Как определить насыпную плотность для материалов. Что такое насыпная плотность. Таблица насыпной плотности
Что такое насыпная плотность?
Насыпной плотностью принято называть соотношение массы зернистых материалов, порошкообразных материалов ко всему занимаемому ими объему, включая при этом воздушное пространство между частицами. Поэтому существует два вида плотности: истинная и насыпная плотность материала (средняя плотность).
Истинная плотность — это отношение массы материала к его объему без пор и пустот:
где ρ — это истинная плотность
m — это масса материала в сухом состоянии, г (может выражаться в кг или тоннах)
V — это объем занимаемый материалом, см3 (м3)
Как же определить насыпную плотность?
С помощью специальной таблицы, которая содержит переводные коэффициенты.
Наименование материала | Объём | Коэффициент | Вес |
ПГС | 1 м3 | 1,65 | 1,65 тн |
Песок природный | 1 м3 | 1,4 | 1,4 тн |
Песок речной | 1 м3 | 1,5 | 1,5 тн |
Щебень фр.5-10, М-1200 | 1 м3 | 1,43 | 1,43 тн |
Щебень фр.5-20, М-1200 | 1 м3 | 1,40 | 1,40 тн |
Щебень фр.20-40, М-1200 | 1 м3 | 1,38 | 1,38 тн |
Щебень фр.40-70, М-1200 | 1 м3 | 1,35 | 1,35 тн |
Щебень фр.5-10, М-700-800 | 1 м3 | 1,41 | 1,41 тн |
Щебень фр.5-20, М-700-800 | 1 м3 | 1,39 | 1,39 тн |
Щебень фр.20-40, М-700-800 | 1 м3 | 1,37 | 1,37 тн |
Щебень фр.40-70, М-700-800 | 1 м3 | 1,34 | 1,34 тн |
Грунт | 1м3 | 1,0-1,3 | 1-1,3 тн |
Таблица коэффициентов перевода м3 в тонны для сыпучих материалов:
Есть ли еще способы определения насыпной области?
Можно насыпать сыпучий материал, например, в сосуд или ведро с заранее известным объемом, до того момента пока сосуд не заполнится «с горочкой». После этого взвешиваем сосуд вместе с сыпучим материалом. Насыпная плотность песка, щебня, дресвы, грунта — это соотношение массы сыпучего материала (за вычетом массы сосуда) к занимаемому объему.
V нас.пл. = Масса сып.мат. / V сосуда
Вернуться на главную или перейти к каталогу статей.
pesok174.ru
Насыпная плотность сыпучих строительных материалов
Главная > Часто задаваемые вопросы > Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтовПрактически каждый из вас, кто занимался строительством или ремонтом, сталкивался с необходимостью приобретения сыпучих строительных материалов 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 качеству
- Что такое «Насыпная плотность»
- Что такое «Коэффициент уплотнения»
Таблицы со сравнительными характеристиками насыпной плотности различных материалов:
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 при одинаковом объеме масса может изменяться.
Больше всего на показатель влияют такие факторы:
- Размеры и форма зерен
- Пористость материала
- Влажность
- Уплотнение при транспортировке и складировании
- 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 куче. 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 1170 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 будет 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 закрытыми. 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 – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются при 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 материала. 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 уменьшится 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 будущую 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:
Плотность твердого вещества
Плотность твердого вещества – самый стабильный показатель. Он зависит исключительно от физических и химических свойств материала и не изменяется при перевозке, складировании, повышении влажности.
Как определить насыпную плотность
Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых условиях, 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. Материал 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 материал 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 массу 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 режущих 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 грунт, 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 насыпную 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 приборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.
По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:
- Легкие (меньше 600 кг/м³)
- Средние (600-1100 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 рассчитать 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 цифры в таблице Насыпная плотность нерудных материалов.
gruntovozov.ru
Определение насыпной плотности
Песок насыпают совком с высоты 10 см в предварительно взвешенный сосуд емкостью 1 л до образования над верхом сосуда конуса из песка, который затем снимают вровень с краями сосуда, после чего цилиндр с песком взвешивают.
Насыпная плотность песка н вычисляется по формуле:
где т — масса мерного сосуда, кг;
т1 — масса мерного сосуда с песком, кг;
V — объем сосуда, м3.
Определение пустотности песка
Пустотность (объем межзерновых пустот) песка в стандартном неуплотненном состоянии определяют на основании значений истинной плотности и насыпной плотности песка, установленных предварительно.
Пустотность песка (Vм.п) в процентах по объему вычисляют по формуле:
где — истинная плотность песка, г/см3;
н — насыпная плотность песка, кг/м3.
Определение влажности песка
Влажность определяют путем сравнения массы песка в состоянии естественной влажности и после высушивания.
Навеску массой 1000 г песка насыпают в противень и сразу же взвешивают, а затем высушивают в этом же противне до постоянной массы.
Влажность песка (W) в процентах вычисляют по формуле
%
где т — масса навески в состоянии естественной влажности;
т1 — масса навески в сухом состоянии, г.
Песок обладает способностью сильно изменять объемную массу и объем при влажности, что должно учитываться при его дозировке (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость объемной массы песка от его влажности
Определение содержания в песке пылевидных и глинистых частиц
Содержание пылевидных и глинистых частиц определяют по изменению массы песка после отмучивания частиц крупностью до 0,05 мм.
Суммарное содержание в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц определяется методом отмучивания, сущность которого состоит в том, что указанные частицы, будучи взмучены вместе с песком в воде, осаждаются значительно медленнее зерен песка и легко могут быть от него отделены.
Отвешивают 1000 г песка и высыпают в сосуд для отмучивания (рис. 2). Сосуд заливается водой с таким расчетом, чтобы высота слоя над песком была около 200 мм. Залитый водой песок выдерживают в течение 2 ч, перемешивая его несколько раз, и тщательно отмывают от приставших к зернам глинистых частиц.
После этого содержимое сосуда снова энергично перемешивают и оставляют в покое на 2 мин. Через 2 мин сливают, через два нижних отверстия, полученную при промывке суспензию, оставляя слой ее над песком высотой не менее 30 мм. Затем песок снова заливают водой до указанного выше уровня. Промывку песка в указанной последовательности повторяют до тех пор, пока вода после промывки будет оставаться прозрачной.
После отмучивания промытую навеску высушивают до постоянной массы т1.
Содержание в песке отмучиваемых пылевидных и глинистых частиц (Потм) в процентах по массе вычисляют по формуле
%
где т — масса высушенной навески до отмучивания, г;
m1 — масса высушенной навески после отмучивания, г.
Рис. 2. Сосуд для отмучивания песка
Определение зернового состава и модуля крупности песка
Гранулометрический состав песка характеризуется процентным содержанием в нем зерен различного диаметра, и для его определения пользуются методом ситового анализа.
От пробы песка, прошедшего через сито с отверстием 5 мм отбирается навеска 1000 г и просеивается через комплект сит (2,5 мм; 1,25 мм; 0,63 мм; 0,315 мм; 0,14 мм). Просеивание считается законченным, если через сито с отверстиями 0,14 мм на чистый лист бумаги за 1 минуту проходит не более 0,1 % зерен песка от общей массы просеиваемой навески. Остатки песка на каждом сите взвешиваются и вычисляются частные остатки с точностью до 0,1 г и в % на каждом сите:
%
Полные остатки на каждом сите вычисляются в % как сумма частных остатков на всех предыдущих верхних ситах, начиная с сита 2,5 мм, и частного остатка на данном сите:
.
По полным остаткам в лабораторном журнале строят кривую просеивания песка и сравнивают ее со стандартной областью допустимого колебания зернового состава.
Крупность песка характеризуется модулем крупности, который с точностью до 0,01 вычисляется по формуле:
где А2,5, А1,25, А0,63, А0,315, А0,14 — полные остатки на сите с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и на ситах с сетками № 1,25; 0,63; 0,315; 0,14, %.
Рис. 3. График зернового состава песка
5.4. Порядок выполнения работы:
Ознакомиться с методами определения свойств песка.
Определение истинной плотности песка.
Определение насыпной плотности.
Определение пустотности песка.
Определение влажности песка.
Определение содержания в песке пылевидных и глинистых частиц.
Определение зернового состава и модуля крупности песка.
Решить задачу.
studfile.net