Приложение А (справочное). Пример проектирования зернового состава минеральной части смеси на основе объема

Приложение А
(справочное)

Пример проектирования зернового состава минеральной части смеси на основе объема

А.1 Необходимо запроектировать щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь с номинальным максимальным размером заполнителя 19,0 мм. Для этого определяют зерновые составы и объемные плотности всех применяемых минеральных заполнителей. В таблице А.1 приведены результаты испытаний зерновых составов, выполненных для четырех заполнителей, которые будут использованы при смешении. Также в таблице А.1 приведены значения объемной плотности Gsb, , для каждого заполнителя. Значения Gsb различаются более чем на 0,2 .

Таблица А.1

Размер сита, мм	Обозначение заполнителей и их зерновые составы, % от массы
	Заполнитель А	Заполнитель В	Заполнитель С	Минеральный порошок
19,0	100,0	100,0	100,0	100,0
12,5	66,0	71,0	97,4	100,0
9,5	43,0	46,0	84,6	100,0
4,75	9,0	6,0	48,9	100,0
2,36	5,0	4,0	27,8	100,0
1,18	2,0	4,0	16,6	100,0
0,60	2,0	3,0	10,7	100,0
0,30	2,0	3,0	7,6	100,0
0,075	1,0	1,5	4,6	72,5
,	2,616	2,734	2,736	2,401

А.2 Для всех заполнителей определяют частные остатки на каждом сите и записывают их в процентах от массы. Например, частный остаток на сите 4,75 мм для заполнителя С рассчитывают следующим образом:

Частный остаток на сите 4,75 мм = 84,6 - 48,9 = 35,7%,

где 84,6 - полный проход через сито 9,5 мм, % от массы;

48,9 - полный проход через сито 4,75 мм, % от массы;

35,7 - частный остаток на сите 4,75 мм, % от массы.

А.3 Предполагают, что масса пробы каждого заполнителя равна 100 г. Данное предположение позволит записывать частные остатки заполнителей как в граммах, так и в процентах от массы. Рассчитанные частные остатки для всех заполнителей записывают в таблицу А.2. Также записывают частный остаток материала на поддоне (зерна с размером менее 0,075 мм).

Таблица А.2

Размер сита, мм	Частные остатки, г
	Заполнитель А	Заполнитель В	Заполнитель С	Минеральный порошок
19,0	0,0	0,0	0,0	0,0
12,5	34,0	29,0	2,6	0,0
9,5	23,0	25,0	12,8	0,0
4,75	34,0	40,0	35,7	0,0
2,36	4,0	2,0	21,1	0,0
1,18	3,0	0,0	11,2	0,0
0,60	0,0	1,0	5,9	0,0
0,30	0,0	0,0	3,1	0,0
0,075	1,0	1,5	3,0	27,5
менее 0,075	1,0	1,5	4,6	72,5
Итого,	100	100	100	100

А.4 Выполняют пересчет частных остатков по массе в объем. Для этого нужно значение плотности каждого заполнителя, указанное в таблице А.1. Пересчет частных остатков на каждом сите из массы в объем осуществляется по формуле

.

(А.1)

Например, частный остаток на сите 4,75 мм для заполнителя С рассчитывают следующим образом:

,

где 37,5 - частный остаток заполнителя С на сите 4,75 мм, г;

2,736 - объемная плотность заполнителя С, ;

13,05 - объем заполнителя С на сите 4,75 мм, .

Объемы частных остатков заполнителей на всех ситах представлены в таблице А.3.

Таблица А.3

Размер сита, мм	Частные остатки,
	Заполнитель А	Заполнитель В	Заполнитель С	Минеральный порошок
19,0	0,00	0,00	0,00	0,00
12,5	13,00	10,61	0,95	0,00
9,5	8,79	9,14	4,68	0,00
4,75	13,00	14,63	13,05	0,00
2,36	1,53	0,73	7,71	0,00
1,18	1,15	0,00	4,09	0,00
0,60	0,00	0,37	2,16	0,00
0,30	0,00	0,00	1,13	0,00
0,075	0,38	0,55	1,10	11,45
менее 0,075	0,38	0,55	1,68	30,20

А.5 Значения, рассчитанные в таблице А.3, используются при смешивании заполнителей для получения требуемого зернового состава на основе объемов. При этом первоначально заполнители смешивают по массе, а затем определяют окончательный зерновой состав по объему. Как и подбор зернового состава на основе массы, и смешивание заполнителей, и определение зернового состава по объему проводят до тех пор, пока зерновой состав не будет удовлетворять требуемому.

Для того, чтобы выполнить смешивание, выбирают рассчитанное процентное соотношение по массе используемых заполнителей. В таблице А.4 представлены соотношения заполнителей для расчета в данном примере.

Таблица А.4

Название заполнителя	Количество заполнителя, % от массы
А	30
В	30
С	30
Минеральный порошок	10

А.6 Рассчитывают общий объем всех заполнителей на каждом сите. Например, общий объем заполнителей на сите 4,75 мм рассчитывают следующим образом:

,

где 0,30; 0,30; 0,30 и 0,10 - количество каждого заполнителя в смеси, доли единиц;
13,00; 14,63; 13,05 и 0,00 - объем каждого заполнителя на сите 4,75 мм, ;
	12,20 - общий объем всех заполнителей на сите 4,75 мм, .

Расчет общих объемов всех заполнителей на каждом сите представлен в таблице А.5.

Таблица А.5

Размер сита, мм	Общий объем всех заполнителей,
19,0	0,00
12,5	7,37
9,5	6,78
4,75	12,20
2,36	2,99
1,18	1,57
0,60	0,76
0,30	0,34
0,075	1,75
менее 0,075	3,80
Итого,	37,56

А.7 На основании полученных значений общих объемов на каждом сите и суммарного объема заполнителей рассчитывают количество материала (всех заполнителей) на каждом сите в процентах от объема путем деления объема материала на каждом сите на суммарный объем. Таким образом получают частные остатки материала на каждом сите в процентах по объему от смеси всех применяемых заполнителей. Например, частный остаток на сите 4,75 мм в процентах от объема рассчитывается следующим образом:

,

где 12,20 - общий объем материала в смеси на сите 4,75 мм, ;

37,56 - сумма всех объемов материала с каждого сита, ;

32,48 - количество материала в смеси на сите 4,75 мм, % от объема.

А.8 Рассчитывают частные остатки материала на всех ситах и аналогично расчету зернового состава на основе массы рассчитывают полные остатки и полные проходы материала в процентах от объема. Данные расчеты представлены в таблице А.6.

Таблица А.6

Размер сита, мм	Частный остаток, % от объема	Полный остаток, % от объема	Полный проход, % от объема
19,0	0,0	0,0	100,0
12,5	19,6	19,6	80,4
9,5	18,0	37,6	62,4
4,75	32,5	70,1	29,9
2,36	8,0	78,1	21,9
1,18	4,2	82,3	17,7
0,60	2,0	84,3	15,7
0,30	0,9	85,2	14,8
0,075	4,7	89,9	10,1
менее 0,075	10,1	100,0	0,0

А.9 Сравнивают полученный зерновой состав минеральной части смеси с требованиями для зернового состава щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси с номинальным максимальным размером зерен заполнителя 19,0 мм, указанными в ПНСТ 127, как показано в таблице А.7.

Таблица А.7

Размер сита, мм	Требования к зерновому составу ЩМА-19	Полный остаток, % по объему
19,0	90 - 100	100,0
12,5	50 - 88	80,4
9,5	25 - 60	62,4
4,75	20 - 28	29,9
2,36	16 - 24	21,9
1,18	-	17,7
0,60	-	15,7
0,30	-	14,8
0,075	8,0 - 11,0	10,1

А.10 На основании данных, представленных в таблице А.7, можно сделать вывод, что рассчитанный зерновой состав ЩМА-19 не соответствует требованиям ПНСТ 127. В связи с этим необходимо провести смешивание заполнителей в других пропорциях и снова рассчитать зерновой состав смеси. В таблице А.8 представлены новые пропорции заполнителей.

Таблица А.8

Название заполнителя	Количество заполнителя, % от массы
А	40
В	41
С	10
Минеральный порошок	9

А.11 Повторяют процедуры, указанные в А.6 - А.9, для расчета второго зернового состава. Данные расчета представлены в таблице А.9.

Таблица А.9

Размер сита, мм	Частный остаток, % от объема	Полный остаток, % от объема	Полный проход, % от объема	Полный проход, г, от массы	Требования к зерновому составу ЩМА-19
19,0	0,0	0,0	100,0	100,0	90 - 100
12,5	25,6	25,6	74,4	74,3	50 - 88
9,5	20,5	46,1	53,9	53,5	25 - 60
4,75	33,2	79,3	20,7	20,0	20 - 28
2,36	4,5	83,8	16,2	15,4	16 - 24
1,18	2,3	86,1	13,9	13,1	-
0,60	1,0	87,1	12,9	12,1	-
0,30	0,3	87,4	12,6	11,8	-
0,075	4,0	91,4	8,6	8,0	8,0 - 11,0
менее 0,075	8,6	100,0	-	-	-

На основании данных, представленных в таблице А.9, можно сделать вывод, что рассчитанный второй зерновой состав ЩМА-19 соответствует требованиям ПНСТ 127.