Gesteinskörnungen für Beton und asphaltierte mischt

Structural Engineering

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Overview

Quelle: Roberto Leon, Department of Civil and Environmental Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA

Beton und Asphalt sind bei weitem die häufigste heute verwendeten Baumaterialien. Beton ist ein Verbundwerkstoff, bestehend aus Zement, Wasser, Luft, grobe Summe und feine Gesteinskörnungen. Feine Gesteinskörnungen sind in der Regel Sand und grobe Gesteinskörnungen sind natürliche oder Felsen zerquetscht. Chemische Zusatzmittel, bestimmte spezifischen Eigenschaften zu ändern sind auch allgemein verwendet (z. B. Fließmittel, die konkrete Flüssigkeit während des Castings zu machen). Asphaltierte Mischungen bestehen hauptsächlich aus Asphalten, groben Gesteinskörnungen und feine Gesteinskörnung, neben einer Reihe von Emulgatoren und andere Additive zur Verbesserung der Viskosität während der Platzierung.

In Beton und asphaltierte Mischungen bilden Aggregate ein sehr erheblicher Teil des Volumens Mischung, da Wirtschaft verlangt, dass die Menge an Zement und Asphalt minimiert werden. Zwei Arten von Aggregaten sind allgemein bekannt: groben Gesteinskörnungen, definiert als Partikel größer als etwa 4,75 mm (Felsen) und feine Gesteinskörnung, bestehend aus kleineren Teilchen (Sand). Andere wichtigen Eigenschaften von Gesteinskörnungen sind, dass sie Starr, langlebig und chemisch träge in Bezug auf den konkreten Mörtel oder Asphalt. Aggregate sind Füllstoffe sein soll, aber sie sollen nicht im Verhalten der beiden Materialien eine wichtige Rolle spielen. Die Steifigkeit und Festigkeit der Aggregate muss jedoch höher sein als die Betonmörtel oder Asphalt, um nicht zu kontrollierenden Phase werden.

Für eine effektive Leistung müssen mehrere Merkmale der Aggregate, von ihrer mechanischen und chemischen Eigenschaften bis hin zu ihrer Größenverteilung in ihrer Gesamtheit Mischung Design berücksichtigt werden. Darüber hinaus durchlaufen beide Betonmischungen sehr unterschiedliches Verhalten wenn mit den Materialien, die ähnlich wie eine Newtonsche Flüssigkeit gelegt und bei ihren gehärteten Konfiguration mit den Materialien, die ähnlich wie ein elastischer Festkörper. Zusätzlich bei Asphalt, das Serviceangebot für die Temperatur ist sehr wichtig, da die Eigenschaften von Asphalten temperaturabhängig sind innerhalb der üblichen Wartungsfreundlichkeit Temperaturbereich.

In diesem Labor untersuchen wir die grundlegenden Eigenschaften von Gesteinskörnungen, die benötigt werden, um erfolgreiche Betonrezepturen zu entwickeln. Die Eigenschaften benötigt für Asphalte sind sehr ähnlich, aber manchmal nutzen verschiedene Prüftechniken. Die primären Eigenschaften, denen wir betrachten sind die Größenverteilung, spezifisches Gewicht, Absorption, Feuchtigkeitsgehalt und Rohdichte, die beschrieben werden und in dieser Übung Labor gemessen. Andere wichtigen Eigenschaften, die nicht in diesem Modul behandelt werden sind die Form und die Kantigkeit der Partikel, Abrieb-und Auswirkungen, chemische Stabilität, sowie die Solidität und Vorhandensein von schädlichen Organics.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Konstruktiver Ingenieurbau. Gesteinskörnungen für Beton und asphaltierte mischt. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

Principles

Aggregate sind vor allem als Füllstoffe eingesetzt und sind relativ preiswert, ist es wichtig, dass sie so viel Volumen wie möglich, das Volumen der Paste zu minimieren belegen. Im Falle von Betonmischungen muss eine geeignete Größenverteilung in Reihenfolge für das Volumen von Paste minimiert werden erreicht werden. Eine gleichmäßige Verteilung (Partikel ähnlicher Größe) erfordert mehr Paste füllen die Hohlräume als ein richtig abgestuften (viele Größen-Teilchen) aggregieren. Eine richtig abgestufte Aggregat enthält Partikeln aller Größen, so dass sehr wenig Platz durch die Paste gefüllt werden muss. Darüber hinaus werden die Größenverteilung der Partikel haben einen großen Einfluss auf die Eigenschaften des Frischbetons, einschließlich seiner Fließfähigkeit oder die Fähigkeit, leicht in Formen und Finishability platziert werden oder eine flache Oberfläche mit guten zu erhalten Tragbarkeit Eigenschaften.

Durch jahrelange Praxiserfahrung und Laboruntersuchungen worden Gradationskurven als empfohlenen Bereiche für die Einstufung von grober und feiner Gesteinskörnungen entwickelt. In diesen Kurven bezieht sich die horizontale Achse auf die Partikelgröße, mit feinen Aggregate oder Sands wird auf der linken und groben Gesteinskörnungen (oder Felsen) wird auf der rechten Seite. Die vertikale Achse stellt die kumulierte Prozent der Partikel, die kleiner als die angegebene Größe. Aus praktischen Gründen werden die optimale Verteilungen als Bereiche angegeben. Beispielsweise müssen sehr feiner Sand höchstens 85 % der Teilchen mit einer Größe von Nr. 16 (1,118 mm) oder unter, während sehr grober Sand höchstens 55 % der Teilchen unter dieser Größe haben muss. Praktische aggregierte Mischungen haben also etwa 55 % bis 85 % der Teilchen, die das 1,18 mm Sieb.

Für beide Arten von Aggregaten zeichnen sich diese Bereiche durch Sieb Testausführung mit Siebe an bestimmten Standardgrößen und in absteigender Reihenfolge der Sieböffnungen um die Beträge der Aggregate von einer bestimmten Größe und ihre kumulative Verteilung bestimmen. Die kleinsten Sieb durch das Gesamtbetrag des aggregierten Pässe die Maximale Größe des Aggregates, während das Sieb genannt wird durch das 95 % der aggregierten Pässe die nominale maximale Size des Aggregats schenkt. Eine wichtige Beziehung, die innerhalb der Gradationskurven versteckt ist, dass die gesamte Oberfläche der Aggregate mit Wasser bestrichen werden, beim Mischen um ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit zu erhalten muss. Wenn es zu viele feine Partikel gibt, die Fläche wird hoch sein und eine Menge Wasser aufgebraucht Beschichtung der Partikel, wodurch eine steifere Betonmischung, die schwieriger zu platzieren.

Für feine Gesteinskörnungen wird oft eine Feinheit e-Modul (FM) berechnet. Der Feingehalt Modulus ist definiert als die Summe der Prozentsätze von Gewicht von Nr. 4 bis Nr. 100-Siebe, dividiert durch 100 einbehalten. Typische Werte für die Feinheit Modulbereich von etwa 2,3 bis 3.1, mit ehemaligen bestehend aus je feiner Partikel und Letzteres von gröberen Partikeln. Die FM kann mit der Anwendung stark variieren. Die FM möglicherweise z. B. so niedrig wie 1,8 für den Einsatz in Mauerwerk Mörtel, die enthalten keine groben Summe und die größere Finishability erfordern.

Betonrezepturen sind sehr anfällig für Inhalte zu Wasser, und da grobe und feine Gesteinskörnungen in der Regel im freien und Wind und Regen ausgesetzt gespeichert werden, es ist notwendig, Konto für sogar Spuren von Wasser in ihrer Gesamtheit. Vier Umweltbedingungen sind in der Regel anerkannt. Der Ofen trocken Zustand, tritt wie der Name schon sagt, ein, nachdem das Aggregat für eine ausreichend lange und hohe Temperaturen im Ofen platziert wurde, dass alles Wasser verdampft ist. Die an der Luft trocknen -Bedingung tritt auf, wenn einige, aber nicht alle die inneren Poren gefüllt sind. Die gesättigte Oberfläche trocken (SSD) Zustand entsteht, wenn die inneren Poren sind gesättigt, aber die Oberfläche trocken ist. Die SSD-Zustand ist der als Referenz für Mix-Gestaltung verwendet wird erreicht, indem die Aggregate in Wasser eintauchen, bis alle internen Poren gesättigt sind und dann trocknen die Oberfläche aller Teilchen. Dies lässt sich mit wenigen Handgriffen für die grobe Summe aber ist sehr schwierig, für feine Gesteinskörnungen zu tun, da es unmöglich ist, die Oberfläche aller die Sandpartikel trocken zu bekommen, ohne das Wasser aus den internen Poren. Alternativ kann die SSD für feine Summe gemessen werden mit dem Einbruch-Test, wie im Abschnitt Protokoll beschrieben. Hierzu ist eine konische Form gefüllt mit Sand oder Aggregat, und dann verpackt. Die Form ist umgedreht und entfernt. Wenn es etwas zusammensinkt, ist es in SSD-Zustand. Wenn der Schimmel seine Form hält, ist das Aggregat in feuchten oder nassen Zustand. Die feuchten oder nassen Zustand tritt ein, nachdem das Aggregat getaucht hat im Wasser für lange genug, dass alle internen Poren gesättigt sind, und die Oberfläche nass ist. In der Praxis die Aggregate in einem nassen (zuviel Wasser) oder werden in Bezug auf das Design SSD Zustand an der Luft trocknen (zu wenig Wasser). Also vor dem vermischen muss die Menge des Wassers angepasst werden.

Obwohl das Spektrum der Feuchtigkeitsgehalt von Ofen trocken zu nass ist klein (meist im Bereich von 4 % bis 6 %), die Höhe der Aggregate in einer typischen Betonmischung sind viel größer als die des Wassers, oft im Bereich von 25 bis 1. So haben sogar ein kleiner Unterschied in der prozentuale Wassergehalt der Aggregate eine enorme Wirkung auf das gesamte Wasser, die zu einem bestimmten Wasser-Zement-Verhältnis, die wichtigste Variable verwendet, um Stärke und Haltbarkeit von Betonmischungen Steuern hinzugefügt werden muss. Die Aufnahmekapazität eines Aggregats ist wie folgt definiert:

Equation 1(GL. 1)

Der Feuchtigkeitsgehalt einer Stichprobe von Gewicht W ist definiert als:

Equation 2(GL. 2)

Der Hauptteil spezifisches Gewicht ist definiert als der Quotient aus der Masse von einer Volumeneinheit des Aggregats, einschließlich des Wassers in den Hohlräumen der Masse ein gleiches Volumen an Gas-freie destilliertem Wasser bei der angegebenen Temperatur. Dies steht im Gegensatz zu der scheinbaren spezifisches Gewicht, die eine ähnliche Definition, aber schließt nicht das Volumen des Wassers in den Hohlräumen. Der Hauptteil spezifisches Gewicht ist ein wichtiges Aggregat Merkmal weil Mixe sind oft durch Volumen oder Gewicht der Bestandteile festgelegt, und daher es wichtig ist, aus einer Reihe von Maßnahmen zur anderen gehen zu können. Werte des spezifischen Gewichts werden verwiesen, als entweder die Backofen-trockene oder den gesättigten Zustand der Oberfläche trocken. Im ersteren Fall ist der Hauptteil spezifisches Gewicht die Backofen-trockene Masse geteilt durch die Masse mit einem Volumen von Wasser entspricht dem Gesamtvolumen der SSD. Im letzteren Fall ist SSD Hauptteil spezifisches Gewicht die gesättigten Oberfläche trocken Masse geteilt durch die Masse mit einem Volumen von Wasser entspricht dem Gesamtvolumen der SSD. Die meisten Aggregate haben ein Großteil spezifisches Gewicht SSD zwischen 2.3 und 3.0.

Andere wesentliche Merkmale, die die Wahl der aggregierten Quellen beeinflussen sind chemische Inertheit und Verschleißfestigkeit. Chemische Inertheit empfiehlt sich zur Vermeidung von Problemen wie z. B. Sulfat Angriff und Alkali-Silikat Reaktionen, die zu erheblichen Verlusten in der Vergangenheit geführt haben, sind Probleme, die Oberfläche viele Jahre, nachdem der Beton gegossen wurde. Verschleißfestigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit der aggregierten Teilchen, die Verschlechterung von Fußgänger- und Fahrzeugverkehr ohne übermäßigen Verschleiß oder Spurrinnen zu widerstehen. Tests für diese Merkmale sind nicht Bestandteil dieses Labor und werden nicht diskutiert werden.

Procedure

Feuchtigkeitsgehalt und spezifisches Gewicht (für feine Summe)

  1. Ca. 1 kg lufttrockenes feine Summe (Sand) erhalten und in einen flachen Metall Topf legen. Der Sand sollte in einem Ofen bei Temperaturen oberhalb von 220 ° C für mindestens 24 Stunden, um alle Wasser verdunsten getrocknet worden sind.
  2. Bringen Sie die feine Summe auf den SSD-Zustand durch ein paar Tropfen Wasser auf die lufttrockenen Sand bestreuen und gründlich mischen.
  3. Halten Sie eine konische Form fest auf der flachen Metall Pfanne mit großem Durchmesser nach unten.
  4. Setzen Sie einen Teil des Sandes locker in die Form füllen Sie es bis zu dem Punkt der Überlauf, dann Heap zusätzliche Sand über dem oberen Rand der Form auf.
  5. Verstopfen Sie leicht den Sand in die Form mit 25 leichte Tropfen der stopfpickel Stange. Beginnen Sie jeden Tropfen ca. 0,2 Zoll über der Spitze des Sandes. Lassen Sie die Rute frei auf jeden Tropfen fallen. Passen Sie die Starthöhe, die neue DGM-Höhe nach jedem Tropfen und verteilen Sie die Tropfen gleichmäßig auf der Oberfläche.
  6. Sauberen verlieren Sie Sand aus um die Basis zu und entfernen Sie den Schimmel durch vertikal anheben. Wenn der Sand etwas zusammensinkt, bedeutet dies, dass es einen gesättigten Zustand der Oberfläche trocken erreicht hat. Wenn der Kegel seine Form behält, der Sand ist noch im nassen Zustand und der Prozess muss wiederholt werden mit weniger Wasser. Dies ist ein Versuch-und-Irrtum-Verfahren.
  7. Ca. 400 g der SSD Aggregat zu nehmen. Rekord genaue Gewicht SSD Probe (D).
  8. Füllen Sie eine Flasche mit 500 mL Wasser und nehmen Sie das Gewicht des Wassers und der Kolben in Gramm (B). Die Wassertemperatur sollte ca. 73 ± 3oF (23 ± 1,5oC).
  9. Leeren Sie das Wasser aus der Flasche und fügen Sie die gesamte SSD Sand-Probe in den Kolben. Füllen Sie die Flasche mit Wasser auf ca. 1/2 Zoll über das Aggregat. Gelten Sie Vakuum und sanften Maßnahmen in ihrer Gesamtheit eingeschlossene Luft zu beseitigen. Diese Aktion dauert mindestens 5 Minuten.
  10. Füllen Sie die Flasche mit Wasser bis bis 500 mL-Markierung. Notieren Sie das Gesamtgewicht (in Gramm) aus der Flasche plus Wasser plus das Aggregat (C).
  11. Berechnen Sie die Bulk-spezifisches Gewicht (SSD) basierend auf die Gewichte B, C, D, und vergleichen Sie den berechneten Wert mit dem typischen Wert um sicherzustellen, dass die Daten korrekt sind.
  12. Gießen Sie der gesamte Inhalt der Flasche in einen Topf und legen Sie es im Ofen. Zusätzliche Leitungswasser kann nach Bedarf, um das Aggregat aus der Flasche Waschen verwendet werden. Nach 24 Stunden zurück und messen das Gewicht der Backofen-trockenen Gesteinskörnung (A).

Siebanalyse (für feine Summe)

  1. Erhalten Sie das richtige Gewicht der trockenen Aggregat. Verwenden Sie für feine Summe etwa 400 Gramm.
  2. 8" Durchmesser Größe Siebe in der folgenden Reihenfolge montieren: #4, #8, #16, #30, #50, #100, schwenken.
  3. Legen Sie die Aggregate im oberen Teil der Siebstapel und mit dem Deckel. Richtig sichern Sie die Siebe in den mechanischen Shaker zu und aktivieren Sie den Shaker für fünf Minuten.
  4. Wiegen Sie die Materialien, die auf jedem der Siebe, einschließlich das Gewicht auf die Pfanne geben und auf dem Datenblatt beibehalten aufbewahrt werden. Wenn die Summe dieser Gewichte nicht innerhalb von 0,1 % mal die Anzahl der Siebe verwendet (0,6 %) von der Einwaage der Probe ist, sollte der Vorgang wiederholt werden. Andernfalls verwenden Sie die Summe des Gewichts beibehalten in der Pfanne zur Berechnung des Anteils auf jedes Sieb zurückgehalten.
  5. Berechnen Sie den kumulativen Prozentsatz auf beibehalten und den Prozentsatz jedes Sieb passieren. Plotten Sie die Gradationskurven für die feine Aggregate aus dem Experiment auf die Abstufung Chart, wie unten im Beispiel-Diagramm unten gezeigt.
  6. Der Feingehalt-Modul für die feine Summe zu berechnen.

Beton und Asphalt sind bei weitem die häufigste heute verwendeten Baumaterialien. Aggregate bilden eine sehr beträchtliche Menge dieser Materialien. Grober und feine Gesteinskörnungen sind gemischt mit konkreten Paste oder Asphalt-Binder, Bereitstellung von Flächen für das Material zu binden. Messung und Steuerung der Teilchengröße von diese billige Füllstoffe kann Aggregate, so viel Volumen wie möglich zu besetzen.

Da Aggregate im freien in der Regel gespeichert werden, muss die Art und Weise, Aggregate mit Wasser in Berührung Verhalten sowie getestet werden. Aggregate sollte auch starre, haltbar, stark und chemisch träge in Bezug auf Beton oder Asphalt, die sie verwendet werden.

In diesem Video untersuchen wir die grundlegenden Eigenschaften von Gesteinskörnungen, die benötigt werden, um erfolgreiche Betonrezepturen zu entwickeln. Die primären Eigenschaften, denen wir betrachten sind Größe Verteilung oder Abstufung, spezifisches Gewicht und Feuchtigkeit Inhalt und Absorption Kapazität.

Aggregate gelten als grob-, wenn sie größer als ca. 4,75 Millimeter sind, und wenn sie kleinere Partikel sind. Sie dienen hauptsächlich als Füllstoffe in Beton und sind relativ preiswert, ist es wichtig, dass sie so viel Volumen wie möglich zu besetzen.

Wenn eine richtig abgestufte Aggregat zu einem Vergleich, die gleichmäßigen Verteilung hat, braucht man weniger einfügen um die Lücken zu füllen. Wenn es zu viele feine Partikel gibt, jedoch muss die vergrößerte Oberfläche, die Ergebnisse in eine konkrete Mischung beschichtet werden, die zu steif ist.

Sieb-Tests werden durchgeführt, um die Mengen und Verteilung der Teilchen bestimmen. Die kleinste Zahl Sieb, dass all das Aggregat passieren kann ist die maximale Größe, während 95 % der Nenngröße Sieb passieren kann. Die Summe der kumulierten Gewichtsanteile für die sechs Standardsieb Größen, dividiert durch 100, ist der Feinheit Modulus, wer kleinere Werte zeigen feinere Zuschlagstoffe und größere Werte bedeuten gröbere Aggregaten.

Neben der Größe muss der Wasser-Zustand des Aggregats bekannt sein. Da Aggregat so viel von der Mischung ausmacht, hat eine kleine Änderung im Feuchtigkeitsgehalt einen enormen Einfluss auf die Wasser-Zement-Verhältnis. Ofen trocken, enthält kein Wasser und gesättigte Oberfläche trocken, wenn die Oberfläche trocken ist, aber die Poren sind gesättigt, sind die Bedingungen untersucht. Die gesättigte Oberfläche trocken oder SSD Zustand wird ausgegangen, wenn Mischungen zu entwerfen. In der Praxis muss in der Regel Wasser hinzugefügt oder entfernt von Aggregaten, die SSD-Zustand vor dem Mischen zu erreichen.

Der Einbruch-Test wird verwendet, um die SSD-Bedingung zu testen. In diesem Test ist eine konische Form verpackt mit Aggregat und umgekehrt; Wenn das Material leicht bei der Schimmel entfernt ist Einbrüche, ist es in SSD-Zustand. Wenn die Form seine Form beibehält, ist es in den feuchten oder nassen Zustand.

Messungen der Gewichte der Probe, die Ofen trocknen und SSD kann verwendet werden, um die Aufnahmekapazität und der Feuchtigkeitsgehalt sowie das spezifische Gewicht in Bezug auf Ofen trocken und SSD Proben zu berechnen.

Im nächsten Abschnitt werden wir messen Feuchtigkeitsgehalt, spezifisches Gewicht, und Siebanalyse für eine feine Sammelprobe durchführen.

Bereiten Sie etwa zwei Kilogramm eine feine Gesteinskörnung wie Sand, am Tag vor der Prüfung durch Trocknen im Backofen. Lassen Sie das Aggregat im Ofen für mindestens 24 Stunden mit über 220 Grad Fahrenheit, eingestellte Temperatur damit das gesamte Wasser verdunstet. Hinzufügen einer abgeflachten Metall Pfanne etwa ein Kilogramm des Aggregats Ofen getrocknet.

Die SSD ist Zustand ein Trial-and-Error-Verfahren. Zunächst das Aggregat ein paar Tropfen Wasser hinzufügen, und dann gründlich mischen. Testen Sie jetzt die Mischung durch einen Einbruch Test. Zur Durchführung des Tests festhalten Sie einen Rückgang-Kegel auf der flachen Metall Pfanne mit großem Durchmesser nach unten. Füllen Sie Lose die Form zu, bis das Aggregat übertrieben gehäuften ist, und dann verstopfen Sie leicht das Aggregat in die Form mit 25 leichte Tropfen der stopfpickel Stange. Starten Sie jeden Tropfen etwa ein Viertel Zoll über der Oberfläche und der Stange frei fallen jedes Mal. Versuchen Sie stopfen sind, die Tropfen gleichmäßig über die Fläche zu verteilen.

Nun entfernen Sie alle losen Aggregat um die Basis und dann heben Sie vorsichtig die Form vertikal. Wenn das Aggregat etwas zusammensinkt, bedeutet dies, daß es einen SSD-Zustand erreicht hat. Jedoch wenn der Kegel seine Form beibehält, das Aggregat ist immer noch zu trocken, und wenn es zusammenbricht, das Aggregat ist zu nass.

Stellen Sie die Mischung durch mehr Backofen-trockenen Aggregat oder Wasser nach Bedarf hinzufügen und gründlich mischen. Weiter anpassen und testen, bis SSD Bedingungen erreicht wurden. Nun, nehmen Sie etwa 400 Gramm der SSD Aggregat und nehmen Sie das genaue Gewicht wie D.

Als nächstes füllen Sie eine Flasche mit 500 Milliliter Wasser und nehmen Sie das Gesamtgewicht des Wassers und der Kolben als B. Gießen das Wasser auf und füllen Sie die nun leere Flasche mit der SSD-Probe, die Sie gerade gewogen. Der Kolben fügen Sie etwas zusätzliches Wasser bis das Niveau etwa einen halben Zoll über dem Aggregat ist hinzu.

Jetzt wenden Sie Vakuum und eine rollende Aktion zur Probe für mindestens fünf Minuten, die im Aggregat eingeschlossene Luft zu entfernen an. Nachdem die Probe entgast, entfernen Sie das Vakuum und füllen Sie die Flasche mit Wasser bis zur Markierung 500 Milliliter. Das Gesamtgewicht der Küvette, Wasser und Aggregat als C. aufnehmen Schließlich Gießen Sie den gesamten Inhalt der Flasche in einen Topf und bei Bedarf verwenden Sie zusätzliche Leitungswasser, um all das Aggregat aus der Flasche waschen.

Stellen Sie die Pfanne in den Ofen und mit über 220 Grad Fahrenheit eingestellte Temperatur für mindestens 24 Stunden trocknen lassen. Wenn das Aggregat trocken ist, nehmen Sie das Endgewicht als A. auf Sie haben nun vier Gewichtsmessungen, die Sie verwenden können, um die scheinbare Dichte, Masse spezifisches Gewicht und Absorption des Aggregats zu berechnen.

Für diesen Test verwenden wir eine Reihe von acht-Zoll-Durchmesser, standard Siebe. Montieren Sie Sieb Zahlen 4, 8, 16, 30, 50 und 100 in eine geordnete Stapel mit der Nummer 4 Sieb an der Spitze, so dass die saubere Öffnung in nachfolgenden Stufen nach unten bewegen reduziert wird. Befestigen Sie die geleerte Pfanne an der Unterseite des Stapels.

Ca. 400 Gramm feinen, trockenen Aggregat abwiegen. Nach der Aufnahme des Endgewicht, das Aggregat in das obere Sieb Gießen und den Stapel mit dem Deckel abdecken. Wenn der Deckel vorhanden ist, sichern Sie die Siebe in einem mechanischen Shaker und schütteln Sie die Assembly für fünf Minuten. Jetzt nehmen Sie den Papierstapel und trennen Sie vorsichtig die Siebe. Separat weigh und nimmt das Aggregat auf jedem der Siebe und in der Pfanne beibehalten.

Bestätigen Sie, dass das Gesamtgewicht des Aggregats anders als die Einwaage der Probe weniger als 0,6 Prozent ist. Ist dies nicht der Fall, wiederholen Sie den Vorgang. Die kumulativen Gewicht in höheren Siebe das Gewicht jedes Sieb hinzufügen berechnet die kumulierten Gewicht auf jeder Ebene beibehalten. Anschließend gibt teilt diese Ergebnisse durch das Gesamtgewicht uns die kumulative Prozentsätze auf jeder Ebene beibehalten.

Schließlich ist das Feingehalt-Modul die Summe der kumulierten Prozentsätze für die sechs Standardsieb Größen, dividiert durch 100. Der Feingehalt Modul für diesen Test ist 3.02, eine relativ grobe Summe anzeigt. Die kumulierte Prozent passieren jedes Sieb finden Sie durch Subtraktion der Prozent aus 100 Prozent beibehalten. Das Sieb Größe öffnen kann dann gegen die kumulierte Prozent passieren jedes Sieb, wodurch die Gradationskurve für das Aggregat geplottet werden.

Nun, da Sie die Bedeutung der Aggregat verwendet in der Herstellung von Beton zu schätzen wissen, mal sehen, wie es in der Welt um uns herum verwendet wird.

Hochhäuser sind nicht das erste, was in den Sinn, wenn Sie denken, der Konstruktionen aus Beton kommt. Aber anwendungsspezifische Betonmischungen helfen der westlichen Hemisphäre höchste freistehende Bauwerk, der CN Tower in Toronto, Kanada, steigen auf über 553 Meter.

Beton wird häufig für Dammbau verwendet. Der weltweit höchste Staumauer ist die Grande Dixence in der Schweiz. Der Damm ist 285 Meter hoch und endete im Jahre 1961 nach acht Jahren Bauzeit und 6 Millionen Kubikmeter Beton. Tests wie in diesem Video gezeigten sind notwendig für die Kohärenz zwischen den einzelnen Chargen.

Sie habe nur Jupiters Einführung in Gesteinskörnungen für Beton und asphaltierte Mischungen beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen die Bedeutung der Wasseruntersuchung Absorption Einbruch und Größenverteilung der Aggregate.

Danke fürs Zuschauen!

Results

Tabelle 1: Feine aggregierte Feuchtigkeit Testdaten

Ofen Trockengewicht (A) 486,0 g
Gewicht der Flasche + Wasser (B) 617,4 g
Gewicht der Flasche + Wasser + Probe (C) 926,8 g
SSD-Gewicht in Luft (D) 502,3 g

Aus den oben genannten Daten (Tabelle 1) werden die spezifischen Gewichts Werte und Absorption wie folgt (Tabelle 2) berechnet:
Scheinbare Dichte (trocken) = A / (B + A-C)
Bulk-spezifisches Gewicht (trocken) = A / (B + D-C)
Bulk-spezifisches Gewicht (SSD) = D / (B + D-C)
Resorption = ((D-A) / A) x 100 %

Tabelle 2: Zusammenfassung der Testergebnisse Feuchtigkeit

Scheinbare Dichte (trocken) 2.75
Bulk-spezifisches Gewicht (trocken) 2.52
Bulk spezifisches Gewicht (SSD) 2.60
-Absorption % 3,35 %

Tabelle 3 zeigt die Berechnung des Elastizitätsmoduls Feinheit. Eine Interpretation des Elastizitätsmoduls Feinheit könnte sein, dass es (gewichtete) Durchschnitt Sieb der Gruppe, auf denen das Material aufbewahrt wird, Nr. 100, der erste, Nr. 50 der zweiten, usw. darstellt. So würde Sieb Nr. 30 (das dritte Sieb) für Sand mit einem FM 3,00, durchschnittliche Sieb groß sein, auf denen das Aggregat erhalten bleibt. In unserem Fall deutet auf eine Feinheit Elastizitätsmodul von 2,92 gibt es viele feine Partikel in unserer Sammelprobe, da ein hoher Feinheit-Modul zeigt, dass viele Partikel in die kleineren Siebe gefangen waren.

Tabelle 3: Beispielrechnung bei der Bestimmung der Feinheit Modulus

Sieb Nr. WT beibehalten Kumulative WT beibehalten Kumulierte % beibehalten
4 30 30 12.2
8 40 70 28.5
16 30 100 40,7
30 35 135 54,9
50 45 180 73,2
100 50 230 93,5
200 6 236 95.9*
Pan 10 246 100

Feinheit Modulus of Sand = kumulierte % beibehalten/100
= (12.2+28.5+40.7+54.9+73.2+93.5)/100 = 3.02
* #200 Sieb sollten nicht aufgenommen werden, bei der Berechnung der FM.

Applications and Summary

Drei wichtige Merkmale der Aggregate verwendet in Betonmischungen wurden in dieser Übung Labor untersucht. Die erste ist die Feuchtigkeit-Inhalt und Absorption Kapazität. Diese Mengen sind erforderlich, um richtig zu bestimmen, die Menge des Wassers, eine Betonmischung hinzugefügt werden soll. Das zweite Merkmal ist das spezifische Gewicht. Dieser Wert wird benötigt, weil es manchmal notwendig, um aus Volumen, Gewichte und umgekehrt in Batchverarbeitung Betonmischungen gehen. Das dritte Merkmal ist die Größenverteilung oder Abstufung. Eine geeignete Abstufung eines Aggregats in einem Portlandzement Betonmischung ist wünschenswert, um die Verarbeitbarkeit der Betonmischung und Wirtschaft bei der Verwendung von Zement zu sichern. Beeinflussen Sie für Asphalt, Beton, geeignete Abstufung wird nicht nur Einfluss auf die Verarbeitbarkeit der Mischung und der Wirtschaft bei der Verwendung von Asphalt, sondern auch deutlich, die Stärke und andere integrale Eigenschaften.

Bei der Gestaltung von Beton und asphaltierte mischt ist es immer wünschenswert, die Verwendung von feinen und groben Gesteinskörnungen zu maximieren, sind die wenigsten teure Komponente diese Mischungen. Betonmischungen werden in vielen Bauprojekten, von Brücken, Kraftwerke und Industrieanlagen verwendet. Angemessene Verwendung der Abstufung, Feuchtigkeitsgehalt und der Feinheit Modul führt zu langlebigen und effizienten Infrastruktur-Projekte.

Feuchtigkeitsgehalt und spezifisches Gewicht (für feine Summe)

  1. Ca. 1 kg lufttrockenes feine Summe (Sand) erhalten und in einen flachen Metall Topf legen. Der Sand sollte in einem Ofen bei Temperaturen oberhalb von 220 ° C für mindestens 24 Stunden, um alle Wasser verdunsten getrocknet worden sind.
  2. Bringen Sie die feine Summe auf den SSD-Zustand durch ein paar Tropfen Wasser auf die lufttrockenen Sand bestreuen und gründlich mischen.
  3. Halten Sie eine konische Form fest auf der flachen Metall Pfanne mit großem Durchmesser nach unten.
  4. Setzen Sie einen Teil des Sandes locker in die Form füllen Sie es bis zu dem Punkt der Überlauf, dann Heap zusätzliche Sand über dem oberen Rand der Form auf.
  5. Verstopfen Sie leicht den Sand in die Form mit 25 leichte Tropfen der stopfpickel Stange. Beginnen Sie jeden Tropfen ca. 0,2 Zoll über der Spitze des Sandes. Lassen Sie die Rute frei auf jeden Tropfen fallen. Passen Sie die Starthöhe, die neue DGM-Höhe nach jedem Tropfen und verteilen Sie die Tropfen gleichmäßig auf der Oberfläche.
  6. Sauberen verlieren Sie Sand aus um die Basis zu und entfernen Sie den Schimmel durch vertikal anheben. Wenn der Sand etwas zusammensinkt, bedeutet dies, dass es einen gesättigten Zustand der Oberfläche trocken erreicht hat. Wenn der Kegel seine Form behält, der Sand ist noch im nassen Zustand und der Prozess muss wiederholt werden mit weniger Wasser. Dies ist ein Versuch-und-Irrtum-Verfahren.
  7. Ca. 400 g der SSD Aggregat zu nehmen. Rekord genaue Gewicht SSD Probe (D).
  8. Füllen Sie eine Flasche mit 500 mL Wasser und nehmen Sie das Gewicht des Wassers und der Kolben in Gramm (B). Die Wassertemperatur sollte ca. 73 ± 3oF (23 ± 1,5oC).
  9. Leeren Sie das Wasser aus der Flasche und fügen Sie die gesamte SSD Sand-Probe in den Kolben. Füllen Sie die Flasche mit Wasser auf ca. 1/2 Zoll über das Aggregat. Gelten Sie Vakuum und sanften Maßnahmen in ihrer Gesamtheit eingeschlossene Luft zu beseitigen. Diese Aktion dauert mindestens 5 Minuten.
  10. Füllen Sie die Flasche mit Wasser bis bis 500 mL-Markierung. Notieren Sie das Gesamtgewicht (in Gramm) aus der Flasche plus Wasser plus das Aggregat (C).
  11. Berechnen Sie die Bulk-spezifisches Gewicht (SSD) basierend auf die Gewichte B, C, D, und vergleichen Sie den berechneten Wert mit dem typischen Wert um sicherzustellen, dass die Daten korrekt sind.
  12. Gießen Sie der gesamte Inhalt der Flasche in einen Topf und legen Sie es im Ofen. Zusätzliche Leitungswasser kann nach Bedarf, um das Aggregat aus der Flasche Waschen verwendet werden. Nach 24 Stunden zurück und messen das Gewicht der Backofen-trockenen Gesteinskörnung (A).

Siebanalyse (für feine Summe)

  1. Erhalten Sie das richtige Gewicht der trockenen Aggregat. Verwenden Sie für feine Summe etwa 400 Gramm.
  2. 8" Durchmesser Größe Siebe in der folgenden Reihenfolge montieren: #4, #8, #16, #30, #50, #100, schwenken.
  3. Legen Sie die Aggregate im oberen Teil der Siebstapel und mit dem Deckel. Richtig sichern Sie die Siebe in den mechanischen Shaker zu und aktivieren Sie den Shaker für fünf Minuten.
  4. Wiegen Sie die Materialien, die auf jedem der Siebe, einschließlich das Gewicht auf die Pfanne geben und auf dem Datenblatt beibehalten aufbewahrt werden. Wenn die Summe dieser Gewichte nicht innerhalb von 0,1 % mal die Anzahl der Siebe verwendet (0,6 %) von der Einwaage der Probe ist, sollte der Vorgang wiederholt werden. Andernfalls verwenden Sie die Summe des Gewichts beibehalten in der Pfanne zur Berechnung des Anteils auf jedes Sieb zurückgehalten.
  5. Berechnen Sie den kumulativen Prozentsatz auf beibehalten und den Prozentsatz jedes Sieb passieren. Plotten Sie die Gradationskurven für die feine Aggregate aus dem Experiment auf die Abstufung Chart, wie unten im Beispiel-Diagramm unten gezeigt.
  6. Der Feingehalt-Modul für die feine Summe zu berechnen.

Beton und Asphalt sind bei weitem die häufigste heute verwendeten Baumaterialien. Aggregate bilden eine sehr beträchtliche Menge dieser Materialien. Grober und feine Gesteinskörnungen sind gemischt mit konkreten Paste oder Asphalt-Binder, Bereitstellung von Flächen für das Material zu binden. Messung und Steuerung der Teilchengröße von diese billige Füllstoffe kann Aggregate, so viel Volumen wie möglich zu besetzen.

Da Aggregate im freien in der Regel gespeichert werden, muss die Art und Weise, Aggregate mit Wasser in Berührung Verhalten sowie getestet werden. Aggregate sollte auch starre, haltbar, stark und chemisch träge in Bezug auf Beton oder Asphalt, die sie verwendet werden.

In diesem Video untersuchen wir die grundlegenden Eigenschaften von Gesteinskörnungen, die benötigt werden, um erfolgreiche Betonrezepturen zu entwickeln. Die primären Eigenschaften, denen wir betrachten sind Größe Verteilung oder Abstufung, spezifisches Gewicht und Feuchtigkeit Inhalt und Absorption Kapazität.

Aggregate gelten als grob-, wenn sie größer als ca. 4,75 Millimeter sind, und wenn sie kleinere Partikel sind. Sie dienen hauptsächlich als Füllstoffe in Beton und sind relativ preiswert, ist es wichtig, dass sie so viel Volumen wie möglich zu besetzen.

Wenn eine richtig abgestufte Aggregat zu einem Vergleich, die gleichmäßigen Verteilung hat, braucht man weniger einfügen um die Lücken zu füllen. Wenn es zu viele feine Partikel gibt, jedoch muss die vergrößerte Oberfläche, die Ergebnisse in eine konkrete Mischung beschichtet werden, die zu steif ist.

Sieb-Tests werden durchgeführt, um die Mengen und Verteilung der Teilchen bestimmen. Die kleinste Zahl Sieb, dass all das Aggregat passieren kann ist die maximale Größe, während 95 % der Nenngröße Sieb passieren kann. Die Summe der kumulierten Gewichtsanteile für die sechs Standardsieb Größen, dividiert durch 100, ist der Feinheit Modulus, wer kleinere Werte zeigen feinere Zuschlagstoffe und größere Werte bedeuten gröbere Aggregaten.

Neben der Größe muss der Wasser-Zustand des Aggregats bekannt sein. Da Aggregat so viel von der Mischung ausmacht, hat eine kleine Änderung im Feuchtigkeitsgehalt einen enormen Einfluss auf die Wasser-Zement-Verhältnis. Ofen trocken, enthält kein Wasser und gesättigte Oberfläche trocken, wenn die Oberfläche trocken ist, aber die Poren sind gesättigt, sind die Bedingungen untersucht. Die gesättigte Oberfläche trocken oder SSD Zustand wird ausgegangen, wenn Mischungen zu entwerfen. In der Praxis muss in der Regel Wasser hinzugefügt oder entfernt von Aggregaten, die SSD-Zustand vor dem Mischen zu erreichen.

Der Einbruch-Test wird verwendet, um die SSD-Bedingung zu testen. In diesem Test ist eine konische Form verpackt mit Aggregat und umgekehrt; Wenn das Material leicht bei der Schimmel entfernt ist Einbrüche, ist es in SSD-Zustand. Wenn die Form seine Form beibehält, ist es in den feuchten oder nassen Zustand.

Messungen der Gewichte der Probe, die Ofen trocknen und SSD kann verwendet werden, um die Aufnahmekapazität und der Feuchtigkeitsgehalt sowie das spezifische Gewicht in Bezug auf Ofen trocken und SSD Proben zu berechnen.

Im nächsten Abschnitt werden wir messen Feuchtigkeitsgehalt, spezifisches Gewicht, und Siebanalyse für eine feine Sammelprobe durchführen.

Bereiten Sie etwa zwei Kilogramm eine feine Gesteinskörnung wie Sand, am Tag vor der Prüfung durch Trocknen im Backofen. Lassen Sie das Aggregat im Ofen für mindestens 24 Stunden mit über 220 Grad Fahrenheit, eingestellte Temperatur damit das gesamte Wasser verdunstet. Hinzufügen einer abgeflachten Metall Pfanne etwa ein Kilogramm des Aggregats Ofen getrocknet.

Die SSD ist Zustand ein Trial-and-Error-Verfahren. Zunächst das Aggregat ein paar Tropfen Wasser hinzufügen, und dann gründlich mischen. Testen Sie jetzt die Mischung durch einen Einbruch Test. Zur Durchführung des Tests festhalten Sie einen Rückgang-Kegel auf der flachen Metall Pfanne mit großem Durchmesser nach unten. Füllen Sie Lose die Form zu, bis das Aggregat übertrieben gehäuften ist, und dann verstopfen Sie leicht das Aggregat in die Form mit 25 leichte Tropfen der stopfpickel Stange. Starten Sie jeden Tropfen etwa ein Viertel Zoll über der Oberfläche und der Stange frei fallen jedes Mal. Versuchen Sie stopfen sind, die Tropfen gleichmäßig über die Fläche zu verteilen.

Nun entfernen Sie alle losen Aggregat um die Basis und dann heben Sie vorsichtig die Form vertikal. Wenn das Aggregat etwas zusammensinkt, bedeutet dies, daß es einen SSD-Zustand erreicht hat. Jedoch wenn der Kegel seine Form beibehält, das Aggregat ist immer noch zu trocken, und wenn es zusammenbricht, das Aggregat ist zu nass.

Stellen Sie die Mischung durch mehr Backofen-trockenen Aggregat oder Wasser nach Bedarf hinzufügen und gründlich mischen. Weiter anpassen und testen, bis SSD Bedingungen erreicht wurden. Nun, nehmen Sie etwa 400 Gramm der SSD Aggregat und nehmen Sie das genaue Gewicht wie D.

Als nächstes füllen Sie eine Flasche mit 500 Milliliter Wasser und nehmen Sie das Gesamtgewicht des Wassers und der Kolben als B. Gießen das Wasser auf und füllen Sie die nun leere Flasche mit der SSD-Probe, die Sie gerade gewogen. Der Kolben fügen Sie etwas zusätzliches Wasser bis das Niveau etwa einen halben Zoll über dem Aggregat ist hinzu.

Jetzt wenden Sie Vakuum und eine rollende Aktion zur Probe für mindestens fünf Minuten, die im Aggregat eingeschlossene Luft zu entfernen an. Nachdem die Probe entgast, entfernen Sie das Vakuum und füllen Sie die Flasche mit Wasser bis zur Markierung 500 Milliliter. Das Gesamtgewicht der Küvette, Wasser und Aggregat als C. aufnehmen Schließlich Gießen Sie den gesamten Inhalt der Flasche in einen Topf und bei Bedarf verwenden Sie zusätzliche Leitungswasser, um all das Aggregat aus der Flasche waschen.

Stellen Sie die Pfanne in den Ofen und mit über 220 Grad Fahrenheit eingestellte Temperatur für mindestens 24 Stunden trocknen lassen. Wenn das Aggregat trocken ist, nehmen Sie das Endgewicht als A. auf Sie haben nun vier Gewichtsmessungen, die Sie verwenden können, um die scheinbare Dichte, Masse spezifisches Gewicht und Absorption des Aggregats zu berechnen.

Für diesen Test verwenden wir eine Reihe von acht-Zoll-Durchmesser, standard Siebe. Montieren Sie Sieb Zahlen 4, 8, 16, 30, 50 und 100 in eine geordnete Stapel mit der Nummer 4 Sieb an der Spitze, so dass die saubere Öffnung in nachfolgenden Stufen nach unten bewegen reduziert wird. Befestigen Sie die geleerte Pfanne an der Unterseite des Stapels.

Ca. 400 Gramm feinen, trockenen Aggregat abwiegen. Nach der Aufnahme des Endgewicht, das Aggregat in das obere Sieb Gießen und den Stapel mit dem Deckel abdecken. Wenn der Deckel vorhanden ist, sichern Sie die Siebe in einem mechanischen Shaker und schütteln Sie die Assembly für fünf Minuten. Jetzt nehmen Sie den Papierstapel und trennen Sie vorsichtig die Siebe. Separat weigh und nimmt das Aggregat auf jedem der Siebe und in der Pfanne beibehalten.

Bestätigen Sie, dass das Gesamtgewicht des Aggregats anders als die Einwaage der Probe weniger als 0,6 Prozent ist. Ist dies nicht der Fall, wiederholen Sie den Vorgang. Die kumulativen Gewicht in höheren Siebe das Gewicht jedes Sieb hinzufügen berechnet die kumulierten Gewicht auf jeder Ebene beibehalten. Anschließend gibt teilt diese Ergebnisse durch das Gesamtgewicht uns die kumulative Prozentsätze auf jeder Ebene beibehalten.

Schließlich ist das Feingehalt-Modul die Summe der kumulierten Prozentsätze für die sechs Standardsieb Größen, dividiert durch 100. Der Feingehalt Modul für diesen Test ist 3.02, eine relativ grobe Summe anzeigt. Die kumulierte Prozent passieren jedes Sieb finden Sie durch Subtraktion der Prozent aus 100 Prozent beibehalten. Das Sieb Größe öffnen kann dann gegen die kumulierte Prozent passieren jedes Sieb, wodurch die Gradationskurve für das Aggregat geplottet werden.

Nun, da Sie die Bedeutung der Aggregat verwendet in der Herstellung von Beton zu schätzen wissen, mal sehen, wie es in der Welt um uns herum verwendet wird.

Hochhäuser sind nicht das erste, was in den Sinn, wenn Sie denken, der Konstruktionen aus Beton kommt. Aber anwendungsspezifische Betonmischungen helfen der westlichen Hemisphäre höchste freistehende Bauwerk, der CN Tower in Toronto, Kanada, steigen auf über 553 Meter.

Beton wird häufig für Dammbau verwendet. Der weltweit höchste Staumauer ist die Grande Dixence in der Schweiz. Der Damm ist 285 Meter hoch und endete im Jahre 1961 nach acht Jahren Bauzeit und 6 Millionen Kubikmeter Beton. Tests wie in diesem Video gezeigten sind notwendig für die Kohärenz zwischen den einzelnen Chargen.

Sie habe nur Jupiters Einführung in Gesteinskörnungen für Beton und asphaltierte Mischungen beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen die Bedeutung der Wasseruntersuchung Absorption Einbruch und Größenverteilung der Aggregate.

Danke fürs Zuschauen!

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