Плотность карьерного песка. На какие свойства строительного песка влияет его плотность? Истинная плотность песка строительного кг м3




Большинство строительных работ не может обойтись без использования песка, так как он требуется для производства стекла, изготовления штукатурки, бетонного раствора, кирпича, устройства дренажа, подстилающего слоя и прочего. Добыча проводится просеиванием, промыванием или открытым методом. Материал обладает такими характеристиками как удельный вес, фракционность и насыпная плотность, влияющая на количество до уплотнения при транспортировке в мешках или насыпью самосвалом.

Основные виды плотности

Песок добывается естественным или искусственным путем. Частицы бывают различной фракции от 0,05 до 5 мм. Качество напрямую зависит от содержания примесей пылевато-глинистого или органического происхождения, а также от прочности крупинок. Однако наиболее важной является плотность в сухом состоянии: чем она выше, тем прочнее и долговечнее будет изделие или сооружение из раствора с его наличием.

Существует три параметра, которые можно измерить опытным путем, при этом величины могут быть неизменными или зависеть от влажности, уплотнения и т.д:

  1. Истинная плотность – величина постоянная и характеризует вес песка в уплотненном состоянии в 1 м3. Так как он получается вследствие переработки твердых пород, показатель составляет 2500 кг/м3, его выйдет получить только при лабораторном исследовании. Данное значение ежегодно перепроверяют, а результаты фиксируются в ГОСТ 8736-93.
  2. Насыпная – указывает на удельную массу при естественной влажности в подвешенном состоянии. В лабораторных условиях определяется при помощи колбы, которая засыпается на 10 см. Измеряется до уплотнения и в среднем составляет 1,5 г/см3 (1500 кг/м3) и учитывает не только чистый вес, но и объем пустот между крупинками.
  3. Средняя плотность – данная характеристика дополнительно включает степень насыщения влагой. Показывает среднестатистический вес, который помещается в требуемый объем. Как правило, она является выше насыпной, но не превышает истинную. Песок подвергается влажности до 7 % и определяется параметр. Если он достаточно высокий, то это говорит о его отличной морозостойкости и прочности в естественных условиях эксплуатации. Чтобы получить более достоверное число, продукт подвергается исследованию несколько раз.

Влажность является достаточно веской причиной, по которой удельный вес резко меняется. Если это значение не превышает 10 %, то материал может стать легче благодаря комкованию песчинок. При повышении влажности наблюдается образование воды в пустотах, которая вытесняет воздух, вследствие чего удельная масса возрастает.

Зачастую сыпучие продукты не способны полностью просохнуть, поэтому в естественных условиях хранения и эксплуатации плотность будет отличаться от насыпной в большую сторону. Самостоятельно уровень влажности можно определить опытным путем. Для этого измеряется вес определенного количества речного песка до и после сушки в горячей емкости или на листе металла, затем высчитывается разница между полученными показателями.

Значения плотности для различных видов

Вид Описание Плотность в кг/м³
Речной Сухой, добывается со дна пресных водоемов 1500-1540
Речной намывной Добывается намывным способом и имеет фракцию 1,6-1,9 мм 1650
Карьерный Обычный Производится в карьерах, котлованах намывным способом 1500-1520
Мелкофракционный, сеяный сухой 1800-1850
Строительный песок Обычный Согласно ГОСТ 8736-93 добывается путем разработки песчано-гравийных местоположений, может использоваться для приготовления растворов, включая легкие и тяжелые бетоны 1680
Рыхлый 1450
Морской Песок средней крупности, располагается на дне морей 1600
Овражный На открытых местностях, включает в себя большое количество примесей, снижающих технические характеристики 1400-1420
Шлаковый Производится путем переработки отходов металлургической промышленности 700-1200
Перлитовый Добывается из вспученных вулканических твердых пород путем дробления 75-400
Гравелистый Обладает большим количеством примесей гравия и требует просеивания 1750-1900

Первый план выходит вопрос приобретения материалов. Чтобы рассчитать, сколько купить песка для замешивания нужного объема кладочного , необходимо знать плотность сыпучего компонента. Этот показатель ощутимо влияет на параметры прочности конструкций и зданий. Перевод массы в объем (и обратно) осуществляется еще и потому, что цена материала указывается по-разному: за весовую либо объемную единицу.

Что такое плотность и от чего она зависит

Это физическая характеристика вещества, показывающая массу его единицы объема и выражаемая в г/см3, кг/м3, т/м3. Песок, как и все сыпучие материалы, имеет такую особенность: в зависимости от условий, одно и то же его количество может занимать разный объем. На показатель плотности строительного песка влияют следующие факторы.

1. Величина зерна (модуль крупности). Песок представляет собой смесь частиц размером от 0,14 до 5 мм, образовавшихся естественным путем при разрушении горных пород. Чем меньше размер зерна и однороднее состав, тем плотнее песок. Крупно- и среднезернистый материал используют для изготовления бетона, мелкозернистый – для цементных растворов , мелкофракционный (пылевидный) – для строительных мелкодисперсных смесей.

2. Пористость и уровень уплотнения. Они характеризуют количество пустот в сыпучем веществе. В рыхлом состоянии строительный песок имеет пористость около 47 %, в плотном – не более 37 %. Рыхлость уменьшается за счет насыщения влагой, вибрации, динамических воздействий. Пористость оценивают с помощью специального коэффициента е: для мелкозернистых песков плотного сложения он составляет около 0,75, крупно- и среднезернистых – 0,55. Уплотненная песчаная масса принимает на себя довольно высокие нагрузки и хорошо распределяет напряжение, возникающее в фундаментах.

3. Влажность. Обычно в справочниках приводится плотность при нормальном уровне влажности, регламентируемом ГОСТом. При покупке следует учитывать, что вес кубической единицы сырого материала значительно отличается от теоретического показателя. При росте влажности от 3 до 10 % песчинки обволакиваются водой – за счет этого увеличивается объем, а плотность, соответственно, уменьшается. При дальнейшем влагонасыщении (до 20 %) вода вытесняет воздух и заполняет пустоты между зернами - при этом вес кубометра повышается.

4. Наличие примесей. Иногда содержатся частицы глины, пыли, соли, слюды, гипса, гумуса, щебня, каменной крошки . Они влияют на качественные характеристики строительного материала: если для чистого песка она составляет в среднем 1 300 кг/м3, то для глинистого – 1 800 кг/м3. Очистить песок можно путем промывания водой, но стоимость его при этом возрастает.

Виды плотности

Охарактеризовать строительный песок можно, используя разные показатели его объемного веса: теоретический и фактический.

1. Истинная (прежнее название – удельный вес). Это масса кубометра в абсолютно уплотненном состоянии, без учета между частицами. Определяется истинный показатель сложным лабораторным путем, его значение соответствует весу кубометра твердой нерудной песчаной породы – примерно 2500 кг/м3.

2. Средняя (насыпная). При ее определении учитывают, что в расчетный объем входят не только зерна, а поры и пустоты, заполняющие промежутки между ними. Средний показатель обычно ниже истинного значения.

Чтобы самостоятельно определить среднюю плотность, используют ведро емкостью 10 л. В него с высоты 10 метров засыпают песок до образования горки – ее аккуратно срезают по горизонтали на уровне верхней кромки ведра. Материал, поместившийся в емкость, взвешивают, а затем вычисляют его плотность в кг/м3: делят массу в кг на 0,01 (объем ведра в кубометрах).

Истинное значение является постоянной величиной и имеет вспомогательное значение. Чтобы грамотно вести строительство, делать практические расчеты и оценивать качество приобретаемого материала, важнее знать средний показатель. Например, если кубометр весит менее 1300 кг, это свидетельствует о большом количестве пустот и требует их заполнения вяжущим веществом. Стоимость материалов при этом возрастает, делая строительство более дорогостоящим.

Ориентировочные показатели насыпной (средней) плотности, указанные в таблице, помогут приобрести песок с нужными параметрами, быстро перейти от веса к объему, посчитать весовые доли строительного раствора.


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.

Плотность представлена физической величиной, характеризующейся определенным количеством вещества, выраженным в граммах или килограммах, в единице объема. Этот показатель, свойственный сыпучим веществам, среди которых и песок, не может быть определен однозначно. Это обусловлено тем, что объем, в котором способно уместиться одно и то же его количество, может оказаться разным. На показатель влияют некоторые факторы, среди них:

  • степень трамбовки;
  • процент влажности;
  • структура фракций;
  • пористость;
  • наличие всевозможных включений.

Определение уровня плотности

Плотность песка выступает в качестве главного параметра, уровень которого определяет область его применения и конечную прочность зданий и сооружений. Описываемая характеристика требуется для осуществления расчета расхода песка, когда необходимо получить определенный объем строительной смеси.

Кроме того, в ряде случаев возникает необходимость перевести массу песка в объем или наоборот. Если необходимо определить массу 1 м 3 песка или рассчитать объем тонны упомянутого материала, то нужно произвести следующие действия.

Плотность песка или любого другого материала можно определить методом деления массы (M) на объем (V), который был им занят. Так, ρ=М/V. Массу материала, который занимает какой-то объем, можно определить, воспользовавшись следующей формулой: M=ρ*V. А вот объем можно рассчитать, если известен показатель ρ и масса. Так, объем определяется по формуле: V=М/ρ.

При приготовлении растворов, смесей и при строительстве конструкций, в основе которых присутствует бетон, следует использовать песок в заданной пропорции по отношению к остальным компонентам. Для того чтобы верно определить долю песка в данных смесях или конструкциях, будет необходимо точно знать, чему равен его показатель плотности.

Если произвести расчеты с ошибкой, то количество песка в общем объеме окажется недостаточным или избыточным. Если восполнять недостаток песка, то, скорее всего, придется делать это за счет более дорогостоящих компонентов, что повлечет неоправданное удорожание всей смеси. Тогда как если количества песка оказалось больше в объеме смеси, то это станет причиной понижения качества изделий или раствора. За счет этого пострадает морозостойкость, устойчивость к истиранию и водостойкость, в итоге мастер получит изделия или конструкции, характеристики которых будут отличаться от тех, что предусмотрены стандартом.

Вернуться к оглавлению

Виды показателя ρ

Песок характеризуется некоторыми видами плотности, среди них: истинная, насыпная и средняя.

На рис. 1 представлена таблица, в которой можно увидеть насыпную плотность песка в разных состояниях.Если рассматривать этот материал, то он представлен твердой породой нерудного происхождения. Это объясняет то, что он имеет показатель, примерно равный 2500 кг/м 3 . Данный показатель – это истинная плотность. При необходимости произвести расчеты для использования на практике следует применять иной показатель – насыпной. Он характеризует стройматериалы в неутрамбованном виде и вычисляется с учетом объема зерен и полого пространства, которое остается между ними. Это приводит к тому, что уровень насыпной плотности во всех случаях меньше истинной. Но при осуществлении трамбовки материала, который находится в сыпучем состоянии, можно повысить уровень его ρ. Так, если материал находится в кузове машины, то он имеет естественное, неутрамбованное состояние и ему свойственен насыпной уровень. Если известна данная величина, то есть возможность определить объем и массу материала. Это важно, ведь цена транспортировки стройматериала может быть рассчитана не только по весу, но и за 1 м 3 объема.

Плотность песка, который находится в насыпном состоянии, равна 1300-1500 кг/м 3 . Уровень влажности внешнего воздуха способен влиять на объем материала, это влечет вариации уровня насыпной плотности. Если влажность становится больше, то это влечет снижение уровня ρ материала. Это объясняется слипанием зерен. Снижение данного уровня может длиться до тех пор, пока влажность не достигнет показателя в 10%. После этого частицы влажности влекут увеличение объема жидкости в стройматериале, уровень ρ при этом начинает повышаться. Данную особенность изменения рассматриваемого показателя следует брать во внимание, если дозировка производится по объему.

Вернуться к оглавлению

Расчет насыпного уровня ρ

Для того чтобы рассчитать, какова плотность зерен в насыпном состоянии, материал заблаговременно предстоит просеять, применив сито с размером ячеек в пределах 5 мм. После этого его необходимо поместить в мерный сосуд в 1 л. При этом его нужно свободно засыпать с высоты, равной 10 см, образовывая над сосудом конус, который нужно срезать, применяя линейку. Необходимо знать, сколько весит сосуд в пустом и наполненном состоянии. Произвести расчет насыпного уровня допустимо по формуле: ρн=(m2-m1)/V. В ней m1 и m2 – это массы сосуда в пустом и наполненном состоянии, тогда как V – это его объем. Таблица может и не понадобиться, так как все расчеты можно произвести самостоятельно.

На уровень среднего показателя ρ оказывают влияние пустоты и влажность. Существует зависимость: при меньшем количестве пор этот показатель выше. Можно предположить, что ρ характеризует фракционный состав.

Средний его уровень различается для определенных видов песка. Сухой материал на основе кварца в естественном состоянии обладает показателем плотности в пределах 1500-1550 кг/м 3 , тогда как при утрамбованном состоянии этот уровень равен 1600-1700 кг/м 3 . Это указывает на то, что показатель средней плотности определяется структурой фракционного состава.

Если вам необходимо изготовить бетон, который будет обладать качествами высокой прочности и устойчивости к морозам, то следует использовать материал, который имеет увеличенную среднюю плотность.

При строительстве можно использовать данные таблиц, однако следует знать о том, что в рыхлом состоянии кварцевый материал имеет ρ в пределах 1500 кг/м 3 , но уровень может достигать отметки в 1700 кг/м 3 .

Для того чтобы определить насыпную плотность, можно воспользоваться не только методом замеров, который был описан выше. Кстати, в качестве сосуда можно использовать и обычное строительное ведро. Эти расчеты позволят получить наиболее приближенный к истинному результат. Если использовать ведро, то для насыпания материала можно применить совок.

Песок, добытый из карьера, сегодня очень востребованный материал. Как уже понятно, добыча его происходит открытым методом к карьерах. Для этого задействуют специальную технику, но, несмотря на это стоимость карьерного песка невысокая.

Кроме этого, на популярность этого материала влияет повсеместное применение. Применяют представленное изделие при изготовлении бетонных растворов, которые задействуют при обустройстве фундамента или оштукатуривании поверхностей.

Характеристики

Карьерный песок – это материал, который имеет природное происхождение. Связано это с тем, что его добывают непосредственно из карьера. В большинстве случаев месторождение материала расположено не на большой глубине под почвенным слоем.

Где и как использовать карьерный строительные песок, можно узнать из данной

С учетом величины пространства между гранулами, удельный вес могут во много раз отличаться для различных фракция одного и того же вида материала. Например, рассматриваемый параметр для карьерного песка с мелкими гранулами будет достигать 1700-1800 кг/м3. Для песка со средним и крупным зерном удельный вес составит 1500-1600 кг/м3.

Какова стоимость речного песка, указано в данной

Следующий параметр – это плотность рассматриваемого материала. Эта величина равно удельной массе. В области строительства для насыпных изделий установлено понятие насыпной плотности. В этом случае речь идет о плотности изделия в неутрамбованном виде.

Предсталвенный параметр может менять свои значения при воздействии самых различных факторов. Например, уровень влажности и механическое влияние в большой мере влиянию на рассматриваемый параметр. Причина в том, что каждая частичка обволакивается водной пленкой, в результате чего расстояние между зернами возрастает. При оказании давленияполучается увеличить плотность, снижая пространство между зернами.

Плотность изделия находиться в прямой зависимости от качественного состава. Если в его состава присутствуют глинистые составляющие в большом количестве, то больше будет плотность песка. Кроме этого, на рассматриваемую характеристику оказывает влияние размер зерен, а также его принадлежность к фракциям. Чем больше фракция те меньше показатели плотности.

Если рассматривать радиоактивность песка, то она зависит от месторождения материала. Так как его добывают из горных разработок, то для такого продукта характерен повышенный радиоактивный фон. При возведении жилых домов и сельскохозяйственных конструкций необходимо задействовать песок с первым классом экологичности. При строительстве дорожных покрытий необходимо применять песок 2 и 3 класса.

На фото – песок карьерный:

Уровень влажности зависит от масса материала. Чем этот параметр выше, тем больше вес. Для песка, добытого из карьера, уровень влажности не должен быть больше 5-7%.
Количество глинистых компонентов и органических вещесвт в представленном изделии не должно быть больше 3%, сульфитов и серы – до 1%.

О том каков удельный вес щебня 20 40, указан

Разновидности

В области строительства карьерный песок подразделяют по размеру песчинок и способу обработки. С учетом размера зерен, рассматриваемый материал принимает следующие виды:

  • мелкими
  • средними
  • крупными песчинками

Для материала с мелкими зернами их размер не может быть больше 2 мм. Для среднезернистого песка характерны габариты 2-2,8 мм. Гранулы крупного изделия могут достигать 5 мм. Кроме этого материал классифицируют по методу обработки на сеяный и намывной.

Для получения сеянного карьерного песка задействуют метод просеивания с использованием системы специальных сит. В результате из него удаляют камни и прочие крупные включении. Намывной получают методом намывания. В этом случае используют гидромеханическое оборудование. В результате такой обработки из состава карьерного песка удаляются глинистые и почвенные примеси, которые улучшают химический состав.

По зерновому составу подразделяют на следующие виды:

  • кварцевый;
  • слюдянисто-кварцевый;
  • полевошпатный;
  • известняковый;
  • доломитовый.

Как выглядит щебень известняковый фракции 40 70, указано

В области строительства широким спросом пользуется карьерный, который возник в ходе разрушения горного кварца.

Стоимость

Основным преимуществом карьерного песка остается его низкая цена. Если вы будете приобретать рассматриваемый материал в объеме 1 м3, то его цена составит 500 рублей. Представленное изделие может реализовываться в чистом виде или уже в обработанном. Конечно, при покупке второго варианта нужно будет потратиться немного больше, ведь для такого изделия характерны высокие показатели качества.

Карьерный песок считается самым востребованным материалом в области строительства. Причина такой востребованности заключается в том, что стоит он не дорого и может применять повсеместно. Но применять его в чистом виде использовать можно не во всех случаях, так как в составе его присутствуют посторонние примеси, негативно влияют на качественные характеристики.