Способ подбора состава и приготовления полидисперсной сыпучей смеси

 

(в) RU (и) 2003104 С1 (51) 5 001N33 38 С04И 40 00

-(м р fp

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

К ПАТЕНТУ (21) 5039819/33 (22) 24.04.92 (46) 15.11.93 Бюл. Na 41 — 42 (76) Голубев Александр Иванович (54) СПОСОБ ПОДБОРА СОСТАВА И ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНОЙ СЫПУЧЕЙ

СМЕСИ (57) Использование: испытание и определение свойств материалов в технологии композиционных материалов, изделий технической керамики, металлокерамики, порошковой металлургии, огнеупоров, гранулированных катализаторов, теплоизоляционных материалов. Сущность изобретения: выбирают фракции для получения смесй целевого назначения с размерами зерен d, d . d, d npu

d >d >А >d 1>d /d > d/cf >0. определяют плотность, насыпную плотность фракций. Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен большего размера зернами меньшего размера.

Вычисляют произведения коэффициентов раздвижки зерен каждого размера зернами последующих фракций. Насыпной объем каждой фракции рассчитывают по формулам. Полидисперсную смесь приготавливают путем введения компонентов в обратной последовательности. После каждого введения компонентов смесь перемешивают.

2003104

Изобретение относится к испытанию и определению свойств материалов и может быть использовано в технологии композиционных материалов, изделий технической керамики, металлокерамики, порошковой металлургии, огнеупоров, гранулированных катализаторов, теплоизоляционных материалов и в других производствах, где требуется оптимизация состава и структуры материалов и изделий, получаемых с использованием исходных сыпучих сырьевых компонентов. Известен способ определения количества каждой фракции для получения минеральной смеси. Количество первой фракции (наиболее крупной) определяют по формуле: 100 (Ê - 1}

a=

К" — 1 а количество промежуточных фракций по формуле:

1000 К вЂ” 1 } ах

Кп 1 где а — количество первой фракции (наиболее крупной);

К вЂ” коэффициент сбега; и — число фракций.

Однако составы. получаемые с учетом только коэффициента. сбега по приведенным формулам, не отличаются оптимальностью структуры смеси, так как получены беэ учета физических явлений заполнения свободного пространства сыпучих материалов . и раздвижки зерен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения расхода щебня или гравия на 1 м бетона по формуле:

1ООО а 1

Чщ — +— у, Уй где V}N.— пустотность щебня или гравия в стандартно-рыхлом состоянии, относительная величина; а — коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) цементным раствором; у}ц — объемный вес щебня или гравия кг/л; ущ — удельный вес щебня или гравия, кг/л. Значения коэффициентов раздвижки приводятся в таблице. По табличным значениям коэффициентов раздвижки подбираются три состава бетона, отличающееся между собой по величине а на 0,1 больше и меньше выбранного по таблице.

Однако известный способ приготовления состава минеральной смеси бетона основан на определении соотношения воды и цемента. затем расчетным путем-щебня (гравия) и песка, коэффициент раздвижки, определенный эмпирическим способом. не позволяет учитывать характеристики конк- . ретных сырьевых материалов, не имеет границ применения по предельным значениям.

В результате расчета состава по абсолют. ным объемам не достигается получение объема смеси, равного 1 м, Наличие и оперирование коэффициентом выхода смеси является доказательством несоответст10 вия способа приготовления смеси физическим явлением заполнения пустот зерновых фракций и раздвижки зерен одних фракций зернами других.

Кроме того, известный способ является

15 трудоемким и многооперационным, требует нескольких корректировок состава смеси, не обеспечивает ни оптимальности состава, ни равномерности распределения компонентов в смеси.

Данное изобретение обеспечивает упрощение испытания сырьевых материалов, исключение корректировок состава смеси, точное определение насыпных (массовых) соотношений фракций для приготовления

25 смеси объемом 1 м, получение оптимально упакованного механического остова с максимальным числом контактов между зернами, формирование структуры смеси с наибольшей плотностью и минимальной веЗ0 личиной остаточной пустотности.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления состава полидисперсной сыпучей смеси, включающем выбор фракций для получения

З5 смеси целевого назначения, определение плотности, насыпной плотности, расчет насыпного объема фракций для приготовления 1 м смеси и смешение, используют фракции с размерами зерен 41 d2...dn-1 dn

40 d2 dï при01> d2» ...dn-t>dnи1> — > „. > — >О, d1 dn-ò определяют объемные коэффициенты раэдвижки зерен большего размера зернами меньшего размера по результатам грануло45 метрического анализа, вычисляют произведения коэффициентов раздвижки зерен каждого размера зернами поСледующих фракций, определяют насыпной объем каждой фракции по формулам в последователь50 ности:

V>=1м Х,м;, X )-1) X - з. у— з, Чз = N 1(1 у2 ÑÐ2 X2) i) Хз 1, Mç,; г .

Vn > = >1 И2 " Nn-3(1 — уп-2 (pq-2 Xn-2) р

}ч п-2

2003104

ХХп-1, M

3, Vn = N1 N2 ." Nn-2(1 — Уп-1 (Рп — 1 Хп-1) ).

-1

3 где 1 — насыпной объем полидисперсной сыпучей смеси, м;

3, 5

V1, V2... Vn-1, Vn — насыпные обьемы фракций с размерами зерен соответственно б 1, б2."Cln-1 ° dn, M

3.

Р1,P2 ...Pn-1, У1, Уг ... У,-1 — ПЛОтНОСтЬ И насыпная плотность соответственно фрак- 1О

ЦИй С РаЗМЕРаМИ ЗЕРЕН б1, C12,,Cln-1, КГ/М;

3, Х1, X2 ... Хп 2, Хп-1 — ПрОИЗВЕдЕНИЕ КОЗффициентов раздвижки зерен соответственно размером d1 — зернами размерами d2, бз ... dn, размером бг — зернами размерами 15 бЗ, d4 ... dn И т .д., раЗМЕрОМ dn-1 — ЗЕрНаМИ размером бп, а приготовление полидисперсной смеси производят введением компонентов в обратной последовательности, сопровождая каждое совмещение опера- 20 цией смешения.

Пределы применимости объемных коэффициентов раздвижки зерен определяб2 dn 25 ются выражением 1> — ) ... —" > О, при б1 бп — 1

2 0 и 0 „ ° + .3 13

Cl2 Cln . d2 3 3

d1 д d1 пРи б2 = 0 ... dn = 0 <2 = 1, зто означает, что раздвижка отсутствует.

При — =1, — =- 1 а= (1+ 1) =2 = 8, d2 бп . . 3 3

d1 dn-1 пРи б1 = б2. б, = dn-1 а = 8 — имеет место максимальная раздви>кка зерен.

ПрИ вЂ” > 1 ... — > 1 б2 > б1 ... бп > бп-1б2 dn

Cl1 бп-1 наРУшаютсЯ Условил d1>d2» ... dn-»cln, Отличие предложенного технического решения от прототипа вblрэжается приB<.денной совокупностью признаков и операций.

Исследование известных в науке.и технике решений по приготовлению состава полидисперсной сыпучей смеси показало, что приготовление состава полидисперсной смеси, включающее выбор фракций для получения с леси целевого назначения. определение плотности, насыпной плотности, расчет насыпного объема фракций для приготовления 1 м смеси и смеше3 ние, использование фракций с размерами зЕРЕн d1, бг ... бп 1, dn d1 > d2> ... dn-1> dn

Cl2 dn и 1> — ) ... ) — > О. определение объемб dn-1 55 ных коэффициентов раздвижки зерен большего размера зернами меньшего размера по результатам гранулометри <еского анализа. вычисление произведения коэффициентов раздвижки зерен каждого размера зернами последующих фракций, определение насыпного объема каждой фракции по формулам в последовательности

V1 1ì Х1 м;

3, - 3.

V2 = (1- у1 (p1 X1) ") Хг . м;

-, 1

N1 !!3= N<(1 — уг(p2 Хг) ) Хз, л<:

Нг

=N N (! г X)1) X.1 3

Vn-1= 1 11 1 12 . Nn-3(" Уп — 2 (Рп-2 х хХп-2) ) Xn-1,,м;

Vn = N1 12 ... Nn-2(" Уп-1 (Pn-.l х хХп-1) ), м и приготовление пол«дисперсной смеси введением компонентов в обратной последовательности, сопровождающем каждое совмещение операцией смешения, не было обнаружено.

Это свидетельствует о том, что заявляемоее решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность предлагаемого споссбэ «ллюстрируется следующими при<лера<<и.

П î и м е р 1. Выбирают фракции измельченного щебня с размера<ли зерен. отличающими в 1,4 раза, d1 = 70 мм; d2 = 50 мм, б3=36 мм, d4 = 26 мм, d5= 19 мм, бв = 14 мм, d7 = 10 мм. Плотность материала щебня, определенная по ГОСТ 8269-64, составляет

2,7 10 кг/ л, насыпная плотность фракций. определенная по ГОСТ 8269-87, ле;кит в пределах 1,5-1,6 10 кг/м . среднее эна3 3 чение — 1,55 . 10 кг/и . Выбранные фракции удовлетворяют условию d1> d2 » ... d7 и1> — )О; 1) — >О.

d2 . d7 д1 d6

Определя<от объемные козффиц«енты раздвижки зерен раз<лером 70 мм — зернами размерами 50, 36, 26, 19, 14 и 10 мм по формуле: (<1 + б2...7)3 б1

Г<:! = Х70-50 = (70 +50 3

) = 5038; г22 = c270-36 = () = 3,472;

70+36 3

a3 = а7о-и = < — ) = 2,580

70+26 3

70 сц =а7о-1в = () = 2,055;

70+19 3

70 + 14,3

<25 г270-14 (70

1,72<3;

<26 =г270 — 1О = () = 1,493.

70+10 3

Определяют произведение козффиц«ентов раздвижки зерен размером 70 мм зернами всех последующих фракций

2003104

Х1 а1 а2 ... а6 = 50,38 3,472 2,580:

2,055 1,728 1;493 = 239,26.

Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен размером 50 мм — зернами размерами 36, 26, 19, 14 и 10 мм по формуле:

*=(— ) (.22 + И3...7 3

dz

ai =ass-зо = (— ) = 5,088;

50+36 3

50 аз =aso-зо =(— ) -3,512;

50+26 з

50 аз аоо-io =(— } -2,628, 50+ 19 3 а 50 аз = aso-14 = (— } - 2,097;, 50+14 3

as =aso-1о = (— ) - 1,728

50+10 3

Определяют произведение коэффициентов раздви>кки зерен размером 50 мм зернами всех последующих фракций х2 - а1 .„а5 =.5,088 3,312 2.628х х2,097 1,728 = 160,47.

Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен размером 36 мм — зернами размерами 26, 19, 14 и 10 мм по формуле а=();

СЬ + d4...7 3, Из а> «азо-зо = (— ) = 5,108:

36+26 3

36 аз =азо-зо =() =3,566;

36+ 19 з

36

36+14 3 аз =аз 44 = — ) - 2,679;

36 а4 =. aos- о =. (— ) = 2,086. .36+ 10 3

36

Определяют произведение коэффициентов раздвижки зерен размером 36 мм зер* нами всех последующих фракций . Хз =а1 az аз сц = 5,108 3,566 2,679х х2,086 101,80, определяют обьемные коэффициенты раздвижки зерен размером 26 мм — зернами всех последующих фракций по формуле а=();

CI4 + d5,6.7 4, д4 а1 =ass-is =(— } =5,185;

26 + 19 з

26 аз =024-14 =(— ) 3,641;

26+14 з

2G .. аз =ass-зо = { — ) = 2,655.

26+10 з

26

Определяют произведение коэффициентов раздвижки зерен размером 26 мм зернами всех последующих фракций

X4= а1 сП со=5,185 3,641 2,655=

50,12. . Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен размером 19 мм зернами размером 14 и 10 мм по формуле: а=()

С(5 + И6,7 3

И5 а =aio-44 = — ) =5,239: 19+14 3

19

19+10 з аз =а14- о =(— ) = 3,556.

19

X5 = 5,239 3,556 = 18,63, Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен размером 14 мм зернами

10 размером 10 мм по формуле:

c1=(— ) = — ) -5,040.

06+И7 3 14+10 3

И6 . 14

Х6 = 5,040.

На основе полученных данных опреде- .

15 ляют насыпной обьем каждой фракции с размерами зерен 70, 50, 36, 26, 19, 14 и 10 мм для получения полифракционной сыпучей смеси объемом 1 м по формулам:

V1=-V7(}= 1 м X1 = 1 м 239,261=

20 =0004,3

Vz=V5(}=(1-y1(p1 X1) ) X2 =

= (1 — 1,55 (2,7 239,26) ) 160,47 =(1 — 0.0024) 160,47 =0,998 160,47

= 0,006 мз.

25 N1 = 0,998.

ЧЗ =- Ч36 = N1 (1 — ф (pz . Х2) .) Хз

= 0,998 (1 — 1,55(2,7 160,47) 1) .. 101,80 " = =

0,998 (1 — 0,004) 101,80 = 0,998 0,996 =

= 101,80 = 0,992 101,80 = 0,010 и; й2 = 0,996, V4 = V26 = N1 1 12 (1 — Щ фЪ X3) 1 Х4

= 0.998 0,996(1 - 1,55(2,7 101,80) )х х50,12 " " 0,998 0,996 0„994 50,12

- 0,988 50,12 = 0,020 м; йз = 0,994.

V5= V19= N1 И2 N3 (1 44 {p4 Х4) )Х х Х5 1 = 0,998 0,996 . 0,994 (1 — 1,55(2,7х х50,12) ) 18„631 = 0,998 0,996 0,994х х0,989 18,63 = 0,977 18 63 = 0,052 м, 40 N4=0989

Ч6 = Ч14 = N1 (ч2 1з(З Щ1 Q (p5 X5) )х

xX6 = 0,998 0,996,0,994 0,989 . (1—

1,55(2,7 18,63) ) 5,04 - = 0,998 0,996х х0,994 О 989 0,969 5,04 "=0,947 . 5,04

45 = 0,188 м, N5 = 0,969.

Ч7= Ч10= 1ч1 Й2 NÇ N4 N5 (1

>(p6 Х6) ) = 0,998 0,996 0,994 0,989х . х0,969 1 — 1,55(2,7 5,04) 1= 0,998 0 996х х0;994 0,989 0,969 0,886 = 0,839 м .

50 Таким образом, для приготовления 1 мз полидисперсной сыпучей смеси необходимо

V7(} =0,004 и, V5o = 0,006 мз, Чзб = 0,010 мз

Vz6 = 0,020 м, Ч19 = 0,052 м, Ч14 = 0,188 м и Ч16= 0,839 мз.

Арифметическая сумма насыпных объемов всех фракций равна 1,119 м . Объем монолитных зерен составит:

vMo = (v7o чзо(1 -pl 4(vso vso(1

2003104

10 — + (Voo — Нгг(1-p)+ (Нгх — Voo(!—

Р

P)+ (V»o — V»o (! — ))»- (Н»4-Нх» (1— — )-))+ (V»o — V»o (1 — P) = (0,004 — 0,004х х0,426)1 + (0,006 — 0,006 0,426) + (0,010—

0,010 0,426)+ (0,020-0,020 0,426)+ .

+ {0,052 — 0,052 0,426) + (0.188 — 0,188х х0,426) + (0,839 — ОЯ39 0,426) = 0,0023 +

+ 0,0034 + 0;0057 + 0,0115+ 0,030+ 0,108 +

+ 0,482 = 0,642 м, Величина остаточной пустотности сме1,55 си равна V4)n = Ч10 (/n10 = 0,839(1 — — ) =

2,7

= 0,839 0,426 = 0,358 мз.

Насыпной обьем полидисперсной сме, си равен Чсм Чмон + Von = 0 642 + 0,358 =

=1,000 мз, Для получения полидисперсной смеси с равномерным и упорядоченным распределением зерен в обьеме 1 м насыпз ные объема фракций совмеща(бт в последовательности, обратной последовательности их расчета, т.е. Ч10 - V14 {перемешивание), {Ч10+ V14) — Ч19 (перемешивание), (V1o+

+ V14 +.V19), 6 Ч2 6 {перемешивание ), (Ч10 +

+ Ч14 + V19 + Ч26) — Чзб (перемешивание), (V10+ Ч14+ V19+ V26+ Чзб) " Vso (г)еремешивание) и {V10+ V14+ Ч19+ Ч26+ V36+ Ч50) Ч70 (перемешивание). При таком способе совмещения фракций формируется зерновой скелет с максимальным числом контактов между зернами, с равномерным их распределением в объеме. При таком наборе фракций для получения. полидисперсной смеси и с такими размерами зерен только совмещением рассчитанных насыпных объемов получается 1 м смеси с оптимальной упаковкой зерен, с максимально возможной плотностью и с минимальной величиной остаточной пустотности {Чо(2 = 0,358).

Плотность полидисперсной смеси определяется по формуле:

Pc)v(=P (Чм1 + Чмг + " + V64n) =

= 2,7 (0,0023 + 0;0034 + 0,0057 + 0,0 1 1 5 +

+ 0,030+ 0 108+ 0,402) = 2,7 0,642 =

73 10 кгlмз

Пример 2, Используют фракции щебня с размерам зерен V1 = 126-170 мм, Ч2 =

=70-40, Чз = 40-20 мм, Ч4 = 20 — 10 мм, Ч5 =

=15 — 10 мм, Чб 15-5 и V7 10 — 5 мм. Принимая каждую фракцию со средними размерами зерен, получают Ч1 = 95 мм, Чг = 55,5 мм, Чз =30мм, V4= 15 мм. Ч5= 12,5 мм, Чб = 10 ммиЧ7-7,5мм. Плотность щебня — 2,7 . 10 з кг/м, насыпная плотность — 1,55 10 кг/м (усредненная).

Для получения полидисперсной сыпучей смеси на основе семи указанных фракций используют. следующую последо35 (d4 + 5...п)з, d4 вательность определения насыпных объемов и их смешения.

Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен размером 95 мм зернами

5 всех последующих фракций по формуле: (1 + ог...n)3 .

d1 а1 =а9-55,5 =() =3,976;

95 +55,5 3

10 95+30 з

Q2 = ад5-30 (95

) =2278;

Qç = ад5-15 = () = 1,552;

95+15 3 — 95+125 з= о

15 . Q4 =ад5-12.5 =(") = " 44

Q5 =ад -ю =() =1,350;

95+10 3

95+7,5 3 аб = ад -7,5 = (— -) = 1,256;

20 Х1= а1 аг ... аб = 3,976 2,278х х1,552 1,449 1,350 1,256 = 34,37, Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен, размером 55,5 мм зернами всех последующих фракций по формуле: (C4+d3 п)з, d2

55,5+30 3 а1 =а55л-15 =() =3,656;

55,5

30 Q2 =а55,15 = () =.2.,050;

55,5+15 3

55,5 аз =655,5-12,5 = () = 1,839;

555 +12,5 3

55,5

Q4 =QS55-1o =() = 1,644;

555+10 3

55,5

555+75 3

Q5 = as5,5 — 7,5 = (— ) = 1,463;

55,5

Хг = а1 аг, а5=3,656 2,050х х 1,839 1,644 1,463 = 33,15.

Определяют объемные коэффициенты

- раздвижки зерен размером 30 мм зернами всех последующих фракций по формуле; (дз + d4...n)3 бз

45 а1 =азо-15 =() =3,375;

30+ 15 3

30 аг =аз0-12,5 =(— — ) =-2,843;

30+12,5 3

30 аз =Q30-10 =() =2,370;

30+10 3

30+7,5 3

Q4 =Q3o-7,5 =() = 1,953;

3.0

Хз = Q1 .... а4- 3,375 2,843 2,370х х1,953 = 44,41.

Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен размером 15 мм зернами всех последующих фракций по формуле:

2003104

15+12,5 3 а1 =а15-12,5 =(— — ) = 1.162;

15 аг =а)5-10 =() =4.630;

15 + 10 3

15 аз =а15-7,5 =(— ) --3,375;

15+75 3

X4= а! аг аз=6,162 . 4,630 3,375=

=96,29.

Определяют обьемные коэффициенты раздвижки зерен размером 12,5 мм зернами размером 10 и 7,5 мм по формуле: ((-)5 + d6,7)3

d5

QI =а1г,5 10 =() =5,832;

12,5+10 3

12,5

12,5+7,5 3 аг =а12,5 7.5 =() =4,096;

12,5

Х5=- а1 а2=5,832 4,096=38,22.

Определяют объемный коэффициент раэдвижки зерен размером 10 мм зернами размером 7,5 мм по формуле:

d6+d7 3 10+75 3 а=(— — ) =()

d6 10

Х6 = 5,359.

На основе полученных данных определяют насыпной объем каждой фракции с размерами зерен 95; 55,5; 30; 15; 12,5; 10 и

7,5 мм для получения полифракционной сыпучей смеси объемом 1 м по формулам:

VI =.Vg5=1M .X1 = м 3437

3 -1 3, =0,029 м;

Чг = V55,5 = (1 — ) 1 (Р1 ХI) ) Х2

= (1 — 1,55(2,7 34,37) J 33, 5 =- 0.983х

x33,15 = 0,030 м . NI = 0.983.

ЧЗ = VÇO = N1 (1 — 2 ((-)2 Х2) ) ХЗ

= 0,983 1 — 1,55(2,7 33,15) . 44,41 " = — 0,983 0,983 44,41 = 0,966 . 44.41

=0,022 мз.

V4= V!5= N1 N2(1 — )53 (РЗ ХЗ) 1 Х4

=- (j,983 0,983(1 — 1,55(2,7 44,41) ) 96,29

= 0,983 0,983 0,987 96,29 = 0.954 96.29

=0,010 м, Мз = 0,987.

Ч5= Ч)г 5= NI N2 Мз (1-) 4 (/)4 Хл) ) х хХ5 = 0,983 0,983 0,987(1 — 1,55(2,7х х96,29) ) 38,22 = 0.983 0,983 0,987х х0,994 38,22 = 0.948 38,22 = 0.025 м, N4 = 0,994.

Ч6 =- V10 = NI N2 МЗ N4 (11 5 (Р5 х

xX5) 1) X6 =- 0,983 0,983 0,987 0,994х

x(1 — 1,55(2,7 38,22) ) 5,359 = 0,983 0,983х х0,987 0,994 . 0,985 5,359 = 0.934 5,359 ==0,174 м, N5 = 0,985.

V7 = 0,983 0.983 0.987 . 0.994 0,985 (1 — 1,55(2,7 5,359 ) = 0,934 0,893 †- 0,834

Таким образом, для приготовления 1 м

3 полидисперсной сыпучей смеси необходимо

Vg5 = 0,029 м ; V55 5 =- 0,030 м, Ч130 — - 0,022 м; V15 = 0,010 м; V12,5 = 0,025 м; V12,5 =

=0,174 м: Ч7,5 = 0,834 м . Арифметическая

3, сумма насыпных объемов всех фракций рав5 на1,124м .

Обьем монолитных зерен составит:

Ч = (Ч95 V55 (1 )) > (Н55,; Ч55,5

Y )

10 Р (1 — — )) + (Н55 — V55 (1 — — )) 5 (Н15 — Н15(1— ) + (VI2,5 V12,5 (1 — — )) + (V10 — VIO(1

Р

У)) : (ЧУ, "-Н15(1 — 1)).—. (О 029 — 0 029 0426) +

+ (0,030 — 0,030 0,426) + (0,022 — 0,022х х0,426) + (0,10 — 0,010 0,426) + (0,025 — 0,025 х х 0,426)+ (0,174 - 0,174 0,426)+ (0,834— — 0,834 0,426) =-0,017+ 0,017+ 0,013+ 0,006 +

+ 0,014 + 0,100 + 0,479 = 0,646 м .

Величина остаточной пустотности смеси равна:

=Н7,5 (1 — ) = 0.834 0,426=: 0,366 м .

Насыпной объем полидисперсной смеси равен Чрм = Чмрн + Vp() = 0,646 + 0,355 =

=1 001м

Для получения полидисперсной смеси с упорядоченным и равномерным распределением зерен в 1 м насыпные объемы фракций совмещают в последовательности, обратной последовательности их определения. т.е.

Ч7,5 — V10 (перемешивание), (Ч7,5 +

V10) V12,5 (перемешива((ие), (Ч7,5 + Чю +.

35 + Ч)2.5) - V» (пере(лешивание), (V7,5+ V)0+

+ V1z 5+ V15) - Чзо(перемешивание), (V7,5+

+ Ч)о+ V12,5+ V15+ Чзо) - Ч55,5(пере(лешиван("е) и (Ч7,5 + ЧIО+ VI2,5+ Ч15+ ЧЗО+ +

Ч55,5) — Vg5 (пераме(дивание). При таком ко40 личестве фракций, при таком сочетании размеров зерен только при рассчитанных соотношениях нась)пных обье(лов получается минимальнал величина пустотности (Чр5 — 0,355), максимально возможная плот45 ность смеси и оптимальнал упаковка зерен, образующих зерновой каркас в полидисперсной системе с максимальным числом контактов между зернами, Плотность полидисперсной смеси со50 ставит:

Рсм =Рще6ня (0,017 + 0,017 + 0,013 +

+ 0.006 + 0,014+ 0,100+ 0 4793) = .2,7 0,646 = 1,744 кг 10 /м .

Применение предлагаемого способа приготовления состава полидисперсной сыпучей смеси по сравнени)о с прототипом обеспечивает воэможность определения насыпных объемов исходных фракций для получения 1 м смеси с высокой точноЭ стью на строго научной основе, учитыва2003104

13 ющим восприятие повышенных внешних нагрузок без разрушения элементов сформированной структуры. Кроме того, предлагаемый способ — универсальный метод

5 оптимизации любых параметров сыпучей смеси с использованием современных средств электронной вычислительной техники.

10 (56) Гезенцвей Л.Б, Дорожный асфальтобетон. — М.; Транспорт, 1985, с.112.

Справочник по дорожно-строительным материалам./Под ред. Горелышева Н.В. M..

Транспорт, 1972, с.233-237.

Формула изобретейия

СПОСОБ ПОДБОРА СОСТАВА И ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНОЙ СЫ- 20

ПУЧЕЙ СМЕСИ. включающий выбор фракций для получения смеси целевого назначения, определение . их .плотности, насыпной плотности, . расчет насыпного объема фракций для приготовления 1 м з смеси и перемешивание,. отличающийся тем, что для приготовления смеси используют фракцйи с размерами зерен 41, áz, ..., dn-1, dn nPu dl > dZ » ... dn-1 > dn и 1 > бг

/ dl » ... dn / dn l > О. определяют объем- 30 ные коэффициенты раздвижки зерен большего размера зернами-меньшего размера по результатам гранулометрического анализа, вычисляют произведения коэффициентов раздвижки зерен каждого размера 35 зернами последующих фракций. определяют насыпной объем каждой фракции по формулам з, -1 з.

Vт,=-1м Х1

Чг= 1 — у1(р1 Xl) Хг, м з= .1 — yl(pl Xl) х (1 — У2(Р Х21 ) Хд, м

V„= 1 — у1(pl Xl) 45

Составитель А.Голубев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С.Лисина а

Редактор А.Зробок

Заказ 3231

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 действие физических явлений заполнения свободного пространства сыпучих компонентов твердыми телами неправильной формы. и раздвижки скелетных фракций фракциями с меньшими размерами зерен, снижение трудозатрат и времени на проведение испытаний сырьевых сыпучих материалов, исключение корректировок смеси, воэможность получения дисперсного состава с макоимальной плотностью упаковки зерен. с минимальной величиной остаточной пустотности сыпучей смеси и с оптимально сформированным гранулометрическим скелетом системы, обеспечивах 1 — уг(рг Xz)

-11 з ...х ) 1- у„1(р„1 X„ l) ),м, .где 1 - насыпной объем полидисперсной з. сыпучей смеси, м;

Vl,Vz,Чз; ...,V„ l,Ч„насыпные объемы фракций с размерами зерен соответстз. венно 41. dz., бз, .„. dn-l, dn, м; О14 г Р -1 - Плотнсеть фракций с размерами зерен соответственно

3.

dl,dz, . ° .,d„1, м, yl Уг yn 1 Ул НаС пНа ПЛОтНОСтъ фракций с размерами зерен соответстВенно б1,бг, ...,б 1, б ° м .Xl,Xz Xnl - произведение коэффициентов раздвижки зерен соответственно размером dl - зернами размерами dz, бз...., dn, размером dzзернами размерами бз, ба, ..., dn, размерам dnz - - зернами размером

dn 1и 4„, размером 4„1 - зернами размером dn. приготавливают полидисперсную смесь путем введения компонентов в обратной последовательности, при этом после каждого введения компонента смесь перемешивают.