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 пр и одинаковом объеме масса может изменяться.
Больше всего на показатель влияют такие факторы:
- Размеры и форма зерен
- Пористость материала
- Влажность
- Уплотнение при транспортировке и склади ровании
- 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 к уче. 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 бу дет 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 закр ытыми. 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
Влажность – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются пр и 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 мате риала. 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 у меньшится 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 будущ ую 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:
- Керамзит
- ПГС
- Песок
- Почвосмесь
- ПЩС
- Щебень
Плотность твердого вещества
Плотность твердого вещества – самый стабильный показатель. Он зависит исключительно от физических и химических свойств мате риала и не изменяется при перевозке, складировании, повышении влажности.
Сводная таблица
Сколько весит ведро — количество килограмм в одном ведре. Вес ведра полного для некоторых продуктов, материалов, жидкостей, металлов и веществ. Сколько кг весит ведро. В таблице 1: Сколько весит ведро приводятся данные по весу (сколько весит) для 10-ти литрового ведра таких материалов, сыпучих грузов, металлов, продуктов и веществ как: подберезовиков, цемента, шлака, цемента М 500, шишек, цемента М 400, щебня, цементного раствора, шашлыка, угля, щебня из туфа, угля орешек, щебенки, урана, щебня 5-20, картошки, щебня 20-40, картофеля, щепы, керамзита, золота, клубники, зерна, кукурузы, земли, клюквы, золы, камней, золотого песка, комбикорма, земляники, каменного угля, зерна кукурузы, камней для бани, воды, кварцевого песка, вишни, кедрового ореха, вишен, кедровых орешков, винограда, краски, виктории, навоза, волнушек, грибов, абрикосов, гравия, абрикос, глины, асфальта, гвоздей, песка, графмассы, пшеницы, груздей, гранотсева, попкорна, гороха, ПГС, гальки, помидоров, гранита, помидор, грецких орехов, перегноя, гравмассы, перца, платины, перлита. Масса 1 литра ( одного литра, 1 л, объема литровой банки) указывается в таблице 1 как справочная информация дополнительного характера.
ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Выдавливание фурункула: можно ли устранять в домашних условиях
Как определить насыпную плотность
Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых у словиях, 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 мате риал 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 масс у 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 гр унт, 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 насыпн ую 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 п риборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.
По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:
- Легкие (меньше 600 кг/м³)
- Средние (600-11 00 кг/м³)
- Тяжелые (1100-2000 кг/м³)
- Сверхтяжелые (больше 2000 кг/м³)
Величины удельного и объемного веса строительного песка
На сегодняшний день песок является одним из распространенных строительных материалов. Это главный элемент строительства. К его закупке необходимо подходить грамотно, чтобы знать какое количество песка принимать в расчет при закупке и приготовлении строительных растворов, бетона.
При использовании песков для бетонов нас могут интересовать
- удельный вес песка
- объемный вес песка,
- прочность зерен песка,
- характер их поверхности,
- форма зерен,
- возможная стойкость песков (в зависимости от минералогического состава),
- коэффициенты линейного и объемного расширения,
- твердость
- и истираемость (снашиваемость) зерен и т. д.
При проектировании состава бетона необходимо знать
Удельный вес песка или удельная масса — это вес, который помещается в единице объема. Определяется как соотношение массы песка в сухом состоянии и его занимаемого объема. В большинстве случаев для песка используется объем в 1 метр кубический.
Данная переменная величина может колебаться от 2,55 до 2,65 единиц и отличаться у песка разного происхождения.
Объемный насыпной вес песка используется широко при его приеме и перевозке.
Объемный вес строительного песка — это единица объема в естественном состоянии песка (с примесями, влажностью).
Объемный и удельный вес могут отличаться, поэтому при строительстве необходимо учитывать все погрешности.
В среднем объемный вес песка в 1 куб. м составляет 1500-1800 кг. По стандартам ГОСТ 8736-77 в 1 куб. м содержится 1,6 т.
В таблицах и справочниках удельный вес строительного песка указывается в граммах на 1 см³, кг м3 или в тоннах на м ³ .
Удельный вес песка зависит от содержания в его массе зерен различных минералов, удельные веса которых, по П. И. Фадееву, приведены в табл.
Наиболее полно выявлены последние свойства песков. Так, удельный вес кварцевых песков аллювиального происхождения (речных песков) колеблется в небольших пределах, обычно от 2,64 до 2,70, составляя в среднем, при отсутствии органических примесей (по П. И. Фадееву) — 2,66.
По его же данным, удельный вес эолового песка в Западном Казахстане составляет 2,71, а в Астраханской области — 2,74;
удельный вес морского песка на Черном море — 2,63, а на Азовском море — 2,78.
Таблица. Удельный вес основных минералов, встречающихся в лесках
| Минерал | Удельный вес, г/см3 | Минерал | Удельный вес, г/см3 | ||
| от | до | от | до | ||
| Кварц | 2,65 | 2,66 | Авгит | 3,20 | 3,60 |
| Микроклин | 2,54 | 2,57 | Диопсид | 3,11 | 3,42 |
| Ортоклаз | 2,54 | 2,56 | Эпидот | 3,25 | 3,50 |
| Кальцит | 2,71 | 2,72 | Шпинель | 3,52 | 3,71 |
| Доломит | 2,80 | 2,90 | Дистен | 3,56 | 3,67 |
| Ангидрит | 2,90 | 2,98 | Лимонит | 3,60 | 4,00 |
| Глауконит | 2,20 | 2,84 | Гранат | 3,80 | — |
| Биотит | 2,70 | 3,10 | Рутил | 4,18 | 4,25 |
| Мусковит | 2,76 | 3,00 | Циркон | 4,20 | 4,86 |
| Роговые обманки | 3,00 | 3,30 | Каолин | 2,60 | 2,63 |
Объемный насыпной вес песка зависит от
Для сухого песка насыпной объемный вес, удельный вес и пустотность связаны следующей зависимостью: γн=(1-V/100) где:
Таблица. Удельный вес различных строительных песков на м3.
| Название песка, вид или разновидность. | Другое название. | Удельный вес в граммах на см3. | Удельный вес в кг на м3. |
| Сухой. | Сухой песок. | 1.2 — 1.7 | 1200 — 1700 |
| Речной. | Песок из реки, песок добытый в реке, песок со дна реки. | 1.5 — 1.52 | 1500 — 1520 |
| Речной уплотненный. | Песок из реки, мытый без глинистой фракции. | 1.59 | 1590 |
| Речной размер зерна 1.6 — 1.8. | Песок из реки, песок добытый в реке, песок со дна реки. | 1.5 | 1500 |
| Речной намывной. | Песок из реки, песок намытый в реке, песок со дна реки добытый намывным способом. | 1.65 | 1650 |
| Речной мытый крупнозернистый. | Крупнозернистый песок из реки мытый. | 1.65 | 1400 — 1600 |
| Строительный. | песок для строительства, песок для строительных и отделочных работ, песок используемый и применяемый в строительстве. | 1.68 | 1680 |
| Строительный сухой рыхлый. | Песок для строительства, песок для строительных и отделочных работ, песок используемый и применяемый в строительстве. | 1.44 | 1440 |
| Строительный сухой уплотненный. | Уплотненный песок для строительства, уплотненный песок для строительных и отделочных работ, уплотненный песок используемый и применяемый в строительстве. | 1.68 | 1680 |
| Карьерный. | Песок из карьера, песок добытый карьерным способом. | 1.5 | 1500 |
| Карьерный мелкозернистый. | Мелкозернистый песок из карьера, мелкий песок добытый карьерным способом. | 1.7 — 1.8 | 1700 — 1800 |
| Кварцевый обычный. | Песок из кварца. | 1.4 — 1.9 | 1400 — 1900 |
| Кварцевый сухой. | Песок из кварца. | 1.5 — 1.55 | 1500 — 1550 |
| Кварцевый уплотненный. | Песок из кварца. | 1.6 — 1.7 | 1600 — 1700 |
| Морской. | Песок из моря, песок с морского дна. | 1.62 | 1620 |
| Гравелистый. | Песок с примесью гравия. | 1.7 — 1.9 | 1700 — 1900 |
| Пылеватый. | Песок с примесью пыли. | 1.6 — 1.75 | 1600 — 1750 |
| Пылеватый уплотненный. | Уплотненный песок с примесью пыли. | 1.92 — 1.93 | 1920 — 1930 |
| Пылеватый водонасыщенный. | Песок с примесью пыли. | 2.03 | 2030 |
| Природный. | Песок в природного происхождения, обычно кварцевый. | 1.3 — 1.5 | 1300 — 1500 |
| Природный крупнозернистый. | Песок в природного происхождения, обычно кварцевый. | 1.52 — 1.61 | 1520 — 1610 |
| Природный среднезернистый. | Песок в природного происхождения, обычно кварцевый. | 1.54 — 1.64 | 1540 — 1640 |
| Для строительных работ — нормальной влажности по ГОСТу. | Песок строительный. | 1.55 — 1.7 | 1550 — 1700 |
| Керамзитовый марки 500 — 1000. | Песок из керамзита. | 0.5 — 1.0 | 500 — 1000 |
| Керамзитовый размер твердых зерен (частиц) — фракция 0.3. | Песок из керамзита. | 0.42 — 0.6 | 420 — 600 |
| Керамзитовый размер твердых зерен (частиц) — фракция 0.5. | Песок из керамзита. | 0.4 — 0.55 | 400 — 550 |
| Горный. | Карьерный песок. | 1.5 — 1.58 | 1500 — 1580 |
| Шамотный. | Песок из шамота. | 1.4 | 1400 |
| Формовочный нормальной влажности по ГОСТу. | Песок для формовки деталей, литейный песок, песок для форм и литья. | 1.71 | 1710 |
| Перлитовый. | Песок из перлита вспученный. | 0.075 — 0.4 | 75 — 400 |
| Перлитовый сухой. | Сухой песок из перлита вспученный. | 0.075 — 0.12 | 75 — 120 |
| Овражный. | Песок залегающий в оврагах, песок из оврага. | 1.4 | 1400 |
| Намывной. | Песок намытый, песок добытый намыванием. | 1.65 | 1650 |
| Средней крупности. | Среднезернистый песок. | 1.63 — 1.69 | 1630 — 1690 |
| Крупный. | Крупнозернистый песок. | 1.52 — 1.61 | 1520 — 1610 |
| Среднезернистый. | Песок средней зернистости. | 1.63 — 1.69 | 1630 — 1690 |
| Мелкий. | Песок мелкой зернистости. | 1.7 — 1.8 | 1700 — 1800 |
| Мытый. | Песок промытый из которого удалена почва, глинистая и пылевая фракции. | 1.4 — 1.6 | 1400 — 1600 |
| Уплотненный. | Песок искусственно подвергавшийся уплотнению и трамбовке. | 1.68 | 1680 |
| Средней плотности. | Песок нормальной плотности, обычный, средней плотности для строительных работ. | 1.6 | 1600 |
| Мокрый. | Песок с высоким содержанием воды. | 1.92 | 1920 |
| Мокрый уплотненный. | Песок с высоким содержанием воды уплотненный. | 2.09 — 3.0 | 2090 — 3000 |
| Влажный. | Песок с повышенно й влажностью, отличающейся от нормальной по ГОСТу. | 2.08 | 2080 |
| Водонасыщенный. | Песок залегающий в водоносном горизонте. | 3 — 3.2 | 3000 — 3200 |
| Обогащенный. | Песок после обагащения. | 1.5 — 1.52 | 1500 — 1520 |
| Шлаковый. | Песок из шлака. | 0.7 — 1.2 | 700 — 1200 |
| Пористый песок из шлаковых расплавов. | Песок шлаковый. | 0.7 — 1.2 | 700 — 1200 |
| Вспученный. | Перлитовые и вермикулитовые пески. | 0.075 — 0.4 | 75 — 400 |
| Вермикулитовый. | Вспученные пески. | 0.075 — 0.4 | 75 — 400 |
| Неорганический пористый. | Пористый легкий песок неорганического происхождения. | 1.4 | 1400 |
| Пемзовый. | Песок из пемзы. | 0.5 — 0.6 | 500 — 600 |
| Аглопоритовый. | Песок получаемый после выгорания минералов — пережога исходной породы. | 0.6 — 1.1 | 600 — 1100 |
| Диатомитовый. | Песок диатомитовый. | 0.4 | 400 |
| Туфовый. | Песок туфовый. | 1.2 — 1.6 | 1200 — 1600 |
| Эоловый. | Природный песок образовавшийся естественным путем в результате эолового выветривания твердых горных пород. | 2.63 — 2.78 | 2630 — 2780 |
| Грунт песок. | Песок в естественном залегании, грунт с очень высоким содержанием песка. | 2.66 | 2660 |
| Песок и щебень. | Строительные материалы. | песок 1.5 — 1.7 и щебень 1.6 — 1.8 | песок 1500 — 1700 и щебень 1600 — 1800 |
| Песок и цемент. | Строительные материалы. | песок 1.5 — 1.7 и цемент 1.0 — 1.1 | песок 1500 — 1700 и цемент 1000 — 1100 |
| Песчано гравийная смесь. | Смесь песка и гравия. | 1.53 | 1530 |
| Песчано гравийная смесь уплотненная. | Смесь песка и гравия. | 1.9 — 2.0 | 1900 — 2000 |
| Бой обычного глиняного кирпича красного. | Песок полученный дроблением красного керамического кирпича глиняного. | 1.2 | 1200 |
| Муллитовый. | Песок муллитовый. | 1.8 | 1800 |
| Муллитокорундовый. | Песок муллитокорундовый. | 2.2 | 2200 |
| Корундовый. | Песок корундовый. | 2.7 | 2700 |
| Кордиеритовый. | Песок кордиеритовый. | 1.3 | 1300 |
| Магнезитовый. | Песок магнезитовый. | 2 | 2000 |
| Периклазошпинельный. | Песок периклазошпинельный. | 2.8 | 2800 |
| Из доменных шлаков. | Песок шлаковый из доменных шлаков. | 0.6 — 2.2 | 600 — 2200 |
| Из отвальных шлаков. | Песок шлаковый из отвальных шлаков. | 0.6 — 2.2 | 600 — 2200 |
| Из гранулированных шлаков. | Песок шлаковый из гранулированных шлаков. | 0.6 — 2.2 | 600 — 2200 |
| Из шлаковой пемзы. | Песок шлаково пемзовый. | 1.2 | 1200 |
| Из шлаков ферротитана. | Песок шлаково пемзовый. | 1.7 | 1700 |
| Титаноглиноземистый. | Песок титаноглиноземистый. | 1.7 | 1700 |
| Базальтовый. | Песок из базальта. | 1.8 | 1800 |
| Диабазовый. | Песок из диабаза. | 1.8 | 1800 |
| Андезитовый. | Песок из андезита. | 1.7 | 1700 |
| Диоритовый. | Песок из диорита. | 1.7 | 1700 |
| Из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем. | Песок из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем. | 1.4 | 1400 |
ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Герпес 5-го типа: симптомы, причины, диагностика и лечение герпеса 5-го типа
Покупать можно как на мешки и кубы, так и на тонны. Кварцевый песок продают насыпью (вагонными, машинными нормами) и в упаковке. Упаковка может быть самой разнообразной: сегодня рынок предлагает емкости от 2-4 кг до 1 500 л.
Для строительных работ в малоэтажном и частном строительстве удобна будет таблица удельных весов не только в м 3, но и в ведрах. Всегда можно более точно указать рабочим сколько каких материалов и в каких соотношениях смешивать.
Видео величин удельных весов сухого, мокрого, утрамбованного, рыхлого песка.
Так как удельный вес песка изменяется практически незначительно, основное влияние на объемный вес песка оказывает его пустотность.
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 р ассчитать 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 цифр ы в таблице Насыпная плотность нерудных материалов.
Фермерское хозяйство
Основной целью аграриев, занимающихся выращиванием зерновых культур, считается получения максимальных урожаев. При проведении подобных работ необходимо учитывать климатические условия конкретного региона, механический состав почвы и наличие в ней питательных веществ. Многие фермеры не знают, сколько весит пшеница, но масса отдельно взятого зерна будет зависеть не только от всех вышеперечисленных факторов влияния, но и от используемого сорта. На практике при проведении расчётов используют вес тройского зёрнышка (средняя величина). Этот показатель приравнивают к 0,65 граммам.
ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Рубцы на коже: причины, симптомы, диагностика и лечение
Многих фермеров интересует, сколько весит куб пшеницы, а особенно если зерно сохраняется в амбаре и его объём можно легко подсчитать без дополнительного взвешивания. Здесь можно провести простые вычисления, например оттарить литровую стеклянную банку, засыпать в эту ёмкость пшеницу и опять взвесить. После проведения подобной работы можно узнать, что в литровой банке поместится 700-800 граммов зерна.
Из курса математики известно, что в одном кубе содержится 1000 литров, а это значит, что в описываемой единице объёма поместится 700-800 килограммов пшеницы. Такое значительное расхождение в массе можно связать не только с особенностями сорта, но и с влажностью зерна.
Сейчас многие труженики сельского хозяйства покупают зерно вёдрами, а не на вес. В таком случае недобросовестные продавцы могут обмануть своих покупателей. Чтоб не поддаться на подобную уловку, каждый должен знать, сколько весит ведро пшеницы, а также уметь проводить необходимые вычисления, чтоб вычислить собственную выгоду. Допустим 10 литровое ведро зерна стоит 100 рублей, при этом килограмм того же товара отдают за 10 рублей. Мы знаем, что в одном литре содержится 700-800 граммов зерна, соответственно в 10 литровом ведре поместится 7-8 килограммов, но никак не 10 кг, поэтому в данном случае лучше покупать на вес.
