Dbo24.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плотность песка строительного в кг/м3 и удельный вес; технические характеристики и свойства материала

Плотность песка строительного в кг/м3 и удельный вес – технические характеристики и свойства материала

Песок – это рыхлый материал, происходящий из осадочных горных пород, преимущественно из кварцевых зерен разной крупности (диоксид кремния – SiO₂) и шпата. Этот стройматериал применяется в жилом и промышленном строительстве, в ремонте объектов и сооружений, и в других областях народного хозяйства, связанных с созданием объектов из природных каменных материалов. Для каждой категории строительных работ необходимо использовать породы с конкретными химическими, минералогическими и гранулометрическими параметрами. Среди определяющих характеристик – плотность сыпучего строительного вещества, удельный вес в кг/м3.

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.

Расчет изменения объёма и массы

Песок доставляется на строительную площадку в разном виде: сухой или влажный, речной или карьерный. Использовать его могут не сразу: материал применяется по мере необходимости. Если насыпь хранится под открытым небом, песчинки постоянно меняют влажность в зависимости от погодных условий. Эти факторы приходится учитывать технологам перед приготовлением рабочих растворов и засыпке котлованов.

Поскольку насыпная плотность песка мелкого и крупного постоянно меняется, для определения фактической массы объёма без взвешивания используют коэффициенты уплотнения. Некоторые из них отражены в таблице:

Состояние песчаной насыпиКоэффициент уплотнения, kу
Рыхлый и сухой1,05…1,15
Влажный1,1…1,25
Обратная засыпка котлованов0,95
Обратная засыпка траншей0,98
Засыпка пазух0,98
Обустройство и ремонт подземных инженерных сетей и сооружений вблизи автомобильных и железных дорог0,98…1,0

На коэффициент умножают среднюю плотность материала, получается искомый результат. В таблице приведены наиболее востребованные значения kу.

Читать еще:  Соединение труб ПНД своими руками

Насыпной коэффициент уплотнения песка не гарантирует точного результата – погрешность может составлять 5 и более процентов. Единственным достоверным способом определить массу единицы объема материала остается взвешивание, что не всегда возможно и удобно. Специалисты могут использовать любой из доступных методов определения плотности на месте.

Сферы использования

Песок среднего размера может использоваться в самых разных сферах и областях человеческой деятельности. При этом применение природного материала может различаться в зависимости от метода его добычи и непосредственного типа:

  • грунтовый материал применяется в процессе отсыпки дорог, магистралей, а также для дренажа и улучшения состава почв;
  • сеяный – используется в ходе ремонтных работ (например, для изготовления бетона разного типа и железобетонных конструкций, штукатурных составов и много другого);
  • песок может употребляться в рамках паркового и ландшафтного дизайна (например, для создания разного рода декоративных композиций).

Таким образом, следует быть максимально внимательным в процессе выбора, приобретения и использования среднезернистого природного материала.

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.

Расчет плотности в состоянии естественной влажности

Насыпная плотность песка строительного может определяться различными способами:

  • с использованием условных коэффициентов перевода. Основным недостатком данного способам является то, что он дается погрешность в пределах 5 процентов. Она не является слишком большой, из-за чего ее допускают;
  • провести замеры с помощью конкретной четко откалиброванной емкости. Недостаток этого способа определения насыпной плотности состоит в том, что это порою провести очень трудно. Для этого следует взять специально подготовленное ведро, емкость которого составляет 10 литров при высоте в 10 сантиметров;
  • после этого его нужно наполнить песком, насыпая его и не утрамбовывая. Когда количество материала в емкости будет образовывать горку, ее нужно срезать по верхнему краю, стараясь не производить уплотнение. Остается лишь произвести взвешивание сосуда вместе с песком;
  • в дальнейших расчетах нужно воспользоваться специальной формулой.
Читать еще:  Правила расчета винтовых свай

На самом деле определить насыпную плотность достаточно легко. Связанно это с тем, что формула для расчета известна многим еще со школьных лет – ее изучают в курсе физики:

Р=M/V, где М – это масса песка в емкости, а V – это объем, который занимает материал.

Вес непосредственно самой емкости, в которой измеряется песок, не стоит учитывать. То есть от массы материала с ведром необходимо отнять массу последнего.

Существует следующие показатели насыпной плотности, выраженные в таблице:

Вид материалаЗначение насыпной плотностиЕдиница измерения
Речной сухой песок1400-1650кг/м3
Речной влажный песок1770-1860кг/м3
Морской песок1500-1700кг/м3
Карьерный мелкозернистый песок1700-1800кг/м3
Шлаковый песок600-2000кг/м3
Кварцевый сухой песок1500кг/м3
Кварцевый молотый песок1450кг/м3

Стоит отметить также то, что в таблице указана насыпная плотность песка в состоянии в естественной влажности и в повышенной. На это очень важно обращать внимание при покупке материала.

Более подробно о насыпной плотности песка смотрите на видео:

Виды плотности и их отличия

Плотность песка средней крупности – весьма существенный фактор, указывающий на наличие влажности и количество песчинок на определенной площади. Чем меньше «пустого» места в структуре сыпучего материала, тем больше плотность. Присутствие каких-либо дополнительных веществ влияет на сцепление раствора из песка, определяя границы областей, где он может быть использован.

Знание плотности среднего строительного песка позволяет рассчитать его количество, необходимое для использования в тех или иных строительных работах. Как и в любом серьезном деле, без формул не обойтись и тут. К примеру, объем, который может занимать вещество (V) вычисляется отношением его массы (М) к плотности (р) и имеет следующий вид: V = М/р. Соответственно, и плотность среднезернистого песка зависит от отношения массы к объему.

Тот, кому приходилось готовить бетонную смесь, наверняка знают, какое ключевое значение имеет соотношение количества песка к количеству цемента, воды или других ингредиентов, которые могут добавляться. Малейшее несоответствие пропорции – и катастрофа неизбежна. Причем подобная «экономия» может сказаться не сразу, а спустя какое-то время. Как и все характеристики, имеющие отношение к песку, плотность тоже имеет три вида: истинная, насыпная и средняя. Каждый из них имеет свои коэффициенты, благодаря чему они и различаются.

Приготовление бетонной смеси

Истинная плотность равна 2500 кг/м 3 . Этот параметр приравнивает песок к твердой нерудной породе, создавая своего рода эталон, точку отсчета для вычислений.

На практике используется другой параметр – насыпная плотность. Она исчисляется не только объемом частиц, входящих в состав среднезернистого песка, но и учитывает пустоты между ними, то есть, состояние вещества в нормальном состоянии. Понятно, что эта плотность меньше истинной, и ее значение находится в рамках 1300–1500 кг/м 3 .

Определение насыпной плотности песка

Распределяя по объему песок такой крупности, следует помнить, что расстояние между песчинками может меняться в зависимости от процента влажности окружающей среды. При ее росте фракции начинают липнуть друг к другу, пустоты увеличиваются, плотность уменьшается. Так происходит до предела, когда влажность достигает 10%. Здесь уже жидкость начинает «забивать» пустоты, и плотность увеличивается. Так что при любых строительных работах, как никогда, актуален принцип «семь раз отмерь – один отрежь».

Читать еще:  Правила установки запорной арматуры

Теперь несколько слов о средней плотности. Она определяется структурой песчинок. Тут все зависит от вида песка. Скажем, кварцевый, не имеющий единиц влажности, будет иметь плотность 1500 кг/м 3 , а если по нему проехать дорожным катком, она может возрасти до 1700 кг/м 3 . В общем, чтобы не ошибиться, лучше всего изучить таблицы, которые составили ученые за нас.

Для чего необходимо определение плотности сухого песка

Песок — это сухой сыпучий материал, представляющий собой мелко раздробленные горные породы. Величина фракции колеблется от 0,05 до 5 мм, что создает проблемы при расчетах. Состав строительных смесей требует достаточно аккуратного соблюдения пропорций, иначе прочность материалов не будет соответствовать требованиям СНиП.

Определение плотности песка на практике — весьма сложная задача. Промежутки между отдельными песчинками практически не поддаются измерению, поскольку форма песчинок, полученная при различных условиях дробления горных пород, имеет сложную и неправильную конфигурацию. Между углами и гранями отдельных частиц могут быть промежутки, значительно превышающие размером зазоры между естественными песчинками, чья форма ближе к сферической.

Сухой песок природного происхождения (речной) обладает более плотной структурой, поэтому использование одного и того же объема материала разного происхождения или размера фракции даст смеси, отличающиеся друг от друга своими параметрами. Поэтому очень важно иметь наиболее корректное знание всех параметров компонентов смеси, массы материала, его плотности и прочих показателей.

Точное определение характеристик строительного песка выполняется в лабораторных условиях и регламентируется ГОСТ 8735-88 и 8736-2014. На сегодняшний день применяют следующие методы:

  • Выяснение зернового состава. Песок рассеивается на ситах заданного диаметра. Непросеянные гранулы взвешивают, вычисляя средний размер фракций;
  • Определение наличия глинистых веществ в комках. Осуществляют отбор вязких частиц из общей массы зерен;
  • Расчет содержания частиц глины и пыли. Метод основан на варьировании массы материала после отмачивания мелких частиц. Существует также и пипеточный и фотоэлектрический метод проведения такого анализа;
  • Определение присутствия примесей органики. Количество гумусовых веществ устанавливается опытным путем при помощи сравнительного анализа цвета окрашенного этанолом песка с цветом щелочного раствора;
  • Выяснение количества минералов и горных пород в составе песка. При выполнении этого теста применяется бинокулярная лупа либо микроскоп;
  • Установление плотности пикнометрическим методом;
  • Выявление насыпной плотности и пустот между зернами. Плотность определяют при помощи специальных мерных сосудов, а пустотность вычисляется на основании предыдущих расчетов;
  • Выяснение стойкости песка к действию химических реагентов;
  • Анализ на влажность. Сравнивается песка в обычном состоянии и высушенного в сушильном шкафу.

Сегодня подобные испытания могут проводиться лабораториями, располагающими современным оборудование и высококвалифицированным персоналом.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector