1.Badanie kruszyw:

1.1.Analiza granulometryczna:

Oznaczanie składu ziarnowego kruszywa polega na określeniu w % wagowych poszczególnych frakcji w próbce kruszywa.

Analiza sitowa gruntu - przebieg ćwiczenia:

a).tarowanie wagi;

b).pobranie kilogramowej próbki grysu do badania;

c).przesianie próbki grysu przez sito 12□;

d).przesianie próbki grysu (który przeszedł przez sito 12□) przez sito 10□;

e). przesianie próbki grysu (który przeszedł przez sito 10□) przez sito 8□;

f). przesianie próbki grysu (który przeszedł przez sito 8□) przez sito 4□;

g). przesianie próbki grysu (który przeszedł przez sito 4□) przez sito 2□;

h).ważenie poszczególnych frakcji (pozostałości na w/w sitach).

Zestawienie wyników

Rozmiar sita mm	Masa frakcji g	Zawartość %	Suma %
12	0	0	0
10	0	0	0
8	72,6	7,26	7,26
4	926,6	92,66	99,92
2	0,8	0,08	100
Suma	1000	100	-

Wskaźnik uziarnienia:

U=

d₆₀ - średnica cząstek, których wraz z najmniejszymi jest 60 % masy próbki

d₁₀ - średnica cząstek, których wraz z najmniejszymi jest 10 % masy próbki

Odczytano z wykresu uziarnienia:

d₆₀= 6 mm

d₁₀= 4,5 mm

U=

Przy U<5 - próbka jest równoziarnista.

1.2.Gęstość w kolbie Le Chateliera:

Oznaczenie polega na pomiarze objętości badanego materiału w benzenie lub alkoholu w kolbie Le Chateliera. Z materiału kamiennego przeznaczonego do badań pobrano 70 g próbkę (całość przeszła przez sito 0,08 mm) i wsypano ją do kolby.

Poziom początkowy w kolbie - 1,8 cm³.

Poziom końcowy w kolbie- 20,8 cm³.

Pozostało 25,6 g próbki.

Dodano więc 44,4 g próbki.

Gęstość:

ρ=
=
g/cm³

1.3.Gęstość pozorna:

1.3.1.Metoda bezpośrednia:

Polega ona na zważeniu i zmierzeniu próbki o regularnym kształcie.

Waga próbki: 917 g.

Wysokość próbki: 70.11; 70.04; 69.93;→ średnia=70.03

Szerokość próbki: 71.32; 70.96; 70.94; → średnia=70.27

Grubość próbki: 70.66; 70.74; 70.81; → średnia=70.74

Gęstość pozorna:

ρ₀=
=
g/cm³

1.3.2.Metoda hydrostatyczna:

Polega ona na zważeniu próbki suchej i oznaczeniu jej objętości przez zważenie jej w wodzie.

Masa próbki (o nieregularnym kształcie): 212.7 g.

Masa próbki nasyconej do stałej masy:

• w powietrzu: m₁= 214.4 g,

• w wodzie: m₂= 131.4 g.

Zakładając, że gęstość wody odpowiada w przybliżeniu 1 g/cm³ objętość próbki

wynosi:

V=m₁ - m₂=214.4-131.4=83 g.

Gęstość pozorna:

ρ₀=
=
g/cm³

1.4.Ścieralność (młyn kulowy Los Angeles):

Jest to podatność materiału do zużywania się na skutek tarcia. W bębnie L.A. kruszywo uderza nie tylko o siebie i o ściany bębna, ale również o metalowe kule. Bęben wykonany z blachy stalowej o grubości nie mniejszej niż 12 mm ma postać zamkniętego z obu stron cylindra.

Masa kul w bębnie: 3330 g.

Masa próbki: m₁=5000g.

Masa próbki po 1/5 obrotów po przesianiu przez sito □2: m_2k= 4710 g.

Masa próbki po 5000 obrotach po przesianiu przez sito □2: m₂=4215 g.

Ścieralność: s=

s_k=
=5,8 %

s=
=15,7 %

Badany materiał można zastosować do warstw ścieralnych nawierzchni ulepszonych typu ciężkiego i średniego ponieważ s<25 %.

2.Badanie wypełniaczy:

2.1Hydrofilność:

Określa w jakim środowisku materiał zachowuje się hydrofobowo (zasadowo - jest źle zwilżany przez wodę), a w jakim hydrofilowo (kwaśnie - jest dobrze zwilżany przez wodę).

Dwie próbki po 10 g umieszcza się w dwóch szklanych cylindrach, przy czym do jednego wlewa się wodę, a do drugiego naftę. Poziom cieczy powinien odpowiadać podwójnej wysokości słupa kruszywa. Po 72 godzinach odczytano poziom górnych powierzchni poszczególnych kruszyw:

V_woda - 5,5 cm³

V_nafta - 7,5 cm³

Wskaźnik hydrofilności:

H=

Ponieważ H=0,73 <1,1 materiał jest źle zwilżany przez wodę, więc nadaje się do robót bitumicznych.

2.2.Koncentracja:

Jest to miara maksymalnego zagęszczenia 15 g wypełniacza doprowadzonego do kulistej formy skupienia siłami napięcia powierzchniowego nafty, wyrażona w procentach. Próbkę umieszczoną na parownicy zwilża się naftą z prędkością 1-2 kropli na sekundę aż wszystkie cząsteczki zostaną zwilżone naftą i cała ilość wypełniacza zlepi się w jedną bryłę.

Wskaźnik koncentracji:

K=

gęstość mączki mineralnej [g/cm³]

V_n - objętość nafty zużytej do zwilżenia 15 g wypełniacza w cm³

K=

2.3.Aktywność:

Charakteryzuje wielkość i fizyczno-chemiczny stan międzyfazowej powierzchni wypełniacza zwilżonego naftą i płukanego w wodzie. Wskaźnik aktywności wypełniacza (A_W) oblicza się ze wzoru empirycznego:

gęstość wypełniacza [g/cm³]

V_n - objętość nafty zużytej do zwilżenia 15 g wypełniacza

V_e - objętość warstwy emulsji w cylindrze nad powierzchnią wody [ml]

V_w - objętość osadu wypełniacza w cylindrze [ml]

Wypełniacz zwilżony naftą jak w badaniu koncentracji wprowadza się do cylindra pomiarowego o pojemności 50 ml i zawierającego 25 ml wody destylowanej. Cylinder wstrząsa się 2x25 razy w poziomie, a następnie po spłukaniu ścian cylindra wodą odstawia się go na 24 godziny. Następnie odczytuje się wysokości osadu oraz objętość warstwy emulsji nad powierzchnią wody.

Wskaźnik aktywności:

A_w=

2.4.Gęstość w kolbie Le Chateliera:

Oznaczenie polega na pomiarze objętości badanego materiału w benzenie lub alkoholu w kolbie Le Chateliera. Z materiału przeznaczonego do badań pobrano 70 g próbkę (całość przeszła przez sito 0,08 mm) i wsypano ją do kolby.

Poziom początkowy w kolbie - 1,7 cm³.

Poziom końcowy w kolbie - 20,2 cm³.

Pozostało 14,6 g próbki.

Dodano więc 55,4 g próbki.

Gęstość:

ρ=
=
g/cm³

2.5. Gęstość pozorna:

Odmierzono 10 g mączki i wsypano ją do cylindra pomiarowego, a następnie zagęszczono uderzeniami w cylinder. Odczytano objętość próbki: 5,4 cm³.

Gęstość pozorna:

ρ₀=
=
g/cm³

2.6.Aparat Rigdena:

Wyznacza się wielkość wolnych przestrzeni w zagęszczonym wypełniaczu.

Próbkę wsypuje się do cylindra aparatu pomiarowego. Podnosząc cylinder na wysokość 10 cm i opuszczając (100 razy) dokonuje się zagęszczenia próbki.

Wielkość wolnych przestrzeni:

e=1-

G - masa wypełniacza [g]

H - wysokość zagęszczonej próbki [cm]

ρ - gęstość wypełniacza [g/cm³]

F - powierzchnia cylindra [cm²]

e=

2.7.Powierzchnia właściwa metodą Blaine'a:

Metoda polega na zmierzeniu czasu przepływu określonej objętości powietrza przez sprasowaną próbkę cementu lub wypełniacza.

Masa próbki: m.=ρ*V=1,85*1,75=3,24 g

Powierzchnia właściwa:

=5151,27 cm²/g

T - czas przepływu cieczy między kreską drugą i trzecią [sek.]

K - stała aparatu

ρ - gęstość [g/cm³]

e - porowatość

η_P - lepkość powietrza dla 18^oC: 0,0001798

3.Badanie bitumów:

3.1.Penetracja:

Jest mierzona głębokością zanurzenia igły penetracyjnej w próbce. Jednostka penetracji jest to liczba niemianowana odpowiadająca zagłębieniu 0,1 mm igły. Badanie odbywa się w penetrometrze.

Uzyskano wyniki:

1 - 45

2 - 45

3 - 42

4 - 45

5 - 43

Średnia wartość arytmetyczna: 44.

3.2.Temperatura mięknienia - metoda Pierścienia i Kuli:

Jest to temperatura przy której asfalt, umieszczony w znormalizowanym pierścieniu, pod ciężarem znormalizowanej kulki stalowej lub kulka po przebiciu asfaltu dotknie podstawy aparatu. Mosiężne pierścienie powleczone płynnym mydłem zalewa się asfaltem, a następnie wstawia się je do zlewki z wodą o temp. 35^oC poniżej przewidywanej temp. mięknienia. Po 30 minutach układa się na asfalcie kulki i rozpoczyna podgrzewanie.

Uginający się pod ciężarem pierwszej kulki asfalt dotknął podstawy aparatu w temp. 45^oC, a pod ciężarem drugiej w temp. 46^oC.

3.3.Pomiar duktylności (ciągliwości):

Jest to długość na jaką daje się rozciągnąć próbka badanego asfaltu w chwili jej przerwania. Mosiężne foremki powleczone mydłem i zalane asfaltem umieszczamy w duktylometrze i uruchamiamy mechanizm rozciągania (V=5 cm/min).

Długość w cm, przy której nastąpi przerwanie próbki określa ciągliwość asfaltu.

W badaniu otrzymano duktylność ponad 100 cm - próbka nie uległa zerwaniu.

---