Л.е. свинтицких, т.н. шабанова
Л.Е. Свинтицких, Т.Н. Шабанова,
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ДСМ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению контрольных работ по дисциплине «Основы технологии производства дорожно-строительных материалов»
для студентов специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» очной формы обучения
Тюмень,2010
Шабанова Т.Н., Юмина В.А. Основы технологии производства ДСМ. Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Основы технологии производства ДСМ» для студентов специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» очной формы обучения – Тюмень: РИЦ ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2010.- 16 с.
Методические указания разработаны на основании рабочих программ ГОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Основы технологии производства ДСМ» для студентов специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» очной формы обучения. Методические указания содержат теоретический материал, контрольные задания, указания к выполнению контрольных работ, информационные и справочные данные.
Рецензент: Солонина В.А.
Тираж 100 экз.
© ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
© Шабанова Т.Н., Юмина В.А.
Редакционно-издательский центр ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
Введение
Приступая к выполнению задания, студент, пользуясь таблицей вариантов, определяет вопросы и задачи, которые он должен решить. Например, если учебный шифр студента 08-2011, то он, выполняя первое задание, должен ответить на вопросы и решить задачи: 1, 3, 4, 14, 23, 34, 51; выполняя второе задание - 2,11,21,34,41,42,46. каждое задание имеет свою порядковую нумерацию вопросов и задач (см. таблицу 1).
Таблица 1 – Таблица вариантов
Вариант (последняя цифра шифра) | ||
второго | ||
2,11,21,34,41,42,46 | ||
1,14,20,22,32,44,47 | ||
3,12,15,25,35,43,48 | ||
4,13,16,24,34,45,47 | ||
6,16,17,23,36,45,48 | ||
7,15,18,27,33,42,52 | ||
4,14,19,26,40,44,50 | ||
10,17,21,30,39,42,49 | ||
9,19,21,29,37,44,51 | ||
5,18,25,38,40,45,50 |
При решении задач контрольных заданий целесообразно внимательно ознакомиться с приложениями к настоящим методическим указаниям, где приведены таблицы и формулы, необходимые для выполнения всех заданий.
Второе задание
Второе задание выполняется после изучения разделов: цементный бетон и строительные растворы, изделия из пластических масс, материалы из древесины, органические вяжущие, асфальтобетон.
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
1. Какие физико-химические процессы протекают при пропаривании известково-песчаных изделий в автоклаве и вследствие чего происходит дальнейшее нарастание прочности изделий после выгрузки их из автоклава? Приведите основные химические реакции этих процессов.
2. Приведите примеры асбестоцементных изделий, укажите их технические свойства и основы производства этих материалов.
3. Охарактеризуйте строительно-технические свойства силикатного кирпича и укажите на преимущества и недостатки его по сравнению с обычным глиняным кирпичом.
4. Укажите, от каких факторов зависит подвижность цементно-бетонной смеси и прочность бетона; как определяется подвижность пластичных и жестких бетонных смесей?
5. Изложите основные требования, предъявляемые к цементному бетону для дорожных покрытий и оснований.
6. Изложите необходимые меры по экономии цемента при изготовлении бетонов и изделий из них.
7. Что такое цементные бетоны, каковы их основные свойства и где они применяются в строительстве?
8. Охарактеризуйте основные технологические схемы производства сборного железобетона и укажите способы термообработки бетона на заводах железобетонных конструкций.
9. Что такое коррозия бетона и какие существуют меры для защиты бетона от коррозии?
10. Изложите классификацию легких бетонов и приведите технологическую схему производства газо- и пенобетонов.
11. Приведите примеры пористых заполнителей для легких бетонов; опишите технологическую схему производства керамзита и его важнейшие свойства.
12. Что такое предварительно напряженный железобетон и каковы его преимущества по сравнению с обычным железобетоном?
13. Дайте определение, что такое пластические массы и перечислите основные технические свойства пластмасс, применяемых в строительстве и эксплуатации дорог.
14. Дайте определение, что такое полимеры. Укажите свойства и применение полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола, полиметилметакрилата.
15. Перечислите компоненты, входящие в состав пластмасс и поясните их назначение.
16. Укажите важнейшие недостатки строительных материалов из пластмасс и изложите сущность старения полимеров.
17. Изложите основу важнейших методов переработки пластмасс в изделия (экструзия, литье под давлением, горячее прессование).
18. В каких сечениях изучается строение древесины (изобразите эти сечения) и какие основные ее элементы можно различить в торцевом сечении невооруженным глазом или при малом увеличении?
19. Изложите положительные и отрицательные свойства древесины как строительного материала и укажите, как они изменяются при увлажнении древесины?
20. Перечислите важнейшие хвойные и лиственные породы древесины и опишите микростроение хвойных пород.
21. Каковы достоинства и недостатки древесины как строительного материала? Укажите на степень снижения ее качества от различных пороков. Приведите сортамент лесных материалов.
22. В каком виде может находиться влага в древесине? Что называется точкой насыщения волокон и в каких пределах колеблется ее величина для различных пород дерева?
23. Перечислите главнейшие ядровые, заболонные и спелодревесные породы дерева и опишите микроструктуру лиственных пород.
24. Приведите классификацию пороков древесных пород по группам и укажите, какие бывают виды сучков?
25. Приведите примеры наиболее доступных методов защиты деревянных конструкций от возгорания.
26. Дайте определение, что такое органические вяжущие вещества и приведите развернутую классификацию битумов.
27. Что называется битумом и каковы его основные свойства (цвет, плотность, растворимость, вязкость и пр.)? Укажите, какими основными показателями характеризуется качество битума?
28. Охарактеризуйте химический состав, структуру нефтяных битумов и назовите основные группы углеводородов, входящих в дорожные вязкие битумы.
29. Что такое жидкие битумы? Приведите марки жидких битумов, используемых в дорожном покрытии. Какие свойства жидких битумов позволяют отнести их к той или иной марке?
30. Что такое дорожные эмульсии и пасты? Для каких целей они используются? Укажите состав и свойства дорожных эмульсий и какова экономическая целесообразность применения их в дорожном строительстве.
31. Что такое природные битумы, каковы способы их получения и где эти битумы главным образом применяются?
32. Дайте определение, что такое асфальтовый бетон и воспроизведите классификацию асфальтовых бетонов по ГОСТ 9128-97.
33. Что такое холодные асфальтобетоны, сравните их с горячими. На каких вяжущих они изготавливаются?
34. Как контролируется качество асфальтобетонной смеси на заводе и на месте укладки? Как контролируется содержание битума в асфальтобетонной смеси?
35. Перечислите битумные и дегтевые кровельные и гидроизоляционные материалы, применяемые в строительстве.
36. Что представляют собой приклеивающие и покровные мастики рулонных кровельных материалов? Каковы их виды и марки?
37. Что такое герметики, для каких целей они применяются и какие имеются разновидности этих материалов?
38. Изобразите технологическую схему производства асфальтобетонной смеси для горячей укладки в смесителях с принудительным перемешиванием компонентов. Укажите назначение основного оборудования и параметры технологического режима на отдельных переделах.
39. Что такое сталь и каковы основные способы ее производства? Изложите сущность получения стали в мартеновских печах.
40. Укажите сущность и виды коррозии стали. Приведите примеры способов защиты стальных строительных конструкций от коррозии.
41. Сформулируйте, что называется красящей способностью пигмента и какое влияние на красящую способность оказывает тонкость помола.
42. Дайте определение, что такое маслоемкость, водоемкость и светостойкость пигмента.
43. Определить расход составляющих материалов на 1 м3 бетонной смеси с плотностью 2380 кг/м3, если известно, что производственный состав бетона по массе составляющих находится в соотношении 1:2:4, а водоцементное отношение В/Ц= 0,42.
44. Бетон на щебне с 7-дневным сроком твердения показал преде прочности на сжатие 20,0 МПа. Определить активность цемента, если водоцементное отношение В/Ц=0,4.
45. Образец стандартных размеров, вырезанный из древесины дуба, имеет массу 8,76 г и показал при сжатии вдоль волокон предел прочности равный 37,1 МПа. Найти влажность древесины дуба и предел прочности при 12%-ной влажности, если полностью высушенный такой же образец древесины дуба имеет массу 7,0 г.
46. Установить линейную и объемную усушку древесины, образец которой имел во влажном состоянии размер 20 х 20 х 30 мм, а после высушивания до нулевой влажности 17 х 17 х 28 мм.
47. У образца древесины линейная усушка в тангентальном направлении 15%, а радиальном 6,7%, объемная усушка 4%; первоначальная влажность 23%. Рассчитать коэффициенты линейной и объемной усушки.
48. Для изготовления холодной асфальтобетонной смеси израсходовано 120 т жидкого битума с вязкостью по стандартному вискозиметру С560 = 90 с. Сколько потребовалось керосина для разжижения вязкого битума, если с 16% керосина вязкость битума оказалась равной 115 с, а с 20% - 70 с?
49. Чтобы изготовить холодную асфальтобетонную смесь израсходовано 50 т жидкого битума с вязкостью по стандартному вискозиметру С560 = 110 с. Сколько понадобиться дизельного топлива для разжижения вязкого битума, если его смесь с 18% разжижителя имеет вязкость С560 = 69 с, а с 12% - 151 с?
50. Для изготовления 350 т дегтебетонной смеси ввели 6,2% дегтя вязкостью С1050=44 с. Сколько антраценового масла и пека в отдельности затрачено на изготовление дегтебетонной смеси, если при подборе состава дегтя заданной вязкости из этих компонентов вязкость по стандартному вискозиметру С1050 смеси с 30% антраценового масла составила 70 с., а с 40% масла – 35 с.?
51. Построить предельные кривые плотных смесей для мелкозернистого холодного плотного асфальтобетона типа Б с наибольшим размером зерен 10 мм и коэффициентами сбега 0,65 и 0,75.
52. Построить предельные кривые плотных смесей для мелкозернистого плотного горячего асфальтобетона типа Б с наибольшим размером зерен 25 мм и коэффициентами сбега 0,7 и 0,8.
Примеры решения задач.
Цементные бетоны.
Задача.
Требуется определить расход составляющих материалов на 1 м3 цементного бетона со средней плотностью 2200 кг/м3 при водоцементном отношении В/Ц=0,45 и номинальном составе по массе составляющих 1׃2,5׃4,5, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 5%, а гравия 3%, насыпная плотность песка – 1600 кг/м3, а гравия – 1550 кг/м3.
Решение: Сумма расходов составляющих 1 м3 бетона материалов (без учета влажности) есть средняя плотность
Ц+П+Г+В=ρб (-1)
если разделить обе части уравнения на расход цемента, получим:
отсюда ; ; Ц - расход цемента, кг;
- соответственно расходы песка и гравия по отношению к цементу;
- водоцементное отношение;
ρ – средняя плотность бетона кг/м3;
Вычисляем расход цемента в кг на 1 м3 бетона
Определяем расход песка, зная номинальный состав бетона по массе:
П=260∙2,5=653 кг
определяем расход гравия: Г=260∙4,5=1170 кг
определяем расход воды: В=260∙0,45=117 кг
Таким образом требуемый состав бетона в кг:
цемента…….260
песка……….653
гравия…….1170
воды………..117
всего………2200
Следовательно, средняя плотность бетона ρб=2200 кг/м3.
Поскольку песок и гравий содержат воду, то необходимо провести пересчет количества песка и гравия и уменьшить расход воды в бетонной смеси за счет воды, вводимой с заполнителями.
Расход песка с влажностью 5%:
П=653∙0,05+653=685,6 кг, в т.ч. воды 653∙0,05=32,6 кг.
Расход гравия с влажностью 3%:
Г=1170∙0,03+1170=1205,0 кг, в т.ч. воды 1170∙0,06=35,0 кг.
всего воды больше расчетного на 32,6+35,0=67,6 кг.
Для получения бетона с заданными параметрами (по подвижности и прочности) из увлажненных заполнителей необходимо уменьшить расчетное количество воды на 67,6 кг, т.е. В=117-67,6=49,4 кг.
Тогда полевой (рабочий) состав бетонной смеси выразится в кг :
цемента…….260
песка……….685,6
гравия…….1205,0
воды………..49,4
всего на 1 м 3 - 2200,0 кг
2. Задача. Для дорожных покрытий, устраиваемых бетоноукладочными машинами, используется бетон марки М350. Показатель подвижности бетонной смеси ОК=2…4 см. В смесь входят следующие материалы: Цемент активностью 40 МПа, истинной плотностью 3100 кг/м3, насыпной плотностью 1300 кг/м3. Песок кварцевый Мкр=2,0, истинной плотностью 2630 кг/м3, насыпной плотностью 1400 кг/м3. Щебень гранитный с предельной крупностью 40 мм, истинной плотностью2650 кг/м3, насыпной плотностью 1480 кг/м3 и пустотностью 44%. Каков состав бетона?
Решение: Принимаем значение коэффициента А=0,6 (заполнители рядовые, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10268-80, твердение бетона в естественных условиях). Определяем В/Ц из уравнения:
Имеем:
Принимаем В/Ц=0,5. Расход воды для заданной ОК с учетом свойств заполнителей (см. табл. 2.5.1.) составит:
Расход цемента
Расход щебня
Здесь α=1,42-(0,03.2)=1,36 (см. табл. 2.5.2.)
Расход песка
Предварительный состав бетона: Ц=370 кг/м3; Щ=1282 кг/м3; П=557 кг/м3; В=185 л. Рассчитанный состав уточняют, приготовляя пробные замесы и корректируя расход воды и цемента в соответствии с заданным показателем подвижности.
3. Задача. На 1 м3бетона расходуется цемента 320 кг, песка 560 кг, щебня 1350 кг и воды 180 л. Выразить состав бетона в виде соотношения между массами составляющих на единицу массы цемента и определить В/Ц.
Решение:
4. Задача. Найти расход материалов на 1 м3 бетона, если его состав по массе выражается соотношением 1:2:4 при В/Ц=0,5 и средней плотности бетонной смеси 2480 кг/м3.
Решение: Расход цемента на 1 м3 бетона
Ц=2480/(1+2+4+0,5)=330 кг.
Тогда расходы песка, щебня и воды: П=330 . 2=660 кг; Щ=330 . 4=1320 кг; В=330 . 0,5=165 л.
5. Задача. На 1 м3 бетона расходуется цемента 320 кг, песка 580 кг, щебня 1320 кг и воды 160 л. Насыпная плотность цемента 1300 кг/м3, песка 1450 кг/м3, щебня 1550 кг/м3. Установить коэффициент выхода бетона.
Решение: Коэффициент выхода
6. Задача. Определить расход материалов на один замес бетоносмесителя вместимостью 1200 л, если на 1 м3 бетона расходуется цемента 300 кг, песка 600 кг, щебня 1200 кг и воды 150 л. Насыпная плотность цемента 1300 кг/м3, песка 1400 кг/м3, щебня 1500 кг/м3.
Решение: Коэффициент выхода бетона
Расходы материалов на один замес бетоносмесителя
7. Задача. Определить класс бетона, если при испытании стандартных образцов-кубов в возрасте 7 суток нормального твердения получено среднее значение предела прочности при сжатии 228 кгс/см2.
Решение: Прочность бетона в возрасте 28 суток определяем, исходя из зависимости:
, где n=7
R28=
Соотношение между средней прочностью и классом бетона принимаем
Rсрб = В/0,778 (при нормативном коэффициенте вариации η=13,5%),
отсюда
Таким образом, класс бетона В30.
Органические вяжущие.
1. Задача . Какой вязкий нефтяной битум более пригоден для использования в асфальтобетоне в районах с континентальным климатом: а) с температурой размягчения 55оС и температурой хрупкости –15оС; б) с температурой размягчения 48оС и температурой хрупкости – 17оС?
Решение: Чтобы судить о степени пригодности битума к эксплуатации в условиях континентального климата, следует определить его интервал пластичности по формуле:
Тпл = tр – tхр,
где tр – температура размягчения оС; tхр – температура хрупкости, оС.
Тогда Тапл = 55 – (-15) = 70 оС; Тбпл = 48 – (-17) = 65 оС.
Как видно из полученных результатов, битум с индексам «а» имеет больший интервал пластичности. Такие битумы более пригодны к эксплуатации в условиях континентального климата, характеризующихся высокими положительными температурами в летнее время и низкими отрицательными зимой.
2. Задача К какому структурно-реологическому типу относится битум, обладающий температурой размягчения 45оС, температурой хрупкости –18оС и растяжимостью 65 см при температуре 25оС? Каковы его основные свойства?
Решение: Ориентировочно можно отнести битум к тому или иному структурно-реологическому типу с помощью формулы, предложенной проф. В.А. Золотаревым:
Кстр = .
Поскольку коэффициент Кстр находится в интервале от 0,65 до 1,1, данный битум переходного типа, однако он приближается к битумам первого структурно-реологического типа.
3. Задача. Из двух битумов: а) с пенетрацией при 25оС 235 и температурой размягчения 43оС; б) 165 и 41оС – указать битум, характеризующийся большей теплоустойчивостью.
Решение: Теплоустойчивость нефтяных битумов тем больше, чем выше их индекс пенетрации. Согласно таблице из ГОСТ 22245 –90 (приложение5. табл.1) индекс пенетрации битума «а» составляет + 2,3, битума «б» – только – 0,1. Отсюда следует, что битум «а» характеризуется более высокой теплоустойчивостью.
4. Задача. Индекс пенетрации битума равен – 1,5, температура его размягчения составляет 35оС. Какова условная вязкость битума?
Решение: Воспользуемся приведенными в ГОСТ 22245-90 формулами или таблицей. Данный битум имеет глубину проникания иглы П25 = 250 10-1 мм = 25 мм.
5. Задача. Для изготовления холодной асфальтобетонной смеси израсходовано 120 т жидкого битума с вязкостью по стандартному вискозиметру С560 = 90 с. Сколько потребовалось керосина для разжижения вязкого битума, если с 16% керосина вязкость битума оказалась равной 115 с, а с 20% - 70 с?
Решение:
Строим в полулогарифмических координатах график изменения вязкости в зависимости от содержания керосина (рис 1). Для этого определяем логарифмы чисел, соответствующих трем условным вязкостям: lg70=1,845; lg90=1,954; lg115=2,060. По двум известным точкам строим прямую вязкости битума. Затем, как показано стрелками, находим процентное содержание разжижителя, требуемое для получения жидкого битума заданной вязкости, -18%. Общая масса керосина:
К = 120 18/100 = 21,6 т.
![]() |
Рис.1. Влияние содержания керосина на
Рис. 2. Влияние содержания антраценового масла
Таблица 7.3.1.
№ ФРАКЦИЙ | РАЗМЕРЫ ФРАКЦИЙ, мм | К1=0,65 | К2=0,80 | ||
ОСТАТКИ,% | ОСТАТКИ,% | ||||
ЧАСТНЫЕ | ПОЛНЫЕ | ЧАСТНЫЕ | ПОЛНЫЕ | ||
35……17,5 | 35,20 | 35,20 | 21,0 | 21,00 | |
17,5……8,75 | 22,84 | 58,04 | 16,8 | 37,80 | |
8,75……4,375 | 14,75 | 72,79 | 13,4 | 51,20 | |
4,375……2,188 | 9,60 | 82,39 | 10,7 | 61,90 | |
2,188…..1,094 | 6,24 | 88,63 | 8,55 | 70,45 | |
1,094……0,547 | 4,06 | 92,69 | 6,85 | 77,30 | |
0,547……0,273 | 2,54 | 95,23 | 5,50 | 82,80 | |
0,273……0,137 | 1,71 | 96,94 | 4,40 | 87,20 | |
0,137……0,068 | 1,11 | 98,05 | 3,52 | 90,72 | |
0,068……0,034 | 0,72 | 98,77 | 2,82 | 93,52 | |
0,034…..0,017 | 0,47 | 99,24 | 2,26 | 95,78 | |
0,017……0,009 | 0,31 | 99,55 | 1,80 | 97,58 | |
0,009……0,004 | 0,20 | 99,75 | 1,44 | 99,02 |
По найденным полным остаткам строим кривые плотных смесей. Для этого полные остатки откладываем в прямоугольных координатах на оси ординат в масштабе натуральных чисел, а размеры сит – на оси абсцисс в логарифмическом масштабе.
2.Задача. Рассчитать состав мелкозернистого горячего асфальтобетона типа Б для строительства дорожных покрытий. где применены минеральные материалы, гранулометрические составы которых приведены в табл 7.3.2. и вязкий битум марки БНД 60/90.
Таблица 7.3.2.
МАТЕРИАЛ | ЧАСТНЫЕ ОСТАТКИ, % НА СИТАХ С d мм | ||||||||||
2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | 0,071 | <0,071 | |||||
ЩЕБЕНЬ | 19,6 | 15,2 | 21,7 | 40,5 | 3,0 | - | - | - | - | - | - |
ПЕСОК | - | - | - | - | 22,9 | 28,8 | 22,4 | 13,0 | 10,8 | 2,2 | - |
МИНЕРАЛЬНЫЙ ПОРОШОК | - | - | - | - | - | - | - | 3,0 | 3,0 | 10,0 | 84,0 |
Решение: 1) Расчет начинаем с щебня.
Объемная доля щебня находится по формуле:
, где
- полный остаток на сите 5 по ГОСТ 9128-97 (100-Ппроход ) (табл1приложения 4. )
Для смеси типа Б рекомендуемые полные остатки на сите 5 составляют от 40 до 50%, принимаем
- фактический полный остаток на сите 5 применяемого щебня (по табл 7.3.2.) составит 97%
где ai – частные остатки на ситах 20, 15, 10 и 5. т.о.
Находим объемную долю щебня:
2) объемную долю минерального порошка вычисляем по формуле:
,
где - полный проход минерального порошка через сито 0,071 мм рекомендует ГОСТ 9128-97. Согласно ГОСТ проход через сито 0,071 составляет от 6 до 12%. Принимаем 8% (табл 1. приложение 4).
фактический проход через сито 0,071 используемого минерального порошка принимаем по табл. 7.3.2. Он составляет 84,0%. т.о.
3) объемную долю песка находим из условия, что все минеральные материалы составляют 100%
Щ + П + МП = 100%
т.о. находим объемную долю песка
1) рассчитываем количество каждой фракции минеральных материалов с учетом их доли в составе минеральной смеси.
а) щебень
,
где - частный остаток на сите 20 в проектируемой смеси, %
- частный остаток на сите 20 в исходном щебне, % (табл 7.3.2).
б) песок %
в) минеральный порошок Дм.п. = 9,5%
Результаты расчета заносим в таблицу 7.3.3.
Суммируем полные остатки на каждом сите. Полученные суммы сопоставляем с пределами полных остатков на ситах. Сравнение показывает, что полные остатки смеси рассчитанного состава входят в пределы, установленные стандартом приложения.
Поскольку истинные плотности минеральных составляющих различаются больше чем на 200 кг/м3, пересчитываем объемные доли составляющих с учетом их истинной плотности (табл 7.3.4 )
Таблица 7.3.3.
Таблица 7.3.4.
МАТЕРИАЛ | ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ, кг/м3 | ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ | СОДЕРЖАНИЕ | ||
В ДОЛЯХ ОБЪЕМА | В ДОЛЯХ МАССЫ | В % ПО МАССЕ | |||
Щебень гранит-ный крупнос-тью,мм: 5….20 | 1,01 | 0,46 | 0,465 | 45,9 | |
Песок кварце-вый | 1,00 | 0,445 | 0,445 | 43,9 | |
Порошок мине-ральный шлако-вый | 1,08 | 0,095 | 0,103 | 10,2 | |
Итого: | - | - | 1,00 | 1,013 |
Поправочный коэффициент для гранитного щебня
Рх = 2660/2630=1,01.
Аналогично определены коэффициенты для остальных материалов (табл 7.3.4 )
3. Задача. Для расчета оптимального содержания битума в асфальтобетоне приготовлена смесь с массовой долей битума 4,5%, что на 0,5% меньше рекомендуемого стандартом предела. Состав минеральной части асфальтобетона рассчитан в примере 2. Масса образцов асфальтобетона из смеси указанного состава, взвешенных в сухом состоянии на воздухе, mо=238,2 г, масса образцов на воздухе после выдерживания 30 мин в воде m1=238,6 г, масса образцов в воде после выдерживания в ней 30 мин m2=138,2 г. Заданная остаточная пористость асфальтобетона 5%. Определить оптимальное содержание битума в асфальтобетоне.
Решение: Средняя плотность асфальтобетона
.
Здесь - истинная плотность воды,
=1000 кг/м3
Тогда .
Средняя плотность минерального остова асфальтобетона
где qм, qб – массовые доли минеральной части и битума, %.
Имеем
Средневзвешенная истинная плотность минерального остова асфальтобетона
кг/м3
Пористость минерального остова асфальтобетона
Требуемое содержание битума в асфальтобетоне
.
Здесь - заданная остаточная пористость асфальтобетона %, ρб-плотность битума -1000 кг/м3. В результате
Б=(15-5). 1000/2270=4,4%.
4. Задача. .Найти массы минеральных составляющих и вязкого нефтяного дорожного битума для приготовления 300 т горячего плотного асфальтобетона типа Б марки Ι. Истинная плотность битума 980 кг/м3, средняя плотность минерального остова асфальтобетона 2240 кг/м3, пористость минерального остова 17%, остаточная пористость асфальтобетона по объему 4%.
Решение: Процентное содержание битума в асфальтобетоне сверх 100% минеральной части
Массу минеральных составляющих Мm = QМ/(М+Б),
где Q- заданная масса асфальтобетонной смеси, т; М- содержание минеральных составляющих в асфальтобетонной смеси, %; М=100%. Тогда
Мm = 300 100/(100+5,7)=283,8 т.
Массу битума в 300 т смеси можно вычислить двумя способами – по формуле, приведенной выше:
Бm = 300 5,7/(100+5,7)=16,2 т.
И путем вычитания из массы смеси массы минеральной части:
Бm = 300 – 283,8 = 16,2 т.
5. Задача. Рассчитать расход минеральных составляющих и битума на 1 км верхнего слоя дорожного покрытия толщиной 4 см при ширине проезжей части 7 м, если в смеси содержание щебня 25%, искусственного песка 35%, песка 30%, минерального порошка 10%, битума 6,5% (сверх минеральной части). Средняя плотность асфальтобетона 2343 кг/м3.
Решение: Объем асфальтобетона на 1 км дорожного покрытия
V=1000 7 0,04=280 м3
Масса асфальтобетона составит
А=2343 280=656040 кг≈656 т
Определяем расход щебня
Щ=656
Определяем расход искусственного песка
Писк = 656
Определяем расход битума
Б=656 ≈ 40 m
Определяем расход минерального порошка
МП=656 m.
Л.Е. Свинтицких, Т.Н. Шабанова,