единиц, чего нельзя получить в естественных условиях. В естественных условиях следует ожидать образование групп, в которых размещение частиц будет беспорядочным и, где порозность будет иметь величину большую, чем 0,259.
Таблица 1.9
Значения порозности материалов после их виброуплотнения
Для моноклассов различных зернистых материалов следует ожидать, что их порозность будет находиться между теоретическими значениями 0,26 и 0,48.
Полидисперсные материалы обладают меньшей порозностью, чем отдельные классы этого материала. Это объясняется тем, что меньшие по размеру частицы заполняют пространство между большими, тем самым уменьшают объем межчастичных пустот.
Из формулы (1.65) следует, что насыпная масса материала тем больше, чем меньше его порозность. Этим и определяется важность изучения порозности материалов при подготовке шихты к коксованию, при подготовке заполнителей бетона, для асфальтодорожного покрытия.
Данные табл. 1.8 показывают, что порозность различных моноклассов одного и того же материала не зависит от диаметра частиц и практически одинакова. При этом полученные величины порозности находятся в пределах теоретических значений. Различие в порозности между различными материалами – углем, породой, песком – объясняются различной формой частиц (коэффициент формы соответственно равен 0,57; 0,55 и 0,74. Моноклассы материалов, частицы которых более округлы, например, песка, укладываются наиболее плотно, в результате чего величина порозности таких материалов ниже, чем у материалов с угловатыми формами частиц.
Таким образом, для многих отраслей промышленности ставится задача минимизации порозности при составлении искусственных смесей зернистых материалов.
Определим количественное соотношение классов в двойной смеси угля для достижения минимальной порозности (двойная смесь – это смесь из двух моноклассов материала).
Объем, занимаемый первым (крупным) классом
где G1 – масса первого класса, кг; H1 – порозность первого класса.
Объем пустот в первом классе
Объем, занимаемый вторым (мелким) классом
где G2 – масса второго класса, кг; H2 – порозность второго класса.
Для достижения минимальной порозности объем второго класса должен быть равен объему пустот первого класса, т. е.
откуда при одинаковой плотности и порозности частиц
т. е. для получения минимальной порозности двойной смеси количество (мелкого) класса должно быть равно произведению массы первого (крупного) класса на порозность класса.
Выход классов в двойной смеси равен
где H=0,46 – порозность монокласса угля по табл. 1.8.
При добавлении к двойной смеси третьего класса, к тройной смеси четвертого класса и т. д. минимум
