Плотность сухого песка в г/см3 и кг/м3, от чего зависит
Знание плотности песка необходимо при приготовлении любых строительных растворов, эта характеристика показывает, какой вес занимает вещество в определенном объеме и напрямую влияет на пропорции других компонентов. Она зависит от многих факторов: способа добычи, формы, размеров и пустотности зерен, степени влажности, доли и вида примесей. Для исключения ошибок песок в смеси вводят в сухом и максимально очищенном состоянии, ориентируясь при подборе соотношений на значение насыпной плотности, указанное производителем или взятое из таблицы.
Песок представляет собой сухой сыпучий материл природного или искусственного происхождения с размером частиц в пределах 0,05-5 мм. Его качество зависит от процентного содержания пыле-глинистых и органических примесей, густоты и прочности самих зерен. Важнейшей характеристикой является плотность песка в состоянии естественной влажности: чем она выше, тем тверже его фракции и тем дольше прослужит бетонируемая конструкция или поверхность.
Выделяют три параметра, величина которых измеряется опытным путем и может быть как неизменной, так и зависящей от степени уплотнения, влажности и других факторов:
- Истинная плотность – постоянная величина, характеризующая массу предельно сжатого материала в единице занимаемого объема. Измеряется в кг/м3 и определяется исключительно в лабораторных условиях. Для песка она составляет не менее 2500 кг/м3, так как он является продуктом измельчения твердых и высокопрочных пород. Согласно ГОСТ 8736-93 истинное значение перепроверяют раз в год (опыт с вытеснением воды).
- Насыпная плотность – основной параметр сыпучих смесей и стройматериалов, показывающий их удельный вес во взвешенном и сухом состоянии.
Определяется путем заполнения колбы с известной емкостью песком, засыпаемым с 10 см высоты, без уплотнения. Среднее значение – 1,5 г/см3 (1500 кг/м3), минимум наблюдается у сухих мелкозернистых речных разновидностей, максимум – у строительного песка и составов на основе тяжелых пород. Насыпной удельный вес учитывает объем зазоров между отдельными частицами, но не внутреннюю пустотность. - Среднюю плотность – характеристику, учитывающую влияние объема пор и степени насыщения влагой. Эта величина отражает реальную массу материала в занимаемом объеме в его естественном состоянии, как следствие, она выше насыпной, но меньше истинной. Минимум наблюдается при влажности песка в пределах 5-7 %, высокое значение показателя в таких условиях (≥1550 кг/м3) свидетельствует о хорошей прочности и морозостойкости зерен. Для получения более точного результата величину средней плотности находят несколько раз.
Определяется путем заполнения колбы с известной емкостью песком, засыпаемым с 10 см высоты, без уплотнения. Среднее значение – 1,5 г/см3 (1500 кг/м3), минимум наблюдается у сухих мелкозернистых речных разновидностей, максимум – у строительного песка и составов на основе тяжелых пород. Насыпной удельный вес учитывает объем зазоров между отдельными частицами, но не внутреннюю пустотность.Из внешних факторов на величину показателя влияет прежде всего влажность песка.
Коэффициент изменяется не линейно: при росте степени водонасыщения до 10 % плотность материала уменьшается за счет слипания и комкования зерен, далее воздух вытесняется водой и удельный вес начинает возрастать. На практике сыпучие смеси никогда не просыхают до конца, плотность строительного песка в естественном состоянии будет отличаться от лабораторной насыпной, чаще всего – в большую сторону.
Для определения уровня влажности в домашних условиях высчитывают разницу в массе отмеренной доли до и после просушки на горячем листе металла.
Значения насыпной плотности для песка разных видов
| Вид песка | Способ добычи, описание | Плотность сухого песка (насыпная) | |
| г/см3 | кг/м3 | ||
| Речной песок | Добытый со дна реки, сухой | 1,5-1,52 | 1500-1520 |
| То же с размером зерен 1,6-1,8 | 1,5 | 1500 | |
| То же, уплотненный | Мытый, без глинистых фракций | 1,59 | 1590 |
| Речной намывной | Добытый со дна реки намывным способом | 1,65 | 1650 |
| Карьерный песок | Из карьеров, намывной | 1,5 | 1500 |
| То же, мелкозернистый | Сеяный сухой | 1,7-1,8 | 1700-1800 |
| Строительный | Соответствует ГОСТ 8736-93, получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений, плотность песка считается оптимальной для приготовления бетонов, включая тяжелые | 1,68 | 1680 |
| Рыхлый | 1440 | ||
| Кварцевый | Получаемый путем дробления и просеивания молочно-белого кварца | 1,4-1,9 | 1400-1900, среднее значение 1650 |
| Морской | Со дна моря | 1,62 | 1,62 |
| Овражный | Добываемый открытым способом, содержит большую долю нежелательных примесей | 1,4 | 1400 |
| Гравелистый | С примесью частиц мелкого гравия | 1,7-1,9 | 1700-1900 |
| Перлитовый | На основе вспученных горных вулканических пород | 0,075-0,4 | 75-400 |
| Шлаковый | Продукты дробления и сухого просева отходов металлургии | 0,7-1,2 | 700-1200 |
Общие технические условия строительных песков регламентирует ГОСТ 8736-93, формовочных (применяемых для изготовления литых изделий) – 2138-91.
1. Речной песок – продукт дробления твердых пород в устьях и руслах рек. Гранулы этих марок имеют круглую форму, размер фракций варьируется от 0,3 до 0,5 мм. Сфера применения включает приготовление растворов для стяжки, отделочных работ, пескоструйной обработки, бетонов, дренирующие системы. К характерным особенностям речного песка относят быстрое оседание в процессе замеса, смеси на его основе нуждаются в периодическом перемешивании.
2. Кварцевый, характеризующийся высоким качество зерен и однородностью состава. Этот вид относится прежде всего к формовочным, он используется для изготовления расплавов стекла, растворов фаянса и фарфора. Кварцевый песок со средним размером зерен применяется в фильтрующих установках.
3. Добываемый в карьерах: путем промывки или сухого просеивания. Первая разновидность карьерного песка практически не имеет пыли и глинистых частиц в составе, вторая просто очищается от камней.
Характеристика плотность песка и что она означает
Песок — это сыпучий нерудный строительный материал, который часто применяется при возведении зданий, прокладке дорог, приготовлении кладочных растворов и других целях. Он представляет собой небольшие по размеру гранулы горных пород. Согласно действующим нормативным документам к песку относятся материалы с размером фракции до 5 мм. Если размер частиц больше, то их называют гравием или щебнем.
Для строительных нужд не подходит песок с размером фракции до 0,16 мм. При добавлении воды он образует текучую грязь. Он не подходит также для фильтрующих и дренажных систем, так как препятствует просачиванию воды.
Наиболее востребован материал с размером частиц в диапазоне от 0,16 до 5 мм. Но при его выборе и покупке нужно учитывать и другие характеристики, в том числе плотность.
От нее зависят итоговые свойства строительного раствора или бетона, где песок применяется в качестве минерального заполнителя.
На величину этого параметра влияет влажность осадочной породы, количество находящихся в ней частиц глины и пыли. Кроме того, во внимание принимается рыхлость и влажность, а также уплотнение за счет вибрационного и иного механического воздействия.
Плотность варьируется в зависимости от количества воды в песке. Если добавить в сухой материал воду, он сначала станет менее плотным. Жидкость увеличит расстояние между отдельными частичками. Но как только насыщение превысит отметку в 10% плотность увеличивается. Связано это с тем, что вода заполнит пустоты между песчинками, что увеличит массу 1 кубометра материала.
Это легко проверить опытным путем. Для этого достаточно поднять ведро с сухим песком, а потом сделать то же самое после добавления в него воды. Влажный будет весить существенно больше.
Влияние глинистых и пылевых частиц обусловлено тем, что они загрязняют песок и делают его более плотным. Для сравнения очищенный материал имеет плотность на уровне 1500 кг на м3, а смешанный с глинистыми частицами 1800 кг на м3.
При определении качества строительного песка рассматривают два показателя плотности:
- насыпная;
- истинная.
Остановимся на каждой из них подробнее.
Насыпная плотность пескаПод этим термином понимают вес одного кубометра материала сразу после насыпания его в емкость или кузов транспортного средства. Никакие способы уплотнения не используют, его не трамбуют и не увлажняют.
Определить эту характеристику можно самостоятельно. Понадобится мерный стакан или ящик, объем которого точно известен. Затем следует взвесить его, чтобы впоследствии оттарировать емкость. Далее она заполняется песком с горкой, после чего излишек «срезается» для образования плоской поверхности. Сосуд нужно взвесить, после чего из полученного значения отнять вес тары.
Плотность определяется как частное от деления полученной массы в килограммах на количество песка в литрах. Она измеряется в килограммах на кубический дециметр. Для строительных нужд можно перевести значение в килограммы (или тонны) на кубометр, умножив результат на 1000.
Во время лабораторных исследований плотность вычисляется таким же образом. Разница состоит в том, что они используют сосуды с очень точно измеренным объемом и взвешивают песок на весах с минимальной погрешностью. Процедура контроля закреплена в действующих ГОСТ.
Знать насыпную плотность нужно при покупке материала, который используется для работ с известным расходом. Либо в том случае, когда стоимость рассчитывается в зависимости от объема приобретенного песка. Недобросовестные продавцы часто манипулируют объемом и весом, чтобы получить неправомерную выгоду от доверчивых покупателей.
Истинная плотность пескаНесмотря на схожесть названия, суть понятия кардинально другая.
Под этим термином понимают характеристику монолита, который с течением времени рассыпался и образовал песчинки. Это может происходить как естественным путем, так и с помощью дробильных установок.
Иными словами, этот термин подразумевает плотность всех песчинок без учета микроскопических зазоров между ними. Значение этого показателя всегда будет выше того, что определяется путем замера объема и взвешивания.
Например, если рассчитанная насыпная плотность составляет 1600 кг на кубометр, то истинная будет составлять от 2000 до 3000 кг на м3 в зависимости от того, из какой породы образовался песок. Средним показателем считают 2500 кг/м3, именно такой нерудный материал применяют в качестве мелкого заполнителя при производстве строительных растворов.
Определять этот параметр нужно при строительстве сложных и опасных сооружений:
- плотины, дамбы и другие гидротехнические объекты;
- многоэтажные жилые дома;
- бетонные конструкции, которые в процессе эксплуатации испытывают повышенные нагрузки.
От свойств песка в этом случае зависит прочность несущих конструкций, коэффициент теплопроводности, звукоизолирующие свойства, способность к деформации.
Методы проверки песка описаны в ГОСТ 8735. Тестирование проводится в лаборатории или на строительных площадках с помощью плотномеров.
Обязательно контролируйте плотность и другие характеристики нерудных материалов при их покупке. От этого зависит качество строительных работ, прочность и долговечность здания.
Плотность почвы: объемная плотность и плотность частиц
Плотность почвы: объемная плотность и плотность частиц
Плотность представляет собой вес (массу) на единицу объема вещества.
Плотность = Масса/Объем
Плотность почвы выражается двумя общепринятыми понятиями: плотностью частиц и объемной плотностью. В метрической системе плотность частиц может быть выражена в мегаграммах на кубический метр (Мг/м3).
Плотность частиц: Вес на единицу объема твердой части почвы называется плотностью частиц. Обычно плотность частиц нормальных почв составляет 2,65 грамма на кубический сантиметр. Плотность частиц выше при большом количестве тяжелых минералов, таких как магнетит; в почве присутствуют лимонит и гематит. С увеличением органического вещества почвы плотность частиц уменьшается. Плотность частиц также называют истинной плотностью.
Таблица Плотность частиц различных классов гранулометрического состава почвы
Похожие посты
| Текстурные классы | Плотность частиц (г/см3) |
Крупный песок | 2,655 |
Мелкий песок | 2,659 |
Ил | 2,798 |
Глина | 2,837 |
Объемная плотность: Сухой вес единицы объема почвы, включая поры, называется объемной плотностью.
Объемная плотность почвы всегда меньше плотности ее частиц. Насыпная плотность песчаной почвы составляет около 1,6 г/см3, а органического вещества — около 0,5. Объемная плотность обычно уменьшается по мере того, как минеральные почвы становятся более тонкими по текстуре. Объемная плотность косвенно зависит от общего порового пространства, присутствующего в почве, и дает хорошую оценку пористости почвы. Объемная плотность имеет большее значение, чем плотность частиц, для понимания физического поведения почвы. Как правило, почвы с низкой объемной плотностью имеют благоприятные физические условия.
Насыпная плотность различных текстурных классов
| Текстурный класс | Насыпная плотность (г/куб.см) | Поровое пространство (%) |
Песчаный грунт | 1,6 | 40 |
Суглинок | 1,4 | 47 |
Илистый суглинок | 1,3 | 50 |
Глина | 1. | 58 |
1 Факторы, влияющие на объемную плотность
1. Объем пор: Поскольку объемная плотность связана с совокупным объемом твердых частиц и пор, грунты с высокой долей порового пространства по отношению к твердым телам имеют более низкую объемную плотность, чем более плотные почвы. и имеют меньше пор. Следовательно, любой фактор, влияющий на поровое пространство почвы, будет влиять на объемную плотность.
2. Текстура: Мелкозернистые поверхностные почвы, такие как илистые суглинки, глины и суглинки, обычно имеют более низкую объемную плотность, чем песчаные почвы. Это связано с тем, что почвы с мелкой текстурой имеют тенденцию образовывать пористые зерна, особенно из-за достаточного содержания органических веществ. Это приводит к большому объему пор и низкой объемной плотности. Однако в песчаных почвах содержание органического вещества обычно невелико, твердые частицы располагаются близко друг к другу, а объемная плотность обычно выше, чем в почвах с мелкой текстурой.
3. Содержание органического вещества: Чем больше содержание органического вещества в почве, тем больше объем пор, что свидетельствует о меньшей объемной плотности почвы, и наоборот.
Плотность почвы: объемная плотность и плотность частиц, факторы, влияющие на объемную плотность
Предыдущий пост
Широкомасштабное расширение (BBE)
Следующий пост
Полный корневой паразит — изнасилование метелкой
Почему это ловушки, как сбежать
Если вы наткнулись на зыбучие пески в своем списке забот, не паникуйте. Вы не утонете — по крайней мере, не полностью. Из настоящих зыбучих песков, конечно, трудно выбраться, но они не засасывают людей так, как это всегда кажется в фильмах.
Согласно исследованию, опубликованному в последнем выпуске журнала Nature, человек, погруженный в зыбучие пески, не может полностью погрузиться под воду. Дело в том, что люди плавают в этом материале.
Исследователи из Нидерландов и Франции изучили зыбучие пески, смесь мелкого песка, глины и соленой воды.
В состоянии покоя зыбучие пески со временем утолщаются, но остаются очень чувствительными к небольшим изменениям напряжения.
При более высоких нагрузках зыбучие пески очень быстро разжижаются, и чем выше нагрузка, тем более текучей она становится. Это приводит к тому, что захваченное тело тонет, когда оно начинает двигаться.
Но человек, передвигающийся по зыбучим пескам, никогда не уйдет полностью под воду. Причина в том, что люди просто недостаточно плотны.
Плавание в зыбучих песках
Плотность зыбучих песков составляет около 2 граммов на миллилитр. Но плотность человека составляет всего около 1 грамма на миллилитр. При таком уровне плотности утонуть в зыбучих песках невозможно. Вы спускались примерно до пояса, но дальше не шли.
Даже объекты с более высокой плотностью, чем зыбучие пески, будут плавать на нем — пока они не начнут двигаться. Алюминий, например, имеет плотность около 2,7 грамма на миллилитр. Но кусок алюминия будет плавать поверх зыбучих песков до тех пор, пока движение не заставит песок превратиться в жидкость.
Во время исследования исследователи поместили алюминиевую бусину на контейнер с созданным в лаборатории зыбучим песком. В состоянии покоя валик оставался на поверхности, несмотря на более высокую плотность алюминия.
Но затем ученые начали трясти контейнер. Когда они слегка встряхнули его, бусина осталась парить наверху. Но когда контейнер потрясли чуть сильнее, шарик опустился на дно.
Трудно выбраться Из
Но если зыбучие пески становятся менее вязкими, когда вы боретесь, почему так трудно выбраться? Причина, объясняют авторы исследования, заключается в том, что после его первоначального разжижения кажущаяся вязкость зыбучих песков (толщина или сопротивление потоку) увеличивается.
Увеличение связано с образованием песчаных отложений, имеющих очень высокую вязкость. Проблема заключается в сложности перемещения этого плотного песка.
Вода должна быть введена в песчаный осадок, чтобы разрыхлить его, и это требует значительных усилий. По оценкам авторов, сила, необходимая человеку, чтобы вытащить ногу из зыбучих песков со скоростью сантиметр в секунду, будет эквивалентна силе, необходимой для подъема автомобиля среднего размера.
Что делать, если вы застряли
Если вы ступите в зыбучие пески, говорит соавтор исследования Дэниел Бонн, вы утонете лишь чуть глубже пояса. «Я бы сказал, что будет некоторое давление на грудь, но недостаточное, чтобы вызвать серьезные проблемы».
Так как же выбраться? Не просите своих друзей тянуть вас за собой; они, скорее всего, разорвут вас «на две части, если [они] будут изо всех сил пытаться вытащить [вас]», — сказал Бонн, профессор физики из Института Ван дер Ваальса-Земана в Университете Амстердама.
«Способ сделать это — пошевелить ногами. Это создаст пространство между ногами и зыбучим песком, через которое вода может стекать вниз, расширяя [разрыхляя] песок», — объяснил он. «Вы можете выйти, используя эту технику, если будете делать это медленно и постепенно».
Истоки мифа
Человек постепенно начнет тонуть в зыбучих песках, а движение заставит жертву тонуть быстрее. Это может быть источником совета «никогда не бороться, если вы попали в зыбучие пески».
Но никакая борьба не сломит тебя. Бонн предполагает, что неприятности могут возникнуть не из-за борьбы, а из-за того, что вы попали в зыбучие пески у моря, где обычно плывут пески.
Во время прилива можно утонуть.
Читать дальше
Боб Баллард и Джеймс Кэмерон о том, чему мы можем научиться у Титана- Наука
Боб Баллард и Джеймс Кэмерон о том, чему мы можем научиться у Титана
Исследователи National Geographic at Large оценивают катастрофу Титана: «Можно двигаться быстро и ломать вещи, если то, что вы ломаете, не является подводным аппаратом».
Странная сага о «русском ките-шпионе» Хвалдимире- Наука
Странная сага о «русском ките-шпионе» Хвалдимире
Через четыре года после того, как он впервые появился в норвежских водах в привязи для камеры, белуха находится в движении и может быть в опасности.
