Грязь и грязь – плотность

Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и многое другое, в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, веселыми и бесплатными SketchUp Make и SketchUp Pro. Расширение ToolBox для SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!

Конфиденциальность

Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.

Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.

AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.

Реклама в панели инструментов

Если вы хотите продвигать свои продукты или услуги в Engineering ToolBox — используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.

Удельный вес крупного заполнителя

Тест на удельный вес крупного заполнителя (рисунок 1) используется для расчета удельного веса образца крупного заполнителя путем определения отношения веса данного объема заполнителя к весу равного объема воды. По своему характеру он аналогичен испытанию на удельный вес мелкозернистого заполнителя.

Рисунок 1: Удельный вес крупного заполнителя (CASG).

Тест на удельный вес крупного заполнителя измеряет вес крупного заполнителя в трех различных условиях образца:

• Сухой в печи (в образце нет воды).
• Насыщенная поверхность-сухая (SSD, вода заполняет поры заполнителя).
• Погруженный в воду (подводный).

Используя эти три веса и их отношения, можно рассчитать кажущийся удельный вес образца, объемный удельный вес и объемный удельный вес SSD, а также поглощение.

Удельный вес заполнителя необходим для определения отношения веса к объему и для расчета различных величин, связанных с объемом, таких как пустоты в минеральном заполнителе (VMA) и пустоты, заполненные асфальтом (VFA). Поглощение можно использовать как показатель долговечности заполнителя, а также объем асфальтового вяжущего, который он может поглотить.

Стандартный тест на плотность и абсорбцию крупного заполнителя:

• AASHTO T 85 и ASTM C 127: Удельный вес и абсорбция крупного заполнителя

проверка данных

Удельный вес — это мера плотности материала (масса на единицу объема) по сравнению с плотностью воды при температуре 73.4°F (23°C). Следовательно, по определению вода при температуре 73.4°F (23°C) имеет удельный вес 1.

Поглощение, которое также определяется с помощью той же процедуры испытаний, является мерой количества воды, которое заполнитель может поглотить своей пористой структурой. Поры, поглощающие воду, также называют «водопроницаемыми пустотами».

Использование удельного веса

Удельный вес заполнителя используется в ряде приложений, включая разработку смеси Superpave, идентификацию и разделение вредных частиц, а также идентификацию изменения свойств материала.

Дизайн смеси Superpave

Superpave mix design is a volumetric process; it relies on mixing constituent materials on the basis of their volume. However, aggregate and asphalt binder volumes are diffucult to measure directly, therefore a material’s weight is typically measured and then converted to a volume based on its specific gravity. Correct and accurate material specific gravity determinations are vital to proper mix design. An incorrect specific gravity value will result in incorrect calculated volumes and ultimately result in an incorrect mix design.

Индикатор загрязнения материала и сепаратор

Удельный вес также может указывать на возможное загрязнение материала. Например, вредные частицы (рис. 2) часто легче, чем частицы заполнителя, и поэтому большое количество вредного материала в образце заполнителя может привести к аномально низкому удельному весу.

Индикатор изменения материала

Наконец, различия удельного веса могут быть использованы для указания возможного изменения материала. Изменение совокупных минеральных или физических свойств может привести к изменению удельного веса. Например, если работа в карьере постоянно отслеживает удельный вес своего заполнителя на выходе, изменение удельного веса сверх ожидаемого может указывать на то, что разработка карьера переместилась в новую горную породу со значительно другими минеральными или физическими свойствами.

Использование агрегатного поглощения

Совокупное поглощение – это увеличение массы за счет воды в порах материала. Совокупное поглощение — полезное качество, потому что:

1. Высокие значения могут указывать на недолговечный заполнитель.
2. Поглощение может указывать на количество асфальтового вяжущего, которое заполнитель поглотит.

Как правило, желательно избегать использования заполнителей с высокой поглощающей способностью в HMA. Это связано с тем, что битумное вяжущее, которое поглощается заполнителем, не может покрыть поверхность частиц заполнителя и, следовательно, недоступно для связывания. Таким образом, заполнители с высокой поглощающей способностью (часто указанные как поглощающая способность более 5 процентов) требуют большего количества битумного вяжущего для образования такой же толщины пленки, как и заполнители с меньшей поглощающей способностью, что делает полученный HMA более дорогим.

Типы совокупного удельного веса

Обычно используются несколько различных типов удельного веса в зависимости от того, как учитывается объем водопроницаемых пустот (или пор) внутри заполнителя (рис. 3):

• Кажущийся удельный вес, G_sa. Измерение объема включает только объем частиц заполнителя; он не включает объем любых водопроницаемых пустот. Измерение массы включает только частицы агрегата. Кажущийся удельный вес предназначен только для измерения удельного веса твердого объема, поэтому он будет самым высоким из совокупных удельных весов. Формально он определяется как отношение массы единицы объема непроницаемой части заполнителя (не включает в себя проницаемые поры заполнителя) к массе равного объема безгазовой дистиллированной воды при указанной температуре.
• Насыпной удельный вес (насыпной сухой удельный вес), г_sb. Измерение объема включает в себя общий объем частиц заполнителя, а также объем водопроницаемых пустот. Измерение массы включает только частицы агрегата. Поскольку он включает объем проницаемых для воды пустот, объемный удельный вес будет меньше кажущегося удельного веса. Формально он определяется как отношение массы единицы объема заполнителя, включая водопроницаемые пустоты, при заданной температуре к массе равного объема безгазовой дистиллированной воды при указанной температуре.
• Массовая насыщенная поверхностно-сухая удельная масса (SSD). Измерение объема включает в себя общий объем частиц заполнителя, а также объем водопроницаемых пустот. Измерение массы включает частицы заполнителя, а также воду в водопроницаемых пустотах. Формально он определяется как отношение массы единицы объема заполнителя, включая вес воды в пустотах, заполненных до степени погружения в воду примерно на 15 часов, к массе равного объема негазированного дистиллированной воды указанной температуры.
• Эффективный удельный вес, г_se. Измерение объема включает в себя объем частиц заполнителя плюс объем пустот, которые заполняются водой в течение испытательного периода выдержки, минус объем пустот, поглощающих асфальт. Эффективный удельный вес находится между кажущимся и объемным удельным весом. Формально он определяется как отношение массы в воздухе единицы объема проницаемого материала (исключая пустоты, проницаемые для асфальта) при установленной температуре к массе в воздухе (равной плотности) равного объема безгазового дистиллята. вода заданной температуры. Эффективный удельный вес определяется по другой процедуре и не рассматривается в этом разделе.

Отношение к другим удельным весам

Сокращения см. на рис. 4.

• Разница между Gsa и Gsb заключается в объеме заполнителя, используемого в расчетах. Разница между этими объемами и есть объем поглощенной воды в проницаемых пустотах заполнителя. Оба используют сухой вес заполнителя в печи.
• Разница между удельным весом Gsb и объемным (SSD) представляет собой вес заполнителя, используемого в расчетах. Разница между этими весами представляет собой вес поглощенной воды в проницаемых пустотах заполнителя. Оба используют один и тот же совокупный объем.
• Разница между Gsa, Gse и Gsb заключается в объеме заполнителя, используемого в расчетах. Все три используют сухой вес заполнителя в печи.
• Всегда верны следующие соотношения:
  1. Gsa ≥ Gse ≥ Gsb
  2. Насыпной (SSD) удельный вес ≥ Gsb
  3. Удельный вес заполнителя (Gsb, Gsa, Gse и объемный удельный вес SSD) все ≥ Gmm (поскольку Gmm включает битумное вяжущее, которое имеет более низкий удельный вес, чем заполнитель)

Описание теста

Следующее описание является кратким описанием теста. Это не полная процедура, и ее не следует использовать для выполнения теста. Полную процедуру можно найти в:

• AASHTO T 85 и ASTM C 127: Удельный вес и абсорбция крупного заполнителя

Заключение

Массу образца крупного заполнителя определяют в твердом, сухом и погруженном состояниях. Затем эти значения используются для расчета объемного удельного веса, объемного удельного веса SSD, кажущегося удельного веса и поглощения. На рис. 5 показано основное оборудование по удельной массе крупного заполнителя.

Рисунок 5: Основное оборудование CASG.

Приблизительное время тестирования

3 дня (от пробоподготовки до окончательного определения сухой массы)

Основная процедура

1. Получите образец крупного заполнителя, оставшегося на сите № 4 (4.75 мм) (рис. 6). Этот размер выборки основан на номинальном максимальном совокупном размере (NMAS). Размеры образцов варьируются от 2000 г для 0.5-дюймового (12.5 мм) NMAS до 5000 г для 1.5-дюймового (37.5 мм) NMAS.

Рисунок 6: Сито № 4 (4.75 мм).

2. Подготовьте материал.

• Оставшийся на сите № 4 (4.75 мм) заполнитель промыть. Это отбрасывает мелкие частицы заполнителя, прилипшие к оставшимся крупным частицам.
• Высушите материал, пока он не сохранит постоянную массу. Это указывает на то, что вся вода покинула образец. Сушка должна происходить в печи с регулируемой температурой 230°F (110°C).
• Охладите заполнитель до комфортной для работы температуры.
• Погрузите агрегат в воду комнатной температуры на период от 15 до 19 часов (рис. 7).

Если заполнитель не сушили в печи перед замачиванием, значения удельного веса могут быть значительно выше. Это связано с тем, что при обычной процедуре вода не может проникнуть через поры к центру частицы заполнителя в течение времени замачивания. Если заполнитель изначально не является сухим в печи, вода, существующая в структуре пор заполнителя, может проникнуть дальше в поры (AASHTO, 2000c [1]).

3. Высушите образец до состояния насыщения поверхности сухим (SSD). Скатывание заполнителя в полотенце, а затем встряхивание и перекатывание заполнителя из стороны в сторону обычно эффективно для доведения образца до состояния SSD (видео 1). Возможно, потребуется протереть более крупные частицы отдельно. Когда на поверхности частиц заполнителя не будет видимых признаков водяной пленки, определяют массу образца.

Видео 1: Сушка образца CASG.

4. Поместите весь образец в корзину (рис. и взвесьте его под водой (рис. 9). Корзина должна быть предварительно доведена до температуры водяной бани. Перед взвешиванием встряхните контейнер, чтобы выпустить воздух. Перелив контейнера должен работать правильно, чтобы компенсировать вытеснение воды пробой.

Рисунок 8: Корзина, используемая для подводного взвешивания.

Рисунок 9: Взвешивание образца под водой.

5. Достаньте заполнитель из воды и высушите его, пока он не сохранит постоянную массу. Это указывает на то, что вся вода покинула образец. Сушка должна происходить в печи с регулируемой температурой 230°F (110°C).

6. Охладить заполнитель на воздухе при комнатной температуре в течение 1-3 часов, затем определить массу.

Итоги

Измеренные параметры

1. Удельный вес крупного заполнителя.
2. Удельный вес сыпучего твердого вещества крупного заполнителя.
3. Кажущийся удельный вес крупного заполнителя.
4. Поглощение крупным заполнителем.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

В составе смеси Superpave нет минимальных или максимальных значений удельного веса или абсорбции. Скорее, удельный вес — это совокупное качество, необходимое для выполнения требуемых расчетов объема. Некоторые государственные агентства указывают минимальный удельный вес заполнителя или максимальный процент водопоглощения, чтобы помочь контролировать качество заполнителя.

Типичные значения

Удельный вес может широко варьироваться в зависимости от типа заполнителя. Некоторые легкие сланцы (не используемые в производстве HMA) могут иметь удельный вес около 1.050, в то время как другой заполнитель может иметь удельный вес выше 3.000. Как правило, заполнитель, используемый в производстве HMA, имеет насыпной удельный вес примерно от 2.400 до 3.000, причем 2.700 является довольно типичным для известняка. Удельный вес твердого твердого вещества в сыпучем виде может быть на порядок от 0.050 до 0.100 выше удельного веса сухого сыпучего в печи, в то время как кажущийся удельный вес может быть еще выше на 0.050-0.100.

Для определенного типа или источника заполнителя удельный вес мелкого заполнителя может быть немного выше, чем удельный вес крупного заполнителя, потому что по мере того, как частицы заполнителя становятся меньше, доля пор, открытых поверхности заполнителя (и, таким образом, исключаемых из расчета удельного веса, поскольку они водопроницаемость) увеличивается.

Абсорбция заполнителя также может широко варьироваться в зависимости от типа заполнителя. Некоторые легкие сланцы (не используемые в производстве HMA) могут иметь поглощение, приближающееся к 30 процентам, в то время как другие типы заполнителей могут иметь поглощение, близкое к нулю. Как правило, заполнитель, используемый в производстве HMA, будет иметь абсорбцию от чуть выше нуля до 5 процентов. Абсорбция выше примерно 5 процентов, как правило, делает смеси HMA неэкономичными, поскольку требуется дополнительное асфальтовое вяжущее для учета высокой абсорбции заполнителя.

Если поглощение учитывается неправильно, полученный HMA может быть слишком сухим и иметь низкую износостойкость (рассчитанное поглощение ниже, чем оно есть на самом деле) или чрезмерно заасфальтированное и подверженное деформации и колееобразованию (рассчитанное поглощение выше, чем оно есть на самом деле).

вычисления

Во время теста регистрируют три разные массы. Их общие символы:
A = масса высушенного в печи образца на воздухе (г)
B = масса образца SSD в воздухе (г)
C = масса образца SSD в воде (г)

Эти массы используются для расчета различных удельных весов и поглощения с использованием следующих уравнений:

Обратите внимание, что количество (B – C) представляет собой массу воды, вытесненной образцом заполнителя SSD. При расчете кажущегося удельного веса масса образца заполнителя SSD заменяется массой образца заполнителя, высушенного в печи (A заменяет B), что означает, что водопроницаемые пустоты внутри заполнителя не учитываются и (A – C) – масса воды, вытесненная высушенным в печи образцом.

Соотношения, приведенные в уравнениях, представляют собой просто отношение веса данного объема заполнителя к весу равного объема воды, что является удельным весом.

Безусловно, важна точность всех измерений. Однако особое беспокойство вызывает масса образца SSD. Определение состояния SSD может быть затруднено. Если образец на самом деле все еще влажный на поверхности, то масса образца SSD будет выше, чем должна быть, что приведет к более низкому расчетному объемному удельному весу. И наоборот, если образец находится за пределами SSD и часть поровой воды испарилась (что более вероятно), масса образца SSD будет меньше, чем должна быть, что приведет к более высокому расчетному объемному удельному весу. Любой тип ошибки будет иметь каскадное влияние на объемные параметры в других тестах, которые требуют удельного веса в качестве входных данных и состава смеси Superpave.

Быстрая проверка результатов должна показать, что насыпной удельный вес является самым низким удельным весом, объемный удельный вес SSD находится в середине, а кажущийся удельный вес является самым высоким.