Определение плотности сухого песка, добытого различными способами
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
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:
| Состояние песчаной насыпи | Коэффициент уплотнения |
| Рыхлая, сухая | 1,05–1,15 |
| Влажная | 1,1–1,25 |
| Обратная засыпка котлованов | 0,95 |
| Обратная засыпка | 0,98 |
| Засыпка пазух | 0,98 |
| Обустройство инженерных сетей возле железных и автомобильных дорог | 0,98–1,0 |
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/м3.
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.
| Вид | Способ добычи | Плотность сухого материала (насыпная) | |
| г/см3 | кг/м3 | ||
| Речной | Добытый со дна реки | 1,5–1,52 | 1500–1520 |
| Речной с размером зерен 1,6–1,8 | 1,5 | 1500 | |
| Речной уплотненный | Мытый, без глинистых фракций | 1,59 | 1590 |
| Речной намывной | Добытый со дна реки намывным методом | 1,65 | 1650 |
| Карьерный | Из карьеров, намывной | 1,50 | 1500 |
| Карьерный, мелкозернистый | Сеяный, сухой | 1,7–1,8 | 1700–1800 |
| Строительный | Соответствует ГОСТ 8736-93. Добытый при разработке месторождений | 1,68 | 1680 |
| Рыхлый | 1,44 | 1440 | |
| Кварцевый | Получаемый в следствии дробления белого кварца | 1,4–1,9 | 1400–1900 |
| Морской | Добытый со дна моря | 1,62 | 1,62 |
| Овражный | Добытый открытым способом, может содержать много примесей | 1,4 | 1400 |
| Гравелистый | С примесью гравия | 1,7–1,9 | 1700–1900 |
| Перлитовый | Полученный на основе вспученных горных пород | 0,075–0,4 | 75–400 |
| Шлаковый | Полученный в результате дробления просева металлургических отходов | 0,7–1,2 | 700–1200 |
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.
Загрузка...
