Определение плотности сухого песка, добытого различными способами. Насыпная плотность сыпучих материалов Плотность песка кг м3

Строительные или ремонтные работы нередко производятся с использованием различных песчано-цементных растворов, приготовленных самостоятельно. Качество любой смеси зависит от состояния ее компонентов. Если для цемента все параметры известны, то с песком ситуация сложнее. Плотность сухого песка - важный параметр, во многом определяющий качество и консистенцию раствора. Умение рассчитать это значение так же необходимо строителю, как способность вычислить количество материалов.

Для чего необходимо определение плотности сухого песка

Виды песка

Песок - это сухой сыпучий материал, представляющий собой мелко раздробленные горные породы. Величина фракции колеблется от 0,05 до 5 мм, что создает проблемы при расчетах. Состав строительных смесей требует достаточно аккуратного соблюдения пропорций, иначе прочность материалов не будет соответствовать требованиям СНиП.

Определение плотности песка на практике - весьма сложная задача. Промежутки между отдельными песчинками практически не поддаются измерению, поскольку форма песчинок, полученная при различных условиях дробления горных пород, имеет сложную и неправильную конфигурацию. Между углами и гранями отдельных частиц могут быть промежутки, значительно превышающие размером зазоры между естественными песчинками, чья форма ближе к сферической.

Сухой песок природного происхождения (речной) обладает более плотной структурой, поэтому использование одного и того же объема материала разного происхождения или размера фракции даст смеси, отличающиеся друг от друга своими параметрами. Поэтому очень важно иметь наиболее корректное знание всех параметров компонентов смеси, массы материала, его плотности и прочих показателей.

Основные виды и параметры песка

Сложность в определении вынудила ввести понятие насыпной плотности песка, определяющее величину массы на единицу объема. Существует три вида плотности:

• Истинная. Это показатель предельно сжатого песка, не имеющего пустот между зернами.
• Насыпная. Значение во взвешенном и сухом виде.
• Средняя. Это значение, учитывающее наличие влаги и пористую структуру зерна. Средняя плотность выше насыпной, но меньше истинной.

Влажность - один из важнейших факторов, постоянно меняющих состояние и насыпной вес. Песок хранится, как правило, под открытым небом, вследствие этого степень влажности начинает зависеть от погодных условий. Составы всех строительных растворов предполагают наличие сухого материала, а песок в смеси обладает другими, отличными от идеальных, параметрами. Изменение плотности вынуждает использовать коэффициенты уплотнения, корректирующие значение, которое имеет сухой песок.

Наиболее распространенные варианты поправочных коэффициентов указаны в таблице:

Средняя плотность песка умножается на коэффициент уплотнения, и в результате находится значение, приближенное к реальному. Однако необходимо учитывать наличие погрешности (около 5%), возникающей из-за невозможности с абсолютной точностью установить значение поправки для каждого конкретного случая. Более точный результат дает метод взвешивания, но в условиях строительной площадки он недоступен, поэтому чаще всего используются расчетные показатели.

Расчет плотности песка

Самостоятельное вычисление показателей можно выполнить методом взвешивания. Для этого понадобятся весы или безмен на 20–25 кг, сухая емкость (можно обычное ведро). Порядок действий таков:

• Взвешивается пустая емкость (тара), результат записывается отдельно.
• Емкость полностью засыпается песком. Оптимальный вариант - засыпать с горкой, затем ровной планкой аккуратно убрать излишек и оставить вровень с краями.
• Взвешивается полная емкость.
• Из полученного значения вычитается вес тары.
• Полученное значение делится на объем тары, результат переводится в стандартные единицы - кг/м 3 .

Более точные показатели можно получить, произведя взвешивание несколько раз, набирая материал из разных участков. Необходимо помнить, что строительный песок хранится в условиях, не позволяющих сохранять одну и ту же степень влажности, поэтому следует как можно быстрее использовать его, или периодически выполнять повторные измерения и корректировать расчеты.

Значения насыпной плотности для песка разных видов

Песок, добытый в разных местах, имеет различную структуру, состав и размер фракции. Чтобы правильно рассчитывать количество компонентов в разных смесях или бетоне, надо учитывать значение насыпной плотности песка того или иного вида.

Указанные значения действительны для сухого сырья, поэтому при расчетах понадобится учитывать реальное состояние и использовать коэффициенты уплотнения. Если ими пренебречь, то возникнет излишний расход, а состав раствора или бетона будет изменен, что способно снизить прочность заливки или соединения строительных конструкций.

Плотность представлена физической величиной, характеризующейся определенным количеством вещества, выраженным в граммах или килограммах, в единице объема. Этот показатель, свойственный сыпучим веществам, среди которых и песок, не может быть определен однозначно. Это обусловлено тем, что объем, в котором способно уместиться одно и то же его количество, может оказаться разным. На показатель влияют некоторые факторы, среди них:

• степень трамбовки;
• процент влажности;
• структура фракций;
• пористость;
• наличие всевозможных включений.

Определение уровня плотности

Плотность песка выступает в качестве главного параметра, уровень которого определяет область его применения и конечную прочность зданий и сооружений. Описываемая характеристика требуется для осуществления расчета расхода песка, когда необходимо получить определенный объем строительной смеси.

Кроме того, в ряде случаев возникает необходимость перевести массу песка в объем или наоборот. Если необходимо определить массу 1 м 3 песка или рассчитать объем тонны упомянутого материала, то нужно произвести следующие действия.

Плотность песка или любого другого материала можно определить методом деления массы (M) на объем (V), который был им занят. Так, ρ=М/V. Массу материала, который занимает какой-то объем, можно определить, воспользовавшись следующей формулой: M=ρ*V. А вот объем можно рассчитать, если известен показатель ρ и масса. Так, объем определяется по формуле: V=М/ρ.

При приготовлении растворов, смесей и при строительстве конструкций, в основе которых присутствует бетон, следует использовать песок в заданной пропорции по отношению к остальным компонентам. Для того чтобы верно определить долю песка в данных смесях или конструкциях, будет необходимо точно знать, чему равен его показатель плотности.

Если произвести расчеты с ошибкой, то количество песка в общем объеме окажется недостаточным или избыточным. Если восполнять недостаток песка, то, скорее всего, придется делать это за счет более дорогостоящих компонентов, что повлечет неоправданное удорожание всей смеси. Тогда как если количества песка оказалось больше в объеме смеси, то это станет причиной понижения качества изделий или раствора. За счет этого пострадает морозостойкость, устойчивость к истиранию и водостойкость, в итоге мастер получит изделия или конструкции, характеристики которых будут отличаться от тех, что предусмотрены стандартом.

Вернуться к оглавлению

Виды показателя ρ

Песок характеризуется некоторыми видами плотности, среди них: истинная, насыпная и средняя.

На рис. 1 представлена таблица, в которой можно увидеть насыпную плотность песка в разных состояниях.Если рассматривать этот материал, то он представлен твердой породой нерудного происхождения. Это объясняет то, что он имеет показатель, примерно равный 2500 кг/м 3 . Данный показатель – это истинная плотность. При необходимости произвести расчеты для использования на практике следует применять иной показатель – насыпной. Он характеризует стройматериалы в неутрамбованном виде и вычисляется с учетом объема зерен и полого пространства, которое остается между ними. Это приводит к тому, что уровень насыпной плотности во всех случаях меньше истинной. Но при осуществлении трамбовки материала, который находится в сыпучем состоянии, можно повысить уровень его ρ. Так, если материал находится в кузове машины, то он имеет естественное, неутрамбованное состояние и ему свойственен насыпной уровень. Если известна данная величина, то есть возможность определить объем и массу материала. Это важно, ведь цена транспортировки стройматериала может быть рассчитана не только по весу, но и за 1 м 3 объема.

Плотность песка, который находится в насыпном состоянии, равна 1300-1500 кг/м 3 . Уровень влажности внешнего воздуха способен влиять на объем материала, это влечет вариации уровня насыпной плотности. Если влажность становится больше, то это влечет снижение уровня ρ материала. Это объясняется слипанием зерен. Снижение данного уровня может длиться до тех пор, пока влажность не достигнет показателя в 10%. После этого частицы влажности влекут увеличение объема жидкости в стройматериале, уровень ρ при этом начинает повышаться. Данную особенность изменения рассматриваемого показателя следует брать во внимание, если дозировка производится по объему.

Вернуться к оглавлению

Расчет насыпного уровня ρ

Для того чтобы рассчитать, какова плотность зерен в насыпном состоянии, материал заблаговременно предстоит просеять, применив сито с размером ячеек в пределах 5 мм. После этого его необходимо поместить в мерный сосуд в 1 л. При этом его нужно свободно засыпать с высоты, равной 10 см, образовывая над сосудом конус, который нужно срезать, применяя линейку. Необходимо знать, сколько весит сосуд в пустом и наполненном состоянии. Произвести расчет насыпного уровня допустимо по формуле: ρн=(m2-m1)/V. В ней m1 и m2 – это массы сосуда в пустом и наполненном состоянии, тогда как V – это его объем. Таблица может и не понадобиться, так как все расчеты можно произвести самостоятельно.

На уровень среднего показателя ρ оказывают влияние пустоты и влажность. Существует зависимость: при меньшем количестве пор этот показатель выше. Можно предположить, что ρ характеризует фракционный состав.

Средний его уровень различается для определенных видов песка. Сухой материал на основе кварца в естественном состоянии обладает показателем плотности в пределах 1500-1550 кг/м 3 , тогда как при утрамбованном состоянии этот уровень равен 1600-1700 кг/м 3 . Это указывает на то, что показатель средней плотности определяется структурой фракционного состава.

Если вам необходимо изготовить бетон, который будет обладать качествами высокой прочности и устойчивости к морозам, то следует использовать материал, который имеет увеличенную среднюю плотность.

При строительстве можно использовать данные таблиц, однако следует знать о том, что в рыхлом состоянии кварцевый материал имеет ρ в пределах 1500 кг/м 3 , но уровень может достигать отметки в 1700 кг/м 3 .

Для того чтобы определить насыпную плотность, можно воспользоваться не только методом замеров, который был описан выше. Кстати, в качестве сосуда можно использовать и обычное строительное ведро. Эти расчеты позволят получить наиболее приближенный к истинному результат. Если использовать ведро, то для насыпания материала можно применить совок.

Как вы уже заметили, в интернете достаточно трудно найти четкий ответ на конкретно поставленный вопрос: какая плотность песка или его удельная масса. Информации поисковая система, например Яндекс или ГУГЛ, выдает много. Но вся она, скорее носит «косвенный» характер, а не точный и понятный. Поисковик подбирает разные упоминания, обрывки фраз, строчки из больших и маловразумительных таблиц удельного веса строительных материалов, в которых весьма хаотично приводятся значения в разных системах единиц. «Попутно» на сайтах «вываливается» большое количество «дополнительных» сведений. Преимущественно: по видам и разновидностям песка, его использованию, применению, происхождению, минералогическому составу, цвету, размерам твердых частиц, цвету, примесям, способам добычи, стоимости, цене песка и так далее. Что добавляет неопределенности, неудобств нормальным людям, желающим быстро найти точный и понятный ответ: сколько плотность песка в граммах на см3. Мы решили «исправить ситуацию», сведя данные по разным видам песка в одну общую таблицу. Заранее исключив «лишнюю» по нашему мнению, «попутную» информацию общего характера. А указав в таблице только точные данные, какая плотность песка.

Что такое плотность песка или его удельная масса (объемный вес, удельный вес – синонимы)? Плотность песка – это вес, помещающийся в единице объема, в качестве которой чаще всего рассматривается см3. Совершенно объективно затрудняет вопрос такая ситуация, что песок сам по себе имеет множество видов, различающихся по минералогическому составу, размеру фракции твердых частиц в песке, количеству содержащихся примесей. Примесями в песке могут быть глина, пыль, щебень, каменная крошка и камни более крупного размера. Естественно, что наличие примесей сразу скажется на том, какая плотность песка будет определяться лабораторными методами. Но больше всего, на плотность песка, будет влиять его влажность. Влажный песок более тяжелый, больше весит и сразу значительно увеличивает удельную массу в единице объема этого материала. Что связано с его стоимостью при покупке и продаже. Например, если вы хотите купить песок по весу, то его продажа должна быть привязана к так называемой нормальной влажности, определяемой ГОСТом. Иначе, купив мокрый или влажный песок, вы рискуете сильно «проиграть» на его общем количестве. В любом случае, для потребителя, гораздо лучше купить песок измеряемый в единицах объема, например в кубах (м3), чем в единицах веса (кг, тоннах). Влажность песка влияет на его плотность, но очень незначительно сказывается на объеме. Хотя и тут есть свои «тонкости». Более плотный влажный и мокрый песок, занимает несколько меньший объем, чем сухой. Иногда это нужно учитывать. На удельной массе песка содержащегося в выбранном объеме, то есть на плотности, в значительной степени скажется «способ укладки» его. Здесь, подразумевается то, что песок одного и того же вида может находиться: в состоянии естественного залегания, быть под воздействием взвешивающего влияния воды, являться искусственно уплотненным или просто насыпанным. В каждом случае мы имеет совершенно разные значения, сколько плотность песка этого вида. Естественно, что в одной таблице отразить все это разнообразие трудно. Некоторые данные приходится искать в специальной литературе.

Среди всех многочисленных вариантов плотности сухого песка, практический интерес для посетителей сайта, обычно представляет только одна – это насыпная плотность. Именно для нее мы и приводим значения удельного веса сухого песка в таблице. Полезно знать, что существует еще и другая плотность – это истинная плотность сухого песка. Как определить ее? Она определяется лабораторными методами или рассчитывается по формуле. Хотя, удобнее воспользоваться справочными данными в специальной таблице. Истинная плотность сухого песка дает нам другой удельный вес - теоретический, который всегда намного выше тех значений удельного веса сухого песка, что используются на практике и считаются технологическими характеристиками материала. С некоторыми оговорками, истинный удельный вес сухого песка можно считать плотностью твердых частиц (зерен) входящих в его состав. Кстати, при определении насыпной плотности, а значит - и технологического удельного веса сухого песка, некоторое значение играет и размер зерен. Эта характеристика материала называется зернистостью. В данном случае в этой таблице мы рассматриваем среднезернистый сухой песок. Крупнозернистый и мелкозернистый используются реже и их значения удельного веса могут несколько отличаться. Не только размер зерен, но минералогический состав этого сыпучего строительного материала может быть разным. В этой таблице приведена насыпная плотность материала состоящего преимущественно из кварцевых зерен. Количество и вес измеряются в килограммах (кг) и тоннах (т). Однако, не будем забывать и о других видах материала. На нашем сайте вы можете найти и более узкую информацию, редко встречающуюся в интернете.

В таблице указана плотность песка следующих видов: речной обычный, речной природный, речной уплотненный, речной с размером зерна 1.6 – 1.8, речной намывной, речной мытый крупнозернистый, строительный обычный, строительный рыхлый, строительный уплотненный, карьерный обычный, карьерный мелкозернистый, кварцевый природный, кварцевый сухой, кварцевый уплотненный, морской, гравелистый, пылеватый, пылеватый уплотненный, пылеватый водонасыщенный, природный, природный крупнозернистый, природный среднезернистый, для строительных работ нормальной влажности по ГОСТу, керамзитовый марки 500 – 1000, керамзитовый с размером твердых зерен 0.3, керамзитовый с размером твердых зерен 0.5, горный, шамотный, формовочный с нормальной влажностью по ГОСТу, перлитовый, перлитовый сухой, овражный, намывной, средней крупности, крупный, среднезернистый, мелкий, мытый, уплотненный, средней плотности, мокрый, мокрый уплотненный, влажный, водонасыщенный, обогащенный, шлаковый, пористый из шлаковых расплавов, вермикулитовый, вспученный, неорганический пористый, пемзовый, аглопоритовый, диатомитовый, туфовый, эоловый, грунт песок, песчано гравийная смесь, песчано гравийная смесь уплотненная, из боя обычного красного глиняного керамического кирпича, муллитовый, муллитокорундовый, корундовый, кордиеритовый, магнезитовый, периклазошпинельный, из доменных шлаков, из отвальных шлаков, из гранулированных шлаков, из шлаковой пемзы, из шлаков ферротитана, титаноглиноземистый, базальтовый, диабазовый, андезитовый, диоритовый, из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем и некоторых других видов.

При расчёте объёма учитывают несколько важнейший показателей, одним из них является плотность песка. На эксплуатационные свойства приготавливаемой смеси для того или иного строительного объекта и её основные параметры оказывает влияние насыпная плотность песка (средняя). В прайсе компании «ИдеалТрейд» расценки указаны в рублях за м3, поэтому, зная среднюю плотность песка (кг/м3), можно прикинуть расходы на строительство в целом.

Факторы, влияющие на формирование плотности

От одной из физических характеристик песка, его степени плотности, зависит какой объем будет занимать одно и то же количество по весу. Плотность песка, кг/м3, зависит от следующих критериев:

• , то есть - величины зерна: мелкозернистые фракции песка плотнее, более крупные имеют меньшую величину.
• и пористость материала: этот критерий показывает объем пустот в сыпучем веществе. Сокращение рыхлости происходит благодаря некоторым факторам, таким как: динамические воздействия и вибрации, насыщение влагой, прессование и т.д.

Плотность песка, кг/м3 указана в таблице:

• Показатели влажности - насыпная плотность песка (кг на м3) формируется исходя из условий влажности: при её росте до 10% объём увеличивается пропорционально уменьшению плотности; при влагонасыщении до 20% - происходит вытеснение воздуха водой и рост веса одного кубометра. Плотность песка речного, кг м3, судя по данным таблице, выше аналогичных материалов.
• Содержание примесей: наличие частичек пыли, глины, слюды, щебня, гипса, каменной крошки и т.д. обязательно повлияет на характеристики и свойства сыпучего материала. Намывной (очищенный водой) песок, становится намного чище и чуть дороже.

Наши преимущества

В компании «ИдеалТрейд» - профи на рынке нерудных материалов – все ресурсы соответствуют стандартам ГОСТ, поскольку мы ведем постоянный мониторинг качества продукции.