UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO – PRZYRODNICZY IM. J. J. ŚNIADECKICH W BYDGOSZCZY

Sprawozdanie z

przedmiotu Nawierzchnie

drogowe

Oznaczenie jamistości kruszywa

Oznaczenie zawartości pyłów w kuruszywie

Zespół II
Eckert Olga
Kowalczyk Maciej
Sumionka Mariusz
Wasilewski Mikołaj
gr. H DUL

Bydgoszcz 2009

1.

Oznaczenie jamistości metodą pośrednia i bezpośrednią

a)

Wprowadzenie

Oznaczenie polega na określeniu zawartości wolnych przestrzeni zawartych między ziarnami
kruszywa (nie uwzględniając porów w ziarnach).
Oznaczenie jamistości wykonano dwoma metodami:

metodą bezpośrednią – polega ona na sprawdzeniu objętości wody wypełniającej wolne przestrzenie
w próbce,
Jamistość przy zastosowaniu metody bezpośredniej oblicza się ze wzoru:

[%]

100

1

⋅

=

V

V

J

gdzie:
V

1

– ilość wody nalanej do próbki (V

2

-V

3

) [cm

3

]

V

2

– objętość wody nalanej do cylindra pomiarowego [ cm

3

],

V

3

– objętość wody pozostałej w cylindrze pomiarowym o pojemności 1000 cm

3

po na laniu wody do

cylindra z kruszywem [ cm

3

],

V – objętość kruszywa w cylindrze [cm

3

]

Za wynik końcowy przyjmuje się średnią arytmetyczną z dwóch oznaczeń, nie różniących się między
sobą więcej niż o 2%.

metodą pośrednią – polega na obliczeniu jamistości na podstawie przeprowadzonych badań gęstości
pozornej i gęstości nasypowej ziaren kruszywa,
Jamistość przy zastosowaniu metody pośredniej oblicza się ze wzoru:

[%]

100

[%]

100

⋅

−

=

⋅

−

=

p

nu

p

u

p

nl

p

l

J

J

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

gdzie:
J

l

– jamistość w stanie luźnym [%]

J

u

– jamistość w stanie utrzęsionym [%]

ρ

p

– gęstość pozorna kruszywa [g/cm

3

]

ρ

nl

– gęstość nasypowa kruszywa w stanie luźnym [g/cm

3

]

ρ

nu

– gęstość nasypowa kruszywa w stanie utrzęsionym [g/cm

3

]

b)

Przebieg oznaczenia i wyniki badań.

Do badania użyto kruszywo gabro.
Metoda bezpośrednia
Oznaczenie przeprowadzono na dwóch próbkach. Do cylindra wsypano kruszywo. Następnie z
przygotowanego wcześniej cylindra z wodą o objętości 1000cm

3

wlano wodę do cylindra z

kruszywem w takiej ilości aż poziom wody osiągnął górną krawędź cylindra z kruszywem. Odczytano
ubytek wody w cylindrze pomiarowym. Odczyty objętości zestawiono w tabeli:

Lp Dana wartość

Próbka 1 Próbka 2

1.

objętość próbki V [cm

3

]

500

500

2.

Ilość wody w cylindrze przed wlaniem do cylindra z próbką (V

2

) [cm

3

] 1000

800*

3.

Ilość wody w cylindrze po wlaniu do cylindra z próbką (V

3

) [cm

3

]

790

580

*- ze względu na nie wystarczającą ilość kruszywa w próbce laboratoryjnej

Na podstawie danych z powyższej tabeli obliczono jamistość próbki 1 i próbki 2:
Jamistość próbki pierwszej:

Jamistość próbki drugiej:

2

800 580

100

44%

500

J

−

=

⋅

=

Wyniki oznaczeń nie różnią się o więcej niż 2% dlatego za wynik końcowy przyjęto średnią
arytmetyczną dwóch oznaczeń:

1

2

42 44

43%

2

2

J

J

J

+

+

=

=

=

Jamistość badanego kruszywa metodą bezpośrednią wynosi 43%.

Metoda pośrednia
Oznaczenie przeprowadzono na dwóch próbkach kruszywa. Cylinder zważono, i wsypano 500 cm

3

kruszywa. Następnie ten sam cylinder z kruszywem zagęszczano dwukrotnie na stoliku wibracyjnym.
Pierwsze zagęszczanie trwało 3min, drugie 1min. Uzupełniono kruszywo do poziomu 500 cm

3

i

zważono masę cylindra z zagęszczonym kruszywem. Wyniki badania zestawiono w tabelach.

Próbka 1

Próbka 2

Masa w stanie luźnym [g]

1066

1069

Masa w stanie utrzęsionym [g]

1172

1175

Masa cylindra: 306g

Gęstość pozorną [ρ

p

] obliczono w następujący sposób dla obu próbek, cylinder napełniono wodą do

poziomu 600 cm

3

[V

1

] następnie do cylindra wsypano 500 g kruszywa[m

k

] , odczytano poziom wody z

kruszywem w cylindrze który wyniósł 760 cm

3

[V

2

]. Gęstość pozorną obliczono wg wzoru:

p

2

1

3

p

500

3,125 /

760 600

k

m

V

V

g cm

ρ

ρ

=

−

=

=

−

Jamistość w stanie luźnym:
Próbka 1:
Masa kruszywa: 1066 – 306 =760g
Gęstość nasypowa kruszywa w stanie luźnym wyznaczona z proporcji:

3

3

3

1

760 500

1

500

760

1, 52

/

nl

cm

x

cm

x

x

g cm

ρ

−

−

=

= =

Jamistość kruszywa w stanie luźnym:

1

1

3,125 1, 52

100

100

51, 36%

3,125

p

nl

l

p

J

ρ

ρ

ρ

−

−

=

⋅

=

⋅

=

1

1000 790

100

42%

500

J

−

=

⋅

=

Próbka 2:
Masa kruszywa: 1069-306=763g
Gęstość nasypowa kruszywa w stanie luźnym wyznaczona z proporcji:

3

3

3

2

763

500

1

500

763

1, 53 /

nl

g

cm

x

cm

x

x

g cm

ρ

−

−

=

= =

Jamistość kruszywa w stanie luźnym:

2

2

3,125 1, 53

100

100

51, 04 %

3,125

p

nl

l

p

J

ρ

ρ

ρ

−

−

=

⋅

=

⋅

=

Średnia arytmetyczna jamistości kruszywa w stanie luźnym:

1

2

51,36 51, 04

51, 20 %

2

2

l

l

l

J

J

J

+

+

=

=

=

Jamistość w stanie utrzęsionym:
Próbka 1:
Masa kruszywa: 1172 – 306=866g
Gęstość nasypowa kruszywa w stanie utrzęsionym wyznaczona z proporcji:

3

3

3

1

866

500

1

500

866

1, 732 1, 73 /

nu

g

cm

x

cm

x

x

g cm

ρ

−

−

=

= =

≈

Jamistość kruszywa w stanie utrzęsionym:

1

1

3,125 1, 73

100

100

44, 64%

3,125

p

nu

u

p

J

ρ

ρ

ρ

−

−

=

⋅

=

⋅

=

Próbka 2:
Masa kruszywa: 1175 – 306 =869g
Gęstość nasypowa kruszywa w stanie utrzęsionym wyznaczona z proporcji:

3

3

3

2

869

500

1

500

869

1, 738 1, 74

/

nu

g

cm

x

cm

x

x

g cm

ρ

−

−

=

= =

≈

Jamistość kruszywa w stanie utrzęsionym:

2

2

3,125 1, 74

100

100

44, 32%

3,125

p

nu

u

p

J

ρ

ρ

ρ

−

−

=

⋅

=

⋅

=

Średnia arytmetyczna jamistości kruszywa w stanie utrzęsionym:

1

2

44, 64 44,32

44, 48%

2

2

u

u

u

J

J

J

+

+

=

=

=

c)

Wnioski:

metoda bezpośrednia
Z uwagi na fakt że różnica dwóch oznaczeń nie jest większa niż 2% za wynik końcowy przyjęto średnią
arytmetyczną wynoszącą 43%.

metoda pośrednia
Tak jak w przypadku metody bezpośredniej różnice między oznaczeniami nie były większe niż 2%
dlatego za wynik końcowy również przyjęto średnią arytmetyczna z dwóch oznaczeń (dla jamistości w
stanie luźnym i utrzęsionym). Jamistość w stanie luźnym wynosi 51,2%, a w utrzęsionym 44,48%.
Badane kruszywo charakteryzuje się bardzo dużą jamistością. Wynosi ona prawie połowę objętości
całego kruszywa. Może to oznaczać że w kruszywie brakuje pewnej frakcji wypełniającej wolne
przestrzenie między dużymi ziarnami kruszywa.

2.

Oznaczenie zawartości pyłów mineralnych.

a)

Wprowadzenie

Oznaczenie polega na określeniu procentowej zawartości w kruszywie masy ziarn mniejszych niż
0,063 mm, w wyniku rozdzielenia ziarn kruszywa ma podstawie zróżnicowanej szybkości opadania
grawitacyjnego w wodzie. Procentową zawartość pyłów w kruszywie oblicza się ze wzoru:

2

100 %

p

p

m

m

m

m

π

−

=

⋅

gdzie:
m

π

– zawartość pyłów mineralnych [%]

m

p

– masa próbki [g]

m

2

– masa pyłów [g]

m

2

oblicza się ze wzoru:

m

2

=m

pn

-m

n

m

pn

– masa próbki łącznie z naczyniem wagowym [g]

m

n

– masa naczynia wagowego [g]

b)

Przebieg oznaczenia i wyniki badań.

Oznaczenie przeprowadzono na jednej próbce kruszywa (grysu bazaltowego) metodą płukania.
Próbka o masie 500 g została pobrana z wcześniej przygotowanego kruszywa o frakcji do 4 mm
wysuszonego do stałej masy przed rozpoczęciem oznaczenia. Następnie próbkę wsypano do
metalowego naczynia, zalano wodą i gotowano mieszając. Te zabiegi miały na celu lepsze
odseparowanie części pylastych od ziaren kruszywa. Następnie próbkę wystudzono do temperatury
pokojowej i przelano do naczynia pomiarowego. Po około 20 sekundach przechylono naczynie
pomiarowe zlewając wodę z zawiesiną pylastą w takiej ilości, aby po ustabilizowaniu poziom wody w
naczyniu sięgał zadanej objętości. Następnie uzupełniono ilość wody w naczyniu do poziomu
pierwotnego przez dolanie czystej wody. Czynności te powtarzano do momentu kiedy woda z
naczynia pomiarowego była klarowna. Po wykonaniu płukania kruszywo wysuszono do stałej masy i
zważono z dokładnością do 0,1 g. Wyniki badań zestawiono w tabeli:

Zawartość pyłów mineralnych
masa próbki - m

p

[g]

500,0

masa próbki łącznie z naczyniem wagowym - m

pn

[g] 914,0

masa naczynia wagowego - m

n

[g]

423,7

masa pyłów - m

2

[g] (m

2

=m

pn

-m

p

) [g]

490,3

2

500, 0 490, 3

100

100 1, 94 %

500, 0

p

p

m

m

m

m

π

−

−

=

⋅

=

⋅

=

c)

Wnioski

Badany grys bazaltowy charakteryzuje się zawartością pyłów na poziomie 1,94%. Na tej podstawie
można wyznaczyć orientacyjny gatunek kruszywa (ponieważ literatura zawiera klasyfikację dla
metody przesiewania na mokro). Kruszywo można zaliczyć do gatunku 1 (na podstawie Tab.2.6
Wymagania dla klińca, tłucznia, niesortu i grysu w zależności od gatunków – „Nawierzchnie
asfaltowe” – Piłat, Radziszewski), ponieważ zawartość ziaren mniejszych niż 0,075mm jest nie
większa niż 4,0% (dla grysu 2,0-6,3mm). Badany grys zakwalifikowany do gatunku 2 spełnia też

wymagania Tab.2.8 – Wymagania dla grysów z naturalnie rozdrobnionego surowca skalnego w
zależności od gatunku – „Nawierzchnie asfaltowe” – Piłat, Radziszewski. (ilość ziarn mniejszych niż
0,075mm odsianych na mokro dla grupy frakcji 2-6,3 mm jest mniejsza niż 2,5%).