Определение насыпной плотности

Содержание

Что такое насыпная плотность?

Насыпной плотностью принято называть соотношение массы зернистых материалов, порошкообразных материалов ко всему занимаемому ими объему, включая при этом воздушное пространство между частицами. Поэтому существует два вида плотности: истинная и насыпная плотность материала (средняя плотность).

Истинная плотность — это отношение массы материала к его объему без пор и пустот:

ρ=m /V

где ρ — это истинная плотность

m — это масса материала в сухом состоянии, г (может выражаться в кг или тоннах)

V — это объем занимаемый материалом, см3 (м3)

Как же определить насыпную плотность?

С помощью специальной таблицы, которая содержит переводные коэффициенты.

Таблица коэффициентов перевода м3 в тонны для сыпучих материалов:

Есть ли еще способы определения насыпной области?

Можно насыпать сыпучий материал, например, в сосуд или ведро с заранее известным объемом, до того момента пока сосуд не заполнится «с горочкой». После этого взвешиваем сосуд вместе с сыпучим материалом. Насыпная плотность песка, щебня, дресвы, грунта — это соотношение массы сыпучего материала (за вычетом массы сосуда) к занимаемому объему.

V нас.пл. = Масса сып.мат. / V сосуда

Насыпная плотность песка: от чего зависит и пример расчета

Главная » Стройматериалы »

Определение насыпной плотности говорит о количестве материала в одном кубометре сыпучего материала. Данную величину определяет, как количество пустот между отдельными элементами, так и размер имеющихся фракций. Нужно знать значение этого показателя для корректного произведения расчета при создании растворов и закупке материала. Единицы измерения — кг/м3.

Определение плотности

Известно, что в составе песка имеются зерна средней, крупной и мелкой фракции, влияющие на изменение объема насыпного материала с каждым разом. Условия, согласно которым изменяется показатель:

  • степень пористости;
  • структура отдельных песчинок;
  • количество и тип разнообразных примесей;
  • показатель процента влажности;
  • уровень увлажненности песка.

Больше всего на изменение объема влияет количество влаги. Чем выше этот показатель, тем меньше у строительного песка показатель плотности, что существенно отличает куб сухого материала от сырого по габаритам.

По размеру различают крупно-, средне — и мелкозернистый материал. Чем больше размер песчинки, тем выше насыпная плотность. Это происходит из-за наличия более существенных пустот. Для меньших песчинок в единице объема за счет большего уплотнения помещается их большее количество. Устранение примесей производится в результате промывания добытого песка, однако это существенно увеличивает его стоимость.

Величина пористости указывает на характер и количество пустот между отдельными крупицами. Чем больше это значение, тем ниже показатель уплотнения. У рыхлого песка эта величина равняется 47%, для утрамбованного — 37%. Влага позволяет уменьшить количество пустот, поскольку вода их заполняет. Количество пустот также уменьшается и в результате транспортировки, поскольку из-за вибрации, которая возникает при движении, материал проседает. Более уплотненный песок для целей строительства следует использовать при создании железобетонных и бетонных изделий с максимальной точностью. Они способны выдерживать самые большие нагрузки с равномерным их распределением.

От чего зависит степень уплотнения

Назначение материала сильно зависит от показателя его плотности, для каких типов зданий и видов конструкций допустимо его применение. Согласно данному показателю производится расчет расхода того количества, которое требуется для определенных целей. Ведь важно знать количество смеси, которая получится с использованием конкретного типа исходных материалов. Часто требуется преобразовать массу в кубометры и наоборот.

Одни строительные базы продают песок в тоннах, а другие — в кубах.

Чтобы перевести данные в другие единицы измерительной системы, следует воспользоваться школьной формулой для объема и плотности:

Р = m / V, где:

  • P — насыпная плотность или степень уплотнения;
  • m — расчетная масса сыпучего материала;
  • V — имеющийся объем.

Для примера рассчитаем плотность произвольного типа песка весом 3,2 т или 3200 кг, занимающий в объеме 2 м3. Количественное значение плотности согласно формуле находится как:

Р = 3200 / 2 = 1600 кг/м3.

Аналогично при наличии данных об объеме и известной степени плотности песка, можно найти его вес в сыром виде или в естественном состоянии влажности:

m = Р / V.

На показатель влияют следующие факторы:

  1. Насыпанный обычным способом песок обладает значительно меньшей плотностью, чем уплотненный при укладке;
  2. После слеживания материала определенного этапа песок различаться влажностью. Увеличение веса происходит в результате попадания в микропоры между песчинками воды;
  3. На значение насыпной массы сыпучего материала влияет наличие органических добавок и грунтосодержащих примесей. Для большинства строительных растворов нужен согласно технологии приготовления мелкий наполнитель высокой степени очистки, что требует корректирования этого показателя с помощью просеивания или промывания;
  4. В зависимости от породы происхождения, различают материал разной плотности, которая непосредственно влияет на вес;
  5. Формы, а также фракции имеющихся зерен в большей степени определяют плотность песка. Чем более крупные фрагменты содержится в насыпи, тем большее потребуется расстояние между крупицами, заполненными воздушной прослойкой.

Расчет плотности

На стройплощадку доставляется разный тип песка. Использовать его можно как сразу после доставки, так и после определенной обработки. При хранении сыпучего материала без накрытия вне помещения постоянно меняется плотность песчинок.

На практике такие расчеты можно провести самостоятельно. Для этого берется емкость определенного объема. Например, это может быть ведро объемом 8 л. После засыпания материалов в ведро с помощью линейки выравнивается поверхность насыпной горки. Взвесив наполненное ведро, а также определив массу самой емкости, формула для расчета приобретает вид:

Р = (m2 — m1) / V, где:

  • m1 — вес используемой для измерения плотности образца емкости;
  • m2 — общая масса засыпанного песком ведра;
  • V — объем тары, в нашем случае 8л.

Сначала необходимо преобразовать объем в кубометры, 8 л — это 0,008 м3. В килограммах это 0,45 кг, а наполненное ведро с песком весит 12,65 кг. Результирующая плотность определяется как:

Р = (12,65 — 0,45) /0,008 = 1525 кг/м3.

С помощью коэффициента уплотнения, не взвешивая песок перед использованием, можно определять его фактическую массу, которая постоянно изменяется для разных типов зернистости материала.

Для получения искомого результата необходимо умножить на коэффициент среднюю плотность стройматериала. В таблице взяты коэффициенты самых популярных типов песка. Однако данное значение высокую точность не гарантирует, обладая погрешностью от 5%. Взвешивание, которое неудобно и порой вовсе не представляется возможным, является единственным наиболее достоверным способом определения показателя плотности. На месте стройплощадки специалистам доступны к использованию любые из имеющихся методов.

При покупке материала следует тщательно рассчитывать степень влажности приобретаемого песка.

Плотность в зависимости от разновидности песка

Чаще всего в строительстве применяется карьерный, речной или строительный материал. Естественным путем образовывается речной песок, поскольку порода подвергается дроблению естественным путем, что обеспечивает песчинкам округлую форму. В этом материале минимальное количество примесей, что перед применением не требует дополнительной обработки. В зависимости от размеров зерен выделяет несколько групп:

  • 2,9 — 5 — крупные;
  • 2 — 2,8 — средние;
  • до 2 — мелкие.

Среднее значение показателя насыпной плотности приблизительно 1650 кг/м3. Данный материал обладает главным преимуществом — экологичностью и безопасностью.

Стоимость такого типа песка очень высокая, поэтому согласно техническим нормам он легко может заменяться карьерным.

Этот вид материала содержит в составе различные породы — кварц, слюду, шпат. Название присваивается такое, какой именно элемент в нем преобладает. Главная область применения — это создание подсыпки, подушек для фундамента, прокладки автомобильных дорог.

Свойства песка

Различают также показатель истиной степени уплотнения. Данная величина определяется исключительно в лабораторных условиях. Для этого показателя пустоты и зазоры не учитывается.

Размер зерна влияет на количество вяжущего вещества для конкретного типа раствора. Чтобы конструкция получилась прочной, все пустоты должны закрываться цементом. Это повышает себестоимость бетонного или цементного состава. В карьерном песке нужно обратить внимание на степень радиоактивности. Для возведения жилых зданий необходимо пользоваться материалом этого типа только 1 класса качества.

Показатель насыпной плотности — очень важный параметр песка, который влияет на качество и прочность будущих сооружений. Помимо этого его нужно знать для расчетов строительных смесей, требуемого количества материала. Именно поэтому данную величину игнорировать нельзя.

Насыпная плотность песка: ГОСТ определение сыпучих материалов

Такой строительный материал, как песок, является одним из самых важных, так как без него почти ни одно сооружение не возводится. Наиболее важный показатель, который характеризует его качество – это насыпная плотность.

Она определяется в не уплотненном состоянии материала, вследствие чего учитывается не только объем каждой частички песка, но и место, которое занимает воздушная прослойка между его фракциями.

Характеристика песка, как строительного материала

Песок – это строительный материал, который может быть, как осадочной природы происхождения, так и искусственно созданный.

В большинстве случаев он состоит из минералов кварца, хотя в его основе может лежать и другое вещество.

Способ хранения также играет важную роль в том, какими свойствами будет отличаться песок. Материал может иметь различный вид и форму. Если его происхождение связано с водоемами (реками и морями), то внешняя оболочка песчинок будет гладкой, круглой и окатанной.

Гладкая оболочка

Если же песок был изготовлен методом дробления пород или же в карьерах, то чаще всего его компоненты будут иметь неровные и острые края.

Дробленый

Цвет песка также может быть различный, что также косвенно зависит от его происхождения.

В водоемах вода из материала вымывает различные примеси, из-за чего такой песок наиболее чистый и однородный.

Материал из карьеров нередко имеет в своем составе частички глины, пыли, грунта и т.д. Используется песок для различных целей. Среди них следует выделить производство стекла, сооружение автомобильных дорог и возведение сооружений.

Автомобильные дороги

Именно в последней сфере песок и нашел массу различных применений – от отделочных работ до заливки фундаментов.

Заливка фундамента

С него приготавливают различные строительные смеси, декоративную штукатурку и бетоны. Именно в таких ситуациях без значений насыпной плотности обойтись невозможно. На него стоит обращать внимание из-за того, что одинаковая масса материала может занимать совершенно различный объем.

Что такое насыпная плотность

Такая физическая величина, как насыпная плотность, представляет собой соотношение массы сыпучего материала к объему, который он занимает. Измеряется этот показатель в различных единицах, что чаще всего зависит от того, какое количество используется.

Стандартно насыпная плотность песка подается в кг/м3 (килограммах на метр кубический). В некоторых случаях производители указывают тонны на метр кубический или же граммы на сантиметр кубический.

В любом случае насыпная плотность будет меньше реальной плотности материала. В кузове грузовика, в мешке, ведре или какой-либо другой емкости песок не может находиться в идеально уплотненном состоянии, именно поэтому в большинстве случаев при произведении расчетов пользуются специалисты показателем насыпной плотности.

Плотность

Он необходим для того, чтобы связать объем и массу песка, так как он может продаваться, как в тоннах, так и за кубометр. При этом данный показатель используется и в пропорциональном соотношении количества ингредиентов строительных смесей.

Для правильного выполнения стяжки пола необходимо учитывать тип поверхности, его состояние и все нюансы исходных материалов. Перейдя по можно ознакомиться с пропорциями раствора для стяжки пола.

Влага, интенсивность загрязнения, испарения – эти факторы необходимо учитывать во время отделки рабочей зоны на кухне. вся необходимая информация о стеновых панелях из стекла для кухни.

Отделку помещения невозможно себе представить без обработки любой поверхности штукатуркой. о том, как выравнять стены штукатуркой.

Насыпная плотность песка, согласно ГОСТ, с его средними показателями влажности для проведения строительных работ находится в пределах от 1550 до 1700 килограмм на кубический метр.

Влажность

Именно на такой показатель следует ориентироваться при покупке материала, если в дальнейшем он будет использован для приготовления смесей и растворов.

Формовочный песок нормальной влажности по ГОСТу должен иметь насыпную влажность 1710 килограмм на один кубический метр.

Отклонение от нормы может повлиять на качество готовой продукции.

Факторы, влияющие на плотность

Далеко не всегда следует ориентироваться на определенный показатель насыпной плотности песка, так как он может со временем меняться в зависимости от нескольких достаточно важных факторов.

К ним материаловеды и строители относятся такие:

  • степень уплотнения. Между любыми частичками песка существуют небольшие промежутки воздуха. Чем больше давление на материал, тем меньше эти прослойки. Соответственно это влияет и на уровень плотности. Связанно это с тем, что масса песка состоит именно из песчинок, а не из воздуха;
  • насыпная плотность среднего песка по его уплотнению находится чаще всего в значения от 1400 до 1700 килограмм на кубический метр;
  • способ добычи и происхождения материала. Чаще всего песок, который вымывают из воды, имеет большую насыпную плотность, чем тот, который добывают карьерным способом;
  • отдельно можно сказать и об искусственно созданном виде материала, который посредством того, что процесс его изготовления происходит посредством механизмов, также обладает более высокими качественными характеристиками;
  • пустотность. Чем больше различных промежутков между частицами песка, тем меньше будет его насыпная плотность. В большинстве случаев после транспортировки материала количество пустот уменьшается, так как песок немного утрамбовывается;
  • величина фракций. Насыпная плотность песка средней крупности чаще всего выше аналогичного показателя, касающегося материала с крупными частицами, и ниже материала, состоящего из мелких песчинок;
  • связанно это с тем, что чем меньше фракции, тем более плотно они прилегают друг к другу, что соответственно влияет и на уменьшение объема воздушных прослоек. В целом средняя плотность песка составляет около 1450-1550 килограмм на кубический метр;
  • определить величину фракций зерен можно достаточно просто – для этого следует воспользоваться несколькими ситами с отверстиями различного диаметра;
  • минеральный состав материала. Довольно часто на этот фактор многие не обращают внимания, хотя на самом деле песок может быть основан на совершенно различных веществах. К ним можно отнести кварц, слюду, полевошпат и т.д;
  • все эти компоненты, хоть и в измельченном виде очень схожи, но немного отличаются друг от друга, в том числе и по весу. Сам же материал может быть мономинеральный и полиминеральный. Во втором случае в его основе лежат чаще всего два различных компоненты;
  • влажность. Данный фактор где-то на 20 процентов может менять показатели насыпной плотности материала, поэтому очень важно обращать на него внимание при покупке песка. Чем больше влажность, тем больше уровень данной физической величины.

Все вышеперечисленные факторы, касающиеся песка, так или иначе в разной степени влияют на его насыпную плотность. Поэтому нужно обращать на них внимание. Из-за того, что некоторые из них могут меняться все время, проверять показатели уплотнения следует непосредственно перед осуществлением манипуляций с материалом.

Разновидности

Существует большое количество различных видов песка и песочных смесей. Некоторые из них можно применять лишь для осуществления определенных строительных задач. Другие же используются в качестве универсальных материалов.

В зависимости от того, где произошла добыча и образование песка, его разделяют на несколько видов.

Речной

Из-за того, что в этом водоеме все время происходит течение воды, материал получается наиболее чистый среди всех остальных. Величина частиц этого материала находится в пределах от 0,3 до 0,5 миллиметров, из-за чего его пустотность минимальная.

Насыпная плотность речного песка является одной из самых значительных.

Цвет данного материала песка либо желтый, либо с сероватым оттенком. Применяется такое материал для приготовления бетонных растворов самого высокого качества.

Речной

Он может быть различный по своему минеральному составу, что напрямую зависит от географического местоположения разработки.

Морской

Этот материал не является всегда чистым, так как в нем есть примеси органического происхождения, а также соль. Именно поэтому нередко песок такого вида нуждается в дополнительной очистке.

Морской

Особенно, если сфера его применения заключается в использовании для приготовления бетонов и строительных растворов. Его частички из-за нахождения в воде довольно небольшие, из-за чего плотность высокая.

Карьерный

Отличительной особенностью данного вида песка являются различные примеси. Они могут быть в виде глины, грунта, камней и т.д. Величина частиц такого материала составляет от 0,6 до 3,2 миллиметров. Различаться размер песчинок может в несколько раз в зависимости от того, где находилось место добычи.

Насыпная плотность карьерного песка также часто является различной. Из-за загрязнений специалисты не рекомендуют его использовать для приготовления бетонов.

При большом содержании глины следует промывать песок от ее частиц.

Карьерный

В таком случае его можно будет применять для облицовочных работ, как внутри, так и снаружи дома. Из карьерного песка получается достаточно неплохая штукатурка.

Определение насыпной плотности горного

Такой материал наименее качественный, так как в нем количества примесей находится на достаточно высоком уровне.

Горный

Именно поэтому для многих видов работ этот песок не используется, так как он не обладает соответствующими качествами.

Искусственный

Не менее популярным является также искусственный материал. Он чаще всего изготовляется способом дробления горных пород. К ним относится керамзит, кварц и шлак.

Отличается такой песок еще и тем, что он является одним из наиболее качественных, так как в нем нет каких-либо примесей.

Искусственный

Насыпная плотность песка из отсева дробления является достаточно высокой. Чаще всего она выше норм и может даже быт в некоторых случаев выше показателей, касающимся речного материала.

Расчет плотности в состоянии естественной влажности

Насыпная плотность песка строительного может определяться различными способами:

  • с использованием условных коэффициентов перевода. Основным недостатком данного способам является то, что он дается погрешность в пределах 5 процентов. Она не является слишком большой, из-за чего ее допускают;
  • провести замеры с помощью конкретной четко откалиброванной емкости. Недостаток этого способа определения насыпной плотности состоит в том, что это порою провести очень трудно. Для этого следует взять специально подготовленное ведро, емкость которого составляет 10 литров при высоте в 10 сантиметров;
  • после этого его нужно наполнить песком, насыпая его и не утрамбовывая. Когда количество материала в емкости будет образовывать горку, ее нужно срезать по верхнему краю, стараясь не производить уплотнение. Остается лишь произвести взвешивание сосуда вместе с песком;
  • в дальнейших расчетах нужно воспользоваться специальной формулой.

На самом деле определить насыпную плотность достаточно легко. Связанно это с тем, что формула для расчета известна многим еще со школьных лет – ее изучают в курсе физики:

Р=M/V, где М – это масса песка в емкости, а V – это объем, который занимает материал.

Вес непосредственно самой емкости, в которой измеряется песок, не стоит учитывать. То есть от массы материала с ведром необходимо отнять массу последнего.

Существует следующие показатели насыпной плотности, выраженные в таблице:

Вид материала Значение насыпной плотности Единица измерения
Речной сухой песок 1400-1650 кг/м3
Речной влажный песок 1770-1860 кг/м3
Морской песок 1500-1700 кг/м3
Карьерный мелкозернистый песок 1700-1800 кг/м3
Шлаковый песок 600-2000 кг/м3
Кварцевый сухой песок 1500 кг/м3
Кварцевый молотый песок 1450 кг/м3

Стоит отметить также то, что в таблице указана насыпная плотность песка в состоянии в естественной влажности и в повышенной. На это очень важно обращать внимание при покупке материала.

Более подробно о насыпной плотности песка смотрите на видео:

Для того чтобы подобраться действительно качественный материал, обладающий соответствующими свойствами и качества, необходимо обязательно перед покупкой узнать его насыпную плотность.

Также это необходимо для определения необходимого количества песка и осуществления расчетов для приготовления строительных смесей. Именно поэтому полностью игнорировать такую физическую величину, как насыпная плотность, ни в коем случае нельзя. Также ознакомьтесь с коэффициентом уплотнения грунта.

Насыпная плотность — как ее определить? Как определить среднюю насыпную плотность сыпучих материалов

Насыпную плотность определяют для сыпучих строительных материалов: цемента, песка, щебня, гравия и др. Насыпная плотность таких материалов может быть определена в рыхлонасыпном, уплотненном и естественном состоянии.

Насыпной плотностью сыпучих материалов называют массу единицы объема материала в насыпном состоянии, т.е. с порами и пустотами, данный параметр можно определять в соответствии с методиками, приведенными в ГОСТ 8735-88 и ГОСТ 8269.0-97.

Насыпную плотность определяют с помощью прибора (рис. 4.1), который состоит из стандартной воронки в виде усеченного конуса и мерного цилиндра объемом 1 л или 10 л. Для испытаний под трубкой воронки устанавливают заранее взвешенный мерный цилиндр. Расстояние между верхним обрезом цилиндра и задвижкой должно быть 50 мм. В воронку насыпают сухой материал, затем открывают задвижку, наполняют цилиндр с избытком, закрывают задвижку и металлической линейкой срезают от середины в обе стороны излишек материала вровень с краями цилиндра. При этом не допускается уплотнение материала. Затем цилиндр о материалом взвешивается с точностью до 1 г. Расчет насыпной плотности материала в рыхлонасыпном состоянии ведут по формуле:

ρ н.р . = , , (4.1)

где m 1 — масса цилиндра с материалом, кг;

m 2 — масса цилиндра, кг;

V — объем цилиндра, л.

Испытание повторяют не менее трех раз и вычисляют конечный результат как среднее арифметическое трех измерений.

При транспортировании и хранении сыпучие материалы уплотняются, при этом значение их насыпной плотности может оказаться на 15-30% выше, чем в рыхлонасыпном состоянии. Определить насыпную плотность в уплотненном состоянии можно по приведенной выше методике, однако после заполнения цилиндра материалом его следует уплотнить вибрацией в течение 30-60 сек на виброплощадке путем легкого постукивания цилиндра о стол 30 раз. В процессе уплотнения материал досыпают, поддерживая некоторый избыток его в цилиндре. Далее избыток срезают, определяют массу материала в цилиндре и вычисляют насыпную плотность в уплотненном состоянии.

На основе полученных результатов можно определить уплотняемость материала, которую принято характеризовать коэффициентом уплотнения

К у =, (4.2)

где: ρ н.у. — насыпная плотность материала в уплотненном состоянии, кг/л;

ρ н.р. — насыпная плотность материала в рыхлонасыпном состоянии, кг/л;

Рис. 4.1. Схема прибора для определения насыпной плотности материала в рыхлонасыпном состоянии:

1 — стандартная воронка; 2 — задвижка; 3 — мерный цилиндр

5. Определение водопоглошения материала

При определении водопоглощения материалов из горных пород следует руководствоваться ГОСТ 30629-99. Водопоглощение определяют на пяти образцах кубической формы с ребром 40 — 50 мм или цилиндрах диаметром и высотой 40 — 50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц, пыли, высушивают до постоянной массы. Взвешивание образцов и обмер производят после их полного остывания на воздухе. Далее испытание проводят в следующей последовательности. Образцы горной породы укладывают в сосуд с водой комнатной температуры 15 — 20 0 С в один ряд так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов на 20 мм. Образцы выдерживают 48 ч, после чего их вынимают из сосуда, удаляют влагу с поверхности влажной мягкой тканью и каждый образец взвешивают. Массу воды, вытекающей из пор образца на чашку весов, включают в массу насыщенного водой образца.

Водопоглощение материала по массе или по объему равно отношению массы воды, поглощенной образцом материала при насыщении, соответственно к массе или объему образца.

Водопоглощение по массе вычисляют по формуле:

=
. 100 , , (5.1)

где m 1

m 2 — масса образца в насыщенном водой состоянии, кг.

Водопоглощение по объему вычисляют по формуле:

=
. 100 , , (5.2)

где m 1 — масса образца в сухом состоянии, кг;

m 2 — масса образца в насыщенном водой состоянии, кг;

V — объем образца, см 3 .

За окончательный результат принимается среднее арифметическое пяти определений водопоглощения.

Величина водопоглощения по массе может составлять более 100%.

Песок – это сыпучий материал. Измерить его истиную плотность затруднительно – между песчинками удалить промежутки практически невозможно. По этой причине для песка более применимо понятие насыпная плотность песка. Это среднее значение веса материала на единицу объёма.

Понятие и значения

За определением насыпной плотности песка скрывается значение массы материала в сухом виде на единицу объема, измеряемого в кубометрах или кубических сантиметрах.

Существует множество видов песка по происхождению, фракции. Мелкие песчинки плотнее укладываются в объем, чем крупные, следовательно их масса значительно больше. И наоборот.

Так, песок, добытый из реки, обычно гладкий и отшлифованный, обладает плотной структурой. Его вес на куб в среднем составляет 1500-1600 кг/м 3 согласно ГОСТ 8736-93. Песчинки из карьера часто пористые с острыми углами и гранями, такие весят гораздо меньше – около 1300 кг/м 3 .

Факторы определения плотности

Насыпной вес песка зависит от нескольких факторов:

  • Фракция и форма песчинок определяет плотность сыпучего материала в большей степени. Чем крупнее фрагменты, тем большее расстояние между ними остается и наоборот. Округлые и квадратные песчинки занимают большее пространство, чем плоские.
  • Порода происхождения. Чем плотнее минерал, из которого образовался песок, тем больше масса.
  • Остатки грунта и органических примесей также оказывают влияние на насыпную массу песка. Технология приготовления строительных растворов предполагает использование очищенного мелкого наполнителя, поэтому данный параметр может быть скорректирован промыванием или просеиванием насыпи.
  • Влажность после мытья или добычи песка. Вода проникает в поры песчинок и увеличивает их вес. Насыпная плотность сухого песка до 30% меньше, чем мокрого. По мере высыхания масса снижается, а объем увеличивается.
  • Песок, уплотненный при укладке, имеет гораздо более высокую плотность на единицу объема, чем насыпанный в обычном состоянии.

Значение массы на кубометр можно наглядно отследить в таблице насыпной плотности природного песка:

Расчет изменения объёма и массы

Песок доставляется на строительную площадку в разном виде: сухой или влажный, речной или карьерный. Использовать его могут не сразу: материал применяется по мере необходимости. Если насыпь хранится под открытым небом, песчинки постоянно меняют влажность в зависимости от погодных условий. Эти факторы приходится учитывать технологам перед приготовлением рабочих растворов и засыпке котлованов.

Поскольку насыпная плотность песка мелкого и крупного постоянно меняется, для определения фактической массы объёма без взвешивания используют коэффициенты уплотнения. Некоторые из них отражены в таблице:

На коэффициент умножают среднюю плотность материала, получается искомый результат. В таблице приведены наиболее востребованные значения k у.

Насыпной коэффициент уплотнения песка не гарантирует точного результата – погрешность может составлять 5 и более процентов. Единственным достоверным способом определить массу единицы объема материала остается взвешивание, что не всегда возможно и удобно. Специалисты могут использовать любой из доступных методов определения плотности на месте.

Очень часто наших клиентов мучает вопрос как перевести кубические метры в тонны и наоборот. На данной странице мы попытались расмотреть два способа как это сделать.

Коэффициент перевода сыпучих материалов из м3 в тонны: данные коэфициенты являются примерными т.к. для точного перевода необходимо знать влажность материала. Для более точного определения коэффициента перевода можно провести простейший эксперимент. В 10 литровое ведро (его объем составлятет 0,01 м3) засыпьте необходимый вам материал и произведите взвешивание. Причём предварительно необходимо взвешать пустое ведро. По формуле Рн=(М2-М1)/V где Рн — коэффициент насыпной плотности, М2 — масса мерного сосуда вместе с материалом, М1 — масса пустого мерного сосуда, V — объём мерного сосуда.

Таблица коэффициентов перевода м3 в тонны для сыпучих материалов:

Наименование материала Объём Коэффициент Вес
Песок речной модуль крупности 1,6-1,8 мм 1 м3 1,6 1,6 тн
Песок карьерный сухой фракция о,8-2 мм 1 м3 1,5 1,5 тн
Кварцевый песок (дроблёный) фракция 0,8-2 мм 1 м3 1,4 1,4 тн
Щебень гранитный фракция 5-20 мм 1 м3 1,36 1,36 тн
Крошка гранитная фракция 2-5 мм 1 м3 1,4 1,4 тн
Щебень гравийный фракция 5-20 мм 1 м3 1,34 1,34 тн
Щебень известняковый фракция 20-40 мм 1 м3 1,25 1,25 тн
Цемент ПЦ 500 Д0 1 м3 1,3 1,3 тн
Керамзит М 200 1 м3 0,2 0,2 тн
Керамзит М300 1 м3 0,3 0,3 тн
Керамзит М400 1 м3 0,4 0,4 тн
Соль техническая Тип С помол №3 1 м3 1,2 1,2 тн
Пескосолянная смесь 70/30 1 м3 1,48 1,48 тн

Насыпная плотность сыпучего строительного материала – это его плотность в неуплотненном состоянии. Она учитывает не только объем самих частиц материала (песчинок или отдельных камней гравия), но и пространство между ними, так что насыпная плотность меньше, чем плотность обычная. При уплотнении сыпучего материала, его плотность становится больше и перестает быть насыпной. Цемент в мешке, отвал щебня, или шесть кубов песка в кузове грузовика – все они находятся в неуплотненном состоянии и имеют свою насыпную плотность. Знать ее необходимо для того, чтобы связывать объем и массу таких материалов, ведь цены за их поставку могут быть в рублях, как за тонну, так и за кубометр. Точно так же количество этих материалов, например, их пропорции для приготовления бетона, могут понадобиться и в тоннах, и в кубометрах.

Плотность песка, пустотность и влажность – это взаимосвязанные характеристики песка, которые имеют важное значение при подборе материалов для приготовления бетона. Плотность песка бывает: истинная – это плотность высушенного песка и насыпная – плотность поставляемого песка. Такой показатель, как насыпная плотность изменяется в зависимости от влажности песка. При уменьшении плотности – возрастает пустотность, что приводит к повышенному расходу вяжущих, а следственно к увеличению расходов.
Плотность песка, при росте влажности до примерно 10% очень резко снижается, что объясняется тем, что влага, обволакивая каждую песчинку, заставляет их слипаться в комки и это приводит к увеличению общего объема. После того, как влажность достигнет десяти процентов, дальнейший ее рост приводит, наоборот, к увеличению плотности, поскольку вода начинает заполнять пространство между зернами песка, вытесняя воздух. Таким образом, если производится дозировка составляющих бетона по объему – этот фактор следует учитывать в обязательном порядке. Влажность песка можно определить, измерив разницу в массе песка до и после высушивания и разделив, полученный результат на первоначальную массу навески песка (обычно 1 кг.) Сушат песок на металлическом противне до полного высушивания (когда прекратится уменьшаться масса пробы).
Для того, чтобы определить, каков объем поставки песка, на месте приемки определяют его насыпную плотность, что позволит перевести массу поставки в кубометры.
Вычисляют насыпную плотность песка следующим образом: песок, без всякой предварительной обработки (высушивание, уплотнение), насыпают совком в мерный цилиндр, вместимостью 10 литров (ведро), с высоты 10 сантиметров, до тех пор пока цилиндр не заполнится «с горкой». Эту «горку» срезают вровень с краем мерного цилиндра, стараясь, опять же не уплотнять песок. После этого производится взвешивание пробы песка. Плотность песка будет частым от деления массы песка на объем, в нашем случае 10 литров, т.е. 0,01 кубов песка. Естественно массу песка измеряют без учета массы сосуда. Измерения проводят два раза, а окончательным значением будет сумма замеров, деленная на 2.

Как перевести вес в кубы и наоброт — существует два способа. Первый воспользоваться условными коэффициентами перевода. Но в этом случае вы должны понимать что результат полученный таким образом будет примерным. Второй способ провести замеры с помощью 10 литрового ведра именного того материала который вы используете в данный момент это гораздо хлопотное мероприятие, но оно принесёт вам более точный результат.

2.1. Оборудование и материалы

Рис.3. Волюмометр Скотта

2.2. Теоретические данные

Насыпная плотность (ρ насып, г/см 3), есть объемная характеристика порошка, и представляет собой массу единицы его объема при свободной насыпке. Ее величина зависит от плотности упаковки частиц порошка при свободном заполнении ими какого – либо объема. Она тем больше, чем крупнее и более правильной формы частицы. Наличие выступов и неровностей на поверхности частиц, а так же увеличение поверхности в связи с уменьшением размера частиц повышает межчастичное трение, что затрудняет их перемещение относительно друг — друга и приводит к снижению насыпной плотности.

Величину, обратную насыпной плотности, называют насыпным объемом (V насып, см 3 /г), который представляет собой объем, занимаемый единицей массы порошка, при его свободной насыпке. Насыпная плотность порошка влияет на объемное дозирование и сам процесс формирования, а также на величину усадки при спекании (чем меньше насыпная плотность тем больше усадка).

При воздействии на свободно насыпанный порошок механических виброколебаний происходит уменьшение объема на 20-50%. Отношение массы порошка к величине этого нового, уменьшенного объема, называют плотностью утряски. Максимальная плотность утряски достигается на порошках со сферической формой частиц при минимальной шероховатости их поверхности.

Сущность метода – измерение массы определенного количества порошка, который в свободно насыпанном состоянии полностью заполняет емкость известного объема. Свободно насыпанное состояние получается при заполнении емкости путем последовательного прохождения порошка через систему наклонных пластин волюмометра Скотта. Отношение массы к объему – насыпная плотность.

2.3. Описание метода определения насыпной плотности

Некоторый объем порошка ПЖРВ насыпаем в верхнюю воронку волюмометра. Порошок в свободно насыпанном состоянии сыплется вниз, последовательно проходит через систему наклонных пластин волюмометра, заполняя при этом кювету, находящуюся под нижней воронкой. Образовавшаяся горка на поверхности снимается – поверхность выравнивается. Далее получившаяся масса порошка взвешивается на весах. Опыт проделывается два раза (таблица 2). Для каждого раза высчитывается значение ρ насып и V насып.

2.4. Результаты

Таблица 2. Значения насыпной плотности и объема для ПЖРВ

m к =153,7 г V к =26,5 см 3
ρ насып, г/см 3 V насып, см 3 /г
m П =72,42 г 2,733 0,3659
m П =77,3 г 2,917 0,3428
Ср.знач 2,825 0,3544

Где m к — масса кюветы, V к — объем кюветы, m П – масса порошка.

Вывод : проведены измерения насыпной плотности для порошка ПЖРВ, получившиеся значения укладываются в интервал теоретических: 2,71-2,90 г/см 3 .

Прессуемость порошков

3.1. Оборудование и материалы

Порошок ПЖРВ. Ручной гидравлический пресс 10 ТНС «Karl Zeiss Jena». Цилиндрические пресс-формы. Весы рычажные.

3.2. Теоретические данные

Уплотняемость порошка показывает его способность изменять начальную плотность упаковки частиц в процессе прессования. Эта характеристика оценивается по плотности прессовок, изготовленных при различных давлениях прессования в цилиндрической пресс-форме.

Прессуемость порошка оценивается его способностью образовывать прессовку под воздействием на него давления. Эта характеристика дает качественную оценку свойств порошка, комплексно связанную с уплотняемостью и формуемостью.

Хорошая прессуемость облегчает и удешевляет процесс формирования порошка. Чем выше насыпная плотность порошка, тем лучше прессуемость.

3.3. Описание способа прессования

Цилиндрическую пресс-форму заполнить порошком определенной массы (m=8,5 г для всех последующих испытаний берется та же масса). Пресс-форма помещается на предметный столик, находящийся под пуансоном. Далее пуансон опускается на пресс-форму и крепко фиксируется рычагами сверху. Затем выбирается давление и выдерживается на пресс-форме около 5 секунд. После этого давление необходимо снять, отжав рычаг рядом с монометром. Поднять пуансон и достать пресс-форму. Снять с пресс-формы верхний клапан и поставить на его место цилиндр, для того чтобы прессовка не выпала из пресс-формы. Далее так же установить пресс-форму под пуансон и подавать давление до тех пор, пока прессовка (рисунок 4) не выйдет. После, измерить размеры прессовки (диаметр D и высоту H), записать в таблицу 3.

Измерения проводились 13 раз: 12 из них с повышением давления на шаг, равный 10, и один для определения порога прессования (при Р=8).

Рис.4. Форма прессовки

3.4. Результаты

Таблица 3. Размеры полученных прессовок

m (навески порошка ПЖРВ) = 8,5 г

Объем вычисляется по формуле

Рис.5. Зависимость размеров прессовок от давления

Рис.6. Зависимость объема прессовки от давления

Для характеристики поведения порошков при прессовании используют коэффициент уплотнения k , равный отношению плотности прессовки при данном давлении P к насыпной плотности:

k = γ пр / γ нас.

Таблица 4. Расчет коэффициента уплотнения

Рис.7. Зависимость коэффициента уплотнения от приложенного давления

Вывод : прессуемость порошков была проведена на гидравлическом прессе «Karl Zeiss Jena». После получения прессовок были замерены их размеры и вычислен объем. В соответствии с таблицей построен график зависимости объема прессовок от приложенного давления — с увеличением давления объем уменьшается.

Усадка прессовок

После проведения прессовки порошка, получившиеся прессовки подвергли спеканию на установке СНВЭ — 131 при температуре 1200 0 С, при Р=10 -2 Па, 1 час. Далее была вычислена усадка прессовок.

4.1. Оборудование и материалы

4.2. Полученные результаты

Необходимо измерить размеры прессовок после спекания (таблица 5). Затем сравнить объемы до и после усадки (таблица 6), вычислив тем самым величину усадки.

Таблица 5. Размеры прессовок после спекания

Таблица 6. Объемная усадка

Таблица 7. Усадка за счет изменения высоты прессовок

Рис.8. Зависимость усадки по объему и по высоте

Вывод : после проведения спекания размеры образцов изменились — диаметр увеличился, а высота соответственно уменьшилась. Построен график зависимости усадки по объему и по высоте — величина усадки монотонно уменьшается.

Насыпную плотность определяют взвешиванием массы высушенной пробы заполнителя в мерном сосуде.

10.1.1 Порядок проведения испытания

Определение средней насыпной плотности пористого гравия, щебня или песка производят в соответствии с работой № 2 .

Размер мерного сосуда и объем пробы для испытания в зависимости от крупности заполнителя принимают по таблице 28.

Насыпную плотность заполнителя вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, при проведении которых каждый раз используют новую порцию заполнителя.

Таблица 32 — Размеры мерных сосудов и объем пробы

10.1.2 Обработка результатов

Насыпную плотность заполнителя (r н ) в кг/м 3 вычисляют с точностью до 10 кг/м 3 (песка марок по насыпной плотности 250 и менее – до 1 кг/м 3) по формуле:

где m 1 – масса мерного сосуда с заполнителем, кг;

m 2 – масса мерного сосуда, кг;

V – объем мерного сосуда, м 3 .

В зависимости от насыпной плотности гравий, щебень и песок подразделяют на марки, приведенные в таблице 33.

Таблица 33 — Марка по насыпной плотности неорганических пористых заполнителей

Предельные значения марок по насыпной плотности для различных видов пористых: гравия, щебня и песка – должны соответствовать требованиям ГОСТ 9757–90, приведенным в таблице34. При этом фактическая марка по насыпной плотности не должна превышать максимального значения, а минимальные значения приведены в качестве справочных.

Таблица 34 — Предельные значения марок по насыпной плотности

Примечание. По согласованию изготовителя с потребителем для приготовления конструкционных легких бетонов классов В20 и выше допускается изготовление керамзитового гравия и щебня марок 700 и 800.

Определение средней плотности зерен крупногозаполнителя

Среднюю плотность зерен крупного заполнителя определяют гидростатическим методом по разности массы контейнера с навеской до и после насыщения ее водой при взвешивании в воде и на воздухе.

10.2.1. Порядок проведения испытания

Из высушенной до постоянной массы пробы заполнителя объемом 3 л отсеивают частицы менее 5 мм на сите с отверстиями диаметром 5 мм. Затем сухой контейнер с крышкой предварительно взвешивают на воздухе и в воде на весах с приспособлением для гидростатического взвешивания. После чего в контейнер засыпают пробу заполнителя объемом 1 л, закрывают его крышкой и взвешивают. Затем контейнер с заполнителем постепенно погружают в сосуд с водой и встряхивают в воде для удаления пузырьков воздуха. Сосуд с заполнителем должен находиться в воде 1 ч, причем уровень воды должен быть выше крышки контейнера не менее чем на 20 мм. Контейнер с насыщенным водой заполнителем взвешивают на весах с приспособлением для гидростатического взвешивания. Далее контейнер с заполнителем вынимают из сосуда с водой, излишку воды в течение 10 мин дают стечь и взвешивают на воздухе.

Среднюю плотность зерен крупного заполнителя каждой фракции вычисляют как среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, каждое из которых производят на новой порции заполнителя.

10.2.2 Обработка результатов

Среднюю плотность зерен крупного заполнителя (r к ) в г/см 3 вычисляют по формуле

(58)

где m 1 – масса пробы сухого заполнителя, найденная по разности массы контейнера с высушенной пробой и массы контейнера при взвешивании на воздухе, г;

m 2 – масса пробы заполнителя, насыщенного водой, найденная по разности массы контейнера с насыщенной пробой заполнителя и без него при взвешивании на воздухе, г;

т 3 – масса заполнителя в воде, найденная по разности массы контейнера с насыщенной пробой заполнителя и без него при взвешивании в воде, г;r в – плотность воды, равная 1 г/см 3 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гравий и др.) определяют насыпную плотность. В объеме таких материалов имеются не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами или кусками материала. Это определение выполняют с помощью прибора (рис 1.5), который представляет собой стандартную воронку в виде усеченного конуса. Внизу конус переходит в трубку диаметром 20 мм с задвижкой. Под трубкой устанавливают заранее взвешенный мерный цилиндр объемом 1 литр (1000 см3). Расстояние между верхним обрезом цилиндра и задвижкой должно быть не более 50 мм.

В воронку насыпают сухой исследуемый материал, затем открывают задвижку и заполняют цилиндр с избытком, закрывают задвижку и металлической или деревянной линейкой срезают от середины в обе стороны излишек материала вровень с краями цилиндра. При этом линейку держат наклонно, плотно прижимая к краям цилиндра. Необходимо, чтобы цилиндр был неподвижным, так как при толчках сыпучий материал может уплотниться, что увеличит его среднюю плотность. Затем цилиндр взвешивают с точностью до 1 г. Испытание повторяют пять раз и среднюю плотность материала в рыхлонасыпанном состоянии rн, кг/м3, вычисляют как среднее арифметическое пяти определений по формуле:

ρн = (m1 — m2)/V, (1.9)

где: m1 — масса цилиндра с материалом, кг; m2 — масса цилиндра без материала, кг; V — объем цилиндра, м3.

Рис. 1.5. Стандартная воронка 1 — корпус; 2 — трубка; 3 — задвижка; 4 — мерный цилиндр

При транспортировании и хранении сыпучие материалы уплотняются, при этом значение их насыпной плотности оказывается на 15-30% выше, чем в рыхлонасыпном состоянии. Определяют насыпную плотность материала в уплотненном состоянии по приведенной выше методике, однако после заполнения цилиндра его уплотняют путем вибрации в течение 30-60 с на виброплощадке или путем легкого постукивания цилиндра с материалом о стол 30 раз. В процессе уплотнения материал досыпают, поддерживая некоторый избыток его в цилиндре. Затем избыток срезают и определяют массу материала в цилиндре, после чего вычисляют насыпную плотность в уплотненном состоянии.

Для влажного материала насыпная плотность вычисляется по формуле

ρwн = ρн(W + 1), (1.10)

где: W — влажность материала, отн.ед.

Вопрос: Всегда ли верна эта формула?

Да, если увлажнение не приводит к изменению объема материала (это учитывается при выводе формулы (1.10)). Но для тонкодисперсного материала (к нему не относится песок, т.к. его мелкая фракция должна быть не менее 0,14 мм) при увлажнении вначале это условие будет выполняться, а затем объем будет увеличиваться вследствие раздвижки зерен адсорбированной водой. При этом будет происходить уменьшение ρwн с ростом W (т.к. плотность воды меньше песка).

Вывод формулы (1.10).

1. Влажность материала: W = (mвл. – m)/m, где: mвл. – масса влажного материала, г; m – масса сухого материала, г.

Отсюда находим mвл. = m (1 + W).

По определению ρwн = mвл./V, где V – объем влажного сыпучего материала (здесь негласно принимается, что объемы сухого и влажного сыпучего материала равны !).

После подстановки имеем: ρwн = mвл./V = m(1 + W)/V = ρн (1 + W).

ГОСТ 19440-94 Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Часть 1. Метод с использованием воронки. Часть 2. Метод волюмометра Скотта

ГОСТ 19440-94
Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Определение насыпной плотности

Часть 1. Метод с использованием воронки.
Часть 2. Метод волюмометра Скотта

Metallic powders. Determination of apparent density.
Part 1. Funnel method.
Part 2. Scott volumeter method

ОКС 77.120*
ОКСТУ 1790

____________________
* В указателе «Национальные стандарты» 2008 г.
ОКС 77.160. — Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 1997-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Институтом проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины (ТК 150 «Порошковая металлургия»)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 6 от 21 октября 1994 г.)
За принятие проголосовали:

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Республика Белоруссия

Белстандарт

Республика Грузия

Грузстандарт

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизская Республика

Киргизстандарт

Республика Молдова

Молдовастандарт

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Узбекистан

Узгосстандарт

3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международных стандартов ИСО 3923-1-79 «Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Часть 1. Метод с использованием воронки» и ИСО 3923-2-81 «Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Часть 2. Метод волюмометра Скотта» и дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, которые выделены в тексте курсивом

4 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19.06.96 N 407 межгосударственный стандарт ГОСТ 19440-94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 19440-74

ЧАСТЬ 1

ЧАСТЬ 1

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая часть стандарта устанавливает метод определения насыпной плотности металлических порошков при стандартизированных условиях с помощью воронки.
Метод распространяется на металлические порошки, свободно протекающие через отверстие диаметром 2,5 мм, а также может быть использован для порошков, которые плохо протекают через отверстие диаметром 2,5 мм, но свободно протекают через отверстие диаметром 5 мм.
Метод определения насыпной плотности порошков, которые не протекают через отверстие диаметром 5 мм, установлен во второй части настоящего стандарта.
Стандарт пригоден для сертификации.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

3 СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Измерение массы определенного количества порошка, который в свободно насыпанном состоянии полностью заполняет емкость (стакан) известного объема.
Свободно насыпанное состояние получается при заполнении емкости с помощью воронки, расположенной над ней на определенном расстоянии.
Отношение массы к объему представляет собой насыпную плотность.

4 СИМВОЛЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Таблица 1

Символ

Обозначение

Единица измерения

Насыпная плотность металлических порошков (общий термин)

г/см

Насыпная плотность, полученная с помощью воронки

г/см

Масса порошка

г

Объем емкости

см

5 АППАРАТУРА

5.1 Воронки, одна с отверстием диаметром (2,5) мм, другая — (5) мм (рисунок 1).

Рисунок 1. Воронки

________________
* Значения являются обязательными.

Рисунок 1

5.2 Цилиндрическая емкость вместимостью (25±0,05) см и внутренним диаметром (30±1) мм.
Емкость и воронки должны быть изготовлены из немагнитного устойчивого против коррозии металла (например из стали марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632) со стенками достаточной толщины и твердости, чтобы противостоять деформации и чрезмерному износу. Внутренние поверхности емкости и воронок должны быть отшлифованы.

5.3 Весы лабораторные по ГОСТ 24104 или другие, позволяющие взвешивать контрольное количество порошка с погрешностью не более 0,05 г.

5.4 Стойка и горизонтальное виброустойчивое основание для крепления емкости и воронки (при этом стойка фиксирует отверстие воронки на высоте 25 мм от верхнего края емкости), установленных соосно (рисунок 2).

Рисунок 2. Стойка и горизонтальное виброустойчивое основание для крепления емкости и воронки

________________
* Значения являются обязательными.

Рисунок 2

6 ОТБОР ПРОБ

6.1 Проба для испытания должна быть объемом не менее 100 см для обеспечения выполнения определений на трех испытуемых порциях.
Пробу для испытания отбирают и приготовляют по ГОСТ 23148.

6.2 Обычно порошок должен быть испытан в состоянии поставки, то есть в воздушно-сухом состоянии. В некоторых случаях порошок, если он не соответствует требованиям воздушно-сухого состояния, высушивается. Сушка порошка, обладающего склонностью к окислению, должна проводиться в вакууме или инертном газе. Не следует сушить порошок, содержащий летучие вещества.
При необходимости пробу порошка, отобранную для испытаний, сушат в сушильном шкафу при температуре (110±5) °С до постоянной массы. Высушенную пробу охлаждают в эксикаторе. Ускоренные режимы сушки и режимы сушки однородных порошков или порошков с добавками, не допускающими нагрева до 110 °С, должны быть оговорены в нормативной документации на порошок.

7 ПОРЯДОК ИСПЫТАНИЙ

7.1 Воронку с выходным отверстием диаметром 2,5 мм, закрытым сухим пальцем, заполняют порошком.

7.2 Открывают выходное отверстие воронки и пропускают порошок через отверстие до полного заполнения емкости и до начала пересыпания из нее порошка. Одноразовым движением с помощью немагнитной линейки выравнивают в емкости поверхность порошка, не оказывая на него давления. Следят, чтобы не было встряхивания и вибрации емкости. Линейка при выравнивании поверхности порошка должна быть повернута ребром к верхнему торцу емкости.

7.2.1 Если порошок не протекает через эту воронку, необходимо взять воронку с отверстием диаметром 5,0 мм.

7.2.2 Если порошок также не протекает, допускается попытка вызвать его течение, протолкнув один раз через воронку в направлении сверху вниз проволоку диаметром 1 мм. Проволока не должна достигать верхнего края емкости.

7.3 После выравнивания поверхности порошка следует слегка постучать по емкости, чтобы порошок осел и не рассыпался при перемещении. Необходимо удалить с наружной поверхности прилипшие частицы.

7.4 Массу порошка определяют с точностью до 0,05 г. Определение выполняют на трех испытуемых порциях.

8 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Насыпную плотность г/см, вычисляют по формуле

, (1)

где — масса испытуемого порошка в емкости (стакане), г;
— вместимость емкости, см.
Массу испытуемого порошка , г, вычисляют по формуле

, (2)

где — масса емкости с порошком, г;
— масса емкости, г.
Записывают среднее арифметическое значение трех определений с точностью до 0,01 г/см (то есть с округлением до второго десятичного знака), а также наибольший и наименьший результаты, если расхождение между ними превышает 1% среднего значения.

9 ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

Протокол испытаний должен включать следующую информацию:

а) ссылку на настоящий стандарт;

б) все детали, необходимые для идентификации исследуемой пробы;

в) порядок выполнения сушки, если порошок подвергался сушке;

г) номинальный диаметр отверстия воронки и применение проволоки, если это имело место;

д) полученный результат;

е) все операции, не оговоренные настоящим стандартом, или операции, рассматриваемые как необязательные;

ж) детали любого явления, которое могло бы повлиять на результат.

ЧАСТЬ 2

Настоящая часть стандарта устанавливает метод определения насыпной плотности металлических порошков с помощью волюмометра Скотта.
Метод распространяется на порошки, которые свободно не протекают через воронку с отверстием диаметром 5 мм.
Стандарт пригоден для сертификации.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 23148-78 Порошки металлические. Методы отбора и подготовки проб
ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

Измерение массы определенного количества порошка, который в свободно насыпанном состоянии полностью заполняет емкость (стакан) известного объема.
Свободно насыпанное состояние получается при заполнении емкости путем последовательного прохождения порошка через систему наклонных пластин волюмометра Скотта (рисунки 1 и 2).

Рисунок 1 — Вид спереди прибора для испытания

1 — большой конус воронки; 2 — цилиндрическая часть воронки; 3 — малый конус воронки;
4 — внутренний диаметр; 5 — боковые стороны коробки с размерами приблизительно 8х58х152 мм
из дерева или другого материала; 6 — передняя и задняя стороны коробки с размерами
приблизительно 2х44х142 мм из стекла; 7 — нижняя воронка квадратного сечения
с размерами приблизительно от 45 до 12,5 мм; 8 — цилиндрическая емкость; 9 — основание прибора
Рисунок 1 — Вид спереди прибора для испытания

Рисунок 2 — Вид сбоку прибора для испытания

1 — латунное сито; 2 — сторона коробки из стекла; 3 — деталь нижнего соединения;
4 — нижняя квадратная воронка; 5 — сторона коробки из дерева; 6 — стойка

Рисунок 2 — Вид сбоку прибора для испытания

Отношение массы к объему представляет собой насыпную плотность.

Таблица 1

Символ

Обозначение

Единица измерения

Насыпная плотность металлических порошков (общий термин)

г/см

Насыпная плотность, полученная по методу волюмометра Скотта

г/см

Масса порошка

г

Объем емкости

см

5.1 Конструкция волюмометра Скотта

5.1.1 Воронка с большим и малым конусами, разделенными цилиндрической частью, и имеющая латунное сито с отверстиями размером 1,18 мм.
Допускается применение латунного сита с отверстиями размером 1,25 мм по ГОСТ 6613.

5.1.2 Коробка квадратного сечения с четырьмя стеклянными наклонными пластинками, которые размещены и удерживаются с помощью пазов на противоположных (боковых) ее сторонах так, чтобы их можно было легко вынимать и чистить.
Пластинки установлены таким образом, чтобы порошок последовательно падал на каждую из них, вследствие чего падение порошка прерывается, а скорость его потока уменьшается.
Стеклянные пластинки должны быть установлены так, чтобы порошок не просыпался между верхним краем стеклянных пластинок и сторонами коробки, а также чтобы нижние края стеклянных пластинок находились или на одной линии, или немного перекрывались в вертикальной плоскости.
Типовая конструкция волюмометра Скотта приведена на рисунках 1 и 2. Указанные на них размеры с допусками являются обязательными. Другие размеры могут незначительно изменяться, но при условии, что будут соблюдены указанные ранее основные требования.

5.1.3 Стойка и горизонтальное виброустойчивое основание, обеспечивающее крепление емкости, коробки и воронки на одной оси и на высотах (расстояниях), указанных на рисунках.

5.2 Цилиндрическая емкость вместимостью (25±0,05) см и внутренним диаметром (30±1) мм.
Примечание — Емкость и воронки должны быть изготовлены из немагнитного, устойчивого против коррозии металла (например из стали марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632) со стенками достаточной толщины и твердости, чтобы противостоять деформации и чрезмерному износу, внутренние поверхности емкости и воронок должны быть отшлифованы.

5.3 Весы лабораторные по ГОСТ 24104 и другие, обеспечивающие взвешивание с погрешностью не более 0,05 г.

6.1 Проба для испытания должна быть объемом не менее 100 см для обеспечения выполнения определений на трех испытуемых порциях.
Пробу для испытания отбирают и приготовляют по ГОСТ 23148.

6.2 Обычно порошок должен быть испытан в состоянии поставки, т.е. в воздушно-сухом состоянии. В некоторых случаях порошок, если он не соответствует требованиям воздушно-сухого состояния, высушивается. Сушка порошка, обладающего склонностью к окислению, должна проводиться в вакууме или инертном газе. Не следует сушить порошок, содержащий летучие вещества.
Пробу порошка, отобранного для испытаний, подвергают сушке в сушильном шкафу при температуре (110±5) °С до постоянной массы. Высушенную пробу охлаждают в эксикаторе. Ускоренные режимы сушки и режимы сушки однородных порошков или порошков с добавками, не допускающими нагрева до 110 °С, должны быть оговорены в нормативной документации на порошок.

7.1 С помощью шпателя порошок осторожно насыпают или подают в воронку до полного заполнения им емкости (стакана) и до начала пересыпания из нее порошка.

7.2 Если порошок свободно не течет (через сито), его прохождение может быть облегчено легким протиранием мягкой щеточкой (кисточкой).
Примечание — Если легкого протирания недостаточно для прохождения порошка через сито, считают, что метод определения с помощью волюмометра Скотта не применим к данному порошку.

7.3 Выравнивают порошок линейкой и следят, чтобы его не уплотнить или не вычерпнуть, не толкнуть или не вызвать вибрацию емкости. Поверхность порошка выравнивают одноразовым движением с помощью немагнитной линейки, повернутой ребром к верхнему торцу емкости.

7.4 После выравнивания поверхности порошка следует слегка постучать по емкости, чтобы порошок осел и не рассыпался при перемещении. Необходимо удалить с наружной поверхности емкости прилипшие частицы.

7.5 Массу порошка определяют с точностью до 0,05 г. Определение выполняют на трех испытуемых порциях.

Насыпную плотность , г/см, вычисляют по формуле

, (3)

где — масса испытуемого порошка в емкости (стакане), г;
— вместимость емкости, см.
Записывают среднее арифметическое значение трех определений с точностью до 0,01 г/см (то есть с округлением до второго десятичного знака), а также наибольший и наименьший результаты, если расхождение между ними превышает 1% среднего значения.

Протокол испытаний должен включать следующую информацию:

а) ссылку на настоящий стандарт;

б) все детали, необходимые для идентификации исследуемой пробы;

в) порядок выполнения сушки, если порошок подвергался сушке;

г) полученный результат;

д) все операции, не оговоренные настоящим стандартом, или операции, рассматриваемые как необязательные;

е) детали любого явления, которое могло бы повлиять на результат.

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 1996

Определение насыпной плотности

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4

Насыпная плотность- масса единицы объема рыхло насыпанных зернистых или волокнистых материалов (цемента, песка, гравия, щебня, гранулированной минеральной ваты и т.п.).

Определение насыпной плотности рыхло насыпанных зернистых или волокнистых материалов производится путем взвешивания определенного объема материала (методом мерных цилиндров или сосудов).

Насыпная плотность (г/см3, кг/м3) вычисляется по формуле

, (9)

где — масса мерного цилиндра с материалом; — масса мерного цилиндра; — объем цилиндра.

Порядок выполнения работы при песчаном грунте рыхлого сложения. Песок высушивают в сушильном шкафу при температуре (110±5)°С до постоянной массы и просеивают через сито с отверстиями размерами 5 мм. Высушенный с высоты не более 5 см песок насыпают в предварительно взвешенный мерный цилиндр по наклонному лотку (рис. 5), по желобу, согнутому из листа бумаги или совком до образования над верхом цилиндра конуса. Конус песка (избыток материала) снимают вровень с краями цилиндра металлической линейкой. Цилиндр с материалом взвешивают.

Порядок выполнения работы при песчаном грунте плотного сложения. Опыты производятся аналогично предыдущему. Подготовленный песок насыпают небольшими порциями в мерный цилиндр и уплотняют с помощью резинового молоточка путем постукивания о стенки или дно цилиндра. По мере усадки материала в цилиндре его досыпают до тех пор, пока цилиндр полностью не наполнится.

Результаты опытов заносят в таблицу 6.

Таблица 6

Результаты определения насыпной плотности

Наименование материала Масса мерного цилиндра , г Масса мерного цилиндра с образцом , г Объем цилиндра , см3 Насыпная плотность образца, г/см3 Насыпная плотность материала, г/см3

Определение насыпной плотности указанными способами производят три-пять раз, при этом каждый раз берут новую порцию материала. Насыпную плотность материала вычисляют как среднее арифметическое результатов всех определений.


Определение пористости

Пористость (общая) — степень заполнения материала порами:

, (10)

где — объем пор в материале; — объем материала в естественном состоянии.

Открытая пористость определяется как отношение суммарного объема пор, насыщающихся водой, к объему материала , т.е.

. (11)

Закрытая пористость :

. (12)

Для определения общей пористости существует экспериментальный и экспериментально-расчетный способ. Экспериментальный (прямой) способ основан на замещении порового пространства в материале сжиженным гелием и требует сложной аппаратуры для испытаний.

Экспериментально-расчетный метод определения пористости использует найденные опытным путем значения истинной плотности материала и его средней плотности в сухом состоянии.

Пористость (%) вычисляют по формуле

. (13)

Открытую пористость (%) определяют по формуле

, (14)

где — объемное водопоглощение материала, % (см. п. 1.6).

Результаты вычислений пористости материала заносят в табл. 7.

Таблица 7

Результаты вычислений пористости материала

Наименование материала Общая пористость образца, % Открытая пористость образца, % Закрытая пористость образца, %

Определение влажности

Влажность материала характеризуется тем количеством воды, которое содержится в порах и адсорбировано на поверхности образца.

Влажность образца (%)вычисляется по формуле

, (15)

где — масса влажного образца, г; — масса сухого образца, г.

Влажность бетона определяют по образцам или пробам, полученным дроблением образцов после их испытания на прочность. Размер кусков после дробления должен быть не больше 5 мм. Путем квартования отбирают пробу 100 г, которую сушат при температуре (105±5)°С до постоянной массы. Чтобы установить в процессе высушивания достижение пробой постоянной массы, производят взвешивания не менее чем через 4 часа. Массу считают постоянной, если разница между повторными взвешиваниями оказалась не более 0,1 %.

Результаты опытов заносят в табл. 8.

Таблица 8

⇐ Предыдущая1234

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

Очень часто наших клиентов мучает вопрос как перевести кубические метры в тонны и наоборот. На данной странице мы попытались расмотреть два способа как это сделать.

Коэффициент перевода сыпучих материалов из м3 в тонны: данные коэфициенты являются примерными т.к. для точного перевода необходимо знать влажность материала. Для более точного определения коэффициента перевода можно провести простейший эксперимент. В 10 литровое ведро (его объем составлятет 0,01 м3) засыпьте необходимый вам материал и произведите взвешивание. Причём предварительно необходимо взвешать пустое ведро. По формуле Рн=(М2-М1)/V где Рн — коэффициент насыпной плотности, М2 — масса мерного сосуда вместе с материалом, М1 — масса пустого мерного сосуда, V — объём мерного сосуда.

Таблица коэффициентов перевода м3 в тонны для сыпучих материалов:

Наименование материала Объём Коэффициент Вес
Песок речной модуль крупности 1,6-1,8 мм 1 м3 1,6 1,6 тн
Песок карьерный сухой фракция о,8-2 мм 1 м3 1,5 1,5 тн
Кварцевый песок (дроблёный) фракция 0,8-2 мм 1 м3 1,4 1,4 тн
Щебень гранитный фракция 5-20 мм 1 м3 1,36 1,36 тн
Крошка гранитная фракция 2-5 мм 1 м3 1,4 1,4 тн
Щебень гравийный фракция 5-20 мм 1 м3 1,34 1,34 тн
Щебень известняковый фракция 20-40 мм 1 м3 1,25 1,25 тн
Цемент ПЦ 500 Д0 1 м3 1,3 1,3 тн
Керамзит М 200 1 м3 0,2 0,2 тн
Керамзит М300 1 м3 0,3 0,3 тн
Керамзит М400 1 м3 0,4 0,4 тн
Соль техническая Тип С помол №3 1 м3 1,2 1,2 тн
Пескосолянная смесь 70/30 1 м3 1,48 1,48 тн

Насыпная плотность сыпучего строительного материала – это его плотность в неуплотненном состоянии. Она учитывает не только объем самих частиц материала (песчинок или отдельных камней гравия), но и пространство между ними, так что насыпная плотность меньше, чем плотность обычная. При уплотнении сыпучего материала, его плотность становится больше и перестает быть насыпной. Цемент в мешке, отвал щебня, или шесть кубов песка в кузове грузовика – все они находятся в неуплотненном состоянии и имеют свою насыпную плотность. Знать ее необходимо для того, чтобы связывать объем и массу таких материалов, ведь цены за их поставку могут быть в рублях, как за тонну, так и за кубометр. Точно так же количество этих материалов, например, их пропорции для приготовления бетона, могут понадобиться и в тоннах, и в кубометрах.

Плотность песка, пустотность и влажность – это взаимосвязанные характеристики песка, которые имеют важное значение при подборе материалов для приготовления бетона. Плотность песка бывает: истинная – это плотность высушенного песка и насыпная – плотность поставляемого песка. Такой показатель, как насыпная плотность изменяется в зависимости от влажности песка. При уменьшении плотности – возрастает пустотность, что приводит к повышенному расходу вяжущих, а следственно к увеличению расходов.
Плотность песка, при росте влажности до примерно 10% очень резко снижается, что объясняется тем, что влага, обволакивая каждую песчинку, заставляет их слипаться в комки и это приводит к увеличению общего объема. После того, как влажность достигнет десяти процентов, дальнейший ее рост приводит, наоборот, к увеличению плотности, поскольку вода начинает заполнять пространство между зернами песка, вытесняя воздух. Таким образом, если производится дозировка составляющих бетона по объему – этот фактор следует учитывать в обязательном порядке. Влажность песка можно определить, измерив разницу в массе песка до и после высушивания и разделив, полученный результат на первоначальную массу навески песка (обычно 1 кг.) Сушат песок на металлическом противне до полного высушивания (когда прекратится уменьшаться масса пробы).
Для того, чтобы определить, каков объем поставки песка, на месте приемки определяют его насыпную плотность, что позволит перевести массу поставки в кубометры.
Вычисляют насыпную плотность песка следующим образом: песок, без всякой предварительной обработки (высушивание, уплотнение), насыпают совком в мерный цилиндр, вместимостью 10 литров (ведро), с высоты 10 сантиметров, до тех пор пока цилиндр не заполнится «с горкой». Эту «горку» срезают вровень с краем мерного цилиндра, стараясь, опять же не уплотнять песок. После этого производится взвешивание пробы песка. Плотность песка будет частым от деления массы песка на объем, в нашем случае 10 литров, т.е. 0,01 кубов песка. Естественно массу песка измеряют без учета массы сосуда. Измерения проводят два раза, а окончательным значением будет сумма замеров, деленная на 2.

Как перевести вес в кубы и наоброт — существует два способа. Первый воспользоваться условными коэффициентами перевода. Но в этом случае вы должны понимать что результат полученный таким образом будет примерным. Второй способ провести замеры с помощью 10 литрового ведра именного того материала который вы используете в данный момент это гораздо хлопотное мероприятие, но оно принесёт вам более точный результат.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *