52 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определяется истинная плотность щебня?

Расчет насыпной плотности щебня

Щебень — сыпучий материал, который используют для приготовления бетонных растворов, изготовления железобетонных конструкций, формирования рельефа площадок, отсыпки фундаментов или дорожных покрытий. При выборе такого материала учитывают целый ряд свойств, среди которых одним из основных считается насыпная плотность. Этот показатель позволяет оценить, какая масса щебня поместится в выбранном объеме.

Определяют насыпную плотность в следующих целях:

  • проверка возможности перевозки выбранными транспортными средствами (грузовые автомобили, ж/д вагоны, суда);
  • получение значений расхода материала для выполнения конкретных работ;
  • оценка усадки в процессе уплотнения слоя щебня.

При расчете насыпной плотности учитывают размер отдельных зерен, а также объем свободного пространства между частицами в общей массе.

Способы расчета насыпной плотности щебня

Значение насыпной плотности рассчитывают на основе данных ГОСТ перед выполнением строительных работ или приготовлением бетонных смесей. Делают это следующим способом:

  1. В зависимости от фракций щебня выбирают цилиндрическую емкость объемом от пяти до пятидесяти литров. Для материалов с зерном до 10 мм нужен 5-литровый цилиндр, щебень с частицами до 20 мм загружают в 10-литровую емкость, для щебня фракции до 40 мм — 20-литровый объем, а щебень более 40 мм помещают в 50-литровую емкость. Вес 10-литрового цилиндра с щебенкой примерно 17-18 кг.
  2. Предварительно щебеночную смесь хорошо просушивают и охлаждают. Излишняя влага может существенно повлиять на точность измерений, поэтому и нужна просушка до постоянной массы.
  3. Полностью заполняют емкость щебнем до образования сверху конуса. Излишки материала снимают с помощью специальной линейки так, чтобы щебень заполнял емкость только до краев.
  4. Цилиндр с щебнем взвешивают. Зная массу пустой емкости, рассчитывают вес щебня. Затем полученное значение делят на объем емкости и получают коэффициент насыпной плотности.

Рассчитывают насыпную плотность только для неуплотненного щебня. Полученное значение всегда меньше показателей обычной плотности материала.

Если нужно быстро определить насыпную плотность или под рукой нет необходимых емкостей, то можно воспользоваться специальными таблицами. Такой расчет будет примерным, поэтому подходит для случаев, когда точные значения не нужны. Погрешность прикидочного расчета с помощью таблиц достигает одного процента.

Заказать расчет насыпной плотности щебня и сам материал вы можете в «СитиСтрой». Мы предлагаем отгрузку в тот же день, доставку по Санкт-Петербургу и области. Оформить заявку можно по телефону или на сайте.

Как определяется истинная плотность щебня?

.контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Истинной плотностью называетсямасса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т.

е. без учета пор и пустот. Значение истинной плотности используются для расчетов при определении пористости материала.Истинная плотность определяется по формуле

Пикнометрический метод определения истиной плотности

Истинную плотность горной породыи зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала.

Для определения истинной плотности горной породы из исходной геологической пробы готовят лабораторную пробу путем дробления горной породы в дробилке и дальнейшего рассева продуктов дробления. Материалы для определения истинной плотности дробят, размалывают до тонкого порошка и высушивают при температуре 105-1100С до постоянной массы. Степень измельчения определяется стандартом на материал.

Подготовка к испытанию на определение истинной плотности щебня ,гравия пикнометрическим методом : Гравий очищают от пыли и грязи, измельчают до крупности менее 5 мм, перемешивают и сокращают ?до 150 г.

Эту пробу вновь измельчают и сокращают до 30 г. Далее эту пробу измельчают до порошкообразного состояния (

Среднее значение истинной плотности щебня 2,59 г/см 3

http://vk.com/club23595476 .контакты http://vk.com/club23595476 . Лидирующие позиции в конкуренции строительных материалов, используемых в современных строительных технологиях, занимает щебень. Многогранные, небольшие, твердые камни, с шероховатой поверхностью применяются в качестве заполнителя при производстве бетона и изделий из него, для устройства автомобильных и железнодорожных магистралей, как декоративный элемент. При выборе щебня для строительных работ, одним из основных критериев, является плотность щебня, от неё зависят качественные характеристики бетонных изделий и возводимых конструкций. Масса единицы объема щебня называется его плотностью, и зависит от свойств монолитной породы из которой он получен. Однако в результате дробления цельная порода измельчается и между отдельными камнями появляются пустоты. В результате, одни и те же весовые меры материнской породы и дробленных камней с пустотами между ними, имеют разные объемы. Но и влажность, температура и наличие примесей изменяют вес одного и того же объема сыпучего материала. Поэтому различают три типа плотности щебня: истинную, насыпную и среднюю. Под истинной плотностью P понимается масса M материала в единичной мере объема Va монолитного материала. Для такого сыпучего материала как щебень — это плотность породы самих камней без учета пустот между ними. P = M / V т/м³ Истинная плотность щебня зависит от свойств породы, продуктом дробления которой он является. Вид сырья Истинная плотность щебня, кг/м3Гранит 2600 – 2650 Гравий 2600 Известняк 2400 – 2800 Доменный шлак 2700 – 2950Качественные характеристики щебня взаимосвязаны друг с другом, чем выше показатель истинной плотности щебня, тем ниже его пористость и следовательно, выше показатели прочности и морозостойкости. Находят истинную плотность пикнометрическим методом в соответствии с ГОСТом 5180-84 10,11. Для получения абсолютно плотного материала лабораторную пробу щебня высушивают до постоянной массы, и измельчают до порошкообразного состояния. Взвешивая в пикнометре контрольный объем воды с добавлением 10 граммовой навески порошка и без неё, через разницу в массе, по формуле определяют истинную плотность щебня. Так же применяется ускоренный метод, для этого в контрольный объем воды в приборе Ле Шателье постепенно засыпают 50 граммовую навеску порошка, до вытеснения 20 мл объема воды. Оставшийся порошок взвешивают и по формуле вычисляют истинную плотность щебня. Сыпучие материалы между отдельными зернами имеют пустоты поэтому для щебня так же используется показатель насыпной плотности — это масса единичной меры объема рыхло засыпанного щебня, с учетом пустот между камнями. Насыпная плотность щебня связана с размером зерна, чем меньше фракция, тем выше насыпная плотность. Форма зерна так же влияет на насыпную плотность, чем меньше лещадность щебня тем выше его насыпная плотность. Фракции гранитного щебня, мм Насыпная плотность гранитного щебня, кг/м320–40 1370–1400 40–70 1380–1400 70–250 1400При проведении строительных работ необходимо определиться с требуемым весом материала и рассчитать его объемную стоимость. В расчете веса кубического метра сыпучего материала применяется насыпная плотность. С её помощью рассчитывается необходимая грузоподъемность транспорта для перевозки щебня и размеры складов для его хранения. Данные о насыпной плотности щебня позволяют качественно подобрать состав бетонного раствора. Точное измерение насыпной плотности выполняется в специализированных лабораториях в соответствии с ГОСТом 9758-86 и указывается в паспорте качества щебня. Для этого взвешивают засыпанную без утрамбовки, в заданного объема сосуд, исследуемую фракцию щебня, и по формуле рассчитывают насыпную плотность. Pнас.пл. = Mщебня / Vсосуда т/м³ Приближенное значение можно рассчитать самостоятельно, для этого взять в качестве мерной емкости: кузов автомобиля, корыто для приготовления раствора, ведро или просто ящик с известным объёмом. Мерная емкость засыпается щебнем и взвешивается, отнимается вес пустой емкости, и по формуле для насыпной плотности рассчитывается приближенное значение. В естественном состоянии на значение плотности щебня оказывает влияние степень влажности и температура. Для учета этих характеристик используется показатель средней плотности щебня. Pср = Mест / V т/м³ Зависит от относительной влажности W щебня и определяемой в лабораторных условиях плотности во влажном состоянии Pв щебня. Pср = Pв /(1+W)

Истиннаяплотность щебня (гравия) определяетсяпутем гидростатического взвешивания(рис. 1).

Рис.1. Весы для гидростатического взвешивания1—сетчатый (перфорированный) стакан; 2 —сосуд со сливом для воды; 3—стаканчик с дробью для уравновешиваниямассы сетчатого стакана в воде; 4—разновесы

Насыщенныйводой щебень, после двухчасовоговыдерживания в воде при температуре(202)°С,вытирается влажной тканью и сразувзвешивается, сначала на технических,а затем на гидростатических весах.Разность массы навески щебня в насыщенномсостоянии на воздухе и воде даем объемнавески.

Истиннаяплотность mвычисляется по формуле:

гдет —масса пробы в сухом состоянии, г;

т1—массапробы в насыщенном водой состоянии навоздухе, г;

т2—массаобразца или пробы в насыщенном водойсостоянии в воде, г;

в—плотность воды, принимаемая равной 1г/см3.

Определение насыпной плотности

Высушенный до постоянной массы испытуемыйщебень насыпается металлическим совкомс высоты 10 см в предварительно взвешенныймерный цилиндр емкостью 5 л до образованиянад верхом сосуда конуса из щебня.Излишек срезается стальной линейкойвровень с краями, и цилиндр со щебнемвзвешивается на технических весах.

Насыпная плотность щебня нвычисляется по формуле:

гдеm1—масса мерного цилиндра с заполнителем,кг;

m1— масса мерного цилиндра, кг;

V— объем мерного цилиндра, м3.

Определение пустотности щебня

Пустотность щебня (гравия) определяютрасчетным путем на основании предварительноустановленных значений средней плотностизерен и насыпной плотности щебня(гравия).

Пустотностьщебня (гравия) Vп,%по объему,определяют по формуле:

гден— насыпная плотность щебня (гравия),кг/м3;

к— средняя плотность зерен щебня (гравия),г/см3.

Определение влажности щебня

Влажность щебня (гравия) определяютпутем сравнения массы пробы во влажномсостоянии и после высушивания.

Для определения влажности щебня берется1 кг испытуемого материала в состоянииестественной влажности. После этогощебень высушивается в сушильном шкафудо постоянной массы при температуре(1055)°С.

Влажность щебня Wв % помассе вычисляется по формуле:

где W— влажностьщебня, %;

m1— масса пробыв состоянии естественной влажности, г;

m2— масса пробыв сухом состоянии, г.

Определениесодержания в щебне пылевидных и глинистыхчастиц

Отсредней пробы исследуемого щебняотбирается 5 кг высушенного щебня,который помещается в сосуд для отмучивания(рис. 2). Сущность метода состоит в том,что указанные частицы (размер частицменее 0,05 мм), будучи взмучены вместе сщебнем в воде, осаждаются значительномедленнее зерен щебня и легко могутбыть от него отделены.

Рис.2. Сосуд для отмучивания щебняОтвешивают1000 г щебня и высыпают в сосуд дляотмучивания. Пробу щебня (гравия) помещаютв сосуд для отмучивания заливают водойнесколько выше уровня щебня и оставляютв таком состоянии до полного размоканияглинистой пленки (определяется визуально)на зернах щебня (гравия) или комковглины, если они имеются в пробе.Послеэтого в сосуд со щебнем (гравием) доливаютводу в таком количестве, чтобы высотаслоя воды над щебнем была 200 мм; содержимоесосуда перемешивают деревянной мешалкойи оставляют в покое на 2 мин. Через 2 минсливают полученную суспензию.

При сливесуспензии необходимо оставлять слойее над щебнем (гравием) высотой не менее30 мм.Затемщебень (гравий) вновь заливают водой доуказанного выше уровня. Промывку щебня(гравия) в указанной последовательностиповторяют до тех пор, пока вода послепромывки не будет оставаться прозрачной.Воду в сосуд дляотмучивания щебня (гравия) наливают доверхнего сливного отверстия. Суспензиюсливают через два нижних отверстия.Промытая пробавысушивается до постоянной массы ивычисляется суммарное содержание впеске пылевидных, глинистых и илистыхчастиц с точностью до 0,1 % по формуле:гдеm1— масса пробы до отмучивания, г;m2— масса высушенной пробы послеотмучивания, г.Полученные результаты сравнивают стребованиями ГОСТ.Истинная плотность щебня (гравия) определяется по методике, приведенной в п.

1.1 (лабораторная работа № 1). Истинную плотность зерен шебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала.Подготовка пробы.Для определения истинной плотности зерен щебня (гравия) отбирают аналитическую пробу массой не менее: 1,0 кг – для щебня (гравия) размером фракции от 5 до 10 мм; 1,5 кг – свыше 10 до 20 мм; 2,5 кг – свыше 20 до 40 мм; 5,0 кг – свыше 40 до 70 (80) мм. Зерна крупнее 70 (80) мм дробят и испытывают фракцию размером св.

40 до 70 (80) мм.При использовании кусков камня неправильной формы или зерен щебня (гравия) их очищают металлической щеткой от пыли измельчают на лабораторной дробилке до крупности менее 5 мм после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученную пробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм,после чего перемешивают и сокращают до 30 г. Подготовленную пробу измельчают до порошкообразного состояния (размер зерен менее 0,125 мм) в чугунной или фарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания или фарфоровую чашку, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или над безводным хлоридом кальция, после чего отвешивают две навески массой 10 г каждая.Определение средней плотности щебня (гравия)Средняя плотность– масса единицы объема сухого материала в естественном состоянии, включая поры и микротрещины.Средняя плотность зерен щебня (гравия) определяется путем измерения массы единицы объема зерен щебня (гравия) с использованием весов для гидростатического взвешивания.Необходимое оборудование: весы настольные циферблатные и для гидростатического взвешивания; сушильный шкаф; мерный сосуд; стандартный набор сит.

Подготовка пробы. Для определения средней плотности щебня (гравия) крупностью до 40 мм из испытываемого материала берут аналитическую пробу массой не менее 2,5 кг. При испытании щебня (гравия) крупностью свыше 40 мм берут пробу массой 5 кг, зерна крупнее 40 мм дробят до получения частиц размером не более 40 мм и пробу сокращают вдвое.

Пробу щебня (гравия) высушивают до постоянной массы, просеивают через сито с размером отверстий, соответствующим наименьшему номинальному размеру зерен данной фракции щебня (гравия), и из остатка на сите отвешивают две пробы по 1000 г каждая.

Навеску щебня (гравия) высыпают в мерный сосуд и насыщают водой при комнатной температуре на 2 часа при условии, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха щебня (гравия) не менее чем на 20 мм.

После насыщения водой пробу щебня (гравия) вынимают из воды, удаляют с их поверхности лишнюю влагу мягкой влажной тканью и немедленно взвешивают сначала на весах настольных циферблатных, а затем на гидростатических весах (см. рис. 3 лабораторной работы № 1), помещая пробу в сетчатый (перфорированный) стакан, погруженный в воду.

Средняя плотность щебня (гравия) (г/см3) вычисляют с точностью до 0,01 г/см3по формуле

где – масса образца или пробы в сухом состоянии, г; – плотность воды, г/см3; – масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии соответственно на воздухе и в воде, г.

Среднюю плотность щебня (гравия) вычисляют соответственно как среднее арифметическое значение результатов испытания двух параллельных проб щебня (гравия). Расхождение между результатами двух определений средней плотности не должно превышать 0,02 г/см3. При больших расхождениях проводят третье определение и вычисляют среднеарифметическое двух ближайших значений.

Определение пористости зерен щебня и гравия

Пористость зерен щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений истинной и средней плотности.

Пористость зерен щебня (гравия) , % по объему, определяют по формуле

где – средняя плотность зерен щебня (гравия), г/см3(см. п.

2.2); – истинная плотность зерен щебня (гравия), г/см3(см. п. 2.1).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Плотность строительного щебня

Плотность щебня – одна из самых главных его характеристик, так как от нее зависит прочность стройматериала, а значит, и конструкций, в которых он используется. Но это касается только действительной плотности. Если камни лежат насыпом, их вес в условном кубе будет отличаться раза в два.

При расчете пропорций для приготовления бетона требуется знать, какова насыпная плотность щебня. Ведь соотношения компонентов берутся в их объемном выражении на м 3 . Этот показатель будет различным даже для одного литотипа пород, но рассеянного на разные фракции:

1. Чем мельче зерна гравия, тем плотнее они лежат, а значит, вырастает и насыпная плотность (ее называют кажущейся или удельной).

2. Между крупными камнями окажется больше воздушных зазоров, и 1 м 3 будет весить поменьше.

Второй вариант – не самый удачный для приготовления бетона, так как все эти свободные «карманы» придется заполнять песком и более дорогим цементом. А вот для устройства подушки или в дорожном строительстве крупные фракции себя оправдывают.

Знание кажущейся плотности стройматериала поможет и при необходимости организовать его складирование или транспортировку. Узнать ее нетрудно, если есть емкость с заранее определенным объемом и весы достаточной грузоподъемности. Щебень просто засыпается в ящик с известной массой и взвешивается. Результаты за минусом тары, разделенные на ее объем – и будут искомой величиной, выраженной в т/м 3 или в кг/м 3 .

Средняя плотность зерен щебня, называемая истинной, должна быть как можно выше. Мы уже упоминали, что с ней неразрывно связаны прочностные характеристики заполнителя. Но повлиять на него нельзя, так как действительная плотность определяется только типом породы.

Самостоятельно рассчитать этот показатель не получится, так как его можно установить только в ходе лабораторных испытаний. От потребителя же требуется сделать правильный выбор и купить гравий подходящего происхождения.

Читать еще:  Какие этапы входят в работу по монтажу подвесного потолка из гипсокартона

Сравнение показателей

Строительный щебень производят из нескольких видов пород. Какие-то из них доступнее и отыскать их на рынке не составит труда.

МатериалДействительная плотность, кг/м 3Щебень 20-40 мм40-70 мм
Гранит2600 – 26501350-13901320-1350
Известняк2400 – 28001280-13301260-1300
Гравий260014701400
Доменный шлак2700 – 29501400 – 15001300 – 1400

Следует учитывать, что насыпная плотность фракционного заполнителя немного изменяется в зависимости от степени его трамбовки. То есть хорошо уплотненный щебень 40-70 мм может иметь тот же вес в т/м 3 , что и рыхлый фракции 20-40.

Эта особенность сыпучего материала вызывает немало вопросов при приемке щебня, доставленного автотранспортом на площадку. По ГОСТу коэффициент уплотнения принимается равным 1,1. Но при составлении договоравозможно его пересмотрение в сторону уменьшения. Доставленный груз еще в кузове машины нужно обмерить и умножить на оговоренный с поставщиком коэффициент. Если результат сходится с оплаченным объемом или чуть превышает его, претензий к продавцу быть не может.

Щебенка обычно изготавливается из тех видов пород, которые имеют достаточно высокую зернистость на сколе. После их дробления получают каменную крошку разной крупности с неровными краями и шероховатой поверхностью. Эта особенность позволяет мелким камешкам надежно сцепляться с цементом и обеспечивает будущему бетону монолитность.

Форма зерен, отвечающая за адгезию, характеризуется таким показателем, как лещадность, выраженной в процентах. Чем она ниже, тем больше в породе содержится «цепких» зерен-пластин и иголочек. Но и высокая лещадность, говорящая о преимущественно кубовидной форме зерен, тоже востребована. Такой материал хорошо трамбуется и уплотняется, что удобно при засыпке фундаментной подушки и работе с битумными составами.

Другие важные характеристики помимо плотности и прочности отражают способность к водопоглощению, морозоустойчивость.

Распространенные виды пород

Из него получают очень крепкий щебень вплоть до марки М1400. Это позволяет использовать гранитный заполнитель для производства тяжелых бетонов, к прочности которых предъявляются высокие требования. Водопоглощение у гранита ничтожно мало и в массовом отношении не превышает 0,2%. Соответственно, морозостойкость такого материала просто отличная – около 400 циклов. Гранитная щебенка считается самой лучшей, но за такое высокое качество надо платить.

По своим основным характеристикам гораздо слабее, хотя – парадокс – плотность составляет 2,7-2,9 т/м 3 . Все благодаря содержанию в известняковых породах доломита, кварца, других особо прочных минералов. Однако общая крепость из-за более слабых связок между ними выше М800 не поднимается.

Морозостойкость и вовсе составляет не больше 150 циклов, так как известняк поглощает около 2,5% влаги, что придется учитывать при расчете количества воды для раствора. Такие характеристики делают невозможным применение этой породы для строительства в северных районах. Во всех остальных используют только известняковый щебень 20-40 мм.

Очень близок к граниту, лишь немного уступая ему в прочности (М1200) и стойкости к замораживанию/оттаиванию – 350 циклов. Его стоимость относительно невелика, так как в нашей стране работает множество карьеров, где добывается этот минерал. Кстати, гравий для бетонных работ лучше брать именно горный, так как речной не обеспечит должного сцепления с цементным раствором.

4. Шлаковый щебень.

Имеет довольно большой разбег в характеристиках, так как разделяется на несколько отдельных видов. Но в целом марки этого материала вызывают уважение – от М800 до М1200. Плотность строительного щебня, полученного из шлака, колеблется в пределах 2700-2950 кг/м 3 , и в некоторых конструкциях это скорее минус, чем плюс.

Процент водопоглощения у шлака великоват – 1,5%. Но из-за того, что производство щебенки, по сути, является вторичной переработкой металлургических отходов, его цена будет чисто символической. В результате и себестоимость бетонных изделий с таким заполнителем снижается примерно на 20%.

При покупке строительного щебня вам достаточно ознакомиться с паспортом на продукцию, чтобы узнать точную плотность и прочие характеристики конкретного материала.

Как определяется истинная плотность щебня?

Плотность щебня и песка — простой и быстрый способ определения.

Уважаемые коллеги!

«Цени время. Это материал из которого сделана ЖИЗНЬ» — А. Экзюпери.

Работая с бетоном приходится довольно часто быстро и точно определять насыпную и истинную плотность щебня и песка и особенно приходится это делать, когда меняется поставщик или меняется места отгрузки или карьеры. Это нужно для того, чтобы подобрать состав бетона и для расчета при переходе от объема на весовую составляющую. Поэтому хочу порекомендовать Вам простой, дешевый, быстрый и вместе с тем достаточно точный способ, как определить истинную и насыпную плотность щебня и песка.

Вы знаете, что эти показатели очень важны когда вы делаете подбор состава бетона и раствора, а также они имеют большое значение при покупке этих компонентов для расчета цены с поставщиками щебня и песка, в зависимости от того в тоннах или кубах ведется расчет.

Согласно ГОСТ 8269-97 «Испытания крупного заполнителя для бетонов» и ГОСТ 8735-88 «Испытания мелкого заполнителя для бетонов и растворов», для проведения этих анализов необходимо дорогостоящее лабораторное оборудование для бетона

Прибор объемомер Ле-Шателье.

Весы для гидростатического взвешивания щебня.

Перфорированный контейнер, лабораторная посуда и другой не очень дешевый инвентарь.

Все это достаточно дорогое и небольшому БСУ или РБУ с не аттестованной лабораторией возможно и не по «карману». Эти работы можно сделать очень просто с погрешностью не более 2 %.

Описываю все очень подробно:

Определение насыпной и истинной плотности щебня или гравия и песка.

1. Берем стандартную лабораторную мерную емкость объемом 10 литров.

2. Взвешиваем пустую емкость. Допустим она весит 2,0 кг.

3. В эту емкость с высоты 20см насыпаем щебень доверху с горкой.

4. Металлической линейкой (можно просто ровной дощечкой) срезаем лишнее вровень с краем емкости Ни в коем сучае нельзя встряхивать и уплотнять мерный сосуд со щебнем.

5. Забыл предупредить щебень должен быть сухой. Вообще у щебня очень низкая водопотребность. Поэтому достаточно если он просто будет находиться в теплом помещении часов 10.

6. Взвешиваем мерную емкость со щебнем. Допустим она весит 16,0кг.

7. Из 16,0кг вычитаем вес пустой емкости 2,0кг. Получается 14,0кг это вес щебня, который поместился в объеме 10,0 литра или 0,01куб. метра.

8. Мы по ходу нашей работы определили насыпную плотность щебня. 14,0 кг это 0,01м3, а 1 м3 будет равен 1400,0 кг.

9. Мн так обозначается насыпная плотнось. Наш щебень имеет Мн=1400,0 кг/м3. Это тоже очень важный и нужный показатель для расчетов.

10. Кстати по ГОСТу он именно так и определяется с небольшими и непринципиальными отличиями.

11. Итак продолжим нашу работу по определению истинной плотности щебня.

12. Для продолжения нашей работы нам будет нужна мерная 1 литровая стеклянная емкость с делениями с градуировкой не менее 0,1 литра. Кстати такая емкость должна быть в лаборатории обязательно, она всегда пригодится и для других работ.

13. Теперь в мерную 10,0 литровую лабораторную емкость со щебнем наливаем воду из мерной, градуированной литровой стеклянной емкости по 1 литру.

14. Воду наливаем ровно по 1 литру, ровно до краев 10,0 емкости со щебнем. Последнюю партию воды наливаем очень осторожно, чтобы не было перелива и недолива.

15. Высчитываем, сколько воды мы налили в 10,0 литровую емкость со щебнем. Допустим Вы налили 4,5 литра. Количество налитой воды, показывает количество межзерновых пустот в щебне. Именно налитая вода заполняет все межзерновые пустоты в щебне. По количеству налитой воды можно сразу определить Коэффициент пустотности щебня, в нашем случае он равен Кп= 0,45. Если бы воды было 4,0 литра он был бы Кп = 0,40, 5.5 литра Кп=0,55 и так далее в такой же пропорции.

16. Вот таким простым методом мы с Вами уже определили 2й важный и очень нужный показатель щебня для того, чтобы расчитать состав бетона , а самое главное все по моему очень наглядно и понятно.

17. Кстати у меня на сайте размещена программа по подбору составов бетона. Советую ознакомиться с ней. Там Вы сами убедитесь как важны эти показатели и как они влияют на рецепт бетона и естественно на прочностные характеристики бетона.

18. Итак продолжим. Нам нужно подсчитать истинную плотность щебня.

19. Объем щебня, который он занимает в 10,0 литровой емкости составляет 10,0-4,5=5,5 литра.

20. Соответственно если мы вес щебня 14,0 кг разделим на объем, который он занимает т. е. 5,5 литра, то получим истинную плотность щебня (это то же самое, что и удельный вес) в 1 литре.

21. Нам нужно знать плотность 1 м3, в котором 1000 литра.

22. Окончательная формула для расчета истинной плотности щебня будет выглядеть так Мист = 14,0:5,5*1000=2545,0 кг/м3

23. Пожалуйста запомните и запишите ее и применяйте для расчетов.

24. Мне кажется я как мог очень подробно, пошагово все объяснил и у Вас не должно возникнуть проблем с этими расчетами.

25. Как видите мы с Вами не используя дорогих и сложных приборов смогли получить 3 очень важных и нужных нам в дальнейшем показателя по крупному заполнителю для бетона.

26. Для определения этих же показателей по мелкому заполнителю т.е. песку делаем все то де самое и в той же последовательности, правда есть 2 отличия:

А) В работе с песком используем 2х литровую лабораторную мерную емкость.

Б) Песок предварительно нужно высушить до 0% влажности.

Чтобы не покупать дорогой сушильный шкаф ( он стоит как минимум 60 тыс. рублей), я сушу песок в обыкновенной газовой или электрической плите с духовкой.

Хочу подчеркнуть, этот способ актуален для не аттестованой и не сертифицированной лаборатории.

Можете почитать на этом сайте, я подробно объясняю, как в лабораторных работах заменить дорогой сушильный шкаф на дешевую обыкновенную плиту с духовкой. Я надеюсь, что эта рекомендация поможет Вам изготавливать качественный бетон для потребителей. Также настоятельно Вам рекомендую с моей программой по подбору состава бетона, она позволит Вам снизить себестоимость производимого бетона и ускорит процесс расчета рецептуры.

Ну вот на этой оптимистической ноте позвольте мне закончить, кликните по этой ссылке и посмотрите другие интересные материалы моего сайта.

Рекомендую посетить мой сайт www.helpbeton.ru , Вы сможете найти много интересного и в том числе полезные советы о бетонах и пока редко применяемых строительных материалах.

На этом все, если что то не понятно, пишите.

Желаю Вам успехов!

С уважением, Николай Пастухов.

Вступите в группу, и вы сможете просматривать изображения в полном размере

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Определение — истинная плотность

Определение истинной плотности выполняют в приборе Ле Шателье. Для удаления пузырьков воздуха объемометр следует поворачивать вокруг вертикальной оси. [1]

Определение истинной плотности зерен щебня ( гравия) выполняют пикнометрическим методом. Для испытания пробу щебня ( гравия) массой 10 г измельчают в чугунной ступе до размера зерен 1 25 мм. Дробленую пробу высыпают в пикнометр и добавляют дистиллированной воды. Истинную плотность щебня ( гравия) принимают как среднее арифметическое результатов двух определений. [2]

Для определения истинной плотности используют стеклянную колбу с притертым капиллярным пикнометром с мерной чертой на горлышке и с притертой пробкой ( рис. 12), термостат, хромпик, спирт, дистиллированную воду, фильтровальную бумагу. [3]

Для определения истинной плотности необходимо применять жидкости или газы, молекулы которых достаточно малы и могут проникать в самые узкие поры. Кажущаяся плотность активных углей определяется по объему ртути, так как ртуть уголь не смачивает и при атмосферном давлении заполняет не поры угля, а только пустоты между зернами навески. [4]

Для определения истинной плотности материал вначале подвергают тонкому измельчению. При этом разрушается только часть пор, но остаются еще замкнутые поры, недоступные для жидкости, которой заполняют поры при определении истинной плотности. Замкнутые поры могут быть учтены только при рентгенографическом исследовании. За стандартные условия для определения истинной плотности нефтяного кокса приняты: длительность прокаливания 5 ч, температура 1300 С; степень измельчения — до полного прохождения через сито с ячейками размером 0 1 мм; насыщающая жидкость — этиловый спирт. [5]

Для определения истинной плотности нужно точное знание объема материала без учета объема содержащихся в нем пор. Для углеродных материалов, являющихся пористыми телами со сложной структурой, измерить этот объем довольно трудно. Обычно его находят, определяя массу или объем среды ( жидкость, газ), молекулы которой заполняют доступные им поры материала. Следовательно, делая допущение о заполнении объема только доступных пор, размеры которых строго не определя-ся, тем самым находят близкую к истинной плотность материала. [6]

Для определения истинной плотности материал вначале подвергают тонкому измельчению. При этом разрушается только часть пор, но остаются еще замкнутые поры, недоступные для проникновения в них жидкого или газообразного вещества, применяемого с целью заполнения пор при определении истинной плотности. [7]

Для определения истинной плотности твердого материала тщательно вымытый и высушенный пикнометр заполняют пикнометри-ческой жидкостью и термостатируют при 20 0 2 С в течение 30 мин. По истечении этого времени проверяют уровень жидкости в пикнометре с меткой, тщательно вытирают фильтровальной бумагой внутреннюю поверхность пикнометра выше метки и всю наружную поверхность, закрывают пробкой и взвешивают на аналитических весах. Затем освобождают пикнометр от жидкости, высушивают и взвешивают вместе с пробкой. Засыпают через воронку образец материала в таком количестве, чтобы дно пикнометра было покрыто слоем толщиной в 1 — 2 зерна. Закрывают пробкой и взвешиванием определяют навеску образца. Затем навеску заливают пикнометрической жидкостью ( до половины широкой части пикнометра), в открытом виде ставят в термостат при 80 — 90 С и выдерживают при этих условиях примерно 1 ч, следя за тем, чтобы образец был все время покрыт жидкостью. Во время кипения жидкости воздух, заполняющий поры материала, уда — ляется и поры заполняются жидкостью. [8]

При определении истинной плотности цемента кипячение на водяной и песчаной бане не выполняют. [9]

По способам определения истинной плотности различают пикнометрическую и рентгеновскую плотности. [10]

Пикнометрический метод определения истинной плотности нефтяных коксов с применением в качестве насыщающей жидкости этилового спирта позволяет получать довольно надежные данные. [11]

При уточнении методики определения истинной плотности 5ыл получен ряд данных, характеризующих связь между при-юдой исходного сырья и величиной истинной плотности полу — 1енного из него кокса. [12]

Разработанный нами метод определения истинной плотности порошков по содержанию в них Ре0бщ, как следует из табл. 56, дает вполне надежные результаты. [13]

Ввиду этого при определении истинной плотности вещества нельзя брать величины Am и AF сколь угодно малыми. Но он должен быть достаточно мал, чтобы содержащееся в нем вещество могло рассматриваться приближенно как макроскопически однородное. [14]

Из электронографических измерений и определения истинной плотности следует, что сульфид сурьмы в конденсированных слоях находится в аморфном состоянии. [15]

Все о плотности щебня

  1. Что это такое?
  2. Плотность разного щебня
  3. Способы определения
    • Мерным сосудом
    • С помощью таблицы

Без щебня невозможно изготовить бетон, выдерживающий высокие нагрузки. До получения бетона строительство многоэтажных зданий оставалось затруднительным. От параметров щебня, в том числе от плотности, зависят его стоимость и характеристики бетона.

Что это такое?

Разновидностей щебня несколько, но их объединяют в первичный и вторичный. Первый получают путём дробления и измельчения горных пород, в частности, гранита и базальта, второй – с помощью дробления вторичного сырья (кирпичей и пено-/газоблоков, старой штукатурки, обломков бетонных конструкций и опор, асфальта, цементных покрытий).

Первичный щебень используют в строительстве зданий и построек, вторичный – при прокладке временных и постоянных автодорог. И тот, и другой тип щебня характеризуется плотностью – удельным весом, измеряемым в килограммах на кубометр.

По ГОСТу истинная плотность – материал без воздушных зазоров, чей кубометр весит какое-то количество килограммов. Насыпная – с воздушными зазорами, оставленными неплотно прилегающими друг к другу камешками. Зазоры образуются из-за неровностей камня. С этой целью мастера иногда оперируют обратным понятием – коэффициентом завоздушивания, являющимся процентным содержанием пустот в щебне. Иногда случается, что в зазоры, оставленные крупными камнями, просыпаются намного более мелкие – такое явление наиболее часто в нижней части кучи щебня, перевозимой или уже высыпанной самосвалом по месту доставки. В этом случае насыпная плотность достигает своего максимума.

Читать еще:  Как задекорировать трубу в интерьере: 13 проверенных идей

Для щебня конкретной фракции существует среднее значение, определяемое тем же ГОСТом. Чем меньше фракция, тем ближе значение насыпной плотности к действительной.

Так, для гранитного щебня истинная плотность равна плотности гранита, для кирпичного – плотности небитого кирпича и так далее. Показатель плотности определяется наличием в минерале удельного количества (по весу и объёму) минералов, образующих тот же гранит.

Некоторое влияние на насыпной удельный вес оказывает лещадность – численность зёрен в виде иглы или клинка, отличающихся по форме от других камешков. Высоколещадный щебень снижает насыпную плотность и никак не отражается на абсолютной. Игольчатые или клиновидные гранулы щебня повышают количество пустот между камешками обычных форм. Лещадность отдельных партий щебня, производимого из камня, который добывается даже из одного и того же пласта гранита, индивидуальна. Низколещадный щебень стоит дороже, чем не отфильтрованная от заострённых гранул дроблёнка.

Плотность разного щебня

Гранитный (гравийный) щебень – самый востребованный и популярный. Насыпной удельный вес равен 1,3-1,7 г/см3. Фракция гранитного щебня до 5 мм относится к щебёночному отсеву. Он, в свою очередь, содержит повышенное количество пыли и остатков песка – значительно больше тех двух процентов, указанных в нормативах ГОСТа. Применяется такой стройматериал при отсыпании пешеходных зон, детских площадок и игровых полей. Частицы размером в 5-20 мм – обязательный компонент бетона для основания под одноэтажный частный дом, хозпостройки во дворе и на участке.

Щебень 20-40-миллиметровой фракции является обязательным компонент бетона под автомобильно-железнодорожные ж/б мосты. Они подвергаются постоянной многотонной динамичной нагрузке, часто принимающей характер вибраций с довольно высокой частотой – до десятков колебаний в секунду. Для лучших показателей применяют бетон с переменной фракцией в 5-40 мм на один камешек. Второе применение – заливка парковок для сверхтяжёлой спецтехники, весящей не одну тонну при опустошённом кузове подвижной единицы.

Щебень 40-70-миллиметровой фракции – в основном бутовый камень. Идёт для создания насыпей под шоссейные и железные дороги. Утрамбованный щебень с переменной фракцией обладает максимальной насыпной плотностью – 1700 кг/м3.

Известняковый щебень имеет лишь небольшой диапазон разброса насыпной плотности – от 1280 кг/м3, может прибавлять в этой величине до +50 килограммов на кубометр. Его достоинство – экологичность, лучшая морозоустойчивость. Он поглощает воды не более 2,5% даже при постоянных дождях, а количество примесей может достигать более чем 10% от его массы.

Шлаковый щебень легче воды – его насыпной удельный вес не более 800 кг/м3. Прочностная характеристика маркируется следующим образом: средний показатель варьируется в пределах М800-М1200, повышенный – в диапазоне М1400-М1600.

Вторщебень имеет повышенную плотность – порой едва ли не выше, чем гранитный: от 1200 до 2800 кг/м3. Мраморный – один из самых высоких: до 3000 кг/м3. Подыскать щебень выше 3 т/м3 весьма затруднительно: такой плотностью обладает лишь базальт, образующийся, например, при бурении нефте- и газоскважин глубиной до 15 км. Добыча базальтовых пород – дорогостоящее мероприятие, и базальтовые стройматериалы (щебень, базальтовая вата и гранулы) недёшевы. Плотность базальта – до 3,1 т/м3, она обусловлена существенной глубиной его залегания в земной коре планеты.

А вот камешки, получившиеся из битых пеноблоков, а также отслужившие свой срок шарики керамзита обладают плотностью в 250-600 кг/м3 и существенно легче воды.

Плотность чёрного щебня примерно сравнима с плотностью базальта – до 3100 кг/м3. Является одним из самых дорогих – за счёт плотности, большей чем 3 т/м3, дающей возможность выдерживать давление на разлом до 800 атмосфер.

Смешивая остатки от производства щебня разных типов и разновидностей, получают комбинированный щебень. Однако из-за разной плотности вторичный (включая первичный остаточный) щебень используют с осторожностью – главным образом при обустройстве мест, площадок и дорог, где идеально ровная (по меркам асфальтированной проезжей части) поверхность не столь важна.

Способы определения

Определить реальную – насыпную и абсолютную – плотность щебня достовернее всего в условиях лаборатории. Для пользователя (заказчика) наиболее подходящий способ – вычислить по разбросам значений из таблиц, используя пустую ёмкость, например, стеклянную банку в 1 л. Зная вес банки, легко рассчитать, какова насыпная плотность щебня.

Мерным сосудом

Эталон литра в данном случае – банка объёмом в 1 л. На неё предварительно наносят отметку, увидев, до какого уровня в ней поднимется литр воды, налитой внутрь. Воду сливают, банку высушивают, и насыпают в неё объём щебня – так, чтобы в среднем его уровень пересекал отметку. Рассмотрим дальнейшие действия.

Из-за неровностей камешков грани и рёбра наиболее вышележащих могут заходить за линию и подниматься выше её. Отмеряя 1 дм3 щебня, его неоднократно встряхивают, пока камешки не займут максимум объёмного пространства в этом объёме.

Затем банку ставят на точные весы (можно использовать кухонные). Из полученного значения вычитают вес банки. Разница, получившаяся в итоге, является насыпным удельным весом щебня.

Чтобы подсчитать реальную плотность, в банку с сухим щебнем с помощью мерного стакана (с заводскими метками) доливают воду, пока её уровень не покроет (почти) все камешки, дойдя до линии. К примеру, в пустоты, оставленные 1 дм3 щебня, удалось влить обычный стакан воды (220 мл), заполнившей все воздушные зазоры между камешками.

Полученная разница – в данном случае 780 мл – и окажется полезным (действующим, реальным) объёмом щебня (780 см3 – из 1 дм3). Методом основного свойства пропорции (вспоминаем курс элементарной математики за VI класс) вычисляем вес 1 дм3 реального стройматериала, плотность которого измеряется в данный момент.

С помощью таблицы

От того, насколько получившееся значение плотности щебня далеко от плотности гранита – 2,7 г/см3 (или 2,7 кг/дм3) – судят о качестве гранита. Слишком разнящееся с «гранитным» значение абсолютной плотности позволяет предположить, что щебень сделан вовсе не из гранита, а, скажем, базальтовый или, вообще, вторичный. Дело в том, что некоторые стройматериалы имеют похожий на гранитный цвет – например, дроблёный шифер, пущенный в переработку из-за множественного растрескивания листов после десятков лет активной и непрерывной эксплуатации. Раздробленный на мелкие кусочки шифер внешне напоминает мелкофракционный гранит или его отсев. Разобраться с плотностью щебня поможет ГОСТ-9578.

Как определяется истинная плотность щебня?

Под понятием истинная плотность щебня подразумевается масса данной единицы объема без учета имеющихся пор и пустот, в истинно плотном состоянии. Это значение всякий раз определяется по заданной формуле и используется после этого в расчетах определения пористости материала. Образуется щебень путем дробления твердых горных пород различных фракций и имеет очень хорошее сцепление с компонентами бетонных смесей. Щебень в виде зерен применяется в различных сферах строительства.

Виды щебня: а кубовидный, б остроугольный, в клиновидный, г лещадный.

Производится бетон на гранитном щебне, и изделия из такого бетона используют как посыпку в дорожном покрытии и при производстве асфальтобетона. Такой бетон применяется при возведении сооружений ответственных, к которым предъявляются высокие требования прочности.

Определение плотности щебня

Среди инертных материалов гранитный щебень до сих пор сохраняет лидирующие позиции.

Таблица характеристик щебня.

Составить конкуренцию прочной каменной породе магматического происхождения не может ни один из видов крупного заполнителя с другим составом. Имеют взаимозависимость основные характеристики щебня.

Чем у гранитного щебня лучше показатели плотности, тем выше такие его характеристики, как плотность и морозостойкость. Технологии строительства, как правило, различают для нерудного материала несколько видов плотности, которую принято определять тремя видами:

  • истинной,
  • средней,
  • насыпной.

В свою очередь истинная плотность, как щебня, так и гравия, может быть найдена несколькими способами, а именно: пикнометрическим и ускоренным.

Вернуться к оглавлению

Определение истинной плотности пикнометрическим методом

Этот метод, используемый для определения плотности, подразумевает измерение массы и единицы объема для заранее подготовленного, высушенного и измельченного, материала. Чтобы определить истинную плотность этой горной породы в геологической пробе, готовится специально лабораторная проба. Щебень для получения результата закладывают в дробилку, и после обработки рассеивают в ней продукты дробления. Чтобы определить истинную плотность, применяют также дробление до тонкого порошка и высушивание затем при 105-110°C до получения постоянной массы. Степень измельчения породы при этом может быть различна и зависит от стандарта на каждый материал. Для определения понадобится:

Виды фракций щебня.

  • пикнометр вместимостью 100 мл, соответствующий ГОСТ 22524,
  • весы настольные: циферблатные должны соответствовать ГОСТ 29329, а лабораторные 24104,
  • фарфоровая чашка для взвешивания по ГОСТ 9147 или стаканчик по ГОСТ 25336,
  • фарфоровая или чугунная ступка,
  • эксикатор, соответствующий ГОСТ 25336,
  • серная концентрированная кислота по ГОСТ 2184,
  • кальций хлористый или хлорид кальция (безводный) по ГОСТ 450,
  • сушильный шкаф,
  • песочная или водяная баня,
  • лабораторная щековая дробилка ДЛЩ 60х100 или ДЛЩ 80х150,
  • металлическая щетка,
  • сито №0125 ГОСТ 6613.

Имеющиеся фракции подвергаются забору материала, для исследования материала берется по 2 одинаковые пробы от каждой разновидности фракции, иначе результат будет неточен. Вес каждой забираемой пробы будет зависеть от размеров отдельно взятой фракции щебня. Так, для фракции от 5 до 10 мм берется 1 кг, от 10 до 20 мм 1,5 кг, от 20 до 40 мм 2,5 кг, от 40 до 70 мм 5 кг, а если имеются зерна, более крупные по фракции, то их предварительно до забора пробы дробят до достижения ими

70 мм или чуть меньше.

Чтобы подготовить к испытанию щебень и определить его истинную плотность при помощи пикнометрического метода, щебень металлической щеткой тщательно очищается от пыли и грязи, затем он измельчается в лабораторной специальной дробилке до размеров зерна не более 5 мм. Эту массу перемешивают и берут из нее 150 г, после этого еще раз измельчают и берут оттуда 30 г. Эта проба должна быть измельчена до состояния пыли, перемешана, и при этом частицы не должны для готовности к опыту превышать 0,125 мм. Истертый таким образом щебень помещается в заранее подготовленную чашку из фарфора или в специальный стакан, предназначенный для лабораторного взвешивания.

Схема производства щебня.

В этой лабораторной посуде взятые пробы очень аккуратно просушиваются и охлаждаются после этого до достижения значений температуры, близких к комнатным. Чаще всего в лабораторных условиях производят охлаждение, держа предмет опыта над парами концентрированной серной кислоты, в других случаях охлаждают опыт над безводным хлоридом кальция.

Когда все условия исполнены, для того чтобы определить истинную плотность, берутся 2 навески по 10 г каждая из них, затем они всыпаются в пикнометры, заранее подготовленные для этого, сухие и чистые. После этого наливают туда же дистиллированную воду, взяв ее для этого опыта в количестве, необходимом для того, чтобы она заполнила собой не более чем половину от общего объема всего пикнометра. Содержимое кипятится на водяной или специальной песчаной бане, для точного результата должно пройти с начала кипения не менее 15-20 мин, это нужно для полного удаления из смеси пузырьков воздуха. Находиться при этом он должен в наклонном по отношению к основной плоскости положении. Также пузырьки воздуха, неизбежно возникающие при соединении воды и порошка щебня, могут удаляться при помощи удерживания пикнометра некоторое время в эксикаторе над вакуумом.

Когда весь воздух из взятого для опыта щебня, смешанного с очищенной дистилляцией водой, удален, пикнометр требуется обтереть и охладить, а имеющая те же характеристики вода дополнительно в него доливается до метки, которой ее уровень соответствовал до кипячения, прибор после этой процедуры взвешивают. После взвешивания пикнометр полностью освобождается от своего содержимого, тщательно промывается, наполняется до того же уровня аналогичной очищенной водой и вторично взвешивается. Чтобы опыт имел больше точности, проводятся два параллельных одинаковых по условиям опыта.

Истинная плотность фракций щебня таким образом определяется как среднее арифметическое между двумя измерениями и вычисляется по формуле.

Номограмма определения стандартной плотности грунтощебня.

Формула для расчета истинной плотности щебня используется следующая:

  • r истинная плотность щебня, в г/см³,
  • r8 плотность воды, которая принимается по умолчанию за 1 г/см³,
  • m масса навески порошка, выбранная для определения истинной плотности щебня, который высушен до постоянной массы, в г,
  • m¹ масса пикнометра с дистиллированной водой, в граммах,
  • m² масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после того, как удалены путем кипячения пузырьки воздуха, в граммах.

Вернуться к оглавлению

Ускоренное определение истинной плотности щебня

При использовании этого метода значение, которое известно как истинная плотность породы и зерен щебня, определяется вычислениями общей массы предварительно измельченного и после этого высушенного материала. В этом случае, чтобы точно определить все параметры, используется предназначенный для этого прибор Ле Шателье. Потребуется следующее оборудование и материалы:

  • прибор Ле Шателье,
  • весы лабораторные ГОСТ 24104 или настольные циферблатные по ГОСТ 29329,
  • для взвешивания: фарфоровая чашка ГОСТ 9147 или стаканчик 25336,
  • эксикатор ГОСТ 25336,
  • сушильный шкаф,
  • серная кислота ГОСТ 2184,
  • хлористый кальций (хлорид кальция безводный) ГОСТ 450,
  • сито, размер отверстий 5 мм, ГОСТ 6613,
  • металлическая щетка.

Схема прибора Ле Шателье.

Хорошо измельченный щебень, подготовленный аналогично предыдущему способу определения, высыпают в чашку из фарфора или лабораторный стакан, предназначенный специально для взвешивания. Там ее высушивают до достижения ею значения постоянной массы, по достижении этого параметра охлаждают материал до значения, близкого к значению комнатной температуры, при помощи эксикатора. Охлаждение можно проводить над серной концентрированной кислотой или безводным хлоридом кальция. Из высушенного порошка отбираются две навески, по 50 г общим весом каждая.

Для начала прибор заполняется водой до достижения уровня самой нижней из имеющихся отметки, определить этот уровень можно при помощи нижнего мениска. После этого внутрь приборов через воронку в каждый помещают подготовленную навеску малыми порциями. Насыпать продолжают до момента, когда уровень находящейся внутри воды с разметки самого нижнего деления под действием измельченного щебня уйдет вверх до 20 мл либо любого выбранного деления, которое находится в верхней части шкалы. Чтобы удалить по возможности лишний скопившийся воздух, в процессе прибор слегка встряхивают.

Определяют искомую плотность материала в этом случае путем взвешивания той части взятого щебня, что не вошла внутрь. Расхождение между двумя результатами при итоговых вычислениях не должно быть больше чем 0,02 г/м³. Если расхождение получилось больше, производят дополнительно третье определение, чтобы затем принять в расчет 2 ближайших друг другу значения.

После этого в качестве результата принимается среднее арифметическое 2 наиболее близких значений. В том случае если возникает необходимость определить плотность щебня или гравия, который представляет собой смесь фракций, значение по каждой фракции определяется отдельно.

Вернуться к оглавлению

Средняя плотность гранитного щебня

Особенности гранитного щебня.

Определяя для гранитного заполнителя эту характеристику, учитывают имеющиеся внутри зерна, поры и пустоты. Влажность материала играет большую роль на показатели средней плотности щебня.

Чтобы это значение было определено, контрольную навеску необходимо высушить до постоянной массы и только потом взвесить. Взвесив, щебень помещают на 2 часа в сосуд с водой.

Когда контрольный срок времени истекает, щебень снова взвешивается, определяя таким образом вес.

Вернуться к оглавлению

Насыпная плотность гранитного щебня

Учесть весь объем зерна щебня вместе с пустотами внешними и внутренними может вычисление насыпной плотности материала. Это значение чаще всего используется, когда подсчитывают расход материала при выборе состава бетона, чтобы составить строительные сметы. Зависит насыпная плотность от фракции щебня, и чем крупнее камень, тем показатель меньше, так как между фракциями в этом случае образуется больше пустот.

Чтобы определить это значение, требуется высушить контрольную навеску щебня гранитного до его постоянного веса. Вслед за этим материал засыпают в литровую емкость. Найденные значения позволяют вычислить насыпную плотность материала.

Как определяется истинная плотность щебня?

Под понятием “истинная плотность щебня” подразумевается масса данной единицы объема без учета имеющихся пор и пустот, в истинно плотном состоянии. Это значение всякий раз определяется по заданной формуле и используется после этого в расчетах определения пористости материала. Образуется щебень путем дробления твердых горных пород различных фракций и имеет очень хорошее сцепление с компонентами бетонных смесей. Щебень в виде зерен применяется в различных сферах строительства.

Читать еще:  Правильная пароизоляция, или как избежать капели с потолка и из стен каркасно-щитового дома

Виды щебня: а – кубовидный, б – остроугольный, в – клиновидный, г – лещадный.

Производится бетон на гранитном щебне, и изделия из такого бетона используют как посыпку в дорожном покрытии и при производстве асфальтобетона. Такой бетон применяется при возведении сооружений ответственных, к которым предъявляются высокие требования прочности.

Определение плотности щебня

Среди инертных материалов гранитный щебень до сих пор сохраняет лидирующие позиции.

Таблица характеристик щебня.

Составить конкуренцию прочной каменной породе магматического происхождения не может ни один из видов крупного заполнителя с другим составом. Имеют взаимозависимость основные характеристики щебня.

Чем у гранитного щебня лучше показатели плотности, тем выше такие его характеристики, как плотность и морозостойкость. Технологии строительства, как правило, различают для нерудного материала несколько видов плотности, которую принято определять тремя видами:

  • истинной;
  • средней;
  • насыпной.

В свою очередь истинная плотность, как щебня, так и гравия, может быть найдена несколькими способами, а именно: пикнометрическим и ускоренным.

Определение истинной плотности пикнометрическим методом

Этот метод, используемый для определения плотности, подразумевает измерение массы и единицы объема для заранее подготовленного, высушенного и измельченного, материала. Чтобы определить истинную плотность этой горной породы в геологической пробе, готовится специально лабораторная проба. Щебень для получения результата закладывают в дробилку, и после обработки рассеивают в ней продукты дробления. Чтобы определить истинную плотность, применяют также дробление до тонкого порошка и высушивание затем при 105-110°C до получения постоянной массы. Степень измельчения породы при этом может быть различна и зависит от стандарта на каждый материал. Для определения понадобится:

Виды фракций щебня.

  • пикнометр вместимостью 100 мл, соответствующий ГОСТ 22524;
  • весы настольные: циферблатные должны соответствовать ГОСТ 29329, а лабораторные – 24104;
  • фарфоровая чашка для взвешивания по ГОСТ 9147 или стаканчик по ГОСТ 25336;
  • фарфоровая или чугунная ступка;
  • эксикатор, соответствующий ГОСТ 25336;
  • серная концентрированная кислота по ГОСТ 2184;
  • кальций хлористый или хлорид кальция (безводный) по ГОСТ 450;
  • сушильный шкаф;
  • песочная или водяная баня;
  • лабораторная щековая дробилка ДЛЩ 60х100 или ДЛЩ 80х150;
  • металлическая щетка;
  • сито №0125 ГОСТ 6613.

Имеющиеся фракции подвергаются забору материала, для исследования материала берется по 2 одинаковые пробы от каждой разновидности фракции, иначе результат будет неточен. Вес каждой забираемой пробы будет зависеть от размеров отдельно взятой фракции щебня. Так, для фракции от 5 до 10 мм берется 1 кг, от 10 до 20 мм – 1,5 кг, от 20 до 40 мм – 2,5 кг, от 40 до 70 мм – 5 кг, а если имеются зерна, более крупные по фракции, то их предварительно до забора пробы дробят до достижения ими

70 мм или чуть меньше.

Чтобы подготовить к испытанию щебень и определить его истинную плотность при помощи пикнометрического метода, щебень металлической щеткой тщательно очищается от пыли и грязи, затем он измельчается в лабораторной специальной дробилке до размеров зерна не более 5 мм. Эту массу перемешивают и берут из нее 150 г, после этого еще раз измельчают и берут оттуда 30 г. Эта проба должна быть измельчена до состояния пыли, перемешана, и при этом частицы не должны для готовности к опыту превышать 0,125 мм. Истертый таким образом щебень помещается в заранее подготовленную чашку из фарфора или в специальный стакан, предназначенный для лабораторного взвешивания.

Схема производства щебня.

В этой лабораторной посуде взятые пробы очень аккуратно просушиваются и охлаждаются после этого до достижения значений температуры, близких к комнатным. Чаще всего в лабораторных условиях производят охлаждение, держа предмет опыта над парами концентрированной серной кислоты, в других случаях охлаждают опыт над безводным хлоридом кальция.

Когда все условия исполнены, для того чтобы определить истинную плотность, берутся 2 навески по 10 г каждая из них, затем они всыпаются в пикнометры, заранее подготовленные для этого, сухие и чистые. После этого наливают туда же дистиллированную воду, взяв ее для этого опыта в количестве, необходимом для того, чтобы она заполнила собой не более чем половину от общего объема всего пикнометра. Содержимое кипятится на водяной или специальной песчаной бане, для точного результата должно пройти с начала кипения не менее 15-20 мин, это нужно для полного удаления из смеси пузырьков воздуха. Находиться при этом он должен в наклонном по отношению к основной плоскости положении. Также пузырьки воздуха, неизбежно возникающие при соединении воды и порошка щебня, могут удаляться при помощи удерживания пикнометра некоторое время в эксикаторе над вакуумом.

Когда весь воздух из взятого для опыта щебня, смешанного с очищенной дистилляцией водой, удален, пикнометр требуется обтереть и охладить, а имеющая те же характеристики вода дополнительно в него доливается до метки, которой ее уровень соответствовал до кипячения, прибор после этой процедуры взвешивают. После взвешивания пикнометр полностью освобождается от своего содержимого, тщательно промывается, наполняется до того же уровня аналогичной очищенной водой и вторично взвешивается. Чтобы опыт имел больше точности, проводятся два параллельных одинаковых по условиям опыта.

Истинная плотность фракций щебня таким образом определяется как среднее арифметическое между двумя измерениями и вычисляется по формуле.

Номограмма определения стандартной плотности грунтощебня.

Формула для расчета истинной плотности щебня используется следующая:

  • r – истинная плотность щебня, в г/см³;
  • r8 – плотность воды, которая принимается по умолчанию за 1 г/см³;
  • m – масса навески порошка, выбранная для определения истинной плотности щебня, который высушен до постоянной массы, в г;
  • m¹ – масса пикнометра с дистиллированной водой, в граммах;
  • m² – масса пикнометра с навеской и дистиллированной водой после того, как удалены путем кипячения пузырьки воздуха, в граммах.

Ускоренное определение истинной плотности щебня

При использовании этого метода значение, которое известно как истинная плотность породы и зерен щебня, определяется вычислениями общей массы предварительно измельченного и после этого высушенного материала. В этом случае, чтобы точно определить все параметры, используется предназначенный для этого прибор Ле Шателье. Потребуется следующее оборудование и материалы:

  • прибор Ле Шателье;
  • весы лабораторные ГОСТ 24104 или настольные циферблатные по ГОСТ 29329;
  • для взвешивания: фарфоровая чашка ГОСТ 9147 или стаканчик 25336;
  • эксикатор ГОСТ 25336;
  • сушильный шкаф;
  • серная кислота ГОСТ 2184;
  • хлористый кальций (хлорид кальция безводный) ГОСТ 450;
  • сито, размер отверстий 5 мм, ГОСТ 6613;
  • металлическая щетка.

Схема прибора Ле Шателье.

Хорошо измельченный щебень, подготовленный аналогично предыдущему способу определения, высыпают в чашку из фарфора или лабораторный стакан, предназначенный специально для взвешивания. Там ее высушивают до достижения ею значения постоянной массы, по достижении этого параметра охлаждают материал до значения, близкого к значению комнатной температуры, при помощи эксикатора. Охлаждение можно проводить над серной концентрированной кислотой или безводным хлоридом кальция. Из высушенного порошка отбираются две навески, по 50 г общим весом каждая.

Для начала прибор заполняется водой до достижения уровня самой нижней из имеющихся отметки, определить этот уровень можно при помощи нижнего мениска. После этого внутрь приборов через воронку в каждый помещают подготовленную навеску малыми порциями. Насыпать продолжают до момента, когда уровень находящейся внутри воды с разметки самого нижнего деления под действием измельченного щебня уйдет вверх до 20 мл либо любого выбранного деления, которое находится в верхней части шкалы. Чтобы удалить по возможности лишний скопившийся воздух, в процессе прибор слегка встряхивают.

Определяют искомую плотность материала в этом случае путем взвешивания той части взятого щебня, что не вошла внутрь. Расхождение между двумя результатами при итоговых вычислениях не должно быть больше чем 0,02 г/м³. Если расхождение получилось больше, производят дополнительно третье определение, чтобы затем принять в расчет 2 ближайших друг другу значения.

После этого в качестве результата принимается среднее арифметическое 2 наиболее близких значений. В том случае если возникает необходимость определить плотность щебня или гравия, который представляет собой смесь фракций, значение по каждой фракции определяется отдельно.

Средняя плотность гранитного щебня

Особенности гранитного щебня.

Определяя для гранитного заполнителя эту характеристику, учитывают имеющиеся внутри зерна, поры и пустоты. Влажность материала играет большую роль на показатели средней плотности щебня.

Чтобы это значение было определено, контрольную навеску необходимо высушить до постоянной массы и только потом взвесить. Взвесив, щебень помещают на 2 часа в сосуд с водой.

Когда контрольный срок времени истекает, щебень снова взвешивается, определяя таким образом вес.

Насыпная плотность гранитного щебня

Учесть весь объем зерна щебня вместе с пустотами внешними и внутренними может вычисление насыпной плотности материала. Это значение чаще всего используется, когда подсчитывают расход материала при выборе состава бетона, чтобы составить строительные сметы. Зависит насыпная плотность от фракции щебня, и чем крупнее камень, тем показатель меньше, так как между фракциями в этом случае образуется больше пустот.

Чтобы определить это значение, требуется высушить контрольную навеску щебня гранитного до его постоянного веса. Вслед за этим материал засыпают в литровую емкость. Найденные значения позволяют вычислить насыпную плотность материала.

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

Щебень – материал сыпучий, неорганический и зернистый, полученный путем искусственного дробления. Его подразделяют на первичный и вторичный. Это немаловажный факт. Первичный – результат переработки натурального камня: гальки, валунов, пемзы и прочих материалов. Вторичный же получают при дроблении мусора строительного, такого как бетон, асфальт, кирпич.

Способ получения

Для производства щебня применяют следующий метод: горную породу, добытую в карьере, измельчают до определенного состояния путем грохочения. При вторичной переработке вышеуказанного строительного мусора используют механизированную дробилку.

Область применения

Благодаря высоким адгезивным свойствам, т. е. способности прочно сцепляться с поверхностью, щебень используется в цементно-песчаных составах, в градостроительстве, в сооружении зданий, в возведении автомобильных и железных дорог.

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.

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:

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

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.

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)»

Вид щебняФракция, ммПлотность насыпная,
кг/м³
Марка
Гранитный20-401370-1400М 1100
40-701380-1400М 1100
70-2501400М 1100
Известняковый10-201250М 1100
20-401280М 1100
40-701330М 1100
Гравийный0-51600М 1100
5-201430М 1100
40-1001650М 1100
больше 1601730М 1100
Шлаковый800М 800
Керамзитовый20-40210-340М 200, М 300
10-20220-440М 200, М 300, М 350, М 400
5-10270-450М 250, М 300, М 350, М 450
Вторичный1200-3000М 1100

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.

Коэффициент плотности

Разберемся с данным определением. Техническая величина, используемая во время замеров по объемам щебня, называется так: коэффициент насыпной плотности щебня. Это немалозначимый параметр. Используют и другое его наименование — коэффициент уплотнения или перевода (имеется в виду пересчет массы в объем, и наоборот).

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 м 3 , 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/м 3 , 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.

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector