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=ρ_б (-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 ρ_б=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 М_кр=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/м^3, 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

R^ср_б = 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 55^оС и температурой хрупкости –15^оС; б) с температурой размягчения 48^оС и температурой хрупкости – 17^оС?

Решение: Чтобы судить о степени пригодности битума к эксплуатации в условиях континентального климата, следует определить его интервал пластичности по формуле:

Т_пл = t_р – t_хр,

где t_р – температура размягчения ^оС; t_хр – температура хрупкости, ^оС.

Тогда Т^а_пл = 55 – (-15) = 70 ^оС; Т^б_пл = 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 45^оС, температурой хрупкости –18^оС и растяжимостью 65 см при температуре 25^оС? Каковы его основные свойства?

Решение: Ориентировочно можно отнести битум к тому или иному структурно-реологическому типу с помощью формулы, предложенной проф. В.А. Золотаревым:

К_стр = .

Поскольку коэффициент К_стр 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 25^оС 235 и температурой размягчения 43^оС; б) 165 и 41^оС – 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 35^оС. 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-П_проход) (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 a_i – 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 Д^м.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

Р_х = 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, m_о=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 q^м, q^б – 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 %, ρ^б-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 М^m = QМ/(М+Б),

где Q- заданная масса асфальтобетонной смеси, т; М- содержание минеральных составляющих в асфальтобетонной смеси, %; М=100%. Тогда

М^m = 300 100/(100+5,7)=283,8 т.

Массу битума в 300 т смеси можно вычислить двумя способами – по формуле, приведенной выше:

Б^m = 300 5,7/(100+5,7)=16,2 т.

И путем вычитания из массы смеси массы минеральной части:

Б^m = 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

П_иск = 656

Определяем расход битума

Б=656 ≈ 40 m

Определяем расход минерального порошка

МП=656 m.

 

Л.Е. Свинтицких, Т.Н. Шабанова,