Страница 5: Методические рекомендации по применению и обогащению отсевов дробления и разнопрочных каменных материалов для дорожного строительства (48314)

Отобранную среднюю пробу песка помещают в металлическую или фарфоровую чашку, увлажняют водой из расчета 8 % массы, тщательно перемешивают, накрывают влажной тканью и помещают в эксикатор (ванночку) с водой не менее чем на 12 ч для равномерного смачивания песка и набухания пылеватых и глинистых частиц.

Прибор ПКФ-Союздорнии:

а - фильтрационная трубка и винтовой телескопический штатив; б - приспособление для стандартного уплотнения: 1 - поддон; 2 - латунная сетка; 3 - цилиндр (d = 71 мм; h = 100 мм); 4 - сито; 5 - поплавок; 6 - мерный сосуд; 7 - штурвал; 8 - винт; 9 - направляющая колонка; 10 - скользящий кронштейн; 11 - стрелка; 12 - подставка; 13 - цилиндрический сосуд; 14 - плита; 15 - гиря массой 1,07 кг; 16 - наковальня; 17 - насадка; 18 - вкладыш

В поддон 1 с латунной сеткой 2 помещают кружочек марли диаметром, равным внутреннему диаметру поддона, вставляют цилиндр 3 заостренным торцом в поддон так, чтобы заостренный торец цилиндра плотно встал на дно поддона; все взвешивают (масса m1). Затем в поддон 1 вводят вкладыш 18 и все это устанавливают на жесткое основание. На бортик цилиндра 3 надевают кольцо-насадку 17. Во избежание соскакивания кольца насадки с цилиндра (во время уплотнения песка трамбовкой) их скрепляют (снаружи) двумя полосками изоляционной ленты.

Уплотняют песок до максимальной плотности в цилиндре следующим образом: перемешивают песок (после выдерживания в эксикаторе с водой), укладывают его в цилиндр слоем толщиной 0,4 высоты цилиндра, вводят в цилиндр трамбовку и уплотняют уложенный песок 25 ударами гири, поднимая гирю по направляющему стержню на высоту 30 см (до ограничителя) и затем давая гире возможность свободно падать.

Уплотнив первый слой песка, рыхлят его поверхность на глубину 1 - 2 мм, затем в цилиндр укладывают вторую порцию песка слоем такой же толщины, что и первый слой, и снова уплотняют 25 ударами гири.

После уплотнения второго слоя повторяют операции, указанные выше, уплотняя третий слой песка последними 25 ударами гири. Одновременно с укладкой песка в цилиндр отбирают в алюминиевые стаканчики (бюксы) пробы песка для определения его влажности по ГОСТ 5180-75.

Уплотнив песок, с цилиндра снимают кольцо-насадку, а выступающую из него часть образца срезают ножом вровень с его торцом. Извлекают из поддона 1 вкладыш 18.

Цилиндр с поддоном и уплотненным песком взвешивают (масса m2) и определяют массу влажного песка (m, г):

m = m2 - m1.

Вычисляют среднюю плотность песка (ρср, г/см3) по формуле

где V - объем песка в цилиндре, равный 400 см3;

W - влажность песка, %.

3. Проведение испытаний

После операций, указанных выше, на плиту 14 штатива устанавливают сосуд 13 прибора; стрелку-указатель 11 подводят к шкале гидравлического градиента, нанесенной на правом колене скользящего наклонного кронштейна 10. На подставку 12 телескопического приспособления помещают цилиндр с песком. После этого штатив ставят в кристаллизатор или ванну. В сосуд 13 наливают воду без механических примесей (предварительно отстоянную 2 - 3 ч) и затем для насыщения песка водой вращением штурвала 7 медленно опускают подставку 12 до совмещения отметки 0,6 шкалы гидравлического градиента с верхней поверхностью стрелки-указателя 11.

По окончании насыщения песка водой (о чем судят по изменению его окраски) на бортик цилиндра надевают сито 4, а затем плотно насаживают на цилиндр мерный сосуд 6 (придерживая цилиндр левой рукой и поворачивая мерный сосуд вправо и влево). Далее вращением штурвала 7 медленно опускают подставку 12 в крайнее нижнее положение (до совмещения отметки «0» шкалы гидравлического градиента со стрелкой-указателем 11), чтобы полностью вытеснить воздух из пор песка.

При появлении воды в камере мерного сосуда над ситом 4 прочищают отверстия в камере и осторожно заполняют водой резервуар мерного сосуда. Для медленнофильтрующих песков (мелкозернистых и глинистых) воду в резервуар следует наливать до отметки 90 на шкале резервуара, так как при дальнейшем заполнении его водой поплавок 5 не сможет удержать вес большого столба воды в резервуаре, вследствие чего камера мерного сосуда заполнится водой и вода будет вытекать через ее отверстия.

Вращением штурвала 7 устанавливают подставку 12 фильтрационной трубки против значения гидравлического градиента, равного 1. При этом с поднятием фильтрационной трубки вверх во избежание отрыва нижней поверхности песка от воды в сосуд 13 следует доливать воду вровень с его торцом. Этот уровень должен быть постоянным. В камере мерного сосуда постоянный слой воды (высотой 1,5 - 4 мм) поддерживает поплавок. Если вода не поступает в камеру или поступает очень медленно вследствие малого рабочего хода клапанов поплавка, то следует верхний клапан немного вывернуть из нижнего клапана с помощью отвертки.

Долив (в случае необходимости) в резервуар мерного сосуда воду, замеряют ее температуру t с точностью до 0,5 С. По шкале отмечают уровень воды в резервуаре, одновременно пускают в ход секундомер и по истечении определенного времени (28 - 100 с для быстрофильтрующих песков и 200 - 600 с для медленнофильтрующих) отмечают второй уровень воды в резервуаре и останавливают секундомер. Определяют объем воды Qb (см3), профильтровавшейся через песок за это время. В конце опыта необходимо замерить температуру воды в сосуде 13 и по результатам первого и второго замеров вычислить среднеарифметическое значение. Опыт повторяют не менее трех раз, замеряя расход воды Qb за определенное время и температуру фильтрующейся воды. Из полученных отсчетов времени берут среднеарифметическое значение в секундах.

Описанным способом определяют коэффициент фильтрации при любом гидравлическом градиенте (от 0,1 до 1). Однако для медленнофильтрующих песков, у которых за 60 с расход воды на фильтрацию не превышает 10 см3, испытание следует проводить при гидравлическом градиенте, равном 1.

Все цифровые данные, полученные в процессе испытания, записывают в специальный журнал. По окончании испытаний прибор разбирают, промывают водой и насухо вытирают.

4. Обработка результатов испытания

Коэффициент фильтрации отсевов дробления вычисляют по формуле

где К10 - коэффициент фильтрации, приведенный к температуре 10 °С;

Qb - расход воды, см3;

864 - переводной коэффициент из см/с в м/сут.;

Т - время фильтрации воды, с;

F - площадь поперечного сечения цилиндра, равная 40 см2;

i - гидравлический градиент;

r - температурная поправка (0,7 ± 0,03).

Вычисления ведут с точностью до второго знака после запятой. За коэффициент фильтрации песка принимают среднеарифметическое значение результатов параллельных испытаний с точностью до 0,1 м/сут. Отклонение отдельных результатов параллельных определений от среднеарифметического не должно превышать 10 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Методика испытания материалов на морозостойкость

Пригодность материалов для устройства морозозащитных слоев устанавливают на основании результатов промораживания образцов, в процессе которого измеряют деформации морозного пучения. Показатель пригодности - коэффициент пучения материалов Кпуч, представляющий собой выраженное в процентах отношение вертикальной деформации пучения к первоначальной высоте образца.

Испытания проводят в цилиндрической форме, состоящей из отдельных стальных колец, имеющих пазы, с помощью которых кольца соединены между собой.

Пазы сделаны с допуском, позволяющим кольцам свободно перемещаться по вертикали при промораживании материала и таким образом обеспечивать беспрепятственное вспучивание образца.

Пазы и внешнюю поверхность колец предварительно смазывают солидолом.

На съемный поддон (с отверстиями) формы укладывают фильтровальную бумагу для более равномерного распределения влаги по площади при подтоке воды к образцу.

Образец уплотняют послойно до 0,98 - 1 стандартной плотности (при оптимальной влажности) на прессе или трамбованием. После уплотнения каждого слоя его поверхность разрыхляют на глубину 3 - 5 мм, чтобы разрушить образовавшуюся корку.

Сформованный образец при комнатной температуре в течение 2 сут. насыщают водой.

Для промораживания образцов можно использовать автоматические фреоновые холодильники, обеспечивающие необходимую температуру. В камеру холодильника устанавливают деревянный каркас, обшитый со стороны дверцы холодильника фанерой и заполненный теплоизоляционным материалом. На съемной крышке каркаса устанавливают формы с образцами для промораживания. Расстояние от поверхности крышки до низа морозильной камеры должно быть не более 30 см.

Дверца морозильного отделения и поддон снимаются. Пространство между образцами до верха форм заполняют теплоизоляционным материалом, чтобы промораживание образца происходило только сверху. Если для этого применяют сыпучий теплоизолятор (опилки, пробковую крошку и т.п.), то со стороны дверцы холодильника необходимо устанавливать тонкую стенку, препятствующую осыпанию теплоизолятора.

Воду к промораживаемым образцам подают от расположенной вне камеры делительной воронки, позволяющей поддерживать постоянный напор.

Вертикальную деформацию образца измеряют индикаторами часового типа (мессурами) с ценой деления 0,01 мм.

Испытание ведется до полного промерзания образца, которое продолжается около 4 сут. К этому времени показания мессур уже не должны изменяться, что указывает на окончание процесса промерзания.

Терморегулятор обеспечивает заданную температуру в холодильнике, контролируемую термометром, помещенным внутри холодильника на поверхности теплоизоляции.

Не рекомендуется часто открывать холодильник. Целесообразно сделать в его дверце окно из оргстекла, через которое можно вести наблюдения за показаниями термометра и индикаторов.

Показания индикаторов фиксируют через каждые 6 ч. Если в процессе испытания пучение достигнет предельного значения (например, 10 мм), индикаторы следует переставить и записать отсчеты до перестановки и после нее.

Степень пучения вычисляют на основании показаний индикаторов по формуле

где Кпуч - коэффициент пучения, %;

Δh - вспучивание образца;

h - начальная высота образца.

Рекомендуется для контроля промораживать одновременно два образца одного материала.

Материалы, коэффициент пучения которых не превышает 1 %, можно считать практически не изменяющими объема при промерзании в дорожной конструкции.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Определение производительности виброгрохотов

Производительность вибрационных грохотов (Qгр, м3/ч) определяют по формуле

Qгр = СFqKlmnop,

где С - коэффициент использования площади поверхности сита; для верхнего сита С = 1 при загрузке грохота материалом по ширине не менее 0,7 ширины сита, С = 0,85 по ширине не более 0,65 ширины сита; для нижнего сита С = 0,85 и С = 0,7 соответственно;

F - рабочая площадь поверхности сита, м2;

q - удельная нагрузка (табл. 1 данного приложения) на 1 м2 сита с квадратными отверстиями, м3/(м2 ∙ ч);

K, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты (табл. 2 данного приложения).

Таблица 1

х) Удельная нагрузка дана при установке грохота под углом 18. При другом угле наклона нагрузка должна быть определена опытным путем.

Таблица 2, а

Таблица 2, б

Таблица 2, в

Таблица 2, г

Таблица 2, д