Удельный вес песка строительного кг/м3, плотность, объемный вес, коэффициент уплотнения, виды: мокрый, крупнозернистый, искусственный
Песок – это рыхлый материал, происходящий из осадочных горных пород, преимущественно из кварцевых зерен разной крупности (диоксид кремния – SiO₂) и шпата. Этот стройматериал применяется в жилом и промышленном строительстве, в ремонте объектов и сооружений, и в других областях народного хозяйства, связанных с созданием объектов из природных каменных материалов. Для каждой категории строительных работ необходимо использовать породы с конкретными химическими, минералогическими и гранулометрическими параметрами. Среди определяющих характеристик – плотность сыпучего строительного вещества, удельный вес в кг/м3.
Технические характеристики строительного песка ГОСТ 8735 2014
Песчаный грунт состоит из минеральных обломков с размером зерен 0,005-2,0 мм, что определяет степень его пористости. Рыхлый материал имеет пористость ≈ 47%, плотный ≤ 37%. Насыпная плотность отслеживается по коэффициенту пористости «e», основная зависимость коэффициента плотности – от объема воды и крупности гранул. Мокрый и мелкий компонент всегда плотнее, чем сухой крупнозернистый.
Абсолютно чистого исходника в природе не встречается – всегда присутствуют примеси в виде глины, чернозема, силикатов и других минералов. Поэтому в строительстве рекомендуется использовать сеяный материал.
Характеристики:
- Крупность по модулю.
- Коэффициент фильтрации.
- Объемно-насыпной вес.
- Радиоактивность.
- Пропорции пыли, ила, глины.
Состав песка и его и свойства:
- Химический состав любого песчаного исходника (лесной, речной, карьерный, морской) – это кристаллический кремнезем (SiO)₂, глина (основные элементы – Al2O3 и SiO2), вода (H₂O), оксид железа (Fe₂O₃). Морское и речное сырье почти не имеют примесей из-за их вымывания. Естественная влажность материала лежит в пределах 5-10%;
- Минералогический состав сыпучки мелкой, средней крупности и крупной – однообразен, в нем преимущественно присутствует кварц (60-98%) и полевые шпаты в разном соотношении от 0,5% до 15%. Остальное содержание – акцессорные минералы, которые не влияют на категорию сыпучего вещества;
- Гранулометрический состав – это соотношение по объему и массе разных фракций зерен и частиц грунта.
Удельный и объемный вес
Классификация гранулометрического состава, как и лещадность щебня, проводится по размеру зерен с применением коэффициента Mk: очень крупный – 1,0-2,0 мм, крупный – 0,5-1,0 мм, средней крупности – 0,25-0,5 мм, мелкозернистый исходник – 0,1-0,25 мм, тонкозернистые породы – 0,05-0,10 мм, пыль – 0,005-0,05 мм; глина – ≤ 0,005 мм.
Таблица удельного веса:
| Вид сырья | Удельная масса, кг/мЗ |
| Природное | 1300-1500 |
| Овражный компонент | 1400 |
| Строительный рыхлый сухой | 1440 |
| Стройматериал согласно требований ГОСТ 8736-93 | 1500 |
| Речное чистое | |
| Кварцевый высушенный исходник | |
| Карьерный | |
| Обогащенный | 1500-1520 |
| Природный крупнозернистый | 1520-1620 |
| Природный среднезернистый | 1540-1640 |
| Песчано-гравийная смесь | 1530 |
| Горный | 1540 |
| Речной плотный | 1590 |
| Морской | 1620 |
| Речной | 1630 |
| Кварцевый, в том числе утрамбованный | 1650 |
| Намывной | |
| Пылеватый | 1650-1750 |
| Строительный сухой трамбованный | 1680 |
| Гравелистый | 1700-1900 |
| Формованный ГОСТ 2138-91 | 1710 |
| Карьерный мелкозернистый | 1700-1800 |
| ПГС уплотненная | 1900-2000 |
| Мокрый строительный | 1920 |
| Пылеватый уплотненный | 1920-1930 |
| Пылеватый влагонасыщенный | 2030 |
| Строительный плотный и мокрый | 2550 |
| Эоловый | 2630-2780 |
| Грунт с высоким содержанием кварца | 2660 |
| Влагонасыщенный | 3100 |
Таблица объемной массы:
| Разновидность материала | Объемная масса для 1 м3 (кг) |
| Стройматериал согласно требований ГОСТ 8736-93 | 1500,0 |
| Строительное сухое рыхлое | 1440,0 |
| Строительное сухое плотное | 1680,0 |
| Строительное влажное | 1920,0 |
| Строительное влажное трамбованное | 2545,0 |
| Формовочный по ГОСТ 2138-91 | 1710,0 |
| Речной | 1630,0 |
| Речной чистый | 1500,0 |
| Речной плотный | 1590,0 |
| Кварцевый | 1650,0 |
| Сухое кварцевое | 1500,0 |
| Кварцевая трамбованная сыпучка | 1650,0 |
| Карьерное | 1500,0 |
Насыпная плотность и удельные ее показатели
Насыпная плотность – это соотношение веса сыпучки к объему вещества в см3 или м3.
Показатели насыпной массы зависят от:
- Формы и фракции зерен. Более крупные зерна будут определять меньшую плотность вещества из-за промежутков воздуха между ними;
- Породы минералов;
- Наличия остатков почвы и добавок органики;
- Процентная влажность после промывки или разработки месторождения. Насыпная плотность высушенной сыпучки ниже на 30%, чем влажной;
- Утрамбованное будет плотнее.
Вес на 1 м3 – в таблице ниже:
| Вид | Параметры плотности, кг/м3 |
| Обычное высушенное | 1200…1700 (зависит от типа породы и фракции) |
| Кварц | 1400,0 |
| Рыхлый сухой исходный компонент | 1440,0 |
| Речной | 1600,0 |
| Сухой утрамбованный | 1680,0 |
| Влажный | 1920,0 |
| Влажный утрамбованный | 2080,0 |
Коэффициент уплотнения
Насыпная плотность исходного сырья– величина переменная, и поэтому, чтобы узнать реальный вес, применяются уплотнительные коэффициенты щебня и песка kу:
| Разновидность | Параметр kу |
| Рыхлый сухой исходный компонент | 1,05-1,15 |
| Мокрый | 1,1-1,25 |
| Для организации обратной засыпки котлованов | 0,95 |
| Сырье для обратной засыпки канав | 0,98 |
| Для организации обратной засыпки пазух | 0,98 |
| Для строительства и реконструкции подземных сооружений и объектов около автодорог и ж/д путей | 0,98-1,0 |
Чтобы узнать массу объема, средний показатель плотности kу нужно умножить на средний показатель плотности исходного. Параметр kу дает точность результата расчетов ≥ 5%.
Любое сыпучее вещество имеет высокую водопроницаемость, поэтому модуль деформации мелких фракций может изменяться в диапазоне 30-50 Мпа.
Модуль крупности
Крупность по модулю Mk
- Объемы весом от двух килограмм и с размером фракций ≥5 мм просеивают через сито;
- Из оставшейся отсева берут 1 кг песка, и просеивают через 5 сит по очереди. Размер ячеек – 2,5-0,16 мм. Объемы не просеявшегося песка в %/кг, контролируют до тех пор, пока материал не перестанет проваливаться сквозь ячейки сит.
Параметр Mk рассчитывается по формуле:
Mk = (А х 2,5 + А х 1,25 + А х 0,63 + А х 0,315 + А х 0,16 )/100, где:
А – остаток материала на всех 5 ситах (%/кг).
Коэффициент фильтрации сухого песка
Рассчитывая фракцию и уровень очистки, пользуются модулем крупности M
| Состав грунта | Kf | Kf |
| Гравийная почва, галька | 0,125-0,175 | 0,135-0,25 |
| Карьерный сыпучий | 0,175-0,3 | 0,20-0,4 |
| Супесь | 0,22-0,32 | 0,28-0,5 |
| Суглинок | 0,3-0,38 | 0,45-0,65 |
| Глина | 0,35-0,45 | 0,55-0,75 |
| Крупнообломочные грунты | 0,25 | 0,35 |
Точный расчет Kf нужен, чтобы определить водопроницаемость. Скорость протекания воды через слой исходника рассчитывают при помощи специального коэффициента – это гидравлический градиент значением 1, измеряется как м/сут. Результат – это плотность, то есть, толща материала, на которую проникла влага за 24 часа. Про плотность газобетона узнайте тут.
Класс радиоактивности
Радиоактивное состояние зависит от:
- Географии добычи. Особенно высоким значение радиоактивности может быть у карьерного стройматериала;
- Состав. В исходное могут добавляться дробленые горные породы, и они могут быть радиоактивными.
Самая низкая радиоактивность будет у естественно добытого морского и речного сырья. Наибольшую радиоактивность можно обнаружить у искусственных компонентов. Про состав и применение арболитовых блоков узнайте здесь.
Российское законодательство предписывает проводить маркировку сыпучих веществ с указанием уровня радиоактивности. Вся информация должна отображаться в результатах испытаний и в сертификатах.
Марки сырья и фракции зерен: мелкий, средний, крупнозернистый
Сыпучее классифицируется по маркам:
- Марка 800 – изверженные горные типы минералов;
- Марка 400 – метаморфические минералы;
- Марка 300 – осадочные типы.
Группа крупности и зерновой состав материала подразделяется на такие фракции:
- Крупные, размер 2,0-5,0 мм;
- Материал средней крупности с размером гранул 0,5-2,0 мм;
- Мелкофракционный материал с размером гранул ≤ 0,5 мм.
Фракции определяют дальнейшее применение по классам – первому или второму. Про удельный объем и плотность мрамора читайте в этой статье.
Виды песка в строительстве и их применение
Сырье естественного происхождения:
- Морской, речной и озерный тип.
- Эоловый (нанесенный ветром).
- Аллювиальный – намытый постоянным или прерывистым потоком воды.
- Делювиальный стройматериал – отложенный у подножьях гор и на горных склонах.
Добыча сыпучки производится на открытых месторождениях. По способам добычи получения и очистка сырье делится на:
- Материал, добытый из водоемов;
- Горные породы – овражный и карьерный песок;
- Искусственный состав.
Требования к стройматериалу определяются в ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 8736-93. Чаще всего используют речной, карьерный и мытый пески, так как их состав имеет высокие экологические, химические, минералогические и гранулометрические показатели. Про технические условия для негашеной комовой извести читайте по этой ссылке.
Строительный искусственный песок
Искусственное получается в процессе воздействий на горные породы или производственные отходы механическими способами:
- Сырье с основой из керамзита получают путем дробления керамзитовых гравийных пород;
- Чистый компонент получают дроблением чистого кварца;
- Перлитовая составляющая получается при измельчении вулканических минералов;
- Шлак (термозит) – материал безотходной промышленности;
- Мраморную основу получают дроблением мрамора.
При сравнении натуральных и искусственных сыпучек сырье неприродного происхождения занимает первое место по чистоте всех показателей.
Особенности добычи
Технологические приемы при добыче песка любого происхождения отличаются наполнением процессов добычи и очистки. Карьерный песок добывают сухим (открытым) и гидравлическим механизированным способом. Минимизация присутствия примесей в материале происходит при проведении вскрышных бульдозерных работ, добыча ведется экскаватором с одним ковшом. В чем разница между пенополистиролом и экструдированным пенопластом читайте в этом материале.
Добыча морского или речного песка проводится драглайнами, скреперами, землечерпалками и специальными земснарядами для отсоса грунта.
Преимущества и недостатки
Речные и морские компоненты не требуют и очистных мероприятий;
Среди основных достоинств применения песка в строительстве – экологичность, текучесть, негорючесть (температура плавления – 1100С˚-1200˚С), нетоксичность, большой период разложения, низкая стоимость добычи:
- Карьерный песок – это минимальные затраты на очистку, обработку и просеивание.
- Упрощенный способ добычи любых разновидностей песка;
- Низкая себестоимость добычных технологий, дешевые расценка на хранение и доставку.
Видео
Про определение плотности песка смотрите в этом видео:
Заключение
Песок, подходящий для использования в одной сфере, может не подходить для других областей, поэтому рекомендуется изучить характеристики материала, чтобы они соответствовали его назначению:
- Из карьерного и мытого речного исходного компонента не делают растворы и штукатурные смеси, так как в составе есть много примесей, которые следует удалять.
- Себестоимость добычи и других подготовительных процессов определяет область применения.
- Качество материала ограничивает его применение до определенных узкопрофильных отраслей.
- Форма и фракция зерен определяют применение сыпучки, как отдельного материала, или в составе с другими добавками.
- Дробленые горные породы излучают завышенный радиационный фон, что также сказывается на ареале использования.
Вес песка строительного | 📝 ТАБЛИЦА
📝 Что такое объемный вес песка? Это количество сыпучего материала, содержащееся в единице объема, например в 1 м3. Измеряется объемный масса строй песка в кг на м3 или тоннах в 1 м3. На бытовом уровне, для практических целей, можно считать, что объемный и удельный вес строительного песка – это синонимы его плотности.
Вес песка строительного в 1м3Масса сыпучего продукта, которая помещается в единице объема (кубическом метре), называется удельным весом. В справочной литературе его указывают в килограммах или тоннах на 1 см3 (куб).
Чтобы выяснить, сколько весит куб песка, нужно знать объем и степень уплотнения. Точные параметры можно получить только в лабораторных условиях. Застройщики обычно пользуются усредненными данными из стандартных таблиц измерений.
Вес всех видов песка | Таблица| Вид | Удельная масса 1 куба, кг |
| Речной | 1500 |
| Карьерный | 1500 |
| Морской | 1600 |
| Керамзитовый | 400-1000 |
| Шлаковый | 700-1200 |
| Кварцевый | 1400-1900 |
Зачастую поставщики обманывают своих покупателей и недосыпают песок, так как знают что клиент некогда не узнает сколько именно тонн продукта ему привезли. Но если вы будите хоть примерно знать удельный вес песка и знать кубатуру машины в которой вам привезли товар, то вам не составит труда хоть примерно подсчитать сколько именно вам привезли продукта, так как вы будите видеть насколько заполнена машина. А во всем остальном вам поможет таблица, в которой сказано сколько весит той или иной песок в м3.
Разновидности песка
- Речной. Тот, что добывают с речного дна. Он выделяется своими показателями чистоты. Может иметь желтоватый или сероватый оттенок. Габариты частиц достигают 0,3 до 0,5 мм. Его применяют на этапе смешивания смесей для строительства, а также растворов, при монтаже дренажей. Считается самым используемым и популярным видом.
- Карьерный. Добывается классическим способом. Оттенок его коричневатый или желтоватый. В состав материала входят пылевидные примеси и маленькие камешки. В очищенном и классическом виде карьерный песок используют для густого известкового раствора и комплекса строительных работ, связанных с наружной и внутренней отделкой зданий, на его основе создается цементная стяжка.
- Морской. Песок с морского дна является природным материалом, уникальным по своему составу. И хоть уровень спроса на него в строительной отрасли довольно мал — ведь он дороже карьерного и речного песка — есть сферы, где без него не обойтись.
- Искусственный. Песок представляет собой осадочную горную породу и искусственный материал, который имеет в составе фракции горных пород. Довольно часто он состоит из минерального кварца, который представляет собой вещество, называемое диоксидом кремния. Если речь идёт о природном песке, то он представляет собой рыхлую смесь, фракция зерен которой достигает 5 мм.
Заключения!
Здесь вы можете заказать качественный строительный песок по конкурентной цене с доставкой по Москве и московской области. Доставка песка осуществляется собственным автопарком, так что можете быть уверенными, что песок дойдет до вас в необходимом объеме и по минимальной цене за 1м3.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
вес 1 кубический дюйм песка
Объемный вес сколько весит 1 куб
Какой объемный вес ПЕСКА сколько весит 1 куб 1 метр кубический 1 кубометр 1 м3 ПЕСКА Физические свойства насыпная плотность удельная масса 1 63 г/см3 тонн/м3 Справочник
Получить ценуУдельный вес зерна сухого песка Калькулятор
Этот инструмент способен обеспечить Удельный вес зерна сухого песка Расчет с формулой связанной с ней Удельный вес водыУдельный вес водыэто вес единицы объема воды Измеряется в Ньютон кубический метр Вакуум
Получить ценуСколько весит 1 кубический сантиметр
Сколько весит кубический метр песка где от 1 6 до 2 Песок для строительных работ кубический метр содержит 1600
Получить ценуМасса кварцевого пескаСправочник массы
Масса литра песка в кг Кварцевый 1650 кг 19 8 кг 1 65 кг Ориентировочная таблица массы кварцевого песка Тара Объем тары Сухой кг
Получить ценуСколько весит 1 кубический метр песка
Но всё же это крайние цифра а в среднем принято считать что обычный жёлтый карьерный песок умеренной влажности в рыхлом состоянии будет весить кг метр кубический
Получить ценуТонна песка Сколько стоит тонна песка
Вес песка в сухом состоянии составляет около 100 фунтов на кубический фут 2700 фунтов на кубический ярд или 1 35 коротких тонны на кубический ярд
Получить ценуСколько весит 1 куб сырого песка
Поэтому в таблице 1 удельный вес и плотность синонимы указаны в граммах на кубический сантиметр гр/см3 Таблица 1 Сколько весит 1 куб сырого песка вес 1 м3 сырого песка
Получить ценуПесок 1м3 в тоннах Сколько тонн песка в
Сколько тонн песка в кубе 1 м3 Калькулятор и таблица Оценка статьи 4 9 из 5 Голосов 10 Песокстроительный материал природного происхождения который добывают из русел рек со дна пересохших водоемов в карьерах
Получить ценуСколько весит 1 куб Сколько весит куб песка
Содержание Сколько весит куб бетона м400 Калькулятор и таблицыТаблица 1 Вес бетона марки М400Таблица 2 Соотношение компонентов цемента песка щебня Сколько весит куб сухого бетона ТаблицаТаблица 1 Вес сухого бетона
Получить ценуСколько весит 1 м3 песка Сколько весит куб
Доля песка зависит от его происхождения например речной песок тяжелее карьера 1 кубометр песка весит 1200 1700 кг в среднем 1500 кг Гравий и щебень По разным источникам вес 1 кубометра колеблется от 1200 до 2500 кг в зависимости
Получить ценуin³/dayКубический дюйм в сутки
1 Этостраница перевода единицы кубический дюйм в сутки Американские и Британские единицы Чтобы выбрать другую единицу просто найдите её на странице и
Получить ценуПесок отсев ПГС ЩПСВес песка Сколько
Плотность и вес песка Сколько песка в 1 куб м Бороздя просторы интернета по теме строительного песка нередко натыкаешься на вопросы пользователей касающиеся плотности песка
Получить ценуlb/in³Фунты на кубический дюйм
1 Этостраница перевода единицы фунты на кубический дюйм Британские и американские единицы Чтобы выбрать другую единицу просто найдите её на странице и кликните по ней
Получить ценуВ 1 кг строительного песка сколько м3
В 1 кг строительного песка сколько м3 Вес одного куба песка разных видов в таблице Использование таблицы поможет понять необходимый обьем песка при заказе
Получить ценуКубический дюйм Американские единицы
1 638706 миллилитр 16 38706 микролитр 16387 06 Американские единицы измерения жидкости акрофут 1 328521e 08 кубический ярд 2 143347e 05 кубический фут 0 баррель нефтяной 0 галлон 0 кварта 0
Получить ценуРасчет ленточного фундамента
1 кубический метр песка весит кг в среднем1500 кг С гравием и щебнем сложнее По различным источникам вес 1 кубического метра от 1200 до 2500 кг в зависимости от размеров
Получить ценуТаблица перевода единиц измерений
2 days ago Вес масса килограмм 1 центнер 0 01 тонна 0 001 грамм 1 000 миллиграмм 1 017 кубический дюйм в час in 3 /hour 61 024 кубический дюйм в сутки in 3 /day 1 464 570 кубический дюйм в год in 3 /year 534 922 720 Массовый
Получить ценуОнлайн калькулятор Конвертер единиц
Кубический сантиметр см 3 единица объёма равна объёму куба с длиной рёбер в 1 сантиметр Этот онлайн конвертер позволит вам очень просто преобразовать объём из кубических сантиметров в другие единицы измерения
Получить ценуКубические футы конвертацияmetric
Кубический фут эквивалентен 1 728 кубическим дюймам так как фут состоит из 12 дюймов кубический фут можно представить как куб со стороной в 12 дюймов или 12х12х12 кубов со стороной в 1 дюйм составленных вместе
Получить ценуВес песка в 1м3объемный и удельный вес
Вес песка в зависимости от его типа Материал Вес куба в т/м3 Вес ведра в кг Песок строительный 1 5 18 Песок строительный сухой рыхлый 1 44
Получить ценуМасса пескаСправочник массы
Масса песка Масса песка зависит от вида материала и параметров влажности с плотностью Стандартным строительным песком называют обычный карьерный песок удельный вес которого в сухом состоянии составляет 1500 кг 3
Получить ценуУдельный вес строительного песка кг м3
В среднем объемный вес песка в 1 куб м составляет кг По стандартам ГОСТ в 1 куб м содержится 1 6 т В таблицах и справочниках удельный вес строительного песка указывается в граммах на 1 см³ кг м3 или в тоннах на
Получить ценуВес цпс в 1 м3Цементно песчаная смесь
Объем песка составит 3 75 4=15 м³ объем цемента3 75 1=3 75 м³ Используя справочные данные вычисляют удельный вес песка 15 1600=24000 кг и удельный вес цемента3 75 1300=4875кг Объем воды определяют
Получить ценуСколько весит 1 кубический метр песка
Вес песка может колебаться от влажности и его состава Как правило вес песка составляет от 1 5 до 1 8 тонны в 1 кубометре Строительный песок по ГОСТу должен весить 1 6 тонны
Получить ценуВес цпс в 1 м3Цементно песчаная смесь
Объем песка составит 3 75 4=15 м³ объем цемента3 75 1=3 75 м³ Используя справочные данные вычисляют удельный вес песка 15 1600=24000 кг и удельный вес цемента3 75 1300=4875кг Объем воды определяют
Получить ценуСколько весит куб песка вес карьерного
Вес песка в 1 м3 выражается такой физической величиной как удельный вес сыпучего материала Она измеряется в килограммах или же тоннах на один кубический метр
Получить ценуПеревести Плотность Грамм на кубический
Грамм на кубический сантиметр g/cm³ 1 Килограмм на кубический метр kg/m³ 1 000 Грамм на кубический метр g/m³ 1 000 000 Миллиграм на кубический метр mg/m³ 1 000 000 000
Получить ценуСколько в 1 м3 песка 2021 postroyforum
Вы можете дать меньше песка и больше цемента а можете и наоборот Но как специалист я вам скажу что на практике чтобы получить 1 метр кубический бетона нужно примерно килограмм песка
Получить ценуРасчет количества цемента песка и щебня
1 кубический метр песка весит кг в среднем1500 кг Гравий и щебень По различным источникам вес 1 кубического метра колеблется от 1200 до 2500 кг в зависимости от фракции размеров
Получить ценуПесок отсев ПГС ЩПСВес песка Сколько
вес 1 куб м песка M = P плотности а объем тонны песка составляет V=1/P единица разделить на плотность Доставка перевозка песок
Получить ценуСколько в одном кубе кг песка в Сколько
Что дает 1 кубический метр дробилки Вес Вес дробленого песка на кубический метр вес дробилки золотой руды на кубический ярд 132 140 Карьерный грунт типа II 4 ″ Минус Получите цену и поддержку в Интернете сколько
Получить ценуКалькулятор ленточного фундамента Расчет
Удельный вес песка зависит от его происхождения Например речной песок тяжелее карьерного 1 кубический метр песка весит кг в среднем 1500 кг С гравием и щебнем сложнее
Получить ценуin³Кубический дюйм Конвертер величин
1 Этостраница перевода единицы кубический дюйм Британские и американские производные от единиц длины
Получить ценуСколько весит куб песка щебня гравия и
Вес куба кубометра кг Вес ведра 12л кг Песок строительный ГОСТ 8736 93 18 5 20 4 Песок речной 1630 19 5 ПГСпесчано гравийная смесь 1600 19 Гравий 1400 17 Керамзит ГОСТ 3 9 6 Щебень гранитный 1470
Получить ценуСколько весит 1 кубический метр глины
Из учебника по физике выясняется что один кубический метр глины как правило весит 1 5 тонны Но этот вес может отличаться все зависит от плотности вещества и увлажненности Кстати земля
Получить ценуПлотность мокрого песка кг м3. Определение плотности сухого песка, добытого различными способами. Истинная плотность песка
При расчёте объёма учитывают несколько важнейший показателей, одним из них является плотность песка. На эксплуатационные свойства приготавливаемой смеси для того или иного строительного объекта и её основные параметры оказывает влияние насыпная плотность песка (средняя). В прайсе компании «ИдеалТрейд» расценки указаны в рублях за м3, поэтому, зная среднюю плотность песка (кг/м3), можно прикинуть расходы на строительство в целом.
Факторы, влияющие на формирование плотности
От одной из физических характеристик песка, его степени плотности, зависит какой объем будет занимать одно и то же количество по весу. Плотность песка, кг/м3, зависит от следующих критериев:
- , то есть — величины зерна: мелкозернистые фракции песка плотнее, более крупные имеют меньшую величину.
- и пористость материала: этот критерий показывает объем пустот в сыпучем веществе. Сокращение рыхлости происходит благодаря некоторым факторам, таким как: динамические воздействия и вибрации, насыщение влагой, прессование и т.д.
Плотность песка, кг/м3 указана в таблице:
- Показатели влажности — насыпная плотность песка (кг на м3) формируется исходя из условий влажности: при её росте до 10% объём увеличивается пропорционально уменьшению плотности; при влагонасыщении до 20% — происходит вытеснение воздуха водой и рост веса одного кубометра. Плотность песка речного, кг м3, судя по данным таблице, выше аналогичных материалов.
- Содержание примесей: наличие частичек пыли, глины, слюды, щебня, гипса, каменной крошки и т.д. обязательно повлияет на характеристики и свойства сыпучего материала. Намывной (очищенный водой) песок, становится намного чище и чуть дороже.
Наши преимущества
В компании «ИдеалТрейд» — профи на рынке нерудных материалов – все ресурсы соответствуют стандартам ГОСТ, поскольку мы ведем постоянный мониторинг качества продукции.
Сегодня песок нередко становится частью строительного процесса, поэтому к его приобретению стоит относиться осознанно. Удельный вес песка или его масса — это величина, что находится в объемной единице. Во многих случаях для песка используют измерения объемов на метр кубический.
Согласно статистическим данным измеряется объемный вес кварцевого или любого другого в гр. на кубический сантиметр, кг. на метр кубический или т. на метр кубический.
Объемный вес кварцевого сухого песка по ГОСТу
Объемный вес песка в 1 м3 находится, где-то среди показателей 1500 до 2800 килограмм.
На этапе использования в рабочих целях, специалистов должен заинтересовать:
- удельный вес и объемный вес песка строительного песка кг м3;
- прочность частиц;
- характеристика его поверхности;
- зернистость или форма частиц;
- возможная стойкость материала, также учитывается минеральный состав;
- коэффициент расширения объемного, а также линейного типа;
- прочность;
- насколько частицы сношены;
- коэффициент ;
- коэффициент .
Во время проектирования состава строительной смеси стоит знать:
- удельный вес песка и объемные насыпные параметры песка;
- наличие пустот и способность аккумулировать влагу.
Удельный вес песка кг м3 или удельные показатели массы — это показатель, что можно поместить в объемной шкале.
Он определяется путем отношения материальной массы в сухом виде и объемов, что им занимаются.
Практически во всех расчетах для песка используют исключительно объемы в 1 метр кубический.
Какой удельный вес имеет мелкий песок?
В основе этого показателя факторы :
- зернистости;
- габаритов крупинок;
- составляющей минералов;
- габаритов всех твердых элементов, что входят в состав. Чаще всего их называют примесями;
- процент плотности ;
- насколько материал влажный.
Для песка с различными показателями разрешается использовать такую насыпную плотность (тонн на м3) :
- для сухого добытого из речки — 1.4−1.65;
- для влажного — 1.7−1.8;
- для уплотненного речного — 1.6;
- для материала мелкозернистого типа добытого из — 1.7−1.8;
- для сухого, сделанного основе минерала, одного из кристаллических разновидностей кремнезёма- 1.5;
- для молотого, сделанного основе минерала, одного из кристаллических разновидностей кремнезёма- 1.4;
- для уплотненного, сделанного основе минерала, одного из кристаллических разновидностей кремнезёма-1.6−1.7;
- для материала добытого путем горных выработки марки 500−1000 — 0.05−1;
- для материала изготовленного из доменного, отвального и гранулированного твёрдого остатка после выплавки металла из руды- 0.06−2.2;
- для материала формовочного обычной влажности согласно нормам ГОСТа — 1.7;
- для материала с примесями пыли – 1.6−1.7;
- для материала, что был добыт высоко в горах- 1.5−1.6;
- для материала , обычной влажности согласно нормам ГОСТа — 1.5−1.7.
По степени насыщенности песка теми или иными ценными минералами выделяют несколько видов россыпей.
По удельному весу этот материал может быть сделан на основе тяжелого минерала (показатели веса больше 2,9) и из легкого минерала (показатели веса меньше 2,9).
Более подробно о определении плотности смотрите на видео:
Показатель крупности – крупный, средний и мелкий
Показатель крупности указывает на зерновую материальную составляющую. Путем просеивания через профессиональные приборы, можно определить, сколько гравия, точнее его фракций, содержится в материале. В зависимости от модуля объемности разделяется на:
- крупный, с размерами частиц более 0,0025м. Он может добываться из карьеров или речки;
- средний , с размером частиц от 2 до 2,5мм;
- мелкий, с размером частиц от 1 до 0,0025м.
Размер частиц влияет на расход стройматериала и на его способность аккумулировать влагу.
По массивности он разделяется на несколько групп:
- 1 класс, к нему можно отнести материалы с размерами частиц от 1,5мм;
- 2 класс, не зависит от габаритов и размеров.
Степень плотности и способности аккумулировать влагу
В основе уделенной массы лежит метод его укладки. Выделяют несколько этапов обжимания:
- классическое залегание ;
- уплотнился рабочими и специально был утрамбованный;
- насыпной.
Удельный вес песка 1м3 будет значительно больше, если материал был влажным.
Процент влаги оказывает влияние на показатели объемов, но они не такие значительные. Материал, что хранился при минусовой температуре и при повышенном содержании влаги будет больше по весу на 15%.
Разновидности природного песка
Природный и искусственный песок все чаще сегодня встречается на магазинных полках.
Тот, что добывают с речного дна. Он выделяется своими показателями чистоты . Может иметь желтоватый или сероватый оттенок.
Габариты частиц достигают 0,3 до 0,5мм. Его применяют на этапе смешивания смесей для строительства, а также , при монтаже дренажей. Считается самым используемым и популярным видом.
Карьерный (пылеватый)
Пылеватый добывается классическим способом. Оттенок его коричневатый или желтоватый. В состав материала входят пылевидные примеси и маленькие камешки.
По размерам частиц они способны быть от 0,6 до 3,2мм. Этот материал используют для глубоких окопов и как и тротуарную основу.
В очищенном и классическом виде песок используют для густого известкового раствора и комплекса строительных работ, связанных с наружной и внутренней отделкой зданий, на его основе создается цементная .
Извлекается с морского дна и характеризуется улучшенным качеством.
Часто его применяют во многих сферах, но используется он исключительно для сооружения дорогостоящих объектов. Причина этому – высокая стоимость материала.
Искусственный изготавливают из горного материала.
Порода его должна быть твердая или плотная, он получается путем ее деления и измельчения.
В итоге удается получить однородный материал, в составе которого отсутствуют химические элементы, перешедшие в состав сплава в процессе их производства, но у частиц остроугольная форма.
Используется для создания цементно-песчаной с повышенными показателями плотности. Наиболее распространенными типами считаются:
- на основе кварца . Его добывают в результате дробления и просеивания белоснежного минерала. Применяют песок для комплекса строительных работ, связанных с наружной и внутренней отделкой;
- на основе керамзита. Его добывают путем дробления керамзитовой обломочной горной породы в виде мелких камешков и неорганических материалов. Также возможен обжог некрупных остаточных глиняных примесей. Используется на этапе замешивания , для засыпания котлован, чтобы выровнять поверхность;
- на основе шлаков. Дробление этого материала на мелкие частицы осуществляется путем их моментального охлаждения Н2О. Этот материал характеризуется зернистостью разнообразных размеров: от 0,6 до 10 мм. Используется во время смешивания раствора для строительства.
Удельный вес песка строительного: как рассчитать параметры
м= О*п;
- м — талая масса в кг.
- О — объемы, в кубических метрах.
- п — плотность материала в неуплотненном состоянии, в килограмме на кубический метр.
Для метра кубического показатели веса эквивалентны материальной плотности. Параметры плотности материала в неуплотненном состоянии обязан сказать менеджер с реализации товара.
В среднем показатель аккумуляции влаги достигает 6−7%.
Если материал более влажный, показатель увеличивается на 15-20 процентов. Важно эту разницу добавить к полученному весу.
Строительные или ремонтные работы нередко производятся с использованием различных песчано-цементных растворов, приготовленных самостоятельно. Качество любой смеси зависит от состояния ее компонентов. Если для цемента все параметры известны, то с песком ситуация сложнее. Плотность сухого песка — важный параметр, во многом определяющий качество и консистенцию раствора. Умение рассчитать это значение так же необходимо строителю, как способность вычислить количество материалов.
Для чего необходимо определение плотности сухого песка
Виды песка
Песок — это сухой сыпучий материал, представляющий собой мелко раздробленные горные породы. Величина фракции колеблется от 0,05 до 5 мм, что создает проблемы при расчетах. Состав строительных смесей требует достаточно аккуратного соблюдения пропорций, иначе прочность материалов не будет соответствовать требованиям СНиП.
Определение плотности песка на практике — весьма сложная задача. Промежутки между отдельными песчинками практически не поддаются измерению, поскольку форма песчинок, полученная при различных условиях дробления горных пород, имеет сложную и неправильную конфигурацию. Между углами и гранями отдельных частиц могут быть промежутки, значительно превышающие размером зазоры между естественными песчинками, чья форма ближе к сферической.
Сухой песок природного происхождения (речной) обладает более плотной структурой, поэтому использование одного и того же объема материала разного происхождения или размера фракции даст смеси, отличающиеся друг от друга своими параметрами. Поэтому очень важно иметь наиболее корректное знание всех параметров компонентов смеси, массы материала, его плотности и прочих показателей.
Основные виды и параметры песка
Сложность в определении вынудила ввести понятие насыпной плотности песка, определяющее величину массы на единицу объема. Существует три вида плотности:
- Истинная. Это показатель предельно сжатого песка, не имеющего пустот между зернами.
- Насыпная. Значение во взвешенном и сухом виде.
- Средняя. Это значение, учитывающее наличие влаги и пористую структуру зерна. Средняя плотность выше насыпной, но меньше истинной.
Влажность — один из важнейших факторов, постоянно меняющих состояние и насыпной вес. Песок хранится, как правило, под открытым небом, вследствие этого степень влажности начинает зависеть от погодных условий. Составы всех строительных растворов предполагают наличие сухого материала, а песок в смеси обладает другими, отличными от идеальных, параметрами. Изменение плотности вынуждает использовать коэффициенты уплотнения, корректирующие значение, которое имеет сухой песок.
Наиболее распространенные варианты поправочных коэффициентов указаны в таблице:
Средняя плотность песка умножается на коэффициент уплотнения, и в результате находится значение, приближенное к реальному. Однако необходимо учитывать наличие погрешности (около 5%), возникающей из-за невозможности с абсолютной точностью установить значение поправки для каждого конкретного случая. Более точный результат дает метод взвешивания, но в условиях строительной площадки он недоступен, поэтому чаще всего используются расчетные показатели.
Расчет плотности песка
Самостоятельное вычисление показателей можно выполнить методом взвешивания. Для этого понадобятся весы или безмен на 20–25 кг, сухая емкость (можно обычное ведро). Порядок действий таков:
- Взвешивается пустая емкость (тара), результат записывается отдельно.
- Емкость полностью засыпается песком. Оптимальный вариант — засыпать с горкой, затем ровной планкой аккуратно убрать излишек и оставить вровень с краями.
- Взвешивается полная емкость.
- Из полученного значения вычитается вес тары.
- Полученное значение делится на объем тары, результат переводится в стандартные единицы — кг/м 3 .
Более точные показатели можно получить, произведя взвешивание несколько раз, набирая материал из разных участков. Необходимо помнить, что строительный песок хранится в условиях, не позволяющих сохранять одну и ту же степень влажности, поэтому следует как можно быстрее использовать его, или периодически выполнять повторные измерения и корректировать расчеты.
Значения насыпной плотности для песка разных видов
Песок, добытый в разных местах, имеет различную структуру, состав и размер фракции. Чтобы правильно рассчитывать количество компонентов в разных смесях или бетоне, надо учитывать значение насыпной плотности песка того или иного вида.
| Вид | Способ добычи | Плотность сухого материала (насыпная) | |
| г/см 3 | кг/м 3 | ||
| Речной | Добытый со дна реки | 1,5–1,52 | 1500–1520 |
| Речной с размером зерен 1,6–1,8 | 1,5 | 1500 | |
| Речной уплотненный | Мытый, без глинистых фракций | 1,59 | 1590 |
| Речной намывной | Добытый со дна реки намывным методом | 1,65 | 1650 |
| Карьерный | Из карьеров, намывной | 1,50 | 1500 |
| Карьерный, мелкозернистый | Сеяный, сухой | 1,7–1,8 | 1700–1800 |
| Строительный | Соответствует ГОСТ 8736-93. Добытый при разработке месторождений | 1,68 | 1680 |
| Рыхлый | 1,44 | 1440 | |
| Кварцевый | Получаемый в следствии дробления белого кварца | 1,4–1,9 | 1400–1900 |
| Морской | Добытый со дна моря | 1,62 | 1,62 |
| Овражный | Добытый открытым способом, может содержать много примесей | 1,4 | 1400 |
| Гравелистый | С примесью гравия | 1,7–1,9 | 1700–1900 |
| Перлитовый | Полученный на основе вспученных горных пород | 0,075–0,4 | 75–400 |
| Шлаковый | Полученный в результате дробления просева металлургических отходов | 0,7–1,2 | 700–1200 |
Указанные значения действительны для сухого сырья, поэтому при расчетах понадобится учитывать реальное состояние и использовать коэффициенты уплотнения. Если ими пренебречь, то возникнет излишний расход, а состав раствора или бетона будет изменен, что способно снизить прочность заливки или соединения строительных конструкций.
Песок – это сыпучий природный материал, полученный в результате естественного разрушения горных пород под воздействием внешних факторов. Может содержать незначительное количество различных примесей. Применяется практически во всех видах строительства. Чтобы правильно замешать раствор, нужно знать плотность песка, так как от нее зависят пропорции остальных компонентов. Также она влияет на объем закупки, например, для обустройства подушки под фундамент.
Что такое плотность и от чего она зависит?
Плотность показывает, какое количество песчинок в килограммах помещается в 1 м3. Измеряется в кг/м3, иногда в т/м3 или г/см3 (данный показатель влияет на ). Но это значение не всегда бывает постоянным, так как способно изменяться в зависимости от следующих условий:
1. Размер зерна. Бывает мелко-, средне- и крупнозернистым. Чем крупнее песчинка, тем меньше плотность, и, наоборот, мелкие плотнее укладываются. Крупно- и среднефракционные пески применяются для изготовления строительных материалов и кладочных растворов, а мелкофракционные используются для производства сухих строительных смесей.
2. Пористость. Показывает количество пустот. Вариант с высокой пористостью обладает меньшей плотностью. Если он рыхлый, то величина равна 47%, если уплотненный – 37%. Степень пористости уменьшается при насыщении песчинок влагой, так как они обволакиваются водой и пустоты между ними исчезают. Также она понижается после перевозки, так как во время движения все утрамбовывается из-за вибрации. У разной фракции степень пористости различается. У строительного песка из крупных и средних зерен она равна 0,55, у мелкого – 0,75. Чем плотнее он уложен, тем большую нагрузку от фундамента способен выдержать и равномернее ее распределить.
3. Коэффициент влажности. Перед покупкой обязательно нужно проверить степень. Чем больше в нем воды, тем меньше плотность. Вес 1 м3 сырого песка значительно отличается от такого же количества сухого.
4. Примеси. В зависимости от их объема также меняется плотность песка кг/м3. В нем может содержаться глина, пыль, соль, гипс и многое другое. Плотность чистого материала составляет около 1300 кг/м3, с глинистыми примесями – 1800 кг/м3. Чтобы удалить загрязнения, его промывают, но из-за этого стоимость заметно повышается.
Виды и цены
Существует несколько типов плотностей:
- истинная;
- насыпная (средняя).
Первый вид по-другому называется удельным весом, измеряется также в кг/м3. Истинная плотность показывает, сколько находится в одном кубометре сыпучего стройматериала, без учета пустот между зернами. Вычисляют ее в лабораториях опытным путем. Ее величина у нерудной песчаной породы составляет 2500 кг/м3.
Насыпная плотность показывает количество в одном кубометре с учетом пустот и зазоров. Ее значение всегда меньше истинной. Чтобы ее измерить, потребуется ведро объемом 10 л. Песок в обычном неуплотненном состоянии засыпается с высоты 10 см от края емкости, до тех пор, пока над ним не появится горка. Как только ведро заполнится, излишки разравнивают металлической линейкой, при этом не уплотняя песок, после чего емкость устанавливают на весы. Полученный результат необходимо разделить на число 0,01, означающее объем ведра, переведенный в кубические метры. Например, песок весит 16,5 кг, его равен: 16,5/0,01=1650 кг/м3. В этом случае удобно использовать формулу P=M/V, где Р – плотность, М – масса, V – объем. И, наоборот, зная показатель уплотнения, вычисляется, сколько весит сыпучий стройматериал, для этого его умножают на объем емкости – М=P*V.
Истинная плотность строительного песка – величина неизменная. Для расчетов используется среднее значение. Расценки меняются в зависимости от его типа, чистоты и размера фракций. Неочищенный стоит заметно дешевле мытого. Поэтому если требуется маленькая партия, то можно приобрести немытый песок и очистить его от примесей самостоятельно, особенно если он необходим для строительства ненагружаемой конструкции. Если нужен для изготовления фундамента, то следует приобретать только чистый и качественный материал. Глинистые и другие примеси снижают степень адгезии песчинок с цементом, из-за чего уменьшается марка по прочности бетона.
Таблица с ценами, по которым можно купить строительный песок:
Выбирая песок, следует учитывать: чем меньше его плотность, тем больше потребуется вяжущего порошка для заполнения пустот между песчинками и соединения всех компонентов, в итоге стоимость строительного раствора повышается.
Степень радиоактивности большинства сыпучего стройматериала первая, но лучше проверять сертификаты качества, особенно если он будет использоваться для строительства дома, в этом случае должен быть только первый класс.
Плотность заполнителя — насыпная и относительная плотность
Плотность — важный параметр для заполнителя. Для заполнителей плотность определяется путем умножения относительной плотности (удельного веса) заполнителя на плотность воды.
Насыпная плотность заполнителя
[1]Насыпная плотность или единичный вес заполнителя — это масса или вес заполнителя, который требуется для заполнения контейнера указанного единичного объема.
Насыпная плотность = Масса / объем
Основные характеристики:
- Если объем выражен в единицах, тогда Насыпная плотность = Масса.
- Единица измерения в кг / м 3 или фунт / фут 3 .
- В этом определении объем — это объем, который содержит как агрегаты, так и пустоты между частицами агрегатов.
- Приблизительная объемная плотность заполнителя, который обычно используется в бетоне с нормальным весом, составляет 1200-1750 кг / м 3 (75-110 фунтов / фут 3 ) .
- Здесь Стандартный метод испытаний для определения объемной плотности заполнителей приведен в ASTM C 29 (AASHTO T 19). [2]
Относительная плотность заполнителя
[1]Относительная плотность (удельный вес) заполнителя — это отношение его массы к массе равного объема воды.
Относительная плотность = Масса заполнителя / Масса равного объема воды
Основные характеристики:
- Большинство заполнителей имеют относительную плотность между 2.4-2,9 с соответствующей плотностью частиц (массой) 2400-2900 кг / м 3 (150-181 фунт / фут 3 ) .
- Здесь для крупных заполнителей стандартный метод испытаний был объяснен в ASTM C 127 (AASHTO), а для мелких заполнителей стандартный метод испытаний был объяснен в ASTM C 128 (AASHTO). [3]
- Относительная плотность заполнителя может быть определена на основе высушивания в печи или на основе сухого насыщения поверхности (SSD).
Каков вес 20-миллиметрового заполнителя? — MVOrganizing
Какой вес у 20-миллиметрового заполнителя?
Плотность заполнителя 20 мм и 40 мм в диапазоне от 1450 кг / м3 до 1550 кг / м3, учитывая, что плотность заполнителя 20 мм равна 1550 кг / м3, это означает, что вес 1 кубометра заполнителя размером 20 мм равен 1550 кг.
Какая плотность заполнителей?
Относительная плотность (удельный вес) заполнителя — это отношение его массы к массе равного объема воды. Основные характеристики: Большинство заполнителей имеют относительную плотность 2,4–2,9 с соответствующей плотностью (массой) частиц 2400–2900 кг / м3 (150–181 фунт / фут3).
Какова плотность рек?
Модуль крупности речного песка составляет 5,24. Промышленный песок: M-Sand использовался в качестве частичной замены мелкого заполнителя.Насыпная плотность промышленного песка составила 1,75 кг / м3, удельный вес и модуль крупности составили 2,73 и 4,66 соответственно.
Сколько кирпичей в 1 м3?
Количество кирпичей в 1м3: — На 1м3 (кубический метр) кирпичной кладки из модульного кирпича используется 500 штук кирпича. Что касается того, «сколько кирпичей в 1 кубическом метре?», Это зависит от размера кирпича, его применения и производителя, как правило, в 1 кубическом метре содержится 500 кирпичей.
Сколько стоит 1 м3 цемента?
Обычно 1 м3 бетона состоит из 350 кг цемента, 700 кг песка, 1200 кг щебня и 150 литров воды.
Как рассчитать количество кирпичей?
Количество кирпичей = [Объем кирпичной кладки / объем одного кирпича] = 100 / 0,074074 = 1350 кирпичей. Таким образом, количество кирпичей на кубический ярд = 365. Аналогичным образом рассчитывается объем кирпичной кладки колонн, фундаментов и т. Д., А также количество кирпичей для них.
Какой стандартный размер кирпича?
Стандартный кирпич Стандартный размер кирпичной кладки составляет 225 мм x 112,5 мм x 75 мм (длина x глубина x высота).Сюда входят 10-миллиметровые швы из раствора, поэтому стандартный размер самого кирпича составляет 215 мм x 102,5 мм x 65 мм (длина x глубина x высота).
Сколько кирпичей в стене 10 × 10?
Приблизительно 500 кирпичей используются в стене 10 x 10 [4 ”стены].
Какой вес у одного кирпича?
Технические характеристики кирпичей
| Кирпичей на квадратный метр — 76 мм | 50 |
|---|---|
| Вес кирпича | около 3,1 кг |
| Размеры кирпича | 230 мм x 110 мм |
| Кирпичей на поддоне | 500 |
| Вес поддона | около 1.5-1,7 тонны |
Какие бывают виды кирпича?
- Высушенные на солнце кирпичи: необожженные кирпичи или высушенные на солнце кирпичи — это первый и самый простой пример кирпича.
- Кирпич обожженный глиняный:
- Кирпичи из летучей золы:
- Бетонные кирпичи:
- инженерных кирпичей:
- Силикатная известь или силикат кальция Кирпич:
- Умные кирпичи Porotherm:
- Огненных кирпичей:
Какой кирпич самый прочный?
Инженерный кирпич № 5 в нашем списке типов кирпичей — это инженерный кирпич.Они обладают высокой прочностью на сжатие и используются для специальных применений, где важны прочность, кислотостойкость, низкая пористость, морозостойкость.
Какой кирпич самый дешевый?
Один поддон кирпича вмещает около 510 штук. Экструдированный кирпич, который получают через форму, является наименее дорогим и наиболее распространенным продуктом. Формованные из песка и изготовленные вручную кирпичи значительно дороже. Также цвет кирпича повлияет на его цену.
Какой кирпич самый твердый?
Красный твердый кирпич Nori производится на заводе в Аккрингтоне более 100 лет.Легенда гласит, что название фирмы, первоначально «Iron Brick Company», было написано как «железо» в обратном порядке из-за ошибки.
Регулировка объемной плотности эквивалентного материала на основе смолы для испытания геомеханической модели
Эквивалентный материал имеет значение для моделирования прототипа горной породы при испытании на геомеханической модели. Исследователи пытаются гарантировать, что объемная плотность эквивалентного материала равна плотности прототипа породы. В этой работе баритовый песок использовался для увеличения объемной плотности эквивалентного материала на основе смолы.Закон изменения насыпной плотности был выявлен при моделировании опытного образца породы с другой насыпной плотностью. Для испытания на одноосное сжатие изготовлено более 300 образцов. Результаты испытаний показали, что замена кварцевого песка баритовым песком не оказала заметного влияния на прочность на одноосное сжатие и модуль упругости образцов, но может увеличить объемную плотность в соответствии с пропорциональным содержанием крупного заполнителя. Была обнаружена идеальная линейность во взаимосвязи между коэффициентом замещения баритового песка и насыпной плотностью.Также была представлена взаимосвязь между насыпной плотностью и использованием крупного заполнителя и баритового песка. Результаты испытаний дали представление о регулировке объемной плотности эквивалентных материалов на основе смол.
1. Введение
Испытание геомеханической модели — один из наиболее часто используемых подходов в инженерно-геологических исследованиях, поскольку он был впервые предложен в первые десятилетия 20-го века. Как правило, модель строится из эквивалентного материала (аналогичного или аналогичного материала) меньшего размера, физические параметры которого определяются в соответствии с критериями масштабирования.Модели пытаются моделировать, в различной степени, реальное поведение фундамента или окружающего массива горных пород с учетом фактических условий работы, траектории напряжения, фактического поведения материала и взаимодействия между конструкцией и прилегающим массивом горных пород.
Наряду с возросшим объемом разведки и использования подземных пространств для гидроэнергетических и инженерных работ в Китае, широко изучались модельные испытания, моделирующие выемки в горных массивах или конструкции на скальных основаниях.В литературе сообщается о корреляционных исследованиях и дается полезное понимание критериев масштабирования [1], эквивалентных материалов [2], экспериментального оборудования [3–5], технологий построения моделей [6] и так далее. Тем временем было проведено множество модельных испытаний в области гидроэнергетики, тоннелестроения, горного дела и так далее. Zhu et al. провели модельное испытание группы подземных каверн в трехмерном напряженном состоянии на большой глубине с использованием эквивалентного материала на основе смолы, в котором отслеживалось растрескивание и разрушение окружающих массивов горных пород на различных глубинах перекрывающих пород [7].Лю и др. и Chen et al. смоделировали плотину высокой арки из блоков эквивалентного материала и исследовали устойчивость фундамента [8, 9]. Модель, построенная из эквивалентного материала, также используется для исследования характеристик окружающих горных пород туннелей и горных выработок [10, 11]. Для всех модельных испытаний требуется соответствующий эквивалентный материал для моделирования прототипа горной породы. Сходство между эквивалентным материалом и прототипом породы имеет решающее значение для моделирования выемки грунта или отклика конструкции.Следовательно, разработка эквивалентных материалов с соответствующими свойствами важна при поиске надежности результатов модельных испытаний.
Исследование разработки эквивалентных материалов восходит к 1960-м годам: Фумагалли [12] разработал эквивалентный материал на ранней стадии, который состоит из гипса, оксида свинца и бентонита. В последующие десятилетия Глушихин и соавт. [13] разработали ряд материалов для изготовления моделей, в том числе песчано-мочевинный материал, песчано-эпоксидный материал, цементный раствор, цементно-гипсовый раствор и песчано-полимерные смеси; они исследовали краткосрочные и долгосрочные деформационные свойства, а также их динамические свойства.Тем не менее, эти ранние материалы обычно имеют некоторые недостатки, такие как их дороговизна, потенциальная токсичность, низкая насыпная плотность или неудобства при использовании для создания более крупных моделей.
В соответствии с критерием масштабирования масштабные коэффициенты для напряжения, длины и объемной плотности материала имеют определенную взаимосвязь: если масштабный коэффициент для объемной плотности равен единице, взаимосвязь может быть преобразована в Это упрощение упрощает тестирование модели и анализ данных. . Чтобы упростить взаимосвязь, люди склонны использовать материалы с более высокой плотностью (или насыпной плотностью) при разработке эквивалентных материалов.В последние годы были разработаны более эквивалентные материалы с лучшей применимостью. Ли и др. [14] разработали эквивалентный материал (названный NIOS), который состоит из гипса, порошка Fe 3 O 4 и речного песка. Насыпная плотность может достигать 25 кН / м 3 до 30 кН / м 3 : это охватывает ряд прототипов горных пород, ожидаемых в геомеханике. Wang et al. [15] и Zhang et al. [16] разработали эквивалентный материал (названный IBSCM), который состоит из порошка железа, порошка барита и кварцевого песка и цементируется раствором спирта и смолы.Ren et al. [17] провели испытания на физическом моделировании для исследования ползучести и механизма разрушения вмещающей породы вокруг выработки, а также деформации поверхности земли. Эквивалентный материал для породы, использованный в этом модельном испытании, состоит из порошка барита, порошка железа, глицерина и воды. Zhu et al. [18] сообщили об испытании на физической модели сложной выемки грунта при высоких внутренних напряжениях. В их работе был разработан новый тип материала для моделирования, который включает порошки железа, барита и кварца, которые были связаны с раствором спиртовой смолы.
Последние тенденции, направленные на обеспечение того, чтобы масштабный коэффициент для объемной плотности был равен единице, стимулировали более широкое применение материалов с большой плотностью, таких как порошок Fe 3 O 4 , порошок барита и / или порошок железа, который усложняют регулировку механических и деформационных свойств эквивалентного материала. Однако предыдущие исследования не предоставили нам эффективного решения этой проблемы. Большинство из них решают проблему методом проб и ошибок, что требует много времени и усилий.
В этом исследовании мы попытались найти простой метод регулировки объемной плотности эквивалентного материала, не влияющий на его ключевые механические свойства. Эквивалентный материал содержал баритовый песок, кварцевый песок и баритовый порошок, цементированный спиртовым раствором смолы. Баритовый песок и кварцевый песок имели одинаковый размер и внешний вид, но очень разные объемные плотности. При замене кварцевого песка баритовым песком объемная плотность эквивалентного материала значительно увеличилась, в то время как его механические свойства остались постоянными.Были проведены эксперименты, чтобы проверить эту концепцию и выявить взаимосвязь между коэффициентом замещения баритового песка и объемной плотностью эквивалентного материала. Результаты показали, что механические свойства эквивалентного материала не зависели от степени замещения баритового песка, и объемная плотность линейно увеличивалась с увеличением содержания баритового песка.
2. Экспериментальная методика
2.1. Приготовление эквивалентного материала на основе смолы
2.1.1. Сырье
Эквивалентный материал, использованный в этих экспериментах, состоял из крупного заполнителя, мелкого заполнителя и вяжущего материала.
Крупный заполнитель состоял из баритового и кварцевого песка (рис. 1). Грубый заполнитель был получен путем измельчения камня или минерала в песок. Размер зерна находился в диапазоне от 0,6 мм до 1,18 мм. Мелкозернистый заполнитель состоял только из баритового порошка и был получен из баритовой руды путем измельчения. Тонкость была согласована с материалом, оставшимся от 300 до 400 ячеек.В процессе приготовления в качестве смесителя использовалась высококачественная натуральная смола, растворенная в 95% медицинском спирте. Когда образцы были сформированы сжатием и спирт улетучился, смола действовала как цементирующий материал.
Для испытаний более крупных моделей следует учитывать стоимость. Сырье, использованное для получения эквивалентного материала в этом исследовании, стоило 100 долларов США за тонну высококачественной баритовой руды. Когда баритовая руда перерабатывалась в песок и порошок, стоимость увеличивалась примерно с 200 до 300 долларов за тонну.Цена кварцевого песка составляла около 50 долларов за тонну. Медицинский спирт и смола были относительно дорогими, но их использование составляло от 5% до 7% от общей массы. Общая стоимость эквивалентного материала составляла от 200 до 300 долларов за тонну, в зависимости от пропорций смеси. Согласно реальной системе тестирования трехмерной геомеханической модели в Университете науки и технологий PLA (рис. 2), которая может нагружать статические и ударные нагрузки через границы, размер типичной модели окружающих пород подземных выработок составляет 1.3 м × 1,3 м × 1,3 м. Стоимость материала типичной модели весом около 5 тонн составляла примерно 1500 долларов, что было значительно ниже, чем сама система загрузки и система измерения. Кроме того, большая часть материала подлежала вторичной переработке. О способе переработки мы поговорим в других статьях.
Насыпные плотности сырья приведены в Таблице 1.
| ||||||||||||||||||||||||
2.1.2. Процедура подготовки образцов
Метод подготовки образцов был следующим: (i) высушить заполнитель, включая баритовый песок, кварцевый песок и баритовый порошок. (Ii) взвесить сырье и партию в желаемых пропорциях. (Iii) ) Смешайте заполнитель и убедитесь, что смесь получилась однородной. (Iv) Растворите смолу в спирте. (V) снова перемешайте смесь и постепенно добавьте раствор из (iv) (выше).(vi) Поместите смесь в форму и уплотните ее под давлением 2,0 МПа. (vii) Вытащите образцы из формы и отвердите их на воздухе. (viii) Проведите испытания, когда масса образца стабилизируется (период отверждения обычно занимает от трех до пяти дней, в зависимости от условий окружающей среды).
Чтобы обеспечить одинаковые условия отверждения образцов, все образцы были приготовлены одновременно и отверждены вместе.
2.2. План экспериментов
2.2.1. Экспериментальная цель
Как уже упоминалось, испытания преследовали две основные цели: во-первых, убедиться, что замена кварцевого песка баритовым песком не оказывает видимого влияния на ключевые механические свойства эквивалентного материала (прочность на одноосное сжатие (UCS) и модуль упругости). здесь были выбраны их индексы), а во-вторых, чтобы выявить характер изменения плотности для различных соотношений крупного заполнителя и соотношений замещения баритового песка.
2.2.2. План эксперимента
В соответствии с планом смеси для этого эквивалентного материала на основе смолы, образцы были разделены на четыре группы с точки зрения пропорции крупного заполнителя: в каждой группе было шесть наборов с различными соотношениями замещения баритового песка. В каждом наборе было не менее 10 экземпляров. Доля грубого заполнителя составляла от 20% до 50% в каждой группе, увеличиваясь с шагом 10%. Коэффициент замещения баритового песка составлял от 0% до 100%, увеличиваясь с шагом 20%.
Группы были обозначены M1, M2, M3 и M4: наборы были пронумерованы от 0 до 5. Пропорции проектной смеси указаны в таблицах 2 и 3.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Примечания: масса смолы была дисконтирована в знаменателе wh ru расчет пропорций.Другими словами, знаменатель — это только масса агрегата. Доля спирта определялась предварительными экспериментами по поиску оптимального содержания влаги для приготовления и также не учитывалась в знаменателе. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Примечание: символ от 0 до 5 арабских цифр . | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Все образцы были цилиндрическими и имели размер Φ50 мм × 100 мм: диаметр и высота всех образцов определялись используемыми формами и были измерены перед механическими испытаниями. Относительные ошибки в значениях диаметра и высоты были менее 1% и 3% соответственно.
Было протестировано более 300 образцов. На рис. 3 показаны типичные образцы, прошедшие отверждение на воздухе. Спирт испарился, и крепость постепенно нарастала. Взвешивали образцы на третий день и в последующие дни.Испытание на прочность при одноосном сжатии проводилось, когда потеря массы образца за два соседних дня составила менее 0,1%. Более высокие температуры и хорошие условия вентиляции могут сократить период отверждения.
3. Результаты
Испытания на одноосное сжатие проводились на прессе SANS CDT1504 (MTS, Китай). Образцы для испытаний помещали на сжимающую пластину и монотонно нагружали до разрушения. Кривые нагрузка-смещение были записаны для последующей обработки и анализа.Напряжение и номинальная деформация испытуемых образцов были определены следующим образом:
Экспериментальные результаты предоставили значения объемной плотности, прочности на одноосное сжатие и модуля упругости эквивалентных материалов с их различными пропорциями в смеси. Для простоты сравнения были нанесены на график данные UCS и модуля упругости из разных групп.
3.1. Результаты испытаний на механические свойства
3.1.1. Результаты UCS
Поскольку машина обеспечивала пиковую нагрузку, UCS каждого образца определяли с помощью следующего уравнения:
Результаты UCS показаны на Рисунке 4.ПСК образцов из групп М1, М2 и М3 остались прежними при увеличении доли баритового песка. Это доказало, что доля баритового песка мало влияла на прочность образцов. Максимальное относительное отклонение от указанных выше групп составило 9,04%. В группе M4 среднее значение UCS первых пяти подходов имело максимальное относительное отклонение 9,91%. Однако средний UCS шестого набора образцов, в котором доля баритового песка составляла 100%, был на 32,31% больше по сравнению со средним UCS первых пяти наборов образцов.
Вообще говоря, влияние коэффициента замещения баритового песка на прочность эквивалентного материала в большинстве случаев было незначительным, за исключением набора с более высоким коэффициентом замещения баритового песка и более высоким содержанием крупного заполнителя.
Результаты UCS и относительные отклонения от среднего приведены в таблице 4: в большинстве случаев изменения содержания баритового песка не оказывали систематического влияния на UCS образцов, за исключением набора, нанесенного на график в правом нижнем углу.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.1.2. Модуль упругости
Модуль упругости образца был определен по формуле где и представляют собой напряжения в начале и в конце стадии линейной упругой деформации, соответственно; и — соответствующие деформации.
В данном исследовании стадия линейной деформации определялась с помощью программы испытаний (SANS-Power test D00C). Все автоматически выбранные результаты были проверены авторами. Если линейный участок отклонялся от разумного интервала, результат корректировался вручную.
Данные модуля упругости показаны на рисунке 5: модули упругости образцов из групп M1, M2 и M3 остались практически постоянными, как и их UCS. Максимальное относительное отклонение составило 6,62% в первых трех группах. Средний модуль упругости последних двух наборов в группе M4 также был немного выше, чем у первых четырех наборов.
Результаты следовали той же тенденции, что и данные UCS; то есть, в большинстве случаев коэффициент замещения баритового песка мало влиял на модуль упругости образцов, за исключением случая более высоких коэффициентов замещения баритового песка и более высокого содержания крупных заполнителей.Данные модуля упругости сведены в Таблицу 5.