Расчет содержания компонентов смеси аналитическим способом начинается с подбора самой крупной составляющей мелкогравийной фракции.
Пример. Требуется рассчитать смесь для покрытия игровых площадок. Район строительства — южный, с недостаточным увлажнением. Режим эксплуатации — усиленный. Ориентировочный состав смеси: молотый кирпич — 75%; растительный грунт с торфом (85% + 15%) —15%, красная глина жирная — 10%. Гранулометрический состав исходных материалов приведен в табл. 8.
Таблица 8 | ||||||||||
| Содержание фракций в % по весу | |||||||||
Материалы | 7-5 | 5-2 | 2-1 | 1—0,5 | 0,5 -0,25 | 0,25-0,1 | 0,1— 0,05 | 0,05— 0,01 | 0,01-0,005 | 0,005 и менее |
Кирпич молотый | 9 | 19 | 21 | 17 | 9 | 8 | 3 | 14 |
|
|
Растительная земля |
| — |
| — | 2 | 13 | 13 | 26 | 30 | 16 |
Глина | — | — | — | — | — | 3 | 10 | 17 | 15 | 55 |
В соответствии с заданными природными условиями и характером эксплуатации проектируемых сооружений подбирается гранулометрический состав готовой смеси: крупные частицы молотого кирпича — 20%, песчанистые — 52%, пылеватые —18%, глинистые—10%.
Расчет производится по крупной и мелкой фракциям. Частиц крупностью 7—2 мм в молотом кирпиче — 9 + 19 = 28%. Поскольку в смеси должно содержаться 20% крупной фракции, содержание молотого кирпича составит: 20% крупной фракции, содержание молотого кирпича составит:
20 : 28 х 100% =71,5% =72%.
Глинистые фракции присутствуют в глине (55%) и растительной земле (16%). С учетом 10% глины в смеси содержится (100—72) — 10= 18% растительной земли. Количество глинистых частиц составляет:
55 х 0.10 + 16 х 0,18 = 5,5 + 2,9 = 8,4% Так как для смеси требуется 10% глинистых частиц, увеличим содержание глины в смеси до 15%. Содержание глинистой фракции составит:
55 х 0,15 + 16 х 0,13 = 8,25 + 2,1 = 10,35% = 10%. Проверяем содержание пылеватых частиц:
За счет молотого кирпича 14% х 0,72 =10,1%
За счет растительной земли (26+30) % х 0,13=7,3%
За счет глины (17+15) % х 0,15=4,8%
Итого в готовой смеси 22,2%
Содержание песчаных частиц:
За счет молотого кирпича (21 +17+9+8+3) % х 0,72 =41,7%
За счет растительной земли (2+13+13) % х 0,13 =3,7%
За счет глины (3+10) % х 0.15 =1,9%
Итого в готовой смеси 47,3%
Таким образом, при данном гранулометрическом составе исходных материалов смесь имеет несколько повышенное содержание пылеватых частиц (22,2 против 18% по заданию) и несколько уменьшенное — песчаных (47,3 против 52% по заданию). Для получения смеси с заданным гранулометрическим составом необходимо обогатить.растительную землю песчаными частицами; добавить просеянный крупнозернистый песок или уменьшить содержание в смеси торфа.
Приведенные выше примеры расчета составов специальных смесей показывают, что в отдельных случаях возникает необходимость обогащения материала той или иной фракцией или, наоборот, удаления избытка частиц определенной крупности.
Вместе с тем по содержанию гравелистой и глинистой фракций требования могут быть составлены заранее, с учетом максимального содержания этих фракций в готовых смесях.
Гравелистые частицы, которых в смеси должно быть 15—30%, содержатся только в скелетном материале.
Анализ рецептуры смесей показывает, что скелетные материалы входят в их состав в количестве 30—70%. Очевидно, что при таких условиях в скелетном материале должно содержаться 30—50% гравелистых фракций с частицами крупнее 2 мм. Практически это требование приводит к необходимости выбора нужного дробильного агрегата и установке соответствующего режима дробления или рассева части материала и обогащения его мелкогравийными фракциями.
Как указывалось выше, содержание глинистых частиц менее 0,005 мм в смеси должно находиться в пределах 5—10%, что достигается, главным образом, введением в состав смеси жирной глины (до 15%). Кроме того, глинистая фракция учитывается в растительной земле, торфе и в небольших количествах в молотом кирпиче, шлаке и т. п. материалах. Как показывают расчеты, содержание частиц менее 0,005 мм в глине не должно быть менее 40—45% по весу.
Для обоснования правильности расчета состава специальных смесей теоретическим путем рекомендуется экспериментальная проверка приготовленной смеси на опытных участках.
С этой целью приготовляют и укладывают в покрытие опытного участка длиной 25—30 м и шириной 1,25 м 3—4 м3 смеси (состав смеси подбирается расчетом). Смесь уплотняется и подвергается испытаниям с помощью специальных приборов, а также пробными забегами спортсменов. Наблюдения за состоянием покрытия на опытном участке при различных атмосферных условиях позволяют окончательно уточнить состав специальной смеси, принятой для устройства сооружения.