СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ СТЕПЕНИ РАЗДВИЖКИ КРУПНОЗЕРНИСТОЙ ФРАКЦИИ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ СТЕПЕНИ РАЗДВИЖКИ КРУПНОЗЕРНИСТОЙ ФРАКЦИИ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2281500 (13) C2

(51) МПК
G01N 33/38 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003129909/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.10.09 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.10.09 
(43) Дата публикации заявки: 2005.04.10 
(45) Опубликовано: 2006.08.10 
(56) Аналоги изобретения: КОМАР А.Г. Строительные материалы и изделия, М., Высшая школа, 1976, с.191-195. RU 2029286 C1, 20.05.1995. SU 1791779 A1, 30.01.1993. SU 1818585 А1, 30.05.1993. JP 57-088342 A, 02.06.1982. 
(72) Имя изобретателя: Миронов Вячеслав Александрович (RU); Голубев Александр Иванович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Тверской государственный технический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 170026, г.Тверь, наб. А. Никитина, 22, ТГТУ, Отдел охраны авторских прав и защиты информации 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ СТЕПЕНИ РАЗДВИЖКИ КРУПНОЗЕРНИСТОЙ ФРАКЦИИ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ

Изобретение относится к области испытания свойств материалов и может быть использовано в технологии искусственных строительных конгломератов и композиционных материалов, а также в процессе проектирования и оптимизации их составов. В способе определения величины степени раздвижки крупнозернистой фракции мелкозернистой методом ситового анализа определяют средние размеры зерен крупнозернистой и мелкозернистой фракций d1 и d2 соответственно, а величину степени раздвижки крупнозернистой фракции мелкозернистой определяют по формуле =(2-(1-d2/d1))3. Технический результат - определение величины коэффициента раздвижки с учетом только гранулометрических характеристик сыпучих материалов без постановки экспериментальных испытаний.



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии искусственных строительных конгломератов и композиционных материалов, а также в процессе проектирования и оптимизации их составов.
Известен способ определения соотношения между песком и щебнем с учетом объемно-массовых характеристик щебня и коэффициента раздвижки щебня песком (Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 1976, с.191-195).
Однако в известном способе определения состава смеси щебня и песка коэффициенты раздвижки имеют табличные значения и получены эмпирическим методом, отсутствует учет размеров зерен в сыпучих материалах, не учитывается степень уплотнения (заполнения) раздвинутой части щебня песком, не приведена количественная зависимость расхода песка от его гранулометрических характеристик. Таким образом, известный способ является составной частью метода подбора составов сыпучих смесей, базирующегося на эмпирическом подходе к получению конгломератных смесей строительного назначения.
В основе создания изобретения лежит задача по разработке такого способа определения степени раздвижки крупнозернистых фракций мелкозернистыми, который позволяет, не прибегая к постановке экспериментальных испытаний, определять зависимость коэффициента раздвижки от величины степени уплотнения (заполнения) с учетом только гранулометрических характеристик твердых тел сыпучих материалов, используемых для приготовления смесей каменных материалов, щебня, гравия, гранул, песка, порошков на основе неорганических и органических веществ.
Технический результат достигается тем, что установлена количественная взаимосвязь между отношениями размеров зерен сыпучих материалов и величиной степени уплотнения (заполнения) одних фракций другими фракциями с меньшими размерами зерен, а также установлена количественная взаимосвязь между физическими явлениями раздвижки и уплотнения (заполнения) одних фракций другими с учетом только их гранулометрических характеристик. Указанные взаимосвязи выражаются через критериальные величины и имеют фундаментальный и универсальный характер, применимы для материалов любой природы и для любой области шкалы размеров твердых тел (м, дм, см, мм, мкм).
В способе определения величины степени раздвижки крупнозернистой фракции мелкозернистой методом ситового анализа определяют средние размеры зерен крупнозернистой и мелкозернистой фракций d1 и d2 соответственно, а величину степени раздвижки крупнозернистой фракции мелкозернистой определяют по формуле

Исследования бинарных сыпучих смесей уплотненно(заполнено)-раздвинутого типа показали, что решающее влияние на соотношение фракций в формируемой сыпучей системе оказывает отношение средних размеров зерен. Гранулометрические характеристики фракций определяют не только тип и состав смеси на их основе, но и способы приготовления смесей, их объемно-массовые и гранулометрические характеристики.
В критериально выраженных зависимостях =(2-Уу)3 и =(2-Уз)3 установлена количественная взаимосвязь между природными физическими явлениями уплотнения (заполнения) и раздвижки зерен больших размеров зернами меньших размеров, проявляющимися в процессе совмещения фракций с различными размерами зерен и перемешивания сыпучей смеси.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
Пример 1. Определение величины степени раздвижки фракции щебня со средними размерами зерен 40 мм фракцией щебня со средними размерами зерен 30 мм.
Отношение размеров зерен во фракциях равно d2/d 1=30 мм/40 мм =0,750, эта величина превышает 0,155, поэтому смесь на основе фракций с указанными размерами зерен относится к уплотненному типу.
Определяют величину степени уплотнения фракции 40 мм фракцией 30 мм по формуле , она равна Уу=1-30/40=0,25, безразмерная величина.
Определяют величину степени раздвижки одной фракции другой в смеси уплотненно-раздвинутого типа по формуле (т.е. =(2-(1-d2/d1))3, она равна =(2-0,25)3=5,359, безразмерная величина.
Рассчитанные величины означают, что объем фракции 40 мм в смеси составит V40=1 м3/5,359=0,187 м 3, а расход фракции 30 мм складывается из расхода на раздвижку фракции 40 мм V30=1 м3 - 0,187 м3 =0,813 м3 и из расхода на уплотнение 0,187 м 3 фракции 40 мм.
V30=0,187·У у·Уп40, м3, при Уп40 =0,49
V30=0,187·0,25·0,49=0,023 м 3
V30=0,813 м3 + 0,023 м 3 =0,836 м3 (общий расход фракции 30 мм для приготовления смеси уплотненно-раздвинутого типа объемом 1 м 3).
Пример 2. Определение величины степени раздвижки фракции щебня со средними размерами зерен 40 мм фракцией щебня со средними размерами зерен 7 мм.
Отношение размеров зерен во фракциях равно d2/d1=7 мм/40 мм =0,175, эта величина больше 0,155, поэтому смесь на основе этих фракций будет относиться к уплотненному типу.
Определяют величину степени уплотнения фракции 40 мм фракцией 7 мм по формуле , она равна Уу=1-7/40=0,825, безразмерная величина.
Определяют величину степени раздвижки фракции 40 мм фракцией 7 мм по формуле , она равна =(2-0,825)3=1,622, безразмерная величина.
С использованием рассчитанных величин соотношение фракций в смеси уплотненно-раздвинутого типа определяется следующим образом.
Объем фракции 40 мм V40=1 м3/1,622=0,617 м3. Объем фракции 7 мм складывается из расхода на раздвижку V7=1 м3 - 0,617 м3 =0,383 м3 и из расхода на уплотнение 0,617 м3 фракции 40 мм.
V7=0,617·Уу·V п40, м3, при Vп40=0,49
V 7=0,617·0,825·0,49=0,249 м3
Общий расход фракции 7 мм составит V7=0,383 м 3 + 0,249 м3 =0,632 м3.
Пример 3. Определение величины степени раздвижки фракции щебня со средними размерами зерен 40 мм фракцией песка со средними размерами зерен 2,5 мм.
Отношение размеров зерен песка и щебня равно d 2/d1=2,5 мм / 40 мм =0,0625, эта величина меньше 0,155, поэтому смесь щебня и песка будет относиться к заполненному типу.
Определяют величину степени заполнения фракции щебня 40 мм фракцией песка 2,5 мм по формуле , она равна Уз=1-2,5 мм/40 мм =0,938, безразмерная величина.
Определяют величину степени раздвижки фракции щебня 40 мм фракцией песка 2,5 мм по формуле , она равна =(2-0,938)3=1,198, безразмерная величина.
С учетом рассчитанных величин для приготовления 1 м3 смеси расход щебня составит Ущ=1 м3/1,198=0,835 м3, а расход фракции песка 2,5 мм складывается из расхода на раздвижку щебня Vп=1 м3 - 0,835 м3 =0,165 м3 и из расхода на заполнение объема пустот щебня объемом 0,835 м3.
V п=0,835·Уз·Vп40, м 3, при Vп40=0,49
Vп=0,835·0,938·0,49=0,384 м3
Общий расход песка составит Vп =0,165 м3 + 0,384 м3 =0,549 м3 .
Vщ+Vп=0,835 м3 + 0,549 м3 =1,384 м3.
V =1,384 м3 - 1 м3 =0,384 м 3 - это расход на заполнение пустот щебня. Объем смеси 1 м3.
Пример 4. Определение величины степени раздвижки фракции щебня со средними размерами зерен 40 мм фракцией песка со средними размерами зерен 0,14 мм.
Отношение размеров зерен песка к размерам зерен щебня равно d2/d 1=0,14 мм/40 мм=0,0035, эта величина меньше 0,155, поэтому смесь щебня и песка будет относиться к заполненному типу.
Определяют величину степени заполнения фракции щебня 40 мм фракцией песка 0,14 мм по формуле , она равна Уз=1-0,14 мм/40 мм =0,9965, безразмерная величина.
Определяют величину степени раздвижки фракции щебня 40 мм фракцией песка 0,14 мм по формуле , она равна =(2-0,9965)3=1,011, безразмерная величина.
С учетом рассчитанных величин для приготовления 1 м3 смеси расход щебня составит Ущ=1 м3/1,011=0,989 м3, а расход фракции песка 0,14 мм складывается из расхода на раздвижку щебня Vп=1 м3 - 0,989 м3 =0,011 м3 и из расхода на заполнение объема пустот щебня объемом 0,989 м3.
V п=0,989·Уз·Vп40, м 3, при Vп40=0,49
Vп=0,989·0,9965·0,49=0,483 м3
Общий расход песка составит Vп =0,011 м3 + 0,483 м3 =0,494 м3 .
Арифметическая сумма объемов щебня и песка равна
Усм=0,989 м3 + 0,494 м3 =1,483 м3.
Фактический объем смеси 1 м3, а 0,483 м3 - это расход песка на заполнение объема пустот щебня.
Пример 5. Способ определения величины раздвижки фракции песка со средними размерами зерен 2,5 мм фракцией песка со средними размерами зерен 0,14 мм.
Отношение размеров зерен во фракциях песка равно d2/d1=0,14 мм/2,5 мм=0,056, эта величина меньше 0,155, поэтому смесь песка на основе данных фракций будет относиться к заполненному типу.
Определяют величину степени заполнения фракции песка 2,5 мм фракцией песка 0,14 мм по формуле , она равна Уз=1-0,14 мм / 2,5 мм =0,944, безразмерная величина.
Определяют величину раздвижки одной фракции песка другой по формуле =(2-У)3, она равна =(2-0,944)3=1,178, безразмерная величина.
Рассчитанные величины означают, что для приготовления 1 м 3 смеси песка заполнено-раздвинутого типа расход фракции песка 2,5 мм составит V2,5=1 м3/1,178=0,849 м3, а расход фракции 0,14 мм складывается из расхода на раздвижку фракции песка 2,5 мм
V0,14=1 м 3 - 0,849 м3 =0,151 м3 и из расхода на заполнение объема пустот фракции песка 2,5 мм
V 0,14=0,849·Уз·Уп2,5, м 3, при Vп2,5=0,4
V0,14=0,849·0,944·0,4=0,321 м3
Объем смеси песка 1 м3, 0,321 м3 фракции 0,14 мм расходуется на заполнение объема пустот фракции 2,5 мм.
Испытания заявляемого способа, проведенные в лаборатории строительного павильона университета, показали, что смеси щебня, смеси щебня и песка, смеси песка, приготовленные с учетом рассчитанных величин степени уплотнения (заполнения) и величин степени раздвижки фракций с большими размерами зерен фракциями с меньшими размерами зерен, имеют объемно-массовые характеристики, соответствующие расчетным данным.
Заявляемый способ определения величины степени раздвижки крупнозернистых фракций мелкозернистыми легко осуществляется в любой лаборатории дорожно-строительного профиля силами среднетехнического персонала. Для его применения и внедрения не требуется никаких дополнительных приспособлений, все операции выполняются с использованием стандартного лабораторного оборудования.
Уменьшение объемов лабораторных испытаний материалов, повышение точности определения соотношений фракций в проектируемых смесях сыпучих материалов выгодно отличает заявляемый способ от известных и ныне применяемых в лабораторной практике.
Предлагаемый способ входит в качестве составной части в разработанные методы проектирования и оптимизации составов армированных технических материалов.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения величины степени раздвижки крупнозернистой фракции мелкозернистой, характеризующийся тем, что методом ситового анализа определяют средние размеры зерен крупнозернистой и мелкозернистой фракций d1 и d2 соответственно, а величину степени раздвижки крупнозернистой фракции мелкозернистой определяют по формуле .





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru