UNIWERSYTET WARMIŃSKO- MAZURSKI w OLSZTYNIE

Wydział Nauk Technicznych

Inżynieria Środowiska- Materiałoznawstwo

Temat: Badanie gęstości pozornej i nasypowej, obliczenie szczelności oraz jamistości, uziarnienie, zawartość pyłów, zawartość związków organicznych, skład petrograficzny, wytrzymałość na miażdżenie kruszywa.

1. Pobieranie próbek

- próbka pobrana w sposób losowy z kilkunastu miejsc

- wielkość próbki zależy od maksymalnej wielkości ziarna i rodzaju badań

- suszymy w temperaturze 105^oC , aż do całkowitego wyparowania wody

2. Gęstość pozorna

- do cylindra o pojemności przynajmniej 1000 cm ³ nalewamy wody o objętości ok. V=500-600 cm³

- następnie wsypujemy powoli odważoną masę kruszywa m_k

- zmiana objętości jest objętością kruszywa

ρ= m_k / V₂ - V₁

3. Gęstość nasypowa -ρ_n- masa jednostki objętości łącznie z jamami.

- do cylindra o znanej objętości wsypujemy kruszywo i ważymy masę kruszywa

ρ_n = m / V

Przy badaniu gęstości w stanie luźnym wsypujemy kruszywo z wysokości 20 cm, wsypujemy z nadmiarem następnie zdejmujemy nadmiar

- Z gęstości nasypowej obliczamy:

Szczelność

S_kl = ρ_nl - ρ_p

S_kz = ρ_nz - ρ_p

Jamistość

J_l = 1 - S_kl

J_z = 1 - S_kz

4. Zawartość pyłów

Pyły mineralne - ziarna o średnicy mniejszej od 0,063 mm

- próbkę o masie co najmniej 1000 g umieszczamy w naczyniu, zalewamy wodą co najmniej 2 cm powyżej wysokości próbki, gotujemy 30 min, studzimy, przesiewamy przez sito o boku oczka 4 mm i płuczemy

- wszystkie ziarenka powyżej 4 mm umieszczamy w parowniczce pozostałość umieszczamy w aparacie Sztoksa mieszamy intensywnie odczekujemy 10 s i zlewamy nadmiar do drugiego poziomu

5. Związki organiczne

- próbki o masie 500g umieszcza się w cylindrze o pojemności 1000 cm następnie zalewa się 3 % Na OH i odstawia na 24 h

- po 24 h porównuje się barwę roztworu z roztworem wzorcowym. Jeśli barwa jest jaśniejsza to ilość związków organicznych jest dopuszczalna.

6. Skład petrograficzny

- określamy w % zawartość skał poszczególnego materiału w określonym kruszywie

- podstawowym badaniem jest wyodrębnienie skał węglanowych CaCO3

- na umyte i wysuszone ziarna grube działamy 10 % HCl ziarna, które zawierają CaCo3 wykazują burzenie pozostałe nie reagują

7. Wytrzymałość na miażdżenie

- wykonuje się tylko dla frakcji grubych dla każdej oddzielnie działa się siłą 200kN

- przesiewamy zmiażdżone kruszywo przez sito o boku oczka 2-krotnie mniejszym niż było kruszywo

x_4-8 = m₁ - m₂

m₁ - masa przesiewu

m₂ - masa próbki przed miażdżeniem

x = x₁ f₁ + x₂ f₂ + … / f₁ + f₂ + …

Podsumowanie:

Gęstość pozorna ρ_p = 2,59 [g / cm³ ] 2590 [ kg / m³]

Gęstość nasypowa w stanie luźnym ρ_n = 1582,6 [g / dm³ ] 15826 [ kg / m³ ]

Gęstość nasypowa w stanie zagęszczonym ρ_n = 1701,2 [g / dm³ ] 17012 [ kg / m³ ]

Szczelność w stanie luźnym S_kl = 61%

Jamistość w stanie luźnym J_l = 39%

Szczelność w stanie zagęszczonym S_kz = 66%

Jamistość w stanie zagęszczonym J_z = 34%

Wnioski:

Szczelność żwiru w dużym stopniu zależy od wielkości ziaren im bardziej ziarna są zróżnicowane pod względem wielkości tym mniejsza jest jamistość materiału.

Żwir posiada dość wysoką szczelność

Tabela badania uziarnienia

sito	pozostało w sicie		przesiew %
		g		%
31,5	0	0	100
16	0	0	100
8	61	4	96
4	682	45	51
2	660	44	7
1	89	6	1
0,5	1	0,1	0,9
0,25	7	0,9	0
0,125	0	0	0
0,063	0	0	0
	1500	100%

Wykres uziarnienia żwiru