Wszystko o gęstości piasku

Zaprawa piaskowo-cementowa jest niezastąpionym składnikiem podczas prac budowlanych. Jakość konstrukcji zależy od tego, jakie komponenty zostały użyte w takim rozwiązaniu.

O ile parametry cementu są dobrze znane, o tyle sytuacja z piaskiem nie jest taka prosta. Jego gęstość odgrywa ważną rolę w produkcji zapraw cementowych, dlatego ważne jest, aby móc ją poprawnie obliczyć.

Jeśli mówimy o piasku jako materiale budowlanym, to jest to szczególnie drobno pokruszona skała. Wielkość cząstek może zmieniać się w zakresie 0,05-5 mm. Dlatego przy obliczaniu gęstości pojawiają się problemy.

W praktyce określenie opisywanego wskaźnika nie jest łatwe. Prawie niemożliwe jest zmierzenie odstępów między oddzielnie leżącymi cząstkami.

Warto również wziąć pod uwagę, czy używany jest piasek suchy czy mokry, a także jego rodzaj. Jeśli weźmiemy za przykład rzekę, to ma ona gęstszą strukturę, więc do szlamu cementowego nie może trafić ta sama część, co sztucznie wytworzona.

Ponieważ występują trudności w obliczeniu gęstości opisywanego materiału, konieczne stało się wprowadzenie takiego pojęcia, jak gęstość nasypowa. To ona została wezwana do określenia masy na jednostkę objętości.

W tym przypadku mówimy o trzech wskaźnikach:

• prawda;
• cielsko;
• przeciętny.

Jeśli istnieje wyjątkowo sprasowany piasek, w którym nie ma szczelin między cząsteczkami, mówimy o gęstości rzeczywistej. Bulk określa wielkość w postaci suchej i zważonej.

Średnia gęstość uwzględnia nie tylko ilość wilgoci zawartej w materiale, ale także porowatą strukturę cząstek.

Termin „gęstość” może być używany w odniesieniu do liczby cząstek na jednostkę objętości. W wyrażeniu „gęstość piasku” będzie to oznaczać, ile ziaren piasku na jednostkę objętości. Przy omawianiu tego zagadnienia masa lub waga granulek nie ma nic wspólnego z wartością gęstości. Duże, ciężkie granulki zajmowałyby więcej miejsca, a zatem byłoby ich mniej na jednostkę objętości, więc piasek miałby mniejszą gęstość niż w przypadku użycia małych cząstek.

Możesz użyć terminu gęstość, aby odnieść się do liczby cząstek na jednostkę powierzchni.

Gęstość nasypowa piasku w stanie suchym zależy od kilku czynników: wilgotności i stopnia zagęszczenia oraz wielkości cząstek i kątowości.

Gęstość nasypowa i stan stale zmieniają się wraz z wilgocią. To ona jest najważniejszym czynnikiem. Ponieważ materiał jest często przechowywany na zewnątrz, wilgotność zmienia się również w zależności od warunków atmosferycznych panujących na zewnątrz.

Zgodnie z normą do roztworu należy dodać suchy piasek, ale w praktyce nie zawsze jest to możliwe, dlatego materiał ma niedoskonałe parametry... Właśnie dlatego, że gęstość zmienia się również pod wpływem wilgoci, konieczne jest uwzględnienie współczynnika zagęszczenia.

Istnieją inne czynniki, które wpływają na rozważany parametr:

• stopień zagęszczenia;
• metoda ekstrakcji;
• pochodzenie materiału;
• rozmiar cząsteczki;
• skład mineralny.

Jednocześnie sztucznie wytworzony piasek ma najlepsze właściwości, ponieważ nie zawiera brudu i innych zanieczyszczeń.

Jeśli piasek jest transportowany, to podczas transportu jego wskaźnik również może się zmienić. Dzieje się tak, ponieważ zmniejsza się liczba pustych przestrzeni, a sam materiał jest zagęszczany.

Jednocześnie im mniejsze są ziarna piasku, tym większy jest rozważany wskaźnik. Nie jest to zaskakujące, ponieważ w tym przypadku mogą one odpowiednio ściślej przylegać do siebie, zmniejsza się ilość powietrza między frakcjami.

Jeśli mówimy o średniej wartości, to jest to 1450-1550 kilogramów na metr sześcienny.

Błędem jest przeoczenie takiego czynnika, jak skład mineralny. Piasek może być wykonany nie tylko z kwarcu, ale także zawierać inne składniki, na przykład mikę, szpatułkę. Chociaż na zewnątrz wszystkie są podobne, mają różną wagę i inne cechy.

W piasku ważna jest wielkość cząstek, a nie materiał, z którego jest wykonany. Chociaż większość mieszanek zawiera kwarc, którego gęstość wynosi 2,65 g/cm3, czyli muszle zwierząt morskich, jest taki, który zawiera aragonit. Gęstość tego ostatniego to 2,9 g/cm3.

Najmniej powszechnym materiałem jest oliwin o indeksie 3,2 g/cm3. Pamiętaj, że te wartości gęstości odnoszą się do minerałów sypkich, twardych, zwartych, a nie piasku z nich wytworzonego.

Zagęszczanie oznacza zmniejszenie przestrzeni między ziarnami. Pozwala na zmniejszenie całkowitej objętości piasku, ale ma to niewielki wpływ na wagę, przez co zmniejsza się porowatość i zwiększa się gęstość.

Kanciastość lub okrągłość ziaren również wpływa na zagęszczenie, przy czym narożniki są ogólnie łatwiejsze do zagęszczenia niż zaokrąglone. Mieszanki piasku wykonane z muszli są wykonane nie tylko z gęstszego minerału, ale także z zwykle bardziej kanciastych fragmentów, więc taki materiał będzie nieco gęstszy niż kwarc.

Cementowanie i matryca również zmieniają gęstość i zawierają inne materiały, takie jak błoto, glina lub wytrącanie chemiczne, które zajmują przestrzeń między ziarnami, zwiększając masę, ale mając niewielki wpływ na objętość. Podobnie jak zagęszczanie, zmniejsza to porowatość i zwiększa gęstość.

Podobnie mokry piasek zawiera wodę w porach zamiast powietrza, co również zwiększa gęstość, podobnie jak w przypadku matrycy i cementu.

Ostatecznie typowy suchy nieskonsolidowany piasek plażowy ma wartość 1,6 g/cm3, podczas gdy podobne mieszanki piaskowe o różnym stopniu zagęszczenia, cementacji, matrycy i ilości wody wahają się od 1,5 g/cm3 do 1,8 g/cm3…

Istnieje GOST, który wskazuje parametry każdego rodzaju piasku, w tym klasy 1. Pod numerem 8736-93. Ciężar właściwy materiału na nim powinien wynosić 15 kilogramów na metr sześcienny.

W tabeli materiał budowlany jest przedstawiony w kilku formach:

• luźny;
• staranował;
• mokry.

Dla każdego ciężar właściwy będzie inny. W pierwszym przypadku jest to 1440 kg/m3, w drugim 1680 kg/m3, a w trzecim 1920.

Pod oddzielnym GOST znajduje się materiał do formowania, jego wskaźnik wynosi 1710 kg na m3.

Piasek rzeczny jest często używany, ale ma również trzy rodzaje:

• prosty;
• umyty;
• staranował.

Dla nich parametry są następujące: odpowiednio 1630 kg na m3, 1550 i 1590.

Są też kamieniołomy, wąwozy, góry, morze i wody nasycone. Wszystkie mają swój własny wskaźnik. Ta ostatnia ma maksimum, czyli 3100 kg na m3.

Wymagany wskaźnik można określić na różne sposoby.

Często stosuje się współczynnik konwersji, ale rozważana metoda ma istotną wadę - błąd 5%.

Pomiary można wykonać za pomocą wstępnie skalibrowanego pojemnika. Ale zastosowanie tej metody nie zawsze jest możliwe. Będziesz potrzebował wiadra o pojemności 10 litrów i wysokości 10 centymetrów. Jest całkowicie wypełniony piaskiem, ale nie staranowany. Zważyć naczynie.

Następnie użyj następującej formuły:

P = (m2 - m1) / V, gdzie:

m1 to masa kontenera;

m2 to całkowita waga wiadra z piaskiem;

V to objętość pojemnika (na przykład 10 l).

Objętość z litrów jest przeliczana na metry sześcienne, a dopiero potem ten wskaźnik jest wstawiany do wzoru.

Czasami w fabrykach stosuje się tak zwaną metodę pierścienia zacinającego. Odnosi się do metod badań laboratoryjnych. Jego istota polega na doborze próbek, wytwarzanych za pomocą specjalnego urządzenia pomiarowego - próbnika pierścieniowego o określonej masie. Pierścień dobierany jest w zależności od rodzaju i stanu gleby. Próbka jest ważona razem z pierścieniem, a następnie obliczana jest masa gleby. Z kolei jego gęstość określa się jako stosunek masy gruntu do wewnętrznej objętości pierścienia.

Jak określić rzeczywistą gęstość piasku, patrz poniżej.