adminНасипна щільність. Як визначити насипну щільність матеріалів
Насипною щільністю прийнято називати співвідношення маси зернистих матеріалів, порошкоподібних матеріалів до всього займаного ними обсягом, включаючи при цьому повітряний простір між частинками. Тому існує два види щільності: справжня і насипна щільність матеріалу (середня щільність).
Справжня щільність – це відношення маси матеріалу до його об’єму без пір і пустот:
де ρ – це справжня щільність
m – це маса матеріалу в сухому стані, г (може виражатися в кг або тоннах)
V – це обсяг займаний матеріалом, см3 (м3)
Як же визначити насипну щільність?
За допомогою спеціальної таблиці, яка містить перекладні коефіцієнти.
| найменування матеріалу | Об `єм | коефіцієнт | вага |
| ПГС | 1 м3 | 1,65 | 1,65 тн |
| пісок природний | 1 м3 | 1,4 | 1,4 тн |
| пісок річковий | 1 м3 | 1,5 | 1,5 тн |
| Щебінь фр.5-10, М-1200 | 1 м3 | 1,43 | 1,43 тн |
| Щебінь фр.5-20, М-1200 | 1 м3 | 1,40 | 1,40 тн |
| Щебінь фр.20-40, М-1200 | 1 м3 | 1,38 | 1,38 тн |
| Щебінь фр.40-70, М-1200 | 1 м3 | 1,35 | 1,35 тн |
| Щебінь фр.5-10, М-700-800 | 1 м3 | 1,41 | 1,41 тн |
| Щебінь фр.5-20, М-700-800 | 1 м3 | 1,39 | 1,39 тн |
| Щебінь фр.20-40, М-700-800 | 1 м3 | 1,37 | 1,37 тн |
| Щебінь фр.40-70, М-700-800 | 1 м3 | 1,34 | 1,34 тн |
| Грунт | 1м3 | 1,0-1,3 | 1-1,3 тн |
Таблиця коефіцієнтів перекладу м3 в тонни для сипучих матеріалів:
Чи є ще способи визначення насипної області?
Можна насипати сипучий матеріал, наприклад, в посудину або відро з заздалегідь відомим об’ємом, до того моменту поки посудина не заповниться «з гіркою». Після цього зважуємо посудину разом з сипучим матеріалом. Насипна щільність піску, щебеню, дресви, грунту – це співвідношення маси сипучого матеріалу (за вирахуванням маси посудини) до займаному обсягу.
V нас.пл. = Маса сип.мат. / V судини
До складу пуцоланових речовин, крім CaO і мінеральних добавок, входить гіпс (двуводний сульфат кальцію). Основою глиноземистих цементних сумішей є низько-основні алюмінати кальцію, а оксид кальцію і діоксид алюмінію присутні в порівнянних кількостях (50-55″code-block code-block-3″ style=”margin: 8px 0; clear: both;”>
Для кожного сипучого матеріалу існують 2 фізичних параметра, які визначаються як співвідношення його ваги до займаного ним об’єму. Вони називаються насипний і питомої (істинної) щільністю речовини. При визначенні першого параметра враховується обсяг повітря, що скупчився між частинками матеріалу.
Його використовують для будівельних розрахунків необхідної кількості цементу, що знаходиться в розпушеному стані. Значення насипної щільності цементу в кг / м3 (кілограмах на метр кубічний) для найбільш поширених марок наведені в таблиці:
| Марка | М100 | М200 | М300 | М400 | М500 |
| щільність | 700 | 900 | 1100 | 1200 | 1300 |
Питома щільність є величиною постійною. При її обчисленні передбачається, що частки речовини прилягають один до одного настільки щільно, що між ними не залишається повітряного прошарку. Величина істинної щільності цементу завжди вище насипний і може досягати 3200 кг / м³.
фактори щільності
Насипна щільність – змінна величина, що залежить від багатьох факторів. Найменш щільною є тільки що виготовлена цементна суміш. Між її частинками ще зберігається статичну електрику, що призводить до відштовхування фракцій один від одного і утворення численних порожнеч. Місце, що звільнилося в матеріалі простір заповнюється повітрям. Згодом внутрішній об’єм повітря зменшується, і будівельна суміш стає більш щільною.
Цей параметр залежить від марки матеріалу. Чим вище його якість, тим більше дрібні фракції складають матеріал і тим менше повітря в ньому присутня. Наприклад, щільність у цементу М400 істотно вище, ніж у М100. На показник також впливають умови зберігання і транспортування матеріалу. Свіжа продукція в мішках володіє крихкою структурою, але має властивість поступово злежуватися.
Грає роль і технологія виготовлення будівельної сировини. На щільність впливає хімічний склад і якість помелу (однорідність і розмір складових його фракцій), спосіб сушіння шламу на силосах. Найбільш щільним буде будматеріал дрібного помелу. Найнижчі показники щільності у пуцоланових сумішей. Вони складають 900-1100 кг / м³.
Зниженою щільністю володіють цементи з пластифікаторами і різними добавками, що підвищують морозостійкість і поліпшують інші характеристики. Найбільш щільними є матеріали, що не містять присадок, такі як портландцемент.
Розрахунок і визначення
Питома щільність сухого цементу в промислових умовах визначається приладом Ле-Шательє. Але для оцінки міцності майбутнього бетону або іншого розчину потрібно знати значення насипної щільності, тому що від нього залежить, наскільки пористої вийде конструкція. У будівельних розрахунках найчастіше застосовуються усереднені показники. Для свіжого матеріалу використовують значення 1200-1300 кг / м³, злежалого – 1500-1600 кг / м³.
Але іноді для замішування міцного розчину необхідно знати точне значення цього параметра. Зробити правильний розрахунок насипної щільності можна і самостійно.
Для цього потрібно:
- мірна ємність об’ємом 1 л;
- воронка;
- ваги.
Масу заповненого судини позначають як M2. Шукану величину визначають за формулою: P = (M1 – M2) / V. Значення маси при підрахунках повинно бути виражено в кілограмах, обсягу – кубічних метрах.
Для отримання найбільш коректних даних вимірювання та обчислення проводять двічі, а остаточний результат виводять як середньоарифметична величину. Використання цього способу розрахунку насипної щільності дає результат з погрішністю до 0,01 кг / м³, що дозволяє досягти необхідної міцності будується конструкції і уникнути істотних помилок при будівництві.
висновок
Визначення насипної щільності цементу в деяких випадках є необхідністю, тому що від нього залежать експлуатаційні характеристики цементного розчину. Щоб зробити це правильно, слід розуміти різницю між питомою і насипний щільністю матеріалу.
Насипна щільність піску
Пісок – це сипучий матеріал. Виміряти його істину щільність важко – між піщинками видалити проміжки практично неможливо. З цієї причини для піску більш застосовне поняття насипна щільність піску. Це середнє значення ваги матеріалу на одиницю об’єму.
Поняття і значення
За визначенням насипної щільності піску ховається значення маси матеріалу в сухому вигляді на одиницю об’єму, що вимірюється в кубометрах або кубічних сантиметрах.
Існує безліч видів піску за походженням, фракції. Дрібні піщинки щільніше укладаються в обсяг, ніж великі, отже їх маса значно більше. І навпаки.
Так, пісок, добутий з річки, зазвичай гладкий і відшліфований, володіє щільною структурою. Його вага на куб в середньому становить 1500-1600 кг / м3 згідно з ГОСТ 8736-93. Піщинки з кар’єру часто пористі з гострими кутами і гранями, такі важать набагато менше – близько 1300 кг / м3.
Фактори визначення щільності
Насипна вага піску залежить від декількох факторів:
- Фракція і форма піщинок визначає щільність сипучого матеріалу в більшій мірі. Чим більше фрагменти, тим більшу відстань між ними залишається і навпаки. Округлі і квадратні піщинки займають більший простір, ніж плоскі.
- Порода походження. Чим щільніше мінерал, з якого утворився пісок, тим більше маса.
- Залишки ґрунту та органічних домішок також впливають на насипну масу піску. Технологія приготування будівельних розчинів передбачає використання очищеного дрібного наповнювача, тому даний параметр може бути скоректований промиванням або просіюванням насипу.
- Вологість після миття або видобутку піску. Вода проникає в пори піщинок і збільшує їх вагу. Насипна щільність сухого піску до 30″table-responsive”>
Сухий в звичайному стані 12001700 (залежить від типу породи і фракції) кварцовий 1400 сухий пухкий 1440 річковий 1600 сухий ущільнений 1680 мокрий 1920 мокрий ущільнений 2080 Розрахунок зміни обсягу і маси
Пісок доставляється на будівельний майданчик в різному вигляді: сухий або вологий, річковий або кар’єрний. Використовувати його можуть не відразу: матеріал застосовується в міру необхідності. Якщо насип зберігається під відкритим небом, піщинки постійно змінюють вологість в залежності від погодних умов. Ці фактори доводиться враховувати технологам перед приготуванням робочих розчинів і засипці котлованів.
Оскільки насипна щільність піску дрібного і крупного постійно змінюється, для визначення фактичної маси обсягу без зважування використовують коефіцієнти ущільнення. Деякі з них відображені в таблиці:
Стан піщаної насипіКоеффіціент ущільнення, kу
Пухкий і сухий 1,051,15 вологий 1,11,25 Зворотне засипання котлованів 0,95 Зворотне засипання траншей 0,98 засипка пазух 0,98 Облаштування та ремонт підземних інженерних мереж і споруд поблизу автомобільних і залізних доріг 0,981,0 На коефіцієнт множать середню щільність матеріалу, виходить шуканий результат. У таблиці наведено найбільш затребувані значення kу.
Насипний коефіцієнт ущільнення піску не гарантує точного результату – похибка може становити 5 і більше відсотків. Єдиним достовірним способом визначити масу одиниці об’єму матеріалу залишається зважування, що не завжди можливо і зручно. Фахівці можуть використовувати будь-який з доступних методів визначення щільності на місці.
Щільність піску кар’єрного (кг / м3) – способи визначення і особливості матеріалу
Для будівельних потреб використовуються природні піски різного походження – річковий, морський, кар’єрний, бархани і т.д.
Їх відмінності полягають в способі видобутку, процентний вміст глинистих і органічних домішок, а також пилоподібних частинок, негативно позначаються на якості бетонних сумішей та міцності готових будівельних конструкцій.
Певну роль на сферу застосування того чи іншого виду піску надає ступінь його забрудненості, форма зерен, вартість матеріалу та його доступність, фракційний склад і вологість.
Відмінності і особливості кар’єрного піску
Різниця між найбільш поширеними видами пісків – кар’єрним і річковим – полягає в способі їх видобутку. Обидва вони відносяться до природних неорганічних матеріалів і видобуваються в результаті розробки родовищ, але в першому випадку пісок витягується відкритим способом, а в другому – гидромеханическим з дна річок. У свою чергу, кар’єрний пісок поділяється на:
- сіяний;
- намивний, або митий;
- необроблений, низькоякісний.
У першому випадку його розподіляють на фракції шляхом просіювання, видаляючи при цьому великі включення. Такий пісок виходить недостатньо чистим, так як в його складі простежуються глинисті, вапняні і грунтові домішки. У зв’язку з цим, використання матеріалу допускається при низьких технічних вимогах до виконуваних робіт.
