Tarcie wewnętrzne

Przechodząc od gładkich kul do ziarn kruszywowych musimy uwzględnić sporą nieforemność ziarn oraz tarcie wewnętrzne. I te cechy fizyczne sprawiają, że nawet przy dużych różnicach wielkości ziarn, czyli przy dużych progresjach a ich wymiarów, występuje zawsze zjawisko spulchnienia stosu okruchowego na skutek wypierania grubszych ziarn z jednostki objętości pozornej przez ziarna mniejsze. A. Caąuot w powyżej nakreślonym kierunku przeprowadził doświadczenia na szeroką skalę (program uprawnienia budowlane na komputer).

Sporządził on z kruszywa o s’ - 0,56 (j’ = 0,44) szereg wąskich frakcji, jedną maksymalną o średnicy ziarn D (02), pozostałe różne o średnicach d = Dn/2 (Oj). Frakcje D zmieszał on z kolejnymi frakcjami d na zasadzie wypełnienia jam ziarn D przez ziarna d, ale zawsze tylko dwie frakcje: większa (wyjściowa) D i jedna mniejsza (wypełniająca) d. W rezultacie stwierdzi! on, że pozorną objętość wypadkową O = 100% o maksymalnej ścisłości s otrzymujemy, dając pozorne 02
i Oj w proporcjach procentowych podanych w tabl. 8-5, w zależności od stosunku wielkości obu ziarn D/d (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Sumy oddzielnych Oz + Oj > 100%, ale ziarna d chowają się w jamach ziarn D, tak że wypadkowa objętość pozorna O, 2 = O = = 100% pozostaje niezmienna. Widzimy, że dopiero przy d ^ D/512 nie następuje wypieranie ziarn D przez d, dopóki naturalnie objętość ziarn d nie przekracza jamistości ziarn D. Wyżej przytoczyliśmy wyliczenia Frieseckego, wg których ziarna d = Dl7 dodane w odpowiedniej granicznej ilości nie powinny teoretycznie jeszcze rozpychać ziarn grubych D. Jak widzimy, krytyczny stosunek wymiarów d/D jest praktycznie (wg A. Caąuota) znacznie niższy (uprawnienia budowlane).

Spadek jamistości

Jeśli ziarna d dodajemy w mniejszej ilości niż graniczna, to może być d > D/512, bez obawy spulchnienia stosu ziarn D. W każdym razie przy stosunku D/d ^ 7 każdy, choćby najmniejszy dodatek ziarn d do D powoduje spulchnienie stosu Uziarnienia nieuporządkowane. Powyższe badania A. Caquota odnosiły się do stosów okruchowych z ziarn jednowymiarowych, uporządkowanych granulometrycznie, i mają charakter przede wszystkim teoretyczny (program egzamin ustny).

Kruszywa mają jednak zazwyczaj uziarnienie nieuporządkowane, a każda ich frakcja zawiera również ziarna niejednakowej wielkości. Przy zastąpieniu mniejszych ziarn większymi wypierają one taką objętość pozorną mniejszych ziarn, jaką wynosi ich własna objętość absolutna, czyli przestrzeń zajęta przez mniejszą ilość substancji małych ziarn zostaje wypełniona większą ilością substancji dużych ziarn, a więc wypełnia się ściślej. Ta ścisłość wzrasta, dopóki duże ziarna nie zetkną się wszystkie ze sobą, czyli dopóki ilość małych ziarn nie zostanie zredukowana do objętości pozornej mniejszej niż wynosi jamistość dużych ziarn (opinie o programie). Przykładowo widzimy to na doświadczeniu W. W. Ochotina.

W miarę jak ilość pulchnego pyłu zmniejsza się na rzecz piasku, spada jamistość, czyli rośnie gęstość, aż przy 75% piasku osiągnięty zostaje krytyczny punkt, kiedy pyłów starczy jeszcze tylko na wypełnienie jam piasku; od tego punktu zmniejszenie pyłu na rzecz piasku znowu zwiększa jamistość, aż przy braku pyłów piasek o uziarnieniu # 2//1 mm osiąga swą naturalną jamistość (segregator aktów prawnych).
Zmieszanie z sobą różnych frakcji kruszywa zwiększa wprawdzie jego ścisłość, ale ta ścisłość rośnie tylko wówczas rzeczywiście wydatnie, dopóki zachowana Jest właściwa proporcja między objętością pozorną mniejszych frakcji a jami- stością większych frakcji.

Ten warunek spełnia komponowanie kruszyw o największej gęstości z oddzielnych frakcji.
W praktyce używamy zwykle kruszyw składających się z bezbłędnych, gotowych mieszanin kilku frakcji (promocja 3 w 1). W związku z tym interesuje nas jamistość takich mieszanek, choć raczej dla celów poglądowych; toteż przytaczamy w dalszym ciągu kilka przykładów.