Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Насыпная плотность песка: от чего зависит и пример расчета

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 .

Основная характеристика строительного материала

Расчет количества песка через его плотность.

Исследуемая величина параметра характеризует количество строительного компонента, выраженное в г или кг, приходящееся на единицу его объема, измеряемую в см³ либо м³. Определить однозначно данный показатель затруднительно, поскольку он является зависимым от нескольких характеристик:

  1. Степени уплотнения.
  2. Влажности.
  3. Пористости.
  4. Структуры зерен.
  5. Наличия в составе разных примесей.

Данный параметр позволяет увеличить качество прочности возводимых зданий и сооружений в процессе строительства. Учитывая его, можно получить наиболее точные расчеты материальных затрат, когда тот или иной компонент необходим в известном объеме для получения строительного раствора. Поскольку при проведении строительных работ часто необходимо решать задачу, связанную с переводом массы используемого материала в объем, а также наоборот, то необходимо определить массу 1 м³ или объем 1 т сыпучего вещества.

Чтобы проводить данные виды расчетов, обязательно следует брать во внимание (П) плотность. Ее вычисляют по формуле: П = М / V, отсюда масса (М) определяется по формуле: М = П * V. Формула определения объема (V) вещества имеет вид: V = M / П.

Все вещества и компоненты, входящие в состав строительных растворов, смесей, содержатся в них в определенном соотношении. К примеру, правильный расчет доли песка в строительных смесях требует определения точного значения исследуемого параметра. Если его неправильно вычислить, то потребуется компенсировать недостаток сыпучего вещества другими компонентами. Они могут иметь более высокую стоимость.

Кривая изменения объема песков в зависимости от их влажности.

Обязательно необходимо делать верные расчеты всех показателей, связанных с количеством, долей основного строительного компонента в V раствора. Если его количество превысит норму, то характеристики качества строительного раствора способны снизиться. Это произойдет и тогда, когда объема используемого сыпучего вещества будет недостаточно. Все это повлияет на определенные свойства раствора, такие как:

  1. Морозостойкость.
  2. Прочность.
  3. Водостойкость.
  4. Устойчивость к истиранию.

Все характеристики будут иметь существенные расхождения со стандартом. Важно не допустить необоснованное удорожание используемой в процессе строительства смеси.

Вернуться к оглавлению

Каким образом плотность строительного песка зависит от структуры его зерен

Утверждение, которое связано с тем, что величина плотности сыпучего вещества находится в прямой зависимости от структуры зерна, является правильным. Слишком высокое значение показывает, что зерна, составляющие структуру песка, являются плотными, прочными и морозостойкими. Именно такой строительный компонент можно применять при изготовлении высокопрочных бетонов, обладающих повышенным уровнем морозостойкости.

Основные различия в плотности.

Определить крупность карьерного сухого песка можно без особого труда. Для этого берут сито для просеивания. Оно представляет собой ящик, потребуется взять несколько таких ящиков, вставленных друг в друга. Когда вещество насыпано в них, то сито следует болтать из одной стороны в другую. Вся процедура, выполняемая в одиночку, займет около 5 минут. После этого потребуется взвесить сухие остатки из сита, вычислив крупность.

Если сыпучее вещество уплотняется, то значение исследуемого показателя увеличивается, поэтому исследуемую величину уже нельзя назвать насыпной. Если компонент уложен в мешок, то есть находится в определенной таре, то его структура является неуплотненной. Она имеет свою насыпную плотность. При известном значении данной характеристики можно связать массу с объемом сыпучего вещества, поскольку цена на него указывается не только лишь за одну тонну, но и за один кубический метр. Аналогично указывается и количество продукции, используемой для строительства.

Песок имеет насыпную плотность, составляющую от 1300 до 1500 кг/м³, что определяется влажностью среды. При этом характеристики компонента меняются, а это влияет на данный параметр. К примеру, при влажности в 3-10% происходит его снижение в сравнении с характеристиками, свойственными сухому песку.

Вернуться к оглавлению

Характеристика средней плотности строительного материала

Различаются следующие типы параметра плотности для сухого песка: истинный, насыпной и средний.

Важнейшей характеристикой, которая зависит от пустотности и влажности, является параметр, который называется средняя плотность песка.

Характеристики сухого кварцевого песка.

Он представляет собой нерудную породу, которая является твердой, поэтому и плотность его приблизительно одинаковая. Она является истинной, составляет 2500 кг/м³. Уровень пустотности предполагает обратную зависимость от средней плотности вещества. Это свойство позволяет оценивать качество зерна в его структуре.

Удельным весом является то количество вещества, которое помещается в единице объема. Плотность песка в какой-то мере является его весом, поэтому для него выделяют удельный показатель данной характеристики, которая является истинной, относится в большей степени к теоретическому понятию, а на практике такие значения встречаются очень редко.

Все зависит от способа, благодаря которому мельчайшие частички песка или его зерна соединяются между собой при его укладке в емкость. От исследуемого показателя структуры сыпучего компонента при его заполнении определенной емкости зависит расстояние между зернами и значение его удельного веса.

Истинный показатель удельной плотности можно рассчитать лабораторным путем, а обычные расчеты проводятся с использованием специальных таблиц. Если вещество требуется дозировать по объему, то данный показатель учитывается в первую очередь. Он зависит от того, какой объем глины содержится в структуре строительного компонента.

Показатель коэффициент фильтрации песка по сравнению с другими наполнителями.

Если песок является сухим и очищенным, то исследуемый параметр равен 1300 кг/м³. При содержании в нем влаги или глины в большом количестве плотность песка превышает аналогичный параметр для его сухого состояния, составляя при этом 1800 кг/м³.

К примеру, исследуемый показатель сухого кварцевого песка составляет от 1500 до 1550 кг/м³, что характерно для его рыхлого состояния. Значение его средней плотности принимает различные величины. Для наименьшего значения характерен уровень влажности, составляющий 5-7%, что необходимо учитывать, если его дозировка является обычной. Если его средняя плотность компонента при рыхлой структуре равняется 1500 кг/м³, то в уплотненном состоянии параметр может увеличиться до 1700 кг/м³.

Если вещество является уплотненным, то показатель составляет 1600-1700 кг/м³. Здесь наблюдается зависимость среднего показателя от структуры зерен строительного материала. К примеру, при увеличенном показателе, составляющим более 1550 кг/м³, в состав материала будут входить прочные и плотные зерна, устойчивые к морозу. На практике песок, обладающий повышенной средней плотностью, используется для изготовления бетонов, обладающих высокой прочностью и морозостойкостью.

Вернуться к оглавлению

Как правильно вычисляют насыпную плотность

Если сыпучий материал уплотняется, то увеличивается его плотность. Если песок, находящийся в кузове грузового автомобиля, имеет естественное, неуплотненное состояние с определенной насыпной плотностью, то при ее заданном значении реально вычислить и массу песка, и его объем.

Физико-технические свойства применяемых при испытаниях песков.

На практике используют насыпной вес и значение насыпной удельной величины исследуемого параметра для определенного количества сыпучего вещества, насыпанного в емкость размерами 1х1х1 метр. Определение его удельного веса производится на основе известного значения модуля крупности.

Для мелкого речного песка характерна большая величина исследуемого параметра, чем для крупнозернистого строительного материала. Его уровень влажности тоже влияет на удельный вес. Для него свойственна и величина удельного веса, равная от 1200 до 1700 кг/м³. В конечном итоге на данные показатели влияют следующие свойства: минеральный состав сыпучего материала, его фракция и степень влажности.

Если степень влажности среды повышается, то плотность песка, находящаяся в нем, снижается, а причиной этому является слипание фракций. Показатель уменьшается, пока уровень влажности не будет равным 10%. Отличает влажный от сухого песка его низкая плотность и увеличенный объем. Затем происходит процесс увеличения жидкости в структуре компонента, а также возрастание исследуемого показателя из-за покрытия каждой песчинки тонким слоем жидкости. Данная особенность должна быть учтена при дозировании строительного материала по его объему. При повышении уровня влажности происходит наполнение водой межзерновых пустот и вытеснение воздуха, исследуемый показатель опять увеличивается.

Вернуться к оглавлению

Влияющие факторы

Насыпная сухая плотность песка зависит от нескольких факторов: влажности и степени уплотнения наряду с размером и угловатостью частиц.

Насыпной вес и состояние постоянно меняются от влажности. Именно она является важнейшим фактором. Поскольку материал часто хранят под открытым небом, то и влажность меняется в зависимости от того, какие погодные условия на улице.

В раствор по стандарту должен добавляться сухой песок, но на практике это не всегда возможно, поэтому материал обладает неидеальными параметрами. Именно потому, что из-за влажности меняется и плотность, необходимо учитывать коэффициент уплотнения.

Читать еще:  Как правильно положить пароизоляцию на потолок с стороны чердака?

Есть и другие факторы, которые оказывают своё влияние на рассматриваемый параметр:

  • степень уплотнения;
  • способ добычи;
  • происхождение материала;
  • размер частиц;
  • минеральный состав.

Если сравнивать материал, что был добыт из речки или пруда и тот, что получают на карьере, то их показатели также будут разниться.

При этом искусственно созданный песок обладает лучшими характеристиками, поскольку в нём отсутствует грязь и другие примеси.

Если песок перевозится, то в процессе транспортировки может меняться и его показатель. Происходит это потому, что уменьшается количество пустот, а сам материал утрамбовывается.

В то же время, чем меньше песчинки по размеру, тем больше рассматриваемый показатель. Это неудивительно, поскольку в этом случае они могут более плотно прилегать друг к другу, соответственно, снижается количество воздуха между фракциями.

Если говорить о среднем значении, то оно составляет 1450-1550 килограммов на кубический метр.

Неправильно упускать из внимания такой фактор, как минеральный состав. Песок может быть изготовлен не только из кварца, но и включать другие компоненты, к примеру слюду, плевошпат. Хоть внешне все они и схожи, но обладают различным весом и иными характеристиками.

Другие расчетные способы

Расчеты должны обязательно проводиться во время составления проекта планирования всех работ по возведению недвижимости. Если грунт будет сыпучим, это позволит применить метод ямы.

Для этого грунт выравнивается и делается небольшая яма, вытесненный песок перекладывают в специальную емкость, которую в дальнейшем будут взвешивать. Над ямой помещают конус, его нужно засыпать сухим песком. Затем определяют объем ямы, из которой высчитывается объем взвешенного песка. Нужно также знать коэффициент уплотнения грунта и коэффициент фильтрации песка.

Этот метод достаточно простой, но благодаря ему можно получить только предварительные расчеты, поэтому всегда проверяйте результаты математическим способом.

Также не менее популярный и радиометрический метод. В его основе применение радиоактивного излучения.

По тому, как материал может поглотить, и рассеивать излучение происходит оценка данного параметра.

Средние дополнительные показатели песка, что добывается из карьеров:

  • радиоактивность первого класса;
  • плотность в неуплотненном состоянии – 1,4 т/м3;
  • масса частиц в единице их объёма – 2,6 г/см3;
  • содержание измельчённой горной породы – 1,9%;
  • теплоемкость.

Средние дополнительные особенности, что добывается с речного дна:

  • способность атомов некоторых изотопов самопроизвольно распадаться, испуская излучение А (47 БК/кг);
  • плотность в неуплотненном состоянии – 1,4±0,1 т/м3;
  • количество химических элементов, перешедших в состав сплава в процессе его производства как технологическая добавка – 0,1%.

Количество пустот должно определяться плотностью материала в неуплотненном состоянии. Своими силами это значение можно измерить таким способом: в мерную литровую емкость засыпают немного материала для пробы и взвешивают.

Если материал очень сильно аккумулировал влагу, то пробу можно поместить в десятилитровую емкость, затем значения переводится в необходимую величину.

Если в наличии есть глиняные примеси, это негативным образом влияет на качество материала.

Из песка, в котором содержится высокий процент глины запрещается изготавливать штукатурку, качественную строительную смесь, разнообразные растворы для строительства.

Все это из-за низкой морозостойкости и прочности.

Факторы определения плотности

Насыпной вес песка зависит от нескольких факторов:

  • Фракция и форма песчинок определяет плотность сыпучего материала в большей степени. Чем крупнее фрагменты, тем большее расстояние между ними остается и наоборот. Округлые и квадратные песчинки занимают большее пространство, чем плоские.
  • Порода происхождения. Чем плотнее минерал, из которого образовался песок, тем больше масса.
  • Остатки грунта и органических примесей также оказывают влияние на насыпную массу песка. Технология приготовления строительных растворов предполагает использование очищенного мелкого наполнителя, поэтому данный параметр может быть скорректирован промыванием или просеиванием насыпи.
  • Влажность после мытья или добычи песка. Вода проникает в поры песчинок и увеличивает их вес. Насыпная плотность сухого песка до 30% меньше, чем мокрого. По мере высыхания масса снижается, а объем увеличивается.
  • Песок, уплотненный при укладке, имеет гораздо более высокую плотность на единицу объема, чем насыпанный в обычном состоянии.

Значение массы на кубометр можно наглядно отследить в таблице насыпной плотности природного песка:

Состояние пескаЗначение плотности, кг/м 3
Сухой в обычном состоянии1200…1700 (зависит от типа породы и фракции)
Кварцевый1400
Сухой рыхлый1440
Речной1600
Сухой уплотненный1680
Мокрый1920
Мокрый уплотненный2080

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

Что такое коэффициент фильтрации песка?

Песок, в качестве универсального, сыпучего материала, находит широкое применение в различных областях:

  • строительство жилья;
  • благоустройство территорий;
  • возведение дорог;
  • выполнение различных строительных работ.

Помимо основного параметра, рассмотренного выше, он характеризуется модулем крупности, содержанием глинистых веществ, объемно-насыпной массой, коэффициентом фильтрации. Коэффициент фильтрации песка определяется как величина, равная толще песка, которую вода в нем проходит в течение 24 часов (м/сутки). Он определяет способность песка пропускать через себя воду.

От чего же зависит коэффициент фильтрации песка? Главным образом от концентрации примесей в нем и его структуры. Понятно, что чем меньше примесей, тем выше пропускная способность песка. А также, крупнозернистый песок обладает более высоким коэффициентом фильтрации. Наличие глины приводит к уменьшению его способности пропускать воду. Поэтому, для повышения качества песка, то есть увеличения коэффициента фильтрации, его принято очищать.

Значение коэффициента фильтрации карьерного песка находится в диапазоне 0,5 – 7 м в сутки. Так называемый намывной песок обладает более высоким качеством. При размере зерен 1-2 мм, коэффициент фильтрации достигает 1-10 м/сутки. Для средней фракции песка (2-2,5 мм) коэффициент фильтрации принимает значения в пределах 5-20 м/сутки.

Виды плотности

Песок характеризуется следующими плотностями: истинной, насыпной и средней. Как материал, песок есть твердая нерудная порода. Поэтому обладает такой же плотностью, как и она, приблизительно равной 2500 кг/м3. Это так называемая истинная плотность песка.

В практических расчетах используется другая плотность, которую называют насыпной. Насыпная плотность характеризует сыпучие строительные материалы в их неуплотненном состоянии. Эта плотность вычисляется с учетом не только объема самих песчинок, но и пустот между ними. В связи с этим, значение насыпной плотности всегда меньше плотности истинной.

Однако, уплотнив сыпучий материал, можно тем самым увеличить его плотность. Например, если рассматривать песок в кузове самосвала, то он находится в естественном, неуплотненном состоянии и характеризуется своей насыпной плотностью. Зная эту величину, можно найти объем и массу такого песка. Дело в том, что стоимость поставки строительного материала может быть исчислена не только за тонну, но и за кубометр.

Значение насыпной плотности — 1300-1500 кг/м3. Влажность окружающей среды может изменить параметры объема песка, в связи с чем, меняется и насыпная плотность. При повышении влажности происходит снижение плотности песка. Это происходит благодаря слипанию фракций. Уменьшение плотности происходит до тех пор, пока влажность не станет равной 10%. Затем, влажность приводит к увеличению объема жидкости в песке, и плотность начинает возрастать. Эту особенность изменения плотности песка необходимо учитывать в случае его дозирования по объему.

Читать еще:  Гараж на винтовых сваях: этапы возведения

Как практически вычисляется насыпная плотность?
Данная процедура осуществляется следующим образом. Песок предварительно просеивается через маленькое сито (5 мм). Затем его насыпают в мерный сосуд объемом 1 л. При этом он должен свободно падать с некоторой высоты (10 см) и образовать над сосудом конус. Конусообразную часть песка срезают с помощью линейки. Взвешивают сосуд с песком и без песка. Насыпную плотность можно высчитать по следующей формуле: ρн = (m2 – m1)/V, где m1 и m2 – массы пустого и наполненного сосуда, соответственно, V – его объем.

Подобные испытания нужно проводить с сосудами, форма и размеры которых заданы, поскольку эти характеристики оказывают также влияние на конечный результат. Размер сосуда подбирается в зависимости от крупности зерен. Условия проведения испытаний такого рода определяются ГОСТом.

На среднюю плотность песка влияют пустоты и влажность. Эмпирически установлена следующая зависимость: чем меньше пор, тем выше плотность. Исходя из этого, можно предположить — плотность песка характеризует его зерновой состав.

Плотность средняя различна для разных видов песка. Например, сухой кварцевый песок в естественном состоянии имеет плотность около 1500-1550 кг/м3, а в уплотненном – 1600-1700 кг/м3. Отсюда видно, что средняя плотность определяется структурой самих зерен. Высокопрочные и морозостойкие бетоны, как правило, изготавливают из песка с повышенной средней плотностью.

Строительный песок

Песок – один из самых распространенных строительных материалов, хотя и играет вспомогательную роль. Где же используется данный стройматериал? Перечислим некоторые области его применения:

  • Строительство автодорог, различные строительные конструкции и здания. Здесь песок используется для укладки песчаных подушек или вспомогательных слоев.
  • Производство бетона. Песок выступает в роли заполнителя.
  • Различные строительные растворы, здесь также песок – это заполнитель.Песок является очень распространенным материалом в природе. В его состав, как правило, входят мелкие частицы различных элементов (известняк, слюда, кварц, полевой шпат и другие). В зависимости от преобладающего компонента (известняк или шпат), его называют известняковый или полевошпатный песок.

Речной песок

Данный стройматериал образуется в процессе естественного дробления скальных пород в руслах рек. Частицы такого песка, благодаря длительному воздействию воды, становятся округлой формы. Он практически очищен от глинистых примесей, а также от пыли и других включений.

В зависимости от размеров зерен речного песка, этот материал делят на 3 группы. Песок, зерна которых менее 2 мм принято называть мелким речным песком. Если размер зерен находится в переделах 2,0-2,8 мм, то этот песок относят к средней группе. Крупным считается песок, размеры зерен в котором составляют 2,9-5,0 мм.

Основные параметры речного песка должны удовлетворять нормам соответствующего ГОСТ. Плотность указанного материала равна 1650 кг/м3, а значение коэффициента фильтрации – 5-7 м/сутки. Кроме того, еще одно преимущество речного песка – высокая экологичность. Благодаря этой особенности, он может быть использован без вреда для здоровья людей или окружающей среды.

Перечислим различные строительные работы, где используется речной песок:

  • штукатурные и кладочные растворы;
  • бетонные изделия;
  • сухие смеси;
  • стяжка и кладка;
  • ландшафтные работы;
  • декорирование помещений;
  • благоустройство территорий.

Область применения песка речного не ограничивается приведенным перечнем. Но везде, где это допустимо по техническим нормам, вместо него используют карьерный песок. Это объясняется только тем, что речной песок обходится дороже, чем карьерный.

Кварцевый песок

Кварцевый песок не содержит практически примесей. К отличительным характеристикам указанного вида песка, относятся:
— химическая однородность;
— натуральная механическая прочность;
— стойкость к воздействию различных сред.

Благодаря вышеперечисленным свойствам, он стал очень востребованным материалом. Его используют в промышленности, быту и хозяйстве. В свою очередь, он подразделяется на несколько видов, которые отличаются как способом производства, так и свойствами.

Рассмотрим способ получения фракционированного кварцевого песка. Обычно его добывают из природных месторождений. Полученный сырец проходит через несколько технологических преобразований. В результате чего он обогащается. Полученный материал можно разделить на фракции (в зависимости от размеров песчинок). Удалив посторонние примеси, получают кварцевый фракционный песок.

Из песка мелкой фракции изготавливают строительные и отделочные материалы – абразивы, шпатлевки, краски, разные смеси. У кварцевого песка средней фракции – высокая сорбционная способность. Кроме того, он отличается высокой межзерновой пористостью и грязеемкостью. Эти качества кварцевого песка дают возможность его использования в наполнителях фильтрующих установок. С помощью таких фильтров производится очистка волы, нефтепродуктов.

В рыхлом состоянии плотность песка кварцевого равна 1500 кг/м3, но может достигнуть и значения 1700 кг/м3. Такие виды материала, как стекло, фарфор и фаянс, стекловолокно, эмаль, — содержат в составе кварцевый песок. Отличные свойства и экологическая безопасность кварцевого песка делают его незаменимым материалом во многих сферах.

Отличия и особенности карьерного песка

Разница между наиболее распространенными видами песков – карьерным и речным – состоит в способе их добычи. Оба они относятся к природным неорганическим материалам и добываются в результате разработки месторождений, но в первом случае песок извлекается открытым способом, а во втором – гидромеханическим со дна рек. В свою очередь, карьерный песок подразделяется на:

  • сеяный;
  • намывной, или мытый;
  • необработанный, низкокачественный.

В первом случае его распределяют на фракции путем просеивания, удаляя при этом крупные включения. Такой песок получается недостаточно чистым, так как в его составе прослеживаются глинистые, известковые и почвенные примеси. В связи с этим, использование материала допускается при низких технических требованиях к выполняемым работам.

Намывной песок подвергается гидромеханической обработке водой, избавляющей его от ненужных составляющих, что в конечном итоге сказывается на чистоте и качестве насыпного материала.

Разрабатываемые карьеры могут располагаться на равнинах, косогорах, в горах или руслах высохших рек и водоемов. В зависимости от состава песчаных зерен карьерный песок бывает:

  • кварцевым;
  • известняковым;
  • полевошпатовым;
  • доломитовым и т.д.

Равнинные карьеры представляют собой ровные площадки с залегающими чуть ниже уровня грунта толстыми песчаными слоями. Наличие подземных вод и глубина разработки напрямую влияют на влажность песка, который может быть как сухим, так и обводненным. Косогорные участки располагаются на возвышенностях, за счет чего порода остается всегда сухой, а водные карьеры, хотя и не имеют поверхностных вод, все же отличаются наличием обводненных песков. Их добыча, в данном случае, производится с использованием гидромеханизации в виде землесосов и рыхлителей. Горные карьеры обеспечивают строительную отрасль кварцевыми песками.

По размерам песчаных зерен материал подразделяется на семь групп, начиная с очень тонкого (модуль крупности до 0,7) и заканчивая повышенной крупностью (модуль крупности 3-3,5). В таблице 4 ГОСТ 8736-2014 указывается максимальное процентное содержание по массе глинистых и пылевидных частиц в строительном песке в пределах от 2 до 10%, в зависимости от группы сыпучего материала, а также наличие комковой глины – не более 0,25-1%.

Характеристики материала

Необработанный карьерный песок значительно грязнее речного, но в 1,5-2 раза дешевле, что определяет его сферу применения. Он незаменим в работах, где к техническим показателям материалов не предъявляется высоких требований, так как его стоимость остается привлекательной. Следует отметить, что более дорогой, очищенный карьерный песок составляет неплохую альтернативу речному собрату при использовании в бетонных смесях, что происходит за счет неровной формы зерен, имеющих хорошую цепкость, по сравнению с гладкими частицами.

Важными характеристиками карьерного песка считаются:

  • плотность – насыпная и истинная;
  • пустотность – определяет процентный состав воздуха в общем объеме сыпучего материала;
  • модуль крупности песчаных зерен, указывающий на определенную группу материала;
  • процентный показатель инородных включений, в том числе глинистых, органических и пылевидных;
  • влажность;
  • морозостойкость;
  • радиоактивность;
  • коэффициент фильтрации.

Основная характеристика строительного материала

Расчет количества песка через его плотность.

Исследуемая величина параметра характеризует количество строительного компонента, выраженное в г или кг, приходящееся на единицу его объема, измеряемую в см³ либо м³. Определить однозначно данный показатель затруднительно, поскольку он является зависимым от нескольких характеристик:

  1. Степени уплотнения.
  2. Влажности.
  3. Пористости.
  4. Структуры зерен.
  5. Наличия в составе разных примесей.

Данный параметр позволяет увеличить качество прочности возводимых зданий и сооружений в процессе строительства. Учитывая его, можно получить наиболее точные расчеты материальных затрат, когда тот или иной компонент необходим в известном объеме для получения строительного раствора. Поскольку при проведении строительных работ часто необходимо решать задачу, связанную с переводом массы используемого материала в объем, а также наоборот, то необходимо определить массу 1 м³ или объем 1 т сыпучего вещества.

Читать еще:  Нужно ли утеплять газобетон внутри или снаружи?

Чтобы проводить данные виды расчетов, обязательно следует брать во внимание (П) плотность. Ее вычисляют по формуле: П = М / V, отсюда масса (М) определяется по формуле: М = П * V. Формула определения объема (V) вещества имеет вид: V = M / П.

Все вещества и компоненты, входящие в состав строительных растворов, смесей, содержатся в них в определенном соотношении. К примеру, правильный расчет доли песка в строительных смесях требует определения точного значения исследуемого параметра. Если его неправильно вычислить, то потребуется компенсировать недостаток сыпучего вещества другими компонентами. Они могут иметь более высокую стоимость.

Кривая изменения объема песков в зависимости от их влажности.

Обязательно необходимо делать верные расчеты всех показателей, связанных с количеством, долей основного строительного компонента в V раствора. Если его количество превысит норму, то характеристики качества строительного раствора способны снизиться. Это произойдет и тогда, когда объема используемого сыпучего вещества будет недостаточно. Все это повлияет на определенные свойства раствора, такие как:

  1. Морозостойкость.
  2. Прочность.
  3. Водостойкость.
  4. Устойчивость к истиранию.

Все характеристики будут иметь существенные расхождения со стандартом. Важно не допустить необоснованное удорожание используемой в процессе строительства смеси.

Вернуться к оглавлению

Каким образом плотность строительного песка зависит от структуры его зерен

Утверждение, которое связано с тем, что величина плотности сыпучего вещества находится в прямой зависимости от структуры зерна, является правильным. Слишком высокое значение показывает, что зерна, составляющие структуру песка, являются плотными, прочными и морозостойкими. Именно такой строительный компонент можно применять при изготовлении высокопрочных бетонов, обладающих повышенным уровнем морозостойкости.

Основные различия в плотности.

Определить крупность карьерного сухого песка можно без особого труда. Для этого берут сито для просеивания. Оно представляет собой ящик, потребуется взять несколько таких ящиков, вставленных друг в друга. Когда вещество насыпано в них, то сито следует болтать из одной стороны в другую. Вся процедура, выполняемая в одиночку, займет около 5 минут. После этого потребуется взвесить сухие остатки из сита, вычислив крупность.

Если сыпучее вещество уплотняется, то значение исследуемого показателя увеличивается, поэтому исследуемую величину уже нельзя назвать насыпной. Если компонент уложен в мешок, то есть находится в определенной таре, то его структура является неуплотненной. Она имеет свою насыпную плотность. При известном значении данной характеристики можно связать массу с объемом сыпучего вещества, поскольку цена на него указывается не только лишь за одну тонну, но и за один кубический метр. Аналогично указывается и количество продукции, используемой для строительства.

Песок имеет насыпную плотность, составляющую от 1300 до 1500 кг/м³, что определяется влажностью среды. При этом характеристики компонента меняются, а это влияет на данный параметр. К примеру, при влажности в 3-10% происходит его снижение в сравнении с характеристиками, свойственными сухому песку.

Вернуться к оглавлению

Характеристика средней плотности строительного материала

Различаются следующие типы параметра плотности для сухого песка: истинный, насыпной и средний.

Важнейшей характеристикой, которая зависит от пустотности и влажности, является параметр, который называется средняя плотность песка.

Характеристики сухого кварцевого песка.

Он представляет собой нерудную породу, которая является твердой, поэтому и плотность его приблизительно одинаковая. Она является истинной, составляет 2500 кг/м³. Уровень пустотности предполагает обратную зависимость от средней плотности вещества. Это свойство позволяет оценивать качество зерна в его структуре.

Удельным весом является то количество вещества, которое помещается в единице объема. Плотность песка в какой-то мере является его весом, поэтому для него выделяют удельный показатель данной характеристики, которая является истинной; относится в большей степени к теоретическому понятию, а на практике такие значения встречаются очень редко.

Все зависит от способа, благодаря которому мельчайшие частички песка или его зерна соединяются между собой при его укладке в емкость. От исследуемого показателя структуры сыпучего компонента при его заполнении определенной емкости зависит расстояние между зернами и значение его удельного веса.

Истинный показатель удельной плотности можно рассчитать лабораторным путем, а обычные расчеты проводятся с использованием специальных таблиц. Если вещество требуется дозировать по объему, то данный показатель учитывается в первую очередь. Он зависит от того, какой объем глины содержится в структуре строительного компонента.

Показатель коэффициент фильтрации песка по сравнению с другими наполнителями.

Если песок является сухим и очищенным, то исследуемый параметр равен 1300 кг/м³. При содержании в нем влаги или глины в большом количестве плотность песка превышает аналогичный параметр для его сухого состояния, составляя при этом 1800 кг/м³.

К примеру, исследуемый показатель сухого кварцевого песка составляет от 1500 до 1550 кг/м³, что характерно для его рыхлого состояния. Значение его средней плотности принимает различные величины. Для наименьшего значения характерен уровень влажности, составляющий 5-7%, что необходимо учитывать, если его дозировка является обычной. Если его средняя плотность компонента при рыхлой структуре равняется 1500 кг/м³, то в уплотненном состоянии параметр может увеличиться до 1700 кг/м³.

Если вещество является уплотненным, то показатель составляет 1600-1700 кг/м³. Здесь наблюдается зависимость среднего показателя от структуры зерен строительного материала. К примеру, при увеличенном показателе, составляющим более 1550 кг/м³, в состав материала будут входить прочные и плотные зерна, устойчивые к морозу. На практике песок, обладающий повышенной средней плотностью, используется для изготовления бетонов, обладающих высокой прочностью и морозостойкостью.

Вернуться к оглавлению

Как правильно вычисляют насыпную плотность

Если сыпучий материал уплотняется, то увеличивается его плотность. Если песок, находящийся в кузове грузового автомобиля, имеет естественное, неуплотненное состояние с определенной насыпной плотностью, то при ее заданном значении реально вычислить и массу песка, и его объем.

Физико-технические свойства применяемых при испытаниях песков.

На практике используют насыпной вес и значение насыпной удельной величины исследуемого параметра для определенного количества сыпучего вещества, насыпанного в емкость размерами 1х1х1 метр. Определение его удельного веса производится на основе известного значения модуля крупности.

Для мелкого речного песка характерна большая величина исследуемого параметра, чем для крупнозернистого строительного материала. Его уровень влажности тоже влияет на удельный вес. Для него свойственна и величина удельного веса, равная от 1200 до 1700 кг/м³. В конечном итоге на данные показатели влияют следующие свойства: минеральный состав сыпучего материала, его фракция и степень влажности.

Если степень влажности среды повышается, то плотность песка, находящаяся в нем, снижается, а причиной этому является слипание фракций. Показатель уменьшается, пока уровень влажности не будет равным 10%. Отличает влажный от сухого песка его низкая плотность и увеличенный объем. Затем происходит процесс увеличения жидкости в структуре компонента, а также возрастание исследуемого показателя из-за покрытия каждой песчинки тонким слоем жидкости. Данная особенность должна быть учтена при дозировании строительного материала по его объему. При повышении уровня влажности происходит наполнение водой межзерновых пустот и вытеснение воздуха, исследуемый показатель опять увеличивается.

Вернуться к оглавлению

Другие способы расчета

Данная характеристика учитывается при составлении проекта на проведение земляных работ. Сыпучий вид грунта позволяет применить метод шурфиков. Для этого вырывают грунт в виде небольшого шурфика (ямы), вытесненный песок помещают в специальную тару для взвешивания. Над шурфиком помещается жестяной конус, Определение плотности строительного песка который засыпается сухим песком. Далее определяется объем шурфика, из которого вычитается объем взвешенного песка. Этот способ довольно простой, он дает лишь предположительные расчеты, поэтому иногда используется радиометрический метод. Он основан на применении радиоактивного излучения. По способности песка поглощать и рассеивать это излучение оценивается данный параметр.

Средние дополнительные величины карьерного песка:

  • радиоактивность — 1 класс;
  • насыпная плотность 1,4 т/м³;
  • плотность зерен 2,6 г/см³;
  • содержание глины 1,9%.

Средние дополнительные характеристики речного песка:

  • радиоактивность класса А (47 БК/кг);
  • насыпная плотность равняется 1,4±0,1 т/м³;
  • количество примесей 0,1%.

Пустотность определяется насыпной плотностью. Самостоятельно это значение можно измерить следующим способом: в мерный сосуд объемом 1 л засыпается проба и взвешивается. Если влажность слишком высокая, то проба помещается в сосуд объемом 10 л, далее значения переводятся в требуемые величины. Содержание глинистых примесей снижает насыпную плотность, ухудшает качество материала. Из песка с высоким содержанием глины нельзя изготавливать штукатурки, качественный бетон, различные строительные растворы, потому что у них снижается морозостойкость и прочность.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector