Как определить плотность щебня кг/м3

Подсчет объёмов и веса строительных материалов осуществляется еще на этапе проектирования объекта. Щебень 5…20 мм при взведении железобетонных зданий и сооружений доставляют на площадку в больших объёмах, необходимо заранее определить его массу, чтобы правильно подобрать технику для перевозки и заказать нужное количество поставок. Существует множество разновидностей этого сыпучего материала и все они имеют разный вес.

Классификация

Вес 1 м3щебня зависит от нескольких факторов:

Порода, из которой получены камни;Фракция и лещадность. Для строительных задач часто выбирают размер зёрен 5…20 мм, для подготовительных и других работ более крупные или мелкие фракции.

По происхождению строительный щебень делится на несколько групп:

Гранитный – самый прочный и востребованный, одновременно дорогой и долговечный.

Камни плотные беспустотные, а лещадность согласно ГОСТ 8267-93 допускает не более 5% плоских зерен. Как следствие – плотность насыпи максимальная.Известняковый природный щебень используется как заполнитель бетонов низкой марки прочности и для приготовления извести и её содержащих материалов. Соединения кальция имеют сравнительно небольшую массу, поэтому 1 куб весит меньше, чем гранитный.Гравийный – это продукт измельчения скалистой породы, которую добывают при разработке карьеров в горах, руслах рек и водоёмов.

Это востребованный строительный материал, обладающий оптимальными характеристиками, близкими к граниту, но гораздо более дешевый и распространенный.Шлаковый – это щебень, получаемый в результате переработки металлов. Прочный и дешевый материал с внушительным весом куба.Песчаник – это щебень из твердых горных пород, используется в общестроительных работах.Терриконовый – это черный щебень, продукт отвала старых угольных шахт. Зерна используются в дорожном строительстве в виду загрязнённости.

Существуют и другие разновидности крупного заполнителя, но в строительстве используются преимущественно перечисленные виды.

Представленные типы пород, из которых получается щебень, имеют разные характеристики: водопоглощение, вес, пористость и т.д. Это является определяющим фактором веса кубического метра материала.

Табличная масса

Определить абсолютную плотность щебня в кубометрах невозможно – это сыпучий материал и между зернами обязательно присутствуют воздушные промежутки. Поэтому чем крупнее фракция, тем больше места между камнями, тем легче мешок щебня (бывает 5…30, 40, 50 кг) и другие единицы объёмного измерения.

Как уже говорилось, объемный вес щебня зависит от характеристик горных образующих пород. По этому признаку мы составили таблицу, отражающую, сколько в кубе килограммов сыпучего материала разных пород с практическим пересчетом на стандартные ведра:

ТипУдельный вес щебня, кг/м3Масса щебня в ведре 12 литров, кгГранитный147017,5Гравий140017Известняковый130015,5Шлаковый150018Песчаник130015,5Терриконовый115014Щебень туфовый8009,5Щебень мраморный150018

Вес в кубе щебня может меняться в зависимости от влажности, обычно это небольшая доля – около 1-3% от общей массы насыпи.

Другое дело – фракциязёрен. Она оказывает прямое влияние на массу заданного объёма. Чтобы определить закономерность, рассмотрим таблицу веса щебня разных фракций из гранитных пород:

ФракцияВес щебня в 1 м3, тонн0-51,415-101,385-201,355-251,3820-401,3525-601,3740-701,350-701,52

Таблица объемного веса щебня по фракциям демонстрирует массовое превосходство зерен мелкого размера в виду более плотного их заполнения заданного объёма. Категория 0…70 мм – самая тяжелая за счет присутствия и мелких, и крупных камней – они органично заполняют пространство, но в строительстве на практике такая фракция не встречается – слишком обобщенная.

Фактический вес

Насыпной вес 1м3щебня принимают, опираясь на табличные данные, но они могут отличаться от реальных. Масса объёма может быть увеличена или уменьшена за счет увеличения/снижения влажности, наличия не отсеянных примесей. Снижение веса не так опасно, как увеличение, опасность заключается в неправильном подборе перевозящей техники (грузоподъёмности кранов, самосвалов).

Определить массу щебня можно взвешиванием насыпи на месте. Для этого на весы устанавливают технику, фиксируют ее массу, затем нагружают. После этого камаз заводят обратно для контроля допустимой нагрузки и при условии ее выполнения щебень отправляется на объект.

При выборе транспорта также необходимо учитывать объём кузова: камаз щебня грузоподъёмностью 15 тонн сможет перевезти не более 15 000 килограммов зерен нужной фракции, но не более 10 кубических метров насыпи (ограничение объёма). Таким образом, к доставке будет всего лишь 13500 кг щебня фракции 5…20 мм.

Щебень представляет собой сыпучий неорганический строительный материал, получаемый методом дробления натурального камня или же твердых отходов строительных материалов. Щебень из камня принято называть первичным.

Для его производства используется галька, валуны, пемза, гранит и другие природные камни. Щебень, получаемый из строительных отходов, называют вторичным. Для его получения перерабатывают методом дробления куски бетона, асфальта или кирпича.

Измельченный первичный щебень получают методом грохочения горных пород, добытых в карьерах.

Вторичный щебень получают с помощью механических дробилок, в приемный бункер которых загружают куски бетона, асфальта или колотый кирпич.Оба вида щебня обладают очень полезным для строительства свойством. Они великолепно закрепляются на поверхностях, покрытых цементным раствором. Это их свойство активно используется в строительстве и в том числе автомобильных и железных дорог.

Качество щебня

Качество щебня определяют по нескольким параметрам. Это плотность, лещадность (форма фракции), морозостойкость, прочность и радиоактивность. Этих критериев оценки качества вполне достаточно для того, чтобы определить целесообразность его использования на конкретном строительном объекте.

Плотность

Самым главным параметром определения качества щебня является плотность. Именно плотность определяет прочность будущего дорожного покрытия или строительной конструкции.

Плотность щебня определяется отношением массы к объему. Принято измерять ее в тоннах или килограммах на один кубический метр. Для более точной оценки плотности ее измеряют в двух вариантах.

Первый это общая (насыпная) плотность, которая учитывает воздушное пространство между кусками сухого щебня. Второй вариант – это истинная плотность, которую измеряют без учета пустого пространства в мерной емкости. Для этого щебень в лаборатории дополнительно измельчают до полной ликвидации пористости массы.

Такой анализ делается для получения наиболее точного результата для проведения ответственных инженерных расчетов. На практике же параметр насыпная плотность используется гораздо чаще. Именно эта единица измерения применяется при производстве щебеночно-цементных смесей.

Плотность щебня может быть измерена разными способами.

Чаще всего это делается с использованием мерных емкостей или же таблиц. В качестве мерной емкости используют цилиндрический сосуд емкостью от пяти до пятидесяти литров. Его заполняют щебнем с горкой.

Затем горку снимают так, чтобы ни одна крошка не возвышалась над кромкой сосуда. После этого сосуд со щебнем взвешивают и от полученного результата отнимают вес пустого сосуда. Чистый вес щебня разделяют на объем сосуда и получают реальный показатель плотности данной партии щебня.

Такое измерение можно выразить по формуле: Рн = (m2 – m1): V, где m1 – масса пустого сосуда; m2 – его масса со щебнем, V – его внутренний объем.

Измерение плотности щебня делается в соответствии с требованиями ГОСТа.

Допускается использовать сосуды строго определенной формы и размеров. Для измерения плотности щебня разной фракции используются только соответствующие измерительные емкости. При засыпке щебня в сосуд запрещается утрамбовывать материал, в противном случае измерение не будет соответствовать действительной плотности данной партии щебня.

Общая плотность щебня всегда выше насыпной, и это вполне понятно. И тот и другой результат измерений указывается в сопроводительных документах. Аналогичным способом измеряют плотность любых сыпучих строительных материалов.

Допускается измерять плотность щебня и с использованием специальных таблиц. При этом погрешность измерения будет составлять порядка одного процента.

То есть такая погрешность не является критичной при проектировании дорожного покрытия или строительных конструкций. В таблицах приведены результаты измерений плотности различных видов щебня, ранее полученные лабораторным путем. Используя коэффициент перевода и данные таблицы легко определить плотность конкретной партии щебня.

Для строителей важным показателем является именно насыпная плотность щебня. Именно от ее величины будет зависеть прочность строения или дорожного полотна.

Кроме того, показатель насыпной плотности позволяет учесть плотность той субстанции, которой будут заполнены пустоты между кусочками щебня. Плотность субстанции в любом случае будет ниже плотности щебня, даже если это будет сухой песок. Таким образом, инженеры могут рассчитывать реальную прочность строительных или дорожных элементов.

Кроме того, знание реальной величины насыпной плотности щебня, позволяет получить определённую экономию. К примеру, при высокой насыпной плотности щебня можно существенно сократить норму расхода цемента для производства смеси. Этот показатель также важен для оптимальной организации перевозок щебня и выбора для этого наиболее экономичного транспортного средства.

Насыпная плотность

Для пересчета массы щебня в объем и наоборот используется такая единица измерения, как коэффициент насыпной плотности. Иногда эту единицу называют коэффициентом перевода или коэффициентом уплотнения.

Об этом коэффициенте стоит поговорить подробнее с приведением примеров. Когда на строительный объект привозят щебень, то он в пути всегда уплотняется по причине тряски. То есть на заводе загрузили кузов самосвала до полной вместимости, а на строительную площадку машина приезжает как бы с недогруженным кузовом.

Если хищения не было, то масса щебня от утряски не изменилась. Определить это и позволяет коэффициент перевода. Для каждого вида щебня он свой.

Получатель груза знает объем кузова самосвала и легко измеряет объем щебня в нем. Умножив его на коэффициент перевода, получатель определит значение реального веса доставленного материала. Вот так делается учет расхода щебня.

Коэффициент перевода не является константным, для каждого вида сыпучих материалов он свой. Абсолютная же его величина зависит от плотности материала, в нашем случае это щебень.

Так вес одного кубического метра гранитной крошки составляет 2,6 тонны, а такой же объем известняковой крошки будет весить от 2,7 до 2,9 тонн. Известняк тяжелее гранита за счет присутствия в его структуре доломитов и кварца. Понятно, что при равном весе двух сортов такого щебня, их объем будет существенно разным.

О разнице объемов при одинаковой массе будут говорить истинная и насыпная плотность щебня. К примеру, истинная плотность гранитного щебня с фракционностью 5-20 миллиметров составляет 2590 кг/м3, а показатель насыпной плотности для такого же объема гранитного щебня составляет только 1320 кг/ м³. Знание этих величин позволяет точно рассчитать необходимое количество щебня, песка и цемента для изготовления конкретного строительного изделия или элемента конструкции.

Фракция и прочность

Также важными для обозначения качества щебня считаются такие параметры как фракция и прочность. Фракция, иными словами размер щебня может быть стандартной, нестандартной и европейской.

Щебень стандартной фракции имеет размеры 5-10, 10-20, 5-20 миллиметров, а не стандартной фракции 10-15 и свыше 15-20 миллиметров. Европейский щебень имеет размеры от 3 до 5 миллиметров. Прочность щебня может быть обычной – М 800-1200; высокой – М 1400-1600; средней – М 600-800; слабой – М 300-600 и минимальной – М 200.

Насыпная плотность щебня. Гост 9758

Вид щебняФракция, ммПлотность насыпная, кг/м3МаркаГранитный20-401370-1400М110 40-701380-1400М110 70-2501400М110Известняковый10-201250М110 20-401280М110 40-701330М110Гравийный0-51600М110 5-201430М110 40-1001650М110 Больше 1601730М110Шлаковый 800М800Керамзитовый20-40210-340М200, М300 10-20220-440М200, М300, М350, М400 5-10270-450М250, М300, М350, М450Вторичный 1200-3000М110

В ходе проведения строительных работ профессионалы часто сталкиваются с необходимостью заказа определенного количества материала. Плотность – один из главных параметров, влияющих на объемный вес.Также очень выжны лещадностьи вес шебня. Рассмотрим ее расчет на основе щебня.

Что такое щебень? 

Щебень – дробленые камни крупного гравия, валунов и других пород. Различают первичный и вторичный щебень. Первый получается путем искусственного дробления материалов, добытых в природе, второй – в ходе переработки шлаков, строительного мусора, кирпичей, бетона и асфальта.

Щебень отличается шероховатостью своей поверхности, что обеспечивает плотное сцепление с цементными растворами. Основное применение данного материала – укладка фундамента, насыпи на железнодорожных колеях, асфальтные работы. Плотность щебня (кг/м3) – его основополагающий параметр (отношение массы к объему), который оказывает влияние на характеристики строительного материала.

От чего зависит плотность строительного щебня?

Плотность любого материала, в том числе и щебня, зависит от того, из какой породы он произведен. Например, 1 м3 гранитной породы весит 2,6 тонны, а плотного известняка – 2,9 т/м3 (зависит от количества кварцевой примеси и прочих минеральных веществ).

Между камнями (щебнем) имеются воздушные прослойки. Поэтому плотность щебня (т/м3) не может составлять столько же, сколько весит 1 куб.

м горной породы в недробленом состоянии. В связи с этим, введен такой показатель, как плотность насыпи материала – отношение массы к объему, который занимает щебень. Чем меньше фракция дробления, тем выше показатель, а значит удельный вес материала больше.

Плотность насыпи материала необходимо учитывать:    в процессе замешивания бетонного раствора – чем выше показатель, тем меньше требуется цемента. Это позволит сэкономить денежные средства;    во время транспортировки, чтобы рассчитать грузоподъемность автомобиля;

в процессе хранения, с целью определения размеров помещения, где будет находиться щебень.

Лабораторные измерения и самостоятельные подсчеты

Чтобы провести точные замеры показателя плотности насыпи щебня, существуют специальные приспособления – бочки, объемом до 50 литров, которые взвешиваются до и после заполнения материалом на 1 метр.

Разницу полученных показателей делят на объем емкости. В результате строители находят насыпную плотность щебня (кг/м3).Замеры, как правило, проводятся в специально оборудованных лабораториях, а полученные данные отображаются в технических паспортах, которые сопровождают строительный материал.Самостоятельно провести расчеты можно с помощью корыта для замешивания.Чтобы узнать его объем, достаточно умножить высоту на длину и ширину. Далее необходимо взвесить тару (пустую).

После следует наполнить корыто щебнем и провести замеры.Чтобы получить массу щебня, следует вычесть из данного показателя вес пустой тары – это и будет масса. Ее необходимо разделить на объем. Таким образом, получится искомое значение.

Существует и другой показатель плотности, который определяется в лабораторных условиях путем измельчения или высушивания единицы материала.

Данные расчеты исключают наличие пустоты. В основном используются для вычисления пористости. К примеру, насыпная и реальная плотность щебня фракции 5-20 мм составляет 1300 и 2500 кг/м3 соответственно.

Показатели плотности (кг/м3) для разных видов щебня следующие:    гранитный – 1300-1700;    шлаковый – 800;    известняковый  – 1250-1300;    габбро-диабаз – 1450-1580;    гравийный – 1350-1450 ;

вторичный – 1200-3000.

Плотность щебня в зависимости от марок

Прочность щебня шлакового типа зависит от его маркировки. Марки М800-1200 – самые прочные, а 1400-1600 – высокопрочные.

Для щебня из шлаков, который применяется в качестве заполнителя при замесе бетона, существует пять марок прочности: М1200 (плотность 1100-1200 кг/м3), М1000 (плотность – 900-1000 кг/м3), М800, М600 и ниже.Данные фракции часто используются в процессе приготовления бетонных растворов в качестве наполнителя. Проведение строительных работ предполагает точный расчет всех нагрузок на возводимую конструкцию, а также вес материала в зависимости от его объема, так как щебень часто используется и для других целей (устройство «подушек», подсыпок, производство асфальтобетона и тому подобное), и уже сам является нагрузкой на основание, в том числе, и на грунт. Он бывает разных видов, но более широкое применение имеет продукция, получаемая в результате переработки горных пород.

Именно такое сырье обеспечивает максимальную прочность конечного продукта, поэтому разговор будет идти о насыпной плотности щебня из гранита.

Этот показатель равен частному от деления численного значения массы вещества на величину занимаемого им объема. Данная характеристика используется как для определения долевого соотношения компонентов в приготовляемой смеси, так и весовых параметров конечного продукта.Нужно понимать, что она относится только к материалу, который не подвергался уплотнению.В строительстве различают несколько показателей плотности щебня – истинную, усредненную и насыпную, о которой и идет речь. Она, в отличие от двух предыдущих, учитывает не только объем всех гранул, но и имеющиеся между ними пустоты.

Естественно, что после утрамбовки материала данный показатель возрастает. Кроме того, имеется обратная зависимость между данной характеристикой и размерами фракций. Чем они крупнее, тем больше воздушных пустот находится в объеме материала, это указано в ГОСТ на щебень.

Поэтому, к примеру, показатель насыпной плотности щебня 10 20 будет выше, чем аналогичная характеристика материала с гранулами размером 40 – 70.На практике руководствуются табличными значениями насыпной плотности. Такие величины рассчитаны для всех сыпучих материалов. Для гранитного щебня можно использовать следующие численные показатели (размер фракций – плотность в кг/м3):(5 – 10) – 1 420;(5 – 20) – 1 400;(20 – 40) – 1 380;(40 – 70) – 1 350.

Целесообразно привести весовые данные и на некоторые другие виды продукции (кг/м3):известняковая – 1 300;гравийная – 1 400.Знание, к примеру, насыпной плотности щебня 5 20 (наиболее применяемый вид материала в частном домостроении) позволяет правильно определить возможности по его транспортировке. Ведь стоимость товара при так называемом «самовывозе» значительно ниже, чем при доставке его на объект силами продающей организации, так как не учитываются транспортные расходы. Следовательно, ориентируясь на данную характеристику щебня, можно правильно спланировать рабочий процесс: рассчитать потребное количество грузовых машин (если она одна, то число рейсов), общее время доставки всей закупленной партии стройматериала на место работ.

Естественно, возникает вопрос – а как определить, например, плотность щебня 20 40, который покупается?Ведь все «цифры» в голове не удержишь. На любую продукцию у ее Продавца должен быть сертификат качества. Именно в нем отражена не только эта, но и все остальные характеристики товара.

Практический совет

Определяя, с какими размерами фракций выгоднее приобретать щебень, нужно учесть такие моменты.

Во-первых, чем крупнее гранулы, тем сложнее перемешивать раствор, а это снизит качество конечного продукта (главным образом – прочность заливки). К примеру, плотность щебня 40 70 ниже, чем у аналогов, следовательно, и нагрузка на основание уменьшится. Но работать с раствором на его основе значительно сложнее (производить «замес», растаскивать по опалубке).

Во-вторых, чем выше показатель плотности, тем меньше требуется цемента для приготовления смеси. Учитывая его стоимость, можно получить значительную экономию.

Источники:

• betonopedia.ru
• xn--80aadcqb5a2abjxm9g0b.xn--p1ai
• aquagroup.ru
• aquagroup.ru