1

5. LABORATORINIS DARBAS

5. Žvirgždo arba skaldos tyrimas

Darbo tikslas. Gebėti nustatyti: žvirgžde arba skaldoje drėgnį; žvirgždo arba skaldos dalelių tankį ir įmirkį;

žvirgždo ar skaldos piltinį tankį; žvirgždo ar skaldos granuliometrinę sudėtį; žvirgždo ar skaldos stiprį

standartiniame cilindre.

Probleminė užduotis. Prieš laboratorinį darbą suskirstytoms studentų grupelėms yra pateikiamas skirtingas

nežinomos granuliometrinės sudėties stambus užpildas. Studentai privalo įvardyti, kokios standartinės frakcijos

yra užpildas ir nustatyti jo savybes. Diskutuodami tarpusavyje studentai turi pasirinkti tinkamus stambaus

užpildo savybių nustatymo metodus, kad galėtų nurodyti, kurį standartą (LST EN 12620, LST EN 13043, LST

EN 13242) atitinka tirtas užpildas.

5.1. Žvirgždo arba skaldos drėgnio nustatymas

Įranga. Džiovinimo krosnelė, svarstyklės, indas.

Rezultatai skaičiuojami pagal 4.1 formulę (žr. smėlio laboratorinio darbo aprašymą) ir surašomi į 5.1

lentelę.

5.1 lentelė. ...................................................................................... drėgnio nustatymo rezultatai

Parametro pavadinimas Žymėjimas ir

matavimo vnt.

Užpildo pavadinimas:

........................................................................

Bandiniai

1 2

Lėkštė M2, g

Drėgno bandinio masė M1 M2, g

Išdžiovinto bandinio masė M3 M2, g

Drėgnis w, %

Drėgnio vidurkis wvid, %

5.2. Žvirgždo arba skaldos dalelių tankio ir įmirkio nustatymas

Įranga. Džiovinimo krosnelė, specialios svarstyklės, vielos tinklelio krepšelis, indas užpildo mirkimui,

sietai: 4 (5), 31,5 (40), 63 (70) mm.

Tankiui nustatyti naudojamas krepšelio metodas (įdėtas į vielos tinklelio krepšelį užpildas sveriamas

vandenyje), bandymui reikalingas kiekis medžiagos nurodytas 5.2 lentelėje.

5.2 lentelė. Mažiausia bandinio masė (vielos krepšelio metodas) Stambiausios dalelės, mm Mažiausia bandinio masė, kg

63 15

45 7

31,5 5

16 2

8 1

Dalelių tankis p kg/m3 skaičiuojamas pagal 5.1 formulę:

321

4

MMM

Mwp

= (5.1)

Įmirkis po 24 h mirkymo (WA24) skaičiuojamas pagal 5.2 formulę:

4

4124

100

M

MMWA

= (5.2)

čia: M1 – išmirkyto ir ore nusausinto užpildo masė, g;

M2 – krepšelio su įmirkytu užpildu masė vandenyje, g;

M3 – tuščio krepšelio masė vandenyje, g;

M4 – džiovinimo krosnelėje išdžiovinto užpildo masė ore, g;

w – vandens tankis, atitinkantis temperatūrą nustatymo metu (žr. 5.3 lentelę) kg/m3.

2

5.3 lentelė. ...................................................................................... dalelių tankio nustatymo rezultatai

Parametro pavadinimas

Žymėjimas ir

Užpildo pavadinimas:

.................................................... matavimo vnt. Bandiniai

1 1

Išmirkyto ir ore nusausinto užpildo masė M1, g

Krepšelio su įmirkytu užpildu masė vandenyje M2, g

Tuščio krepšelio masė vandenyje M3, g

Išdžiovinto užpildo masė ore M4, g

Vandens tankis w, Mg/m3

Dalelių tankis p., Mg/m3

Vidurkis p. vid, Mg/m3

5.3. Žvirgždo ar skaldos piltinio tankio ir tuštymėtumo nustatymas

Įranga. Džiovinimo krosnelė, cilindriniai matavimo indai, samtelis, metalinė liniuotė, svarstyklės.

Priklausomai nuo turimo užpildo dalelių skersmens D, parenkamas standartinis indas, nurodytas 5.4

lentelėje.

5.4 lentelė. Mažiausias matavimo indo tūris, atsižvelgiant į užpildo dalelių stambumą. Didžiausias užpildo dalelių skersmuo (D),

mm Tūris, I

Iki 4 1

Iki 16,0 5

Iki 31,5 10

iki 63 20

Bandymo eiga analogiška aprašytai 4.3 skyriuje. Rezultatai skaičiuojami pagal 4.3, 4.4 formules ir surašomi

į 5.5 lentelę.

5.5 lentelė. ...................................................................................... piltinio tankio nustatymo rezultatai

Parametro pavadinimas Žymėjimas ir

Užpildo pavadinimas:

...................................................................... matavimo vnt. Bandiniai

1 2 3

Indo masė m1, kg

Indo su užpildu masė m2, kg

Indo tūris V, (dm3), l

Piltinis tankis b, kg/m3

Vidurkis b vid, kg/m3

Dalelių tankis p , kg/m3

Tuštymėtumas (tuštumų kiekis) v, ℅

5.4. Žvirgždo ar skaldos granuliometrinės sudėties ir smulkiųjų dalelių (<0,063 mm) kiekio

nustatymas

Įranga. Džiovinimo krosnelė, sietai (kvadratinėmis arba apvaliomis akutėmis), svarstyklės.

Rezultatai skaičiuojami pagal 4.5, 4.6, 4.7, 4.8 formules ir surašomi į 5.6 lentelę.

3

5.6 lentelė. ......................................................................................granuliometrinės sudėties ir smulkiųjų

dalelių kiekio nustatymo rezultatai Taikytas metodas: plovimas ir sijojimas / išdžiovinto bandinio sijojimas (išbraukti nenaudotą)

Užpildo pavadinimas:

Visa išdžiovintos bandomosios dalos masė M1, g

Išplautos ir išdžiovintos bandomosios dalos masė M2, g

Išplovų masė M1 - M2, g

Sietų akelių forma, mm Liekana ant

sieto mi, g

Dalinė liekana

Ri, %

Suminė liekana

Ai, % Išbira Bi=100-Ai, %

kvadratinės apvalios

63 70

31,5 40

16 20

8 10

4 5

2 2,5

1 1,25

0,5 0,63

0,125 0,16

0,063 0,08

Masė P ant sieto dugno, g

mi+P

100 [ m-(mi+P) / m ]< 1% Pastabos

Per 0,063 mm akelių sietą išbyrėjusių

smulkiųjų dalelių kiekis

100

1

21

M

PMMf

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,063(0,08) 0,5(0,63) 1(1,25) 2(2,5) 4(5) 8(10) 16(20) 31,5(40)

Sietų akučių dydžiai, milimetrais

Išb

iro

s, m

asė

s p

roce

nta

is

5.1 pav. ......................................................................................granuliometrinės sudėties kreivė.

4

5.5. Žvirgždo arba skaldos stiprio nustatymas pagal skalumą

Įranga. Džiovinimo krosnelė, sietai (kvadratinėmis arba apvaliomis akutėmis), svarstyklės, hidraulinis

(100-500) kN galios presas, standartiniai cilindrai: Ø75 ir Ø150 mm (5.2 pav.).

5.2 pav. Standartinio cilindro schema.

Bandinių imties dydis priklauso nuo frakcijos ir cilindro matmenų, tai nurodyta 5.7 lentelėje.

5.7 lentelė. Standartiniai cilindrai ir tyrimui reikalingas užpildo kiekis

Frakcija, mm 4/8(5/10) 8/16(10/20) 16/32(20/40)

Bandymo cilindro skersmuo, mm 75 150 150

Bandinio masė, kg 0,5 4 4

Po to jie sijojami per sietą, kurio akelės 6 kartus mažesnės už frakcijos apatinio sieto akeles.

5.8 lentelė. Sijojimui naudojamų kontrolinių sietų dydis

Frakcija, mm Kontrolinio sieto . akelių matmuo, mm

kvadratinių apvalių

4/8 (5/10) 1 1,25

8/16 (10/20) 2 2,5

16/32 (20/40) 4 5

Pagal gautus eksperimentinius rezultatus skaičiuojamas skalumo rodiklis Msk pagal 5.3 formulę:

1001

m

mmM sk = (5.3)

čia m – gniuždyto bandinio masė, g;

m1 – liekanos ant kontrolinio sieto, persijojus gniuždytą bandinį, masė, g.

Užpildo skalumui įvertinti imamas dviejų bandymų rezultatų aritmetinis vidurkis.

Užpildų, sudarytų iš dviejų ar daugiau frakcijų, skalumo rodiklis Msk skaičiuojamas pagal svertinį frakcijų

skalumo vidurkį:

100...

...

21

2211

i

iisksksk

skfff

fMfMfMM = (5.4)

čia: Msk – vidutinis frakcijų mišinio skalumo rodiklis, %;

M1sk...Misk – kiekvienos frakcijos skalumo rodiklis, %;

f1...fi– kiekvienos frakcijos masės dalis mišinyje, %.

Rezultatai surašomi į 5.9 lentelę.

5

5.9 lentelė. Žvirgždo (skaldos) skalumo cilindre nustatymo rezultatai

Parametro pavadinimas Žymėjimas ir

matavimo vnt.

4-8

(5-10) mm

8-16

(10-20)mm

16-32

(20-40)mm

Bandymai

1 2 1 2 1 2

Gniuždyto bandinio masė m, g

Liekana ant kontrolinio sieto m1, g

Skalumo rodiklis Msk, %

Vidurkis

Skalumo rodiklis Msk

Išvada:

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................