Wszystko, co musisz wiedzieć o gęstości nasypowej piasku

W procesie budowy wykorzystuje się wiele różnych materiałów, z których jednym jest piasek... Służy jako podstawa do mieszania zaprawy cementowo-piaskowej, do układania poduszki piaskowej fundamentu i innych procesów budowlanych. Szeroki zakres zastosowań stał się możliwy dzięki właściwościom fizycznym i technicznym tego materiału sypkiego, z których jedną jest gęstość nasypowa.

Piasek musi być wysokiej jakości. Od tego zależy wynik całej konstrukcji. Jego jakość można określić tylko pod warunkiem uwzględnienia wszystkich jego cech, takich jak współczynnik radioaktywności, filtracji, frakcji i oczywiście gęstości nasypowej. Jest to nazwa wielkości fizycznej, która jest równa stosunkowi masy piasku do jego objętości. Podobnie jak wszystkie inne parametry materiału sypkiego, również ten jest określany i kontrolowany przez przepisy państwowe, a mianowicie GOST 8736-93.

Standardowa jednostka miary To kilogram na metr sześcienny (kg na m3), ale można również użyć ton. Na jednostkę miary wielkości fizycznej wpływa ilość objętości.

Pomimo faktu, że istnieje określony wzór, za pomocą którego określa się tę wielkość fizyczną, trudno jest uzyskać dokładną wartość, nawet po badaniach laboratoryjnych. Chodzi o to, że idealne zagęszczenie piasku jest możliwe w naturalnych warunkach jego występowania. Dlatego aby uzyskać przynajmniej przybliżony parametr, zwyczajowo stosuje się specjalny współczynnik.

Wiele osób zastanawia się, dlaczego wartość danej fizycznej ilości materiału sypkiego nie jest stała. Chodzi o to, że istnieją pewne czynniki, które wpływają na jego powstawanie.

1. Wartość współczynnika uszczelnienia. Materiał sypki, składający się z najmniejszych cząstek, charakteryzuje się również obecnością powietrza. Szczelina powietrzna, jej objętość zależy od poziomu nacisku na materiał.
2. Miejsce, w którym znajdował się ten materiał sypki. Istnieje kilka metod wydobycia. Na przykład piasek uzyskany przez wypłukanie wody ma większą gęstość nasypową niż piasek wydobyty z kamieniołomu. Ale największym wskaźnikiem w tym przypadku jest piasek, który uzyskuje się sztucznymi środkami. Wynika to z faktu, że proces tworzenia sztucznego materiału jest całkowicie zmechanizowany, a możliwość powstania szczeliny powietrznej jest zminimalizowana.
3. Wartość współczynnika pustki piasku. Im jest mniejszy, tym wyższa gęstość nasypowa. Aby uzyskać pożądany wskaźnik, przed użyciem materiał jest ubijany za pomocą specjalnego sprzętu. Podczas procesu zagęszczania dochodzi do wibracji, pod wpływem których piasek zaczyna opadać, usuwając w ten sposób powietrze.
4. Frakcja. Są małe, średnie i duże. Z tym czynnikiem wszystko jest bardzo jasne. Im mniejszy rozmiar cząstek materiału, tym ściślej przylegają do siebie w wyniku zmniejszenia liczby przestrzeni powietrznych i wzrostu gęstości nasypowej. Ale piasek o największej frakcji charakteryzuje się niskim współczynnikiem.
5. Pochodzenie i parametry skał wchodzących w skład piasku. Czystego piasku nie znajdziesz nigdzie indziej.Zawiera zupełnie inne minerały: kwarc, mikę, glinę. Każdy z nich ma określone parametry fizyczne i techniczne. Wpływa to na gęstość nasypową samego materiału. Ale prawdę mówiąc, skład mineralny to ostatni czynnik, na który należy zwrócić uwagę przy określaniu wartości gęstości.
6. Współczynnik wilgotności materiału sypkiego. To jest decydujący czynnik. Im więcej wilgoci zawiera materiał, tym wyższa jest jego gęstość nasypowa. Eksperci twierdzą, że gęstość nasypowa mokrego piasku jest o 30% wyższa niż suchego materiału.

Obecnie, ze względu na to, że istnieje wiele różnych urządzeń i wyposażenia, możliwe stało się wydobywanie piasku z różnych miejsc jego występowania. Określają jego rodzaj i cechy.

• Z dna rzeki. Ten rodzaj materiału, biorąc pod uwagę opinię doświadczonych rzemieślników, jest najwyższej jakości i nadaje się do budowy. Służy do mieszania zaprawy cementowo-piaskowej wysokiej jakości. Charakteryzuje się minimalną pustką, różnym składem mineralnym. Gęstość nasypowa suchego piasku rzecznego waha się od 1450 do 1700 kg / m³, a mokrego - od 1780 kg / m³ do 1870 kg / m³.

• Z dna morskiego... Piasek morski nie jest bardzo czysty, ponieważ zawiera materię organiczną, w tym sól. W większości przypadków przed użyciem, zwłaszcza jeśli materiał służy do przygotowania zaprawy, jest on dodatkowo czyszczony i filtrowany. Charakteryzuje się dużą gęstością nasypową – od 1550 kg/m³ do 1750 kg/m³.

• Z kamieniołomów... Materiał kamieniołomu składa się z gliny, kamieni, ziemi i innych materiałów. Może istnieć absolutnie każda frakcja. Ma gęstość nasypową od 1700 kg/m³ do 1850 kg/m³.

• Ze skał. To gatunek najniższej jakości. Jego parametry i właściwości nie są zbyt dobre, dlatego jest rzadko używany. Gęstość nasypowa piasku skalnego jest jedną z najniższych i wynosi średnio 1450 kg/m³.

Dlaczego przed użyciem musisz określić gęstość nasypową piasku? Ten parametr fizyczny i techniczny materiału sypkiego pozwala określić:

• z zakresem wykorzystania materiału;
• z wymaganą ilością masy materiału sypkiego, która będzie potrzebna do wykonania określonego rodzaju pracy;
• z wymaganym poziomem ubijania.

Najważniejszą rzeczą, która pomoże określić gęstość nasypową materiału sypkiego, jest jego jakość.

Wcześniej w artykule mówiliśmy o tym, że do określenia dokładniejszej wartości gęstości nasypowej stosuje się tzw. współczynnik uszczelnienia, którego wartość zależy od stanu nasypu piaskowego i rodzaju pracy:

• dla suchej mieszanki piasku - 1,05-1,15;
• dla mokrego materiału - 1,1–1,25;
• do zasypywania dołów - 0,95;
• za wypełnienie zatok - 0,98;
• do układania sieci inżynieryjnych wzdłuż linii kolejowych i autostrad - 0,98–1,0.

Gęstość nasypową materiału można określić niezależnie. Aby to zrobić, nie musisz mieć specjalnego zestawu sprzętu, który jest używany w laboratorium. Istnieje pewna formuła, której zastosowanie umożliwia wyznaczenie danej wielkości fizycznej za pomocą dostępnych środków.

Gęstość nasypowa materiału sypkiego określa wzór:

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

m1 to całkowita waga materiału sypkiego, który jest umieszczony w pojemniku pomiarowym, na przykład wiadrze;

m2 - masa tara;

V to objętość pojemnika, na przykład 10 litrów.

Przed przystąpieniem do obliczeń wszystkie wartości należy przeliczyć na m³: 10 litrów to 0,01 m³.Jeśli tę wartość przeliczyć na kilogramy, to otrzymamy 0,56 kg. Pełne, dziesięciolitrowe wiadro piasku waży około 15 kg. Znając wszystkie ilości, możesz skorzystać ze wzoru:

P = (15 - 0,56) / 0,01 = 1444 kg / m³.

W celu uzyskania dokładniejszego wyniku uzyskaną wartość mnoży się przez współczynnik zagęszczenia. Należy jednak pamiętać, że ten współczynnik korekcyjny ma błąd około 5%. Przed użyciem materiału wskazane jest kilkukrotne obliczenie wartości, za każdym razem zbierając piasek z różnych obszarów. Ta potrzeba pojawiła się, ponieważ materiały sypkie przechowywane w określonych warunkach mogą mieć różne poziomy wilgotności.

W następnym filmie zobaczysz pokaz pracy wirtualnego laboratorium „Wyznaczanie gęstości nasypowej materiału”.