stanie luźnym [ % ],
Ju -
jamistość w stanie utrzęsionym [ % ],
ρp –
gęstość pozorna kruszywa [ g/cm3 ],
ρnl -
gęstość nasypowa kruszywa w stanie luźnym [ g/cm3 ],
ρnu -
gęstość nasypowa kruszywa w stanie utrzęsionym [ g/cm3 ].
J = (3,071-2,976)/3,071*100 = 3,09 %
J = (3,073-2,960)/3,073*100 = 3,67 %
J = (3,09 + 3,67) / 2 = 3,38 %
Jamistość określona metodą pośrednią wynosi 3,38 %.
- waga laboratoryjna (dokładność 0,5g),
- maszynka elektryczna jednomiejscowa,
- suszarka elektryczna,
- sito o oczkach kwadratowych 4 mm,
- pręt do mieszania kruszywa,
- stoper,
- naczynie metalowe (3 litry),
- naczynie pomocnicze niekoniecznie metalowe (3 litry),
- termometr do 150 ° C,
- przyrząd do oznaczania zawartości pyłów rys.1.
Rys.1 Przyrząd do oznaczania zawartości pyłów
Górna warstwa (2) zamocowana przegubowo, pozwala przechylić naczynie o taki kąt a, przy którym z napełnionego naczynia wylewa się nadmiar cieczy, do objętości określonej poziomem b.
· ze średniej próbki laboratoryjnej pobiera się dwie próbki analityczne o masie:
- kruszywo o f do 4 mm – min. 500g,
- kruszywo o f do 31,5 mm – min. 1000g,
- kruszywo o f do 63 mm – min. 2000g,
- kruszywo o f ponad 63 mm – min. 4000g,
· kruszywo wsypuje się do naczynia metalowego, zalewa wodą, podgrzewa do wrzenia i gotuje przez 30 minut,
· po wymieszaniu, kruszywo odstawia się do ostygnięcia do temp. 20±5 °C,
· tak przygotowaną próbkę przesiewa się na mokro przez sito o boku oczka 4 mm,
· całość przesiewu wraz z wodą poddaje się procesowi wymywania ziaren mniejszych niż 0,063 mm w przyrządzie jak na rys.1 :
- wlewa się do naczynia pierwszą porcję kruszywa wraz z zawiesiną wodną w ilości nie
większej niż 1000 cm3, dopełnia wodą do kreski a,
- zawartość naczynia miesza się prętem, po odczekaniu 10 sek. równomiernie w ciągu 3
sek. odchyla się podstawę (2) wraz z naczyniem tak, aby wylała się warstwa zawiesiny
znajdująca się między kreskami a i b,
- następnie podstawę (2) opuszcza się do pozycji poziomej, naczynie (1) dopełnia się
wodą do kreski a i dalej postępuje się jak poprzednio,
Uwaga: Czynność tę dla każdej porcji badanego kruszywa powtarza się aż ciecz wylewana z naczynia będzie klarowna!
· po zakończeniu płukania kruszywo wraz z wodą przelewa się do czystego naczynia pomocniczego, a do opróżnionego naczynia (1) wlewa się kolejną porcję kruszywa wraz z zawiesiną z rozmytej próbki analitycznej,
· po zakończeniu płukania poszczególnych porcji kruszywa z tej samej próbki analitycznej, wypłukane kruszywo zebrane w jednym naczyniu pomocniczym należy zdekantować (zlać) i połączyć z kruszywem grubym oddzielonym poprzednio na sicie o boku oczka 4 mm,
· całość suszy się do stałej masy, studzi i waży z dokładnością do 0,1 % masy próbki.
...
sawinn