Плотность щебня — гравийного, гранитного, известнякового и шлакового. Насыпная плотность щебня: коэффициент, ГОСТ и определение

Особенности материала

Выделяют следующие основные его свойства:

• Плотность щебня.
• Лещадность (форму).
• Морозоустойчивость.
• Прочность.
• Радиоактивность.

Данные значения полностью характеризуют указанный материал. Далее более подробно рассмотрим такое свойство, как плотность щебня. Это является немалозначимым определением.

Плотность щебня

Данное свойство материала напрямую связано с его прочностью. Под плотностью понимают отношение массы к объему. Измеряют ее в тоннах или килограммах на кубометр (т/м³, кг/м³). Различают истинную плотность щебня, без учета пустого пространства, общую и насыпную, т. е. в неуплотненном состоянии. Каждая из них имеет соответствующее значение.

Истинная плотность щебня определяется лабораторией. То есть измеряется масса единицы объема мелкого и сухого материала. Этим способом исключают присутствие пустот, заполненных воздухом. Так определяют пористость.

Термин «насыпная плотность щебня» используют для обозначения соотношения между массой и занимаемым объемом с учетом свободного пространства между частицами. Этот параметр необходим при расчете состава бетонной смеси.

Насыпная плотность щебня. Гост 9758

Вид щебняФракция, ммПлотность насыпная, кг/м3МаркаГранитный20-401370-1400М110 40-701380-1400М110 70-2501400М110Известняковый10-201250М110 20-401280М110 40-701330М110Гравийный0-51600М110 5-201430М110 40-1001650М110 Больше 1601730М110Шлаковый 800М800Керамзитовый20-40210-340М200, М300 10-20220-440М200, М300, М350, М400 5-10270-450М250, М300, М350, М450Вторичный 1200-3000М110

В ходе проведения строительных работ профессионалы часто сталкиваются с необходимостью заказа определенного количества материала. Плотность – один из главных параметров, влияющих на объемный вес.Также очень выжны лещадностьи вес шебня. Рассмотрим ее расчет на основе щебня.

Измерение плотности

В данном случае существует несколько способов определения:

1. С помощью мерного сосуда.
2. С применением таблиц.

Рассмотрим подробнее первый способ

Для осуществления данного процесса необходимо мерный сосуд цилиндрической формы объемом от 5 до 50 литров полностью заполнить до образования конуса наверху. Затем излишки сверху формы снимают. Сосуд взвешивается. Чтобы определить плотность щебня, рассчитывают разницу между полным и пустым сосудом, которую делят на объем данной емкости. Здесь ничего нет сложного. Формула в данном случае выглядит следующим образом:

• Рн = (m2 – m1) : V,

где m1 – масса пустого сосуда; m2 – со щебнем, V – вместимость мерной емкости.

Определение насыпной плотности

Чтобы узнать насыпную плотность, щебень свободно высыпают в емкость с высоты 1 метр, затем срезают получившуюся «горку» и взвешивают. Из полученного результата вычитают вес емкости, а затем вес самого щебня делят на объем сосуда. Так получают показатель насыпной плотности, измеряемый в кг/м3.

Для мелкофракционного щебня высокой прочности (гранитного, гравийного) показатель насыпной плотности будет выше, для крупнозернового материала с большим количеством пустот — меньше.

Насыпную плотность определенного вида щебня можно узнать без лабораторных исследований с помощью специальных таблиц, но в этом случае погрешность составляет около 1%. Ниже приведены такие показатели для наиболее распространенных разновидностей.

Основные критерии

Чтобы правильно измерить насыпную плотность, соблюдают требования государственного стандарта, это:

• Использование только специализированных сосудов, то есть определенной формы и размера.
• Размер емкости напрямую зависит от крупности зерен.
• Щебень ни в коем случае специально не уплотняется, так как в этом случае материал будет иметь другие показатели.
• Общая плотность обязательно выше насыпной.

Результаты, полученные в лаборатории, указывают в сопроводительном паспорте конкретной партии.

Помимо щебня, подобным образом подсчитывают и плотность песка, бетона и других материалов. При этом учитывают объем, зернистость и пространство между частицами.

Понятие плотности

Основным параметром, который характеризуется щебень, как строительный материал, является его плотность. Именно от нее зависит то, какими прочностными характеристики будет обладать приготовленный раствор, а соответственно и будущая конструкция или же дорожное покрытие.

Плотность щебня определяется в соотношении его массы к объему, который он занимает.

Чаще всего измерения данной физической величины производят в килограммах на метр кубический (кг/м3) или в тоннах на метр кубический (т/м3).

Связанно это с тем, что обычно щебня требуется достаточно много, поэтому более мелкие единицы измерения не будут оптимальными. Более точные показатели плотности можно получить, измерив ее в двух различных вариантах.

Первый представляет собой насыпной показатель, который показывает плотность камней вместе с теми воздушными промежутками, которые образовываются в них. Второй – это истинная плотность, отличающаяся без учета свободного пространства, для чего используют специальную мерную емкость.

Плотность

Необходимо понимать различия между разными величина, чтобы корректно оперировать ими при осуществлении расчетов количества материала.

Истинную плотность определяют в лаборатории, полностью измельчив щебень до состояния, в котором между его частицами будет минимальное количество пространства.

Требуется это для высокоточных инженерных расчетов, хотя в обычном строительстве подобные измерения являются не очень полезными. Гораздо большее применение имеет насыпная плотность, так как именно в таком состоянии щебень и используют для приготовления цементно-песчаных смесей.

В настоящее время карьерный песок является самым распространенным и востребованным материалом в строительстве. Тут характеристики данного материала.

Сегодня невозможно себе представить любое строительство либо ремонт без использования цемента. Здесь особенности цемента марки М400.

Плиточный клей представляет собой важную составляющую любого ремонта и поэтому стоит заранее задуматься о том, сколько его надо приобрести. Перейдя по ссылке можно ознакомиться с его расходом.

Для измерения насыпной плотности используют различные методы, но все они представляют собой примерно одинаковый механизм осуществления. Материал сначала насыпают в специальную емкость, после чего его вес измеряют.

Определение при помощи таблиц

Данное вычисление плотности указанных материалов также является немаловажным. При больших объемах или в случаях, когда погрешность примерно в 1% не является критической, прибегают к помощи измерительных таблиц с условными коэффициентами для перевода. Плюс данного способа – сэкономленное время и простота. Минус — примерный, неточный результат.
Таблица: «Насыпная плотность щебня (Гост 9758)»

Плотность

Согласно определенным принятым стандартам, записанным в ГОСТе 9758, плотность щебня определенных фракций является унифицированной. Связанно это с тем, что для строительства следует использовать только лишь качественные материалы с определенными характеристиками и свойствами.

Насыпная плотность гравийного щебня фракции 5-20 миллиметров и марки М110 может находится в пределах от 1430 килограмма на один метр кубический (кг/м3). Именно на этот показатель следует ориентироваться, осуществляя расчеты.

Истинная плотность щебня фракции 5-20 миллиметров гораздо больше – она может достигаться пределов от 2500 до 3000 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Данный показатель зачастую не требуется для обычного осуществления строительства. Он используется преимущественно только лишь инженерами.

Стоит также отметить то, как отличается плотность щебня фракции 5-20 миллиметров от данного показателя, касаемо других материалов. К примеру, можно привести следующую закономерность:

• фракция в пределах от 0 до 5 миллиметров, имеет насыпную плотность довольно высокую – до 1600 килограмм на один метр кубический (кг/м3);

Фракция 0-5 мм

• фракция в пределах от 40 до 100 миллиметров, имеет насыпную плотность также значительную – до 1650 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Фракция 40-100 мм

• связанно это с тем, что более мелкие камни (40-70 миллиметров) в таком случае заполняют воздушные пространства между большими (100 миллиметров);

Фракция 40-70

• фракция превышается 170 миллиметров, имеет насыпную плотность, превышающую 1730 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Немного более низкими являются показатели насыпной плотности гранитного и известкового щебня.

Независимо от фракции они находится в пределах от 1250 до 1400 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Известковый

Наиболее легким является камень из шлака и керамзита. Насыпная плотность такого щебня в разы ниже данной физической величины по отношению к другим видам пород.

Керамзитовый

Шлаковый материал отличается плотность до 800 килограмм на один метр кубический (кг/м3), в то время как керамзитовый – от 210 до 450 килограмм на один метр кубический (кг/м3).

Шлаковый

Совет

Следует помнить о том, что насыпная плотность – это качество натуральное, природное, исключающее возможность последующей трамбовки для устранения пустот.

У строительных материалов она является одним из базовых параметров. От этого зависит прочность конечного изделия и косвенное определение пустот, заполненных менее прочным составом из других элементов.

При изготовлении бетонных смесей руководствуются правилом: чем выше значение фракции, тем ниже параметры насыпной плотности. Знание ее показателей позволяет существенно сэкономить. Например, при низком значении фракции и высокой насыпной плотности цемента потребуется на порядок меньше. Со знанием точных объемов упрощается транспортировка и хранение. Становится возможным подсчитать материал для перевозки. Также в данном случае можно учесть грузоподъемность транспорта.

Пример

Допустим, машина привезла щебень на строительную площадку. Как провести необходимые измерения? Для этого подсчитывается объем груза и кузова по границе заполнения. Затем полученные значения умножаются на коэффициент уплотнения. Понятно, что цифры будут разными за счет «утряски» груза во время движения, но он не может потерять в массе. В первом случае, с учетом усадки, можно сказать, что это общая плотность щебня или значение, близкое к ней. Во втором – насыпная.

Для лучшего понимания возьмем другой жизненный пример. Купили некоторое количество сахара. Скажем, килограмм. Засыпали в сахарницу, получили первичный объем. Потрясли, постучали, утрамбовали. Измерили. Получили в результате конечный объем.

Влияющие факторы

Это важно знать. На плотность оказывает влияние и порода, из которой изготовлен щебень. При одинаковом объеме – 1 м3, вес у гранита будет 2,6 т. Однако у известняка за счет примесей кварца, доломитов и др. – 2,7-2,9 т. При одинаковом весе будет различаться объем.

В результате этого крупная, неизмельченная горная порода занимает меньше места, чем переработанная. Это за счет пространства между элементами. О разнице объемов при одинаковой массе будут говорить истинная и насыпная площадь щебня. Это достоверный факт. Так, например, истинная плотность гранитного щебня с фракцией (размером зерен) от 5 до 20 мм составит 2590 кг/м3, а насыпная того же материала будет равняться 1320 кг/ м³. Таким образом, зная данное определение, можно существенно экономить на уменьшении затрат в затворении бетонного раствора, а также на средствах перевозки и местах хранения.

Физические свойства гравия

Свойства гравия
Гравий считается рыхлой сыпучей породой. По преобладающему размеру частиц его разделяют на несколько фракций: от 1 до 3 мм, от 3 до 5 мм, от 5 до 10 мм, 1 – 2 см, 2 – 4 см, 4 – 7 см.

Прочность частиц почти целиком зависит от их химического состава и внутренней структуры. Наиболее прочными считаются частицы, состоящие из гранита, полевого шпата, мрамора, кварца. Для определения этого показателя гравий помещают в стальной цилиндр и проверяют, при каком механическом воздействии они начинают раскалываться на кусочки.

Способность частиц сохранять форму и размер определяют в специальной установке (барабане). Вместе с гравием туда помещают металлические шары. При работе этого устройства они трутся друг о друга. По уменьшению размера и массы зёрен определяют показатель истираемости. Его выражают в процентах.

Показатель морозостойкости определяют по количеству циклов замерзания-размерзания при которых частицы существенно не меняются. Таких циклов может быть от 15 до 300.

Способность впитывать воду зависит от пористости: чем она выше, тем такая способность больше. Наиболее пористым является керамзит – материал, внешне похожий на гравий, но полученный при обжиге глины искусственным путём.

Теплопроводность гравия определяет его способность удерживать тепло. В среднем она составляет 0,93 Вт/м2.

Плотность гравия

Этот показатель особенно важен в дорожном строительстве, где используют насыпи из этого сыпучего материала. Важен он и для тех, кто решил приобрети его для строительства собственного дома.

Плотность песка и гравия может определяться как плотность породы, из которой состоят образующие их частицы, или как плотность сыпучего материала, которая называется насыпной плотностью. В любом случае, гравий, состоящей из тяжёлых горных пород (например, гранита) будет весить больше, чем, к примеру, гравий из кварца или известняка. Плотность можно определять как вес куба (кубометра), которая измеряется в килограммах. В среднем гравий имеет плотность 1,4 – 1,7 тонн в кубе. Её ещё называют объёмным весом или удельным весом.

Однако для строительства важна и плотность укладки гравия. Для частиц разной формы и размеров она различна. Насыпная плотность, то есть вес 1 кубического метра гравия в КамАЗе, обычно уменьшается при увеличении размера составляющих его частиц. Для крупного гравия она составляет, в среднем, 1500 кг в 1 м3, а для мелкого – 1700 кг в 1 кубе. Примерно такая же плотность у щебня и песка.

На плотность гравия влияет и влажность. Сильно увлажнённый материал будет иметь большую массу, чем сухой.

Определить плотность материала при известных величинах массы и объёма не составит труда.

Другие параметры

В данном случае можно выделить следующее:

• Фракция – размер зерен материала. Различают стандартные (5-10 мм, 10-20, 5-20 и проч.), нестандартные (10-15 мм, свыше 15 до 20 мм и т. д.) и еврощебень (3-5 мм).
• Марка щебня по прочности. Выделяют несколько типов. А именно: обычной прочности М 800–1200; высокой – М 1400-1600; средней – М 600-800; слабой – М 300-600; минимальной – М 200.

Вся совокупность фракции, марки и исходной породы будет влиять на насыпную плотность.