5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Средняя плотность песка и доступные способы измерения

Плотность различных марок песка

Средняя плотность песка – важный показатель, от которого напрямую зависят эксплуатационные свойства вещества и будущие параметры бетонной строительной смеси, прочность и устойчивость зданий, а также возможный расход сырья. Она показывает, какая масса песка содержится в одной единице измерения объема, за которую принят кубический метр (1 м3).

Количество вещества, которое умещается в 1м3, сильно зависит от вида песка – так, мелкий строительный отличается большей уплотненностью, нежели песок средней крупности, так как в первом случае зазоры между отдельными частицами стройматериала значительно меньше, и в один кубометр вмещается большая масса.

Этот параметр тесно связан с такими показателями материала, как пустотность и влажность, степень утрамбованности и пористость. Особенности и правильность измерения параметров также могут вносить в конечный результат определенную погрешность. Между указанными факторами существует следующая зависимость: чем больше пустота между частицами и влажность вещества, тем меньше насыпная характеристика и тем меньше чистого песка вмещается в кубометр. Данное правило идентично и для влажности, но с обратным знаком – за счет слипания фракций строительный мокрый материал уплотняется.

Также плотность зависит от структуры зерен, с уменьшением размера которых вырастает данная характеристика, и еще от содержания глины и других примесей. По указанным выше причинам плотность речного песка как правило выше (средний коэффициент 1,5), чем очищенного (у строительного значение соотношения 1,4).

Какие встречаются разновидности?

Плотность в кг/м3 – неоднозначная характеристика, которая имеет две главные разновидности, отличающиеся определением, некоторыми особенностями и способами измерения:

  • Истинная. Представляет собой отношение массы тела (в данном случае сухой песок) к его объему и измеряется в кг/м3. При этом не учитываются свободные пустоты между отдельными частицами, то есть речь идет про плотность материала в сжатом состоянии. Истинная плотность (как и любого другого вещества) является постоянной величиной.
  • Насыпная плотность. Показатель, который учитывает не только сам объем вещества, как в предыдущем случае, но и все имеющиеся зазоры между частицами. Насыпная всегда меньше, чем истинная и средняя плотность, измеряется в кг/м3.

Также есть и среднее значение, о котором уже было указано выше.

Параметры различных видов материала

Как уже говорилось ранее, плотность сильно варьируется в зависимости от свойств сырья. Помочь проследить данный факт призвана следующая таблица:

НазваниеНасыпная плотность, кг/м3
Сухой песок1200 — 1700
Сухой уплотненный1 680
Сухой рыхлый1 440
Кварцевый1 400
Речной1 600
Мокрый1 920
Мокрый уплотненный2 080

Таким образом, один кубический метр сухого песка будет иметь массу от 1200 до 1700 килограмм, а куб мокрого – 1920.

Таблица отражает не все виды – более расширенный список с коэффициентами, необходимыми для расчета плотности сырья, можно найти в справочных источниках.

Для того, чтобы измерить плотность, на месте используют такие способы:

  • Применение коэффициентов перевода, которые отличаются для каждого вида материала. Данный метод не совсем точен, так как погрешность при измерениях может достигать 5 %. При больших количествах сырья потери составляют не один кубический метр!
  • Взвешивание насыпного сырья (например, речной) вместе с полностью заполненным им сосудом, после чего расчет путем деления массы песка на объем сосуда.

Определение насыпной плотности играет важную роль в строительстве, так как именно от ее значения во многом зависит количество кубов сырья, необходимого для проведения работ. Особенно это важно в случаях, когда на счету каждый кубометр.

Величина насыпной плотности строительного песка

Насыпная плотность показывает, какое количество сыпучего материала находится в одном кубе. Ее величина зависит не только от фракции, но и от размеров пустот. Показатель необходим для определения объема закупаемого песка и приготовления растворов. Измеряется в кг/м3, знать это число следует каждому строителю, так как пропорции компонентов влияют на качество всей конструкции или изделия.

Что влияет на величину плотности?

Объем, который занимает песок средней крупности и других фракций, каждый раз будет разным. Показатель меняется, исходя из следующих условий:

  • степень уплотнения песка;
  • процент влажности;
  • количество различных примесей;
  • структура песчинок;
  • пористость.

Вода изменяет объем: чем выше влажность, тем ниже становится плотность строительного песка. Вес одного куба сырого стройматериала значительно отличается от сухого.

По размеру бывает мелким, средним и крупным. Чем больше песчинка, тем меньше насыпная степень плотности. Происходит это из-за того, что между ними получаются более обширные пустоты. И наоборот, чем мельче фракция, тем больше получится их количество в одном кубометре, так как они сильнее уплотняются. Мелкий применяется при производстве сухих строительных смесей для оштукатуривания, затирок и других. Крупно- и среднефракционный – для изготовления различных растворов, в том числе бетонного и цементного.

В зависимости от места добычи он может содержать глину, известь, гипс и другие вещества. Показатель чистого песка составляет приблизительно 1300 кг/м3, загрязненного – 1800 кг/м3. Чтобы очистить от грязи, необходимо промыть, но из-за этого увеличивается его стоимость.

Пористость показывает число пустот между зернами. Чем она больше, тем меньше степень уплотненности. У рыхлого ее величина равна 47%, у утрамбованного – 37%. Количество пустот уменьшается с насыщением влагой, так как они заполняются водой. Также снижается она после транспортировки, так как материал проседает из-за вибрации, возникающей при движении. Если необходимо достичь максимальной прочности бетонных или железобетонных изделий, то следует использовать уплотненный строительный песок. Он способен выдерживать наибольшую нагрузку и равномерно ее распределять.

Определение степени уплотнения

От плотности стройматериала зависит его назначение, для каких конструкций и зданий он может применяться. По ее показателю делают расчет расхода, чтобы узнать, какое количество смеси получится после замешивания или сколько его требуется. Нередко нужно перевести кубические метры в массу, и наоборот. К тому же некоторые точки реализации продают в кубах, а где-то на вес – в тоннах.

Для перевода в другие единицы измерений существует специальная формула: Р=M/V, где: Р – степень уплотнения, М – масса, V – объем. Например, в кузове находится 3 куба сыпучего материала общим весом 4,8 т или 4800 кг. Плотность тогда будет равна: 4800/3=1600 кг/м3. И наоборот, зная степень уплотнения и количество кубометров в емкости, можно определить вес песка в состоянии естественной влажности или сырого: М=Р/V.

Провести расчеты возможно и своими руками. Сыпучий материал насыпают в ведро объемом 10 л с высоты 10 см до образования возвышающейся горки. Поверхность выравнивают линейкой, не уплотняя его при этом. Расчет средней плотности делают по следующей формуле: Р=(М21)/V, где: М2 – общий вес, М1 – вес емкости, V – объем ведра, то есть 10 л. Объем емкости нужно перевести в кубические метры – 0,01. Например, тара весит 620 г или 0,62 кг, песок вместе с ней составляет 15,87 кг. Его плотность равна: Р=(15,87-0,62)/0,01=1525 кг/м3.

Таблица с показателями насыпной плотности песка разных видов:

РазновидностьНасыпная средняя плотность, кг/м3
Кварцевый1400-1900
Речной1500
Мокрый1920
Речной уплотненный1590
Строительный1680
Сухой песок1200-1700
Карьерный1500
Морской1600
Мытый1400-1600
Влажный2100
Водонасыщенный3000-3200

Виды сыпучего материала

Чаще всего используется строительный, речной и карьерный пески. Речной образуется естественным путем в результате дробления водами горных пород, имеет округлую форму. Так как он постоянно омывается, в нем почти нет примесей, благодаря чему не требует дополнительного очищения перед применением. Делится на несколько групп по размерам. Зерна до 2 мм называют мелкими, 2-2,8 – средние, 2,9-5 – крупные.

Насыпная средняя плотность составляет 1650 кг/м3. Главное преимущество – является экологически чистым и безопасным материалом как для окружающей среды, так и для человека. Применяется для замешивания кладочных и штукатурных растворов, изготовления бетонных изделий, сухих смесей, а также благоустройства территорий. Речной песок имеет высокую стоимость, поэтому если по техническим нормам его можно заменить, то лучше выбрать карьерный.

Применяется при прокладке автомобильных дорог, созданию подушек для фундаментов, подсыпок. При изготовлении бетона и различных растворов используется в качестве наполнителя. Состоит из множества разных элементов – шпат, слюда, кварц и так далее. В зависимости от того, какой компонент в нем составляет наибольшую часть, ему присваивается название, например, если это известняк, то называют известняковым.

Помимо средней степени уплотнения существует истинная. Ее величина неизменяемая и всегда постоянная. Найти ее можно только в лабораторных условиях опытным путем. В отличие от определения насыпной плотности, в этой не учитываются пустоты и зазоры.

При выборе следует учитывать: чем крупнее зерна, тем больше потребуется вяжущего порошка для замешивания растворов. Цемент должен закрыть все пустоты, иначе конструкция получится непрочной. Из-за этого возрастает себестоимость цементного или бетонного состава. Также необходимо обращать внимание на степень радиоактивности, особенно если это карьерный песок. Для возведения дома используется материал только первого класса.

Для снижения расходов можно купить немытый песок и очистить его самостоятельно. Но делать так рекомендуется, если требуется маленький объем, иначе это потребует чересчур много времени и больших трудовых затрат. Приобрести стройматериал можно как навалом, так и в мешках.

Значение плотности песка в состоянии естественной влажности

Знание плотности песка необходимо при приготовлении любых строительных растворов, эта характеристика показывает, какой вес занимает вещество в определенном объеме и напрямую влияет на пропорции других компонентов. Она зависит от многих факторов: способа добычи, формы, размеров и пустотности зерен, степени влажности, доли и вида примесей. Для исключения ошибок песок в смеси вводят в сухом и максимально очищенном состоянии, ориентируясь при подборе соотношений на значение насыпной плотности, указанное производителем или взятое из таблицы.

Песок представляет собой сухой сыпучий материл природного или искусственного происхождения с размером частиц в пределах 0,05-5 мм. Его качество зависит от процентного содержания пыле-глинистых и органических примесей, густоты и прочности самих зерен. Важнейшей характеристикой является плотность песка в состоянии естественной влажности: чем она выше, тем тверже его фракции и тем дольше прослужит бетонируемая конструкция или поверхность. Она измеряется в г/см3 при лабораторных испытаниях, или в кг/м3 при перерасчете объема или тоннажа. Также к ней низменно обращаются при оценке качества зернового состава.

Виды плотности

Выделяют три параметра, величина которых измеряется опытным путем и может быть как неизменной, так и зависящей от степени уплотнения, влажности и других факторов:

  • Истинная плотность – постоянная величина, характеризующая массу предельно сжатого материала в единице занимаемого объема. Измеряется в кг/м3 и определяется исключительно в лабораторных условиях. Для песка она составляет не менее 2500 кг/м3, так как он является продуктом измельчения твердых и высокопрочных пород. Согласно ГОСТ 8736-93 истинное значение перепроверяют раз в год (опыт с вытеснением воды).
  • Насыпная плотность – основной параметр сыпучих смесей и стройматериалов, показывающий их удельный вес во взвешенном и сухом состоянии. Определяется путем заполнения колбы с известной емкостью песком, засыпаемым с 10 см высоты, без уплотнения. Среднее значение – 1,5 г/см3 (1500 кг/м3), минимум наблюдается у сухих мелкозернистых речных разновидностей, максимум – у строительного песка и составов на основе тяжелых пород. Насыпной удельный вес учитывает объем зазоров между отдельными частицами, но не внутреннюю пустотность.
  • Среднюю плотность – характеристику, учитывающую влияние объема пор и степени насыщения влагой. Эта величина отражает реальную массу материала в занимаемом объеме в его естественном состоянии, как следствие, она выше насыпной, но меньше истинной. Минимум наблюдается при влажности песка в пределах 5-7 %, высокое значение показателя в таких условиях (≥1550 кг/м3) свидетельствует о хорошей прочности и морозостойкости зерен. Для получения более точного результата величину средней плотности находят несколько раз.
Читать еще:  Монтаж монолитной плиты с ростверком

Из внешних факторов на величину показателя влияет прежде всего влажность песка. Коэффициент изменяется не линейно: при росте степени водонасыщения до 10 % плотность материала уменьшается за счет слипания и комкования зерен, далее воздух вытесняется водой и удельный вес начинает возрастать. На практике сыпучие смеси никогда не просыхают до конца, плотность строительного песка в естественном состоянии будет отличаться от лабораторной насыпной, чаще всего – в большую сторону.

Для определения уровня влажности в домашних условиях высчитывают разницу в массе отмеренной доли до и после просушки на горячем листе металла.

Значения насыпной плотности для песка разных видов

Вид пескаСпособ добычи, описаниеПлотность сухого песка (насыпная)
г/см3кг/м3
Речной песокДобытый со дна реки, сухой1,5-1,521500-1520
То же с размером зерен 1,6-1,81,51500
То же, уплотненныйМытый, без глинистых фракций1,591590
Речной намывнойДобытый со дна реки намывным способом1,651650
Карьерный песокИз карьеров, намывной1,51500
То же, мелкозернистыйСеяный сухой1,7-1,81700-1800
СтроительныйСоответствует ГОСТ 8736-93, получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений, плотность песка считается оптимальной для приготовления бетонов, включая тяжелые1,681680
Рыхлый1,441440
КварцевыйПолучаемый путем дробления и просеивания молочно-белого кварца1,4-1,91400-1900, среднее значение 1650
МорскойСо дна моря1,621,62
ОвражныйДобываемый открытым способом, содержит большую долю нежелательных примесей1,41400
ГравелистыйС примесью частиц мелкого гравия1,7-1,91700-1900
ПерлитовыйНа основе вспученных горных вулканических пород0,075-0,475-400
ШлаковыйПродукты дробления и сухого просева отходов металлургии0,7-1,2700-1200

Общие технические условия строительных песков регламентирует ГОСТ 8736-93, формовочных (применяемых для изготовления литых изделий) – 2138-91. Основная классификация связана с местом и способом добычи. К наиболее востребованным разновидностям относят:

1. Речной песок – продукт дробления твердых пород в устьях и руслах рек. Гранулы этих марок имеют круглую форму, размер фракций варьируется от 0,3 до 0,5 мм. Сфера применения включает приготовление растворов для стяжки, отделочных работ, пескоструйной обработки, бетонов, дренирующие системы. К характерным особенностям речного песка относят быстрое оседание в процессе замеса, смеси на его основе нуждаются в периодическом перемешивании.

2. Кварцевый, характеризующийся высоким качество зерен и однородностью состава. Этот вид относится прежде всего к формовочным, он используется для изготовления расплавов стекла, растворов фаянса и фарфора. Кварцевый песок со средним размером зерен применяется в фильтрующих установках.

3. Добываемый в карьерах: путем промывки или сухого просеивания. Первая разновидность карьерного песка практически не имеет пыли и глинистых частиц в составе, вторая просто очищается от камней. Сеянные сухие сорта рекомендуются для замеса кладочных, штукатурных и асфальтобетонных смесей. Промытый карьерный песок ценится за высокую чистоту и однородность.

Насыпная плотность песка: от чего зависит и пример расчета

Определение насыпной плотности говорит о количестве материала в одном кубометре сыпучего материала. Данную величину определяет, как количество пустот между отдельными элементами, так и размер имеющихся фракций. Нужно знать значение этого показателя для корректного произведения расчета при создании растворов и закупке материала. Единицы измерения — кг/м 3 .

Определение плотности

Известно, что в составе песка имеются зерна средней, крупной и мелкой фракции, влияющие на изменение объема насыпного материала с каждым разом. Условия, согласно которым изменяется показатель:

  • степень пористости;
  • структура отдельных песчинок;
  • количество и тип разнообразных примесей;
  • показатель процента влажности;
  • уровень увлажненности песка.

Больше всего на изменение объема влияет количество влаги. Чем выше этот показатель, тем меньше у строительного песка показатель плотности, что существенно отличает куб сухого материала от сырого по габаритам.

По размеру различают крупно-, средне — и мелкозернистый материал. Чем больше размер песчинки, тем выше насыпная плотность. Это происходит из-за наличия более существенных пустот. Для меньших песчинок в единице объема за счет большего уплотнения помещается их большее количество. Устранение примесей производится в результате промывания добытого песка, однако это существенно увеличивает его стоимость.

Величина пористости указывает на характер и количество пустот между отдельными крупицами. Чем больше это значение, тем ниже показатель уплотнения. У рыхлого песка эта величина равняется 47%, для утрамбованного — 37%. Влага позволяет уменьшить количество пустот, поскольку вода их заполняет. Количество пустот также уменьшается и в результате транспортировки, поскольку из-за вибрации, которая возникает при движении, материал проседает. Более уплотненный песок для целей строительства следует использовать при создании железобетонных и бетонных изделий с максимальной точностью. Они способны выдерживать самые большие нагрузки с равномерным их распределением.

От чего зависит степень уплотнения

Назначение материала сильно зависит от показателя его плотности, для каких типов зданий и видов конструкций допустимо его применение. Согласно данному показателю производится расчет расхода того количества, которое требуется для определенных целей. Ведь важно знать количество смеси, которая получится с использованием конкретного типа исходных материалов. Часто требуется преобразовать массу в кубометры и наоборот.

Одни строительные базы продают песок в тоннах, а другие — в кубах.

Чтобы перевести данные в другие единицы измерительной системы, следует воспользоваться школьной формулой для объема и плотности:

Р = m / V, где:

  • P — насыпная плотность или степень уплотнения;
  • m — расчетная масса сыпучего материала;
  • V — имеющийся объем.

Для примера рассчитаем плотность произвольного типа песка весом 3,2 т или 3200 кг, занимающий в объеме 2 м 3 . Количественное значение плотности согласно формуле находится как:

Р = 3200 / 2 = 1600 кг/м 3 .

Аналогично при наличии данных об объеме и известной степени плотности песка, можно найти его вес в сыром виде или в естественном состоянии влажности:

На показатель влияют следующие факторы:

  1. Насыпанный обычным способом песок обладает значительно меньшей плотностью, чем уплотненный при укладке;
  2. После слеживания материала определенного этапа песок различаться влажностью. Увеличение веса происходит в результате попадания в микропоры между песчинками воды;
  3. На значение насыпной массы сыпучего материала влияет наличие органических добавок и грунтосодержащих примесей. Для большинства строительных растворов нужен согласно технологии приготовления мелкий наполнитель высокой степени очистки, что требует корректирования этого показателя с помощью просеивания или промывания;
  4. В зависимости от породы происхождения, различают материал разной плотности, которая непосредственно влияет на вес;
  5. Формы, а также фракции имеющихся зерен в большей степени определяют плотность песка. Чем более крупные фрагменты содержится в насыпи, тем большее потребуется расстояние между крупицами, заполненными воздушной прослойкой.

Расчет плотности

На стройплощадку доставляется разный тип песка. Использовать его можно как сразу после доставки, так и после определенной обработки. При хранении сыпучего материала без накрытия вне помещения постоянно меняется плотность песчинок.

На практике такие расчеты можно провести самостоятельно. Для этого берется емкость определенного объема. Например, это может быть ведро объемом 8 л. После засыпания материалов в ведро с помощью линейки выравнивается поверхность насыпной горки. Взвесив наполненное ведро, а также определив массу самой емкости, формула для расчета приобретает вид:

Р = (m2 — m1) / V, где:

  • m1 — вес используемой для измерения плотности образца емкости;
  • m2 — общая масса засыпанного песком ведра;
  • V — объем тары, в нашем случае 8л.

Сначала необходимо преобразовать объем в кубометры, 8 л — это 0,008 м 3 . В килограммах это 0,45 кг, а наполненное ведро с песком весит 12,65 кг. Результирующая плотность определяется как:

Р = (12,65 — 0,45) /0,008 = 1525 кг/м 3 .

С помощью коэффициента уплотнения, не взвешивая песок перед использованием, можно определять его фактическую массу, которая постоянно изменяется для разных типов зернистости материала.

Для получения искомого результата необходимо умножить на коэффициент среднюю плотность стройматериала. В таблице взяты коэффициенты самых популярных типов песка. Однако данное значение высокую точность не гарантирует, обладая погрешностью от 5%. Взвешивание, которое неудобно и порой вовсе не представляется возможным, является единственным наиболее достоверным способом определения показателя плотности. На месте стройплощадки специалистам доступны к использованию любые из имеющихся методов.

При покупке материала следует тщательно рассчитывать степень влажности приобретаемого песка.

Плотность в зависимости от разновидности песка

Чаще всего в строительстве применяется карьерный, речной или строительный материал. Естественным путем образовывается речной песок, поскольку порода подвергается дроблению естественным путем, что обеспечивает песчинкам округлую форму. В этом материале минимальное количество примесей, что перед применением не требует дополнительной обработки. В зависимости от размеров зерен выделяет несколько групп:

  • 2,9 — 5 — крупные;
  • 2 — 2,8 — средние;
  • до 2 — мелкие.

Среднее значение показателя насыпной плотности приблизительно 1650 кг/м 3 . Данный материал обладает главным преимуществом — экологичностью и безопасностью.

Стоимость такого типа песка очень высокая, поэтому согласно техническим нормам он легко может заменяться карьерным.

Этот вид материала содержит в составе различные породы — кварц, слюду, шпат. Название присваивается такое, какой именно элемент в нем преобладает. Главная область применения — это создание подсыпки, подушек для фундамента, прокладки автомобильных дорог.

Свойства песка

ВидПлотность, кг/м 3Пустотность, %Модуль крупностиВодопотребность, %
насыпнаяистинная
Речной1230265053,63,112,0
Шлаковый1320295055,23,012,8

Различают также показатель истиной степени уплотнения. Данная величина определяется исключительно в лабораторных условиях. Для этого показателя пустоты и зазоры не учитывается.

Размер зерна влияет на количество вяжущего вещества для конкретного типа раствора. Чтобы конструкция получилась прочной, все пустоты должны закрываться цементом. Это повышает себестоимость бетонного или цементного состава. В карьерном песке нужно обратить внимание на степень радиоактивности. Для возведения жилых зданий необходимо пользоваться материалом этого типа только 1 класса качества.

Читать еще:  Коэффициент уплотнения грунта, песка, щебня

Заключение

Показатель насыпной плотности — очень важный параметр песка, который влияет на качество и прочность будущих сооружений. Помимо этого его нужно знать для расчетов строительных смесей, требуемого количества материала. Именно поэтому данную величину игнорировать нельзя.

Средняя плотность песка и доступные способы измерения

Измерители влажности сыпучих материалов контролируют концентрацию воды на потоковом производстве. Правильно подобранный влагомер для сыпучих материалов повышает качество и эффективность изготовления продукции.

Модификации влагомеров сыпучих материалов

Области применения влагомеров сыпучих

Влагомеры, специализирующиеся на работе с сыпучими материалами используются в разных сферах:

    Добывающая и перерабатывающая промышленность (шлаки, руда, зола)Строительство (щебень, песок, гравий, силикатные массы, древесина)Топливная промышленность (топливные пеллеты, древесные опилки, щепа)Сельское хозяйство (корма для животных, мука, зерно, семена)Лабораторные исследования, научная деятельность

Назначение влагомеров сыпучих материалов

Устройства предназначены для решения следующих задач на производстве при контроле процессов и качества:

    Непрерывной мониторинг доли воды в составе сыпучих продуктов в процессе производства:На конвейерах и транспортерахВ шнековых питателях, при винтовой подачеВ бункерах и дозаторах, миксерахПоддержание требуемой влажности материалов в строительстве (влагомер песка)Контроль влажности в процессе производства топливных пеллет (влагомер для опилок)Контролирование процесса сушки на производстве и в сельском хозяйстве (влагомеры зерна)Управление дозаторамиЛабораторные практикумы

Преимущества

Достоинства влагомеров определяются методами, положенными в основу их работы. Современные промышленные влагомеры сыпучих продуктов выгодно отличаются от старых методов определения влажности:

    Повышенное быстродействие, возможность анализа непосредственно по ходу технологического процессаКомпактность и простота конструкцииПригодность для широкого спектра материалов

Недостатки

Недостатки приборов также часто связываются с используемым принципом работы. Основные все же такие:

    Узкоспециализированное применение (для сыпучих материалов)Разброс цен

Принцип работы анализаторов влажности сыпучих материалов

Принципов работы выделяется много, но основные из них следующие:

Работа таких влагомеров базируется на принципе диэлектрических потерь. При увеличении влажности продукта ёмкость преобразователя изменяется. Недостатком этого метода является зависимость емкости материала не только от влажности, но и от химического состава.Кондуктометрический или резистивный.

Электрическое сопротивление чувствительного элемента изменяется в соответствии со степенью влажности материала.Микроволновый. Этот способ наиболее передовой и популярный. Основан на оценке степени поглощения энергии испускаемых микроволн в зависимости от концентрации воды в материале.

Испытание мелкого заполнителя

Цель работы

Теоретическая часть

Песком называется образовавшаяся в результате естественного разрушения горных пород или полученная дроблением рыхлая (сыпучая) смесь зерен размером 0,16–5,0 мм.
Зерна размером менее 0,16 мм называют пылевидными, илистыми и глинистыми частицами, их содержание в песке вредно влияет на качество бетона, особенно вредна примесь глины. Зерна крупнее 5 мм относятся к гравию или щебню, количество этих зерен в песке так же ограничивается ГОСТами.

Песок для строительных работ разделяется на следующие виды:

  • природный,
  • дробленый
  • дробленый из отсевов.

Каждый из этих видов подразделяется на:

  • рядовой;
  • обогащенный – с пониженным содержанием фракций менее 0,16 мм и более 5 мм;
  • фракционированный – разделенный на крупную и мелкую фракции по граничному зерну 1,25 или 0,63 мм.

Песок для строительных работ с объемной массой свыше 1800 кг/м 3 применяется для изготовления бетонов и строительных растворов, для строительства дорог и для других видов строительных работ.
Отдельную специальную группу материалов представляют пески пористые неорганические (ГОСТ 9757–73).

Качество песка характеризуется следующими показателями:

  1. зерновым составом и модулем крупности;
  2. содержанием пылевидных, глинистых и илистых частиц, в том числе глины в комках;
  3. содержанием органических примесей;
  4. минералого-петрографическим составом.

Последний показатель в учебной лаборатории не определяется, но дополнительно измеряются насыпная плотность, вычисляется пустотность.

Основные свойства песка

Плотностью (ρ) называется масса (m) единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии (Vа), т. е

Объемной массой (γо) или средней плотностью (ρ) называется масса (т) единицы объема материала в естественном состоянии, т.е. в куске с порами и трещинами (Vе)

Средняя плонтность материала меньше его плотности. Если естественное состояние материала абсолютно плотное, то средняя плотность материала равна его плотности, например, у стекла, металлов, битума и т.п.

Объемной насыпной массойн) или насыпной плотностью (ρн) называется масса (m) единицы объема материала в рыхлонасыпанном состоянии (Vр.н.) т.е.

Измерение плотности, средней и насыпной плотности (γ и γн) сводится к измерению объема, который занимает навеска материала в абсолютно плотном (Vа), естественном (Vе) и рыхло насыщенном (Vр.н.) состоянии. Единицы измерения плотности, объемной и объемной насыпной массы: г/см 3 , кг/м 3 и т/м 3 .

Важнейшими характеристиками строительных материалов являются γ и γН. Знание γ и γН позволяет вычислить такие важные свойства материала как пористость и пустотность; пересчет количества материала из массовых единиц в объемные и обратно производится по объемной насыпной массе.

Пористостью называется степень заполнения общего объема материала порами (отношение объема пор к объему образца). Различают три вида пористости: истинную (общую), открытую (кажущуюся) и закрытую.

Истинной пористостью называется весь объем пор в данном объеме материала. Запишем несколько выражений истинной пористости, приводящих к основной расчетной формуле

Пористость измеряется в долях или процентах.

Открытой пористостью материала называется объем тех пор, которые сообщаются с внешней средой, их объем может быть измерен путем водонасыщения материала.

Пустотностью называется объем пустот между зернами рыхло насыпанного материала, выраженный в долях единицы или в процентах от общего объема рыхло насыпанного материала. Запишем несколько выражений пустотности, приводящих к основной расчетной формуле:

Пустотность – важное свойство строительных сыпучих материалов, она может быть полезна (при сооружении насыпных фильтров, ряжей и т.п.) и вредна (при составлении бетонных и растворных смесей, при сооружении балластного слоя дорог и т.п.).

Другим критерием оценки пустотности является зерновой состав материала. Если показатели зернового состава укладываются в нормативы ГОСТа, то пустотность не превышает допустимой. Зная зерновой состав, можно не только судить о годности материала по величине пустотности, но и проектировать величину пустотности путем изменения соотношения фракций.

Для оценки зернового состава находят путем рассева частные и полные остатки на ситах и определяют наибольший и наименьший размер зерна. Рассев выполняется на комплекте сит, установленных друг под другом по мере убывания размера сетки. После просеивания взвешиванием определяют массы остатков на каждом сите и вычисляют в процентах частные, а затем полные остатки.

Частным остатком на данном сите (аi) называется остаток материала на этом сите (mi), выраженный в процентах от массы просеянной пробы (М):

Полным остатком на данном сите (Ai) называется сумма частных остатков на этом сите и на всех ситах с большим размером отверстий, т.е. на ситах, установленных выше. Полный остаток выражается в %. Для набора сит, приведенного на рисунок 1:

Величина полных остатков на ситах возрастает по мере убывания размера отверстий сетки, т. е. величина полного остатка самая малая на верхнем сите и самая большая на нижнем.

Плотность песка

Обработанный механическим способом карьерный песок, называется сеяным. Этот материал нашёл широкое применение в тех видах строительных работ, где необходимо соблюдение низкого количества примесей в ресурсах. В Ленинградской области удобно и выгодно можно купить сеяный песок в мешках в компании «ИдеалТрейд», которая является лидером поставок на этом сегменте рынка.

При расчёте объёма нерудных материалов учитывают несколько важнейший показателей, одним из них является плотность песка. На эксплуатационные свойства приготавливаемой смеси для того или иного строительного объекта и её основные параметры оказывает влияние насыпная плотность песка (средняя). В прайсе компании «ИдеалТрейд» расценки указаны в рублях за м3, поэтому, зная среднюю плотность песка (кг/м3), можно прикинуть расходы на строительство в целом.

Факторы, влияющие на формирование плотности

От одной из физических характеристик песка, его степени плотности, зависит какой объем будет занимать одно и то же количество по весу. Плотность песка, кг/м3, зависит от следующих критериев:

  • Модуля крупности, то есть — величины зерна: мелкозернистые фракции песка плотнее, более крупные имеют меньшую величину.
  • Степень уплотнения и пористость материала: этот критерий показывает объем пустот в сыпучем веществе. Сокращение рыхлости происходит благодаря некоторым факторам, таким как: динамические воздействия и вибрации, насыщение влагой, прессование и т.д.

Плотность песка, кг/м3 указана в таблице:

Сухой песокСухой уплотненныйСухой рыхлыйКварцевыйРечнойМокрыйМокрый уплотненный
1200-1700168014401400160019202080
  • Показатели влажности — насыпная плотность песка (кг на м3) формируется исходя из условий влажности: при её росте до 10% объём увеличивается пропорционально уменьшению плотности; при влагонасыщении до 20% — происходит вытеснение воздуха водой и рост веса одного кубометра. Плотность песка речного, кг м3, судя по данным таблице, выше аналогичных материалов.
  • Содержание примесей: наличие частичек пыли, глины, слюды, щебня, гипса, каменной крошки и т.д. обязательно повлияет на характеристики и свойства сыпучего материала. Намывной (очищенный водой) песок, становится намного чище и чуть дороже.

Наши преимущества

В компании «ИдеалТрейд» — профи на рынке нерудных материалов – все ресурсы соответствуют стандартам ГОСТ, поскольку мы ведем постоянный мониторинг качества продукции.

Обратившись к нам, вы получите:

  • дилерские расценки;
  • организацию доставки;
  • высокий уровень обслуживания;
  • консультации специалистов;
  • товар и услуги гарантированного качества.

Плотность различных марок песка

Содержание статьи:

Общая информация

Истинная, средняя, насыпная плотность песчаной массы — какая из них более адекватно отображает объем и массу стройматериала? Значение показателей зависит от вида песка, размера фракций, влажности, срока хранения и других факторов, о которых поговорим в этой статье.

Отличия значений плотности

Классы пескаТипы плотностиПоказатель (кг на м3)
Строительныйистинная1400-1500
насыпная1700-1800
Речнойистинная1300-1500
насыпная1600-1800
Кварцевыйистинная1500-1700
насыпная1800-2100
Карьерныйистинная1500-1700
насыпная1600-1800

Как различаются виды плотности?

  • Показатель истинной или идеальной плотности — отображает соотношение массы идеально сухого песка к объему размером в 1 куб.м, его измеряют в кг/м3. Объем пустот не учтен и показывает массу песка в сжатом виде. Значение показателя истинной плотности для различного сыпучего сырья обычно остается неизменным.
  • Уровень насыпной плотности — более полно характеризует состояние сыпучего материала, поскольку соотношение веса к объему в данном случае учитывает присутствие воздуха. Насыпная плотность обычно отличается от показателей истинной или средней, особенно если песок очень влажный. Но в период перегрузки и транспортировки материала потребителю, является очень важной характеристикой.
  • Средняя плотность — наиболее полно отображает потребительские свойства материала, влияющие на объем будущих строительных смесей и реальный расход сырья. Данная плотность отображает вес 1 кубического метра песка с учетом влажности и пористой структуры его зерна. Мелкие и влажные фракции сыпучего материала имеют повышенный показатель плотности, а крупные и сухие — более низкую среднюю плотность. Кроме того, при исчислении данного показателя, учитывают, насколько материал утрамбован. В целях уменьшения уровня погрешности, данную плотность чаще измеряют лабораторным путем непосредственно в месте хранения материала.
Читать еще:  Технология кирпичной кладки печи своими руками

Какие факторы оказывают влияние на изменение плотности?

В зависимости от условий добычи, обработки, хранения, транспортировки, изменяются физические свойства песчаной массы, в том числе и ее плотность. Охарактеризуем основные факторы, свойственные именно песочной массе:

  1. Величина зерен (модуль крупности) — поскольку песок образуется путем разрушения горных пород, то его частицы значительно колеблются в своих размерах, составляющих в среднем от 0,14 до 5 мм. Чем мельче крупинки, меньше примесей, тем плотнее его масса. В строительстве широко используются все фракции материала — от цементных растворов и смесей различного назначения до тяжелых бетонных смесей с наполнителями.
  2. Уровень пористости песчинок и степень уплотнения — отображают наличие пустот в песчаной насыпи и в самом материале. Рыхлое состояние песка характеризуется показателем пористости до 47%, а более уплотненное — в пределах 37%. По мере высыхания и учащения вибрации при перемещении, значительно снижается рыхлость и повышается удельный вес. Обычно используемый коэффициент пористости для мелкозернистого песка составляет 0,75, а для крупнозернистого и фракций среднего размера — 0,55. Хорошо уплотненный песок, применяемый для подсыпки и выравнивания, способен выдерживать высокие нагрузки и распределять напряжение, приходящееся на фундамент.
  3. Степень увлажненности песка значительно влияет на его массу в 1 куб. метре. Все приводимые в справочниках уровни плотности, рассчитываются, исходя из идеального уровня влажности примерно на уровне 3-5%. С возрастанием уровня влажности более 10%, промежутки между песчинками активно заполняются водой, вытесняющей воздух, что в конечном счете приводит к увеличению веса и искажению параметров материала.
  4. Присутствие значительного объема посторонних примесей может значительно повлиять не только на качество сырья для бетона и раствора, но и увеличить плотность и массу песка. Это приводит к необоснованному удорожанию неочищенного материала и к непроизводственным затратам по его доведению до кондиции непосредственно на строительной площадке.

Карьерный и речной песок

Простейший метод самостоятельного определения плотности песка

Имея ведро емкостью 10 л, можно легко и быстро определить плотность партии песка. Достаточно с большой высоты, порядка 10 метров, насыпать в него порцию песка с горкой. Затем верхнюю часть убираем до ровного края и взвешиваем оставшийся материал брутто. Отняв массу ведра, получаем чистый вес песка. Теперь достаточно разделить его на объем ведра — 0,01 куб. м и получить показатель плотности нашего песка в кг/м3. Но это всего лишь запасной вариант, а в идеале наши сотрудники предоставят вам исчерпывающий перечень характеристик любого сыпучего сырья. Оставьте заявку, и специалист рассчитает:

  • необходимый вам объем строительных материалов;
  • стоимость транспорта для перевозки;
  • количество материала, необходимого для приготовления бетона для будущей бетонной конструкции.

Позвоните нашему менеджеру и уточните детали отпуска и доставки нерудного сырья в любую точку Санкт-Петербурга и области.

Дополнительная информация

  • Что такое вторичный щебень?
  • Строительный песок с доставкой — цены за м3
  • Как используется декоративный щебень?
  • Песок намывной — цены за м3
  • Керамзит с доставкой

Ваше сообщение успешно отправлено
Спасибо за проявленный интерес

В ближайшее время с вами свяжется наш менеджер

Насыпная плотность сыпучих материалов

Насыпная плотность – это отношение веса рыхлого материала к его объему, полученному при свободной засыпке в емкость. Она состоит из плотности твердого вещества, воды и воздуха , которые заполняют поры и промежутки между отдельными частицами. Измеряется в кг/м³, г/см³, т/м³.

Практически каждый из вас, кто занимался строительством или ремонтом, сталкивался с необходимостью приобретения сыпучих строительных мате р иалов и грунтов.

В следствии чего возникали вопросы:

  • Как правильно рассчитать необходимое количество материала для производства тех или иных работ
  • Как проверять привезённый материал по количеству и качеств у
  • Что такое «Насыпная плотность»
  • Что такое «Коэффициент уплотнения»

Для расчёта насыпной плотности рекомендуем наш КАЛЬКУЛЯТОР

Что такое насыпная плотность и какие факторы влияют на этот показатель

Насыпная плотность – изменчивая величина. При определенных условиях материал одного и того же веса может занимать разный объем. Также п р и одинаковом объеме масса может изменяться.

Больше всего на показатель влияют такие факторы:

  • Размеры и форма зерен
  • Пористость материала
  • Влажность
  • Уплотнение при транспортировке и склади р овании
  • Плотность твердого вещества

В продолжении раздела вы найдете более детальную информацию о влиянии всех этих факторов.

Размер и форма зерен

Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в к у че. Поэтому самую высокую насыпную плотность имеют такие материалы как песок, отсев и дресва. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Например, мелкий отсев (фракции 0-5) может иметь насыпную плотность до 1910 кг/м³, в то время как крупный щебень (фракции 40-70) имеет показатель не более 1 170 кг/м³. Это значит, что в одну и ту же емкость поместится больше мелкого материала, чем крупного.

Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы. Например, насыпная плотность кубовидного щебня всегда б у дет высокой. Если в нем много лещадных зерен (плоских или игловидных), показатель сразу снизится.

Пористость

Пористость характерна для всех сыпучих материалов. Она измеряется объемом промежутков между твердыми частицами. Поры бывают открытыми и зак р ытыми. Количество открытых может резко уменьшатся при уплотнении (особенно при низкой влажности материала). Закрытые поры находятся внутри твердых частиц; они заполнены воздухом или влагой. Наличие таких пор уменьшает плотность и мало влияет на ее изменение при трамбовке. Например, большое количество закрытых пор в керамзите , поэтому его насыпная плотность всегда низкая.

Влажность

Влажность – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются п р и вычислении насыпной плотности. Поэтому в дождливую погоду или после хранения материала под снегом его плотность увеличивается.

Перевозка и хранение

Транспортировка и хранение на складе вызывают уплотнение мате р иала. Не удивляйтесь, если вы закажете 10 кубов, а вам привезут только 9,5. Вибрация вызывает смещение частиц по отношению друг к другу, уменьшает пористость, взывает усадку. То же происходит при хранении на складе – материал уплотняется за счет давления собственного веса. Вычислить, на сколько у меньшится объем, можно с помощью коэффициента уплотнения.

Если вы засыпаете яму щебнем, отсевом или песком, со временем его объем также уменьшится. Поэтому закупать нужно всегда чуть больший объем материала и вычислять его будущ у ю усадку с помощью коэффициента.
Данный показатель применим не для всех материалах. Обычно он указывается в ГОСТе.

Ниже приведены ссылки, пройдя по которым, вы найдете коэффициенты для следующих материалов:

  • Керамзит
  • ПГС
  • Песок
  • Почвосмесь
  • ПЩС
  • Щебень

Плотность твердого вещества

Плотность твердого вещества – самый стабильный показатель. Он зависит исключительно от физических и химических свойств мате р иала и не изменяется при перевозке, складировании, повышении влажности.

Как определить насыпную плотность

Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых у словиях, другие доступны только в специализированных лабораториях.

Весовой метод

Это самый простой способ определения показателя. Для его проведения необходимо иметь воронку, цилиндр определенного объема и весы. Мате р иал засыпают в воронку, из которой он поступает в цилиндр. Когда емкость полностью заполнится, специальной пластиной выравнивают верхний слой. Затем пробу взвешивают и вычисляют соотношение массы к объему.

Весовым методом можно определить насыпную плотность и в полевых условиях. Достаточно иметь емкость известного объема (например, ведро) и бытовые весы. В ведро насыпаем мате р иал и взвешиваем. Получаем вес. Далее вычисляем насыпную плотность.

Например, ведро 10 литров имеет объем 0,01 м³. Гранитный щебень, помещенный в это ведро, весит 18 кг. Это значит, что насыпная плотность будет равна 1800 кг/м³. Понятно, что результат будет лишь приблизительным, так как в лабораторных условиях точно взвешивают масс у емкости и массу пробы, пробу насыпают с определенной высоты и так далее. Но если под рукой нет оборудования и специалистов, то можно определить примерную насыпную плотность таким вот образом.

Метод режущих колец

Насыпную плотность грунта вычисляют с помощью р ежущих колец с известным объемом. В качестве вспомогательных инструментов служат нож и две металлические пластины.

Последовательность методики следующая:

  • Взвешивают кольцо и пластины
  • Выравнивают ножом поверхность грунта
  • Смазывают внутреннюю поверхность кольца техническим маслом
  • Опускают кольцо в г р унт, пока он полностью не заполнит внутреннее пространство
  • Выравнивают ножом верхний край
  • Срезают грунт снизу кольца конусом
  • Аккуратно на ноже переносят кольцо на пластину и устанавливают вверх конусом
  • Срезают верхний слой земли на уровне кольца
  • Взвешивают пробу и отнимают от ее массы данные кольца и пластин
  • Разделяют вес грунта на объем кольца и получают насыпн у ю плотность

Лабораторные методы

В научных лабораториях применяют косвенные методы определения насыпной плотности по затуханию рентгеновских, радиоактивных или ультразвуковых лучей. При прохождении через разные материалы они частично поглощаются. С помощью специальных п р иборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.

По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:

  • Легкие (меньше 600 кг/м³)
  • Средние (600-1 1 00 кг/м³)
  • Тяжелые (1100-2000 кг/м³)
  • Сверхтяжелые (больше 2000 кг/м³)

Для чего определяют насыпную плотность

Знать насыпную плотность важно в таких ситуациях:

  • Вам известен объем ямы или канавы, которую нужно засыпать , а вы хотите узнать вес материала, который для этой цели необходимо купить
  • В продаже есть материал в килограммах, а вам нужно знать его объем
  • Вы хотите правильно р ассчитать количество единиц транспорта, необходимых для перевозки купленного материала

Показатель учитывается при расчете веса и объема материалов в нашем калькуляторе. Для вашего удобства мы привели конкретные циф р ы в таблице Насыпная плотность нерудных материалов.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector