CC BY
10
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 197 1975
ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО УПЛОТНЕНИЯ ТОНКОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ВЛАЖНОСТИ
В. А, ТРОФИМОВ, В. М. ВИТЮГИН
(Представлена научным семинаром кафедры общей химической технологии)
■В последнее время вибрационная обработка материалов нее шире применяется в различных отраслях промышленности. Метод низкочастотной вибрационной обработки материалов дает высокую эффективность, позволяя получить максимальную плотность укладки, близкую к теоретической, рассчитанной по гранулометрическому составу материалов. Вопросы уплотнения грунтов при различной их влажности детально -рассмотрены Лебедевым А. Ф. ![1], но в этой работе характер уплотнения материалов более близок к процессам прессования, нежели к процессам, которые происходят при вибрационном уплотнении.
Настоящие исследования имели целью выяснить зависимость вибрационного уплотнения от рода материала и его гранулометрического состава при различных влажностях. Для исследования были взяты ташлинский кварцевый песок -и маршалит Болотовского месторождения. Гранулометрический состав материалов представлен в табл. 1.
Виброуплотпеппе производилось на лабораторном электровибрационном стенде.
Материалы уплотнялись в цилиндрическом (стакане площадью 6,41 см2, имеющем вертикальную градуировку в мм. Частота и амплитуда вибраций замерялись вибрографом ВР-1, время работы — секундомером. На данном этапе работы виброуплотнение производилось с частотой 100 гц амплитудой 0,45 мм в течение 1 мин.
Навеска предварительно высушенного материала увлажнялась, тщательно перемешивалась, просеивалась через сито 3 мм для получения однородных агрегатов, и данное количество увлажненного материала свободно засыпалось в стакан. После виброобработки замерялась высота уплотненного материала, вычислялся объемный ¡вес. Изменения объемных весов материалов в зависимости от и\ влажности без уплотнения п при нмприунлотпенни представлены па рас. 1, а зависимость между степенью уплотняемое! и
Т а б л п ц а 1
Диаметр Количество, °0
частиц, Ташлинский Маршалит
ММ песок
0,5 —0,20 93,30 1,40
0,20—0,18 4.05 1,95
0,18—0,16 11,70 2,10
0,16—0,14 0,26 1,35
0,14—0,10 0,32 2,40
0,10—0,08 0,04 6,30
0,08—0,05 — 54,20
—0,05 — 29, $9
Итого 99,67 99,59
'Потерн 0,33 0,41
Всего 100,0 100,0
К материалов при различной влажности представлена на рис. 2. Степень уплотняемости К выражена следующей формулой;
/V
__
¡'опт "" 1
где у1 — объемный вес материала после виброуплотнения при данной влажности,
У1 —объемный вес материала без уплотнения при данной влажности,
Уопт—максимальный объемный вес, полученный после виброуплотнения данного материала при оптимальном влагосодержании. Физический смысл приведенного выше значения степени уплотняемости состоит в том, что она характеризует способность к уплотняемостп
20
18 16
I"
66
] г\
ч \ \ 1 N у / I
ч ч.
к \ / 1 1 1 ! /" ! ^
Н \
ч ---—1--- —
Л л _
15
11
10.9
I
/ ^
V 3
8 12
Вшхтпщ %
т го
8 \? >6 Влажность,У*
20 24
Рис. 1. Зависимость между влажностью материалов и изменением их объемного веса: 1 —кварцевый песок без уплотнения, 2 — маршалит без уплотнения, Г — кварцевый песок при вибрационном уплотнении, 2' — маршалит при вибрационном уплотнении, 1"— степень уплотнения кварцевого песка, 2" — степень уплотнения ¡маршалита (ординаты этих кривых есть разность ординат кривых 1', 2' и I, 2).
Рис. 2. Степень уплотняемости материалов при различной влажности: 1 — кварцевый песок, 2 — маршалит.
виорациеи различных но своей природе материалов при различной их влажности.
Анализ кривых, представленных на рис. 1 и 2, показывает, что с увеличением влажности материалов степень свиброуп-лотнения (кривые V и 2" рис. 1) увеличивается, причем для более крупнозернистого однородного ташлинского кварцевого песка незначительно и более интенсивно — для маршалита. Наиболее эффективно виброуплотнение материалов при влажностях выше значения максимальной молекулярной влагоемкости их. Степень уплотняемости материалов с увеличением влажности до значения максимальной молекулярной влагоемкости уменьшается, а с дальнейшим ростом влажности увеличивается (кривые 1 и 2, рис. 2). Ширина интервала влажности материала -с минимальной степенью уплотняемости зависит от гранулометрического состава. " Для относительно ¡крупнозернистого кварцевого песка минимум уплотняемости выражен четко, в то время как для тонкозернистого маршалита малая степень уплотняемости растянута в большом интервале влажности.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. Ф. Лебедев. Уплотнение грунтов при различной их влажности. Стройиз-дат, 1949.
10
1-17
