Плотность песка. Определение плотности сухого песка, добытого различными способами Плотность мокрого песка кг м3

Это сыпучее вещество, состоящее из зёрен каменных или минеральных пород. Отечественные нормативы определяют размер гранул строительного песка от 0,16 мм до 5,0 мм. Всё, что крупнее 5 мм - это гравий или щебень.

Частицы мельче 0,16 мм практически не используются в строительном деле, поскольку при соединении с водой превращаются в грязь. Гранулы этого размера не используются и в системах фильтрации и дренажа, поскольку перестают пропускать воду.

Песок получают двумя путями:

1. Добычей из природных карьеров и со дна водоёмов - рек и морей.
2. Размалыванием и рассеиванием скальных горных пород, кварца и других минералов.

Поскольку основной объём песка используется в строительстве, плотность становится одной из наиболее важных характеристик этого материала. Она зависит от влажности, процентного содержания глинистых и пылевидных частиц, мощности уплотняющего воздействия водой или вибрационных механизмов, времени вылёживания и состояния разрыхлённости.

Плотность песка, в отличие от щебня, может, в зависимости от влажности, изменяться в достаточно широких пределах. При насыщении сухого песка влагой плотность его сначала снижается - вода увеличивает зазоры между песчинками. Начиная с 10-процентного показателя влажности плотность песка начинает возрастать, поскольку вода в чистом виде заполняет все пустоты и масса единицы объёма вещества увеличивается. Из практики всем известно, что ведро с мокрым песком весит больше, чем с сухим - плотность влажного песка больше.

Глинистые частицы и комки глины увеличивают плотность песка, что является одним из признаков засорения его этими загрязнителями. Так, насыпная плотность песка с глиной может достигать 1800 кг/м³, в то время как очищенный от неё материал имеет показатель 1500 кг/м³.

Важными для хозяйственной деятельности являются показатели истинной и насыпной плотности песка.

Насыпная плотность песка

Насыпная - это та плотность, которой обладает песок сразу после отсыпки без какого-либо механического или влажностного уплотнения. Определить её можно и в домашних условиях. Для этого нужно взять сухой мерный сосуд, объём которого точно выверен, взвесить его, насыпать в него доверху песок с горкой, снять горку плоским предметом без уплотнения, и снова взвесить сосуд. Если полученную массу песка (за вычетом массы сосуда) в килограммах разделить на объём в литрах, получите насыпную плотность песка в кг/дм³, которую легко перевести в кг/т умножением числа на 1000. Пример. 2 кг/дм³ - это 2000кг/м³ (или 2т/м³).

В лабораторных условиях насыпную плотность определяют аналогично, но используют мерную посуду и измерительный прибор той точности, которую регламентирует ГОСТ.

Знание насыпной плотности нужно при заказе песка на выполнение работ с дозированным расходом материала, при покупке его в объёмных или массовых единицах. Обман покупателей нечестными продавцами песка часто строится на махинациях со значениями объёма и веса этого материала.

Истинная плотность песка

Понятие этого термина существенно отличается от предыдущего.

Истинная плотность песка - это плотность того монолита, который со временем рассыпался в песок, или который раздробили в песчинки на дробильной установке.
Иногда истинной называют плотность без учёта воздушных зазоров между песчинками.

Истинная плотность всегда выше насыпной. Если средней величиной насыпной плотности песка считают 1500-1600 кг/м³, то истинная плотность этого материала будет в пределах между 2000 кг/м³ и 3000 кг/м³. Средним значением в отрасли условно считают показатель истинной плотности песка в 2500 кг/м³.

Значения истинной плотности песка используются при проектировании ответственных гидротехнических сооружений, небоскрёбов и других сложных бетонных конструкций. От неё во многих случаях зависят функциональные характеристики прочности, теплопроводности, звукоизоляции, деформативности строений.

Определение плотности песка - насыпной и истинной - производят лабораторными методами по ГОСТ 8735. На объектах для этих целей используют баллонные плотномеры.

Плотность песка - важная техническая характеристика материала, которую нужно хорошо понимать, чтобы умело использовать.

Как вы уже заметили, в интернете достаточно трудно найти четкий ответ на конкретно поставленный вопрос: какая плотность песка или его удельная масса. Информации поисковая система, например Яндекс или ГУГЛ, выдает много. Но вся она, скорее носит «косвенный» характер, а не точный и понятный. Поисковик подбирает разные упоминания, обрывки фраз, строчки из больших и маловразумительных таблиц удельного веса строительных материалов, в которых весьма хаотично приводятся значения в разных системах единиц. «Попутно» на сайтах «вываливается» большое количество «дополнительных» сведений. Преимущественно: по видам и разновидностям песка, его использованию, применению, происхождению, минералогическому составу, цвету, размерам твердых частиц, цвету, примесям, способам добычи, стоимости, цене песка и так далее. Что добавляет неопределенности, неудобств нормальным людям, желающим быстро найти точный и понятный ответ: сколько плотность песка в граммах на см3. Мы решили «исправить ситуацию», сведя данные по разным видам песка в одну общую таблицу. Заранее исключив «лишнюю» по нашему мнению, «попутную» информацию общего характера. А указав в таблице только точные данные, какая плотность песка.

Что такое плотность песка или его удельная масса (объемный вес, удельный вес – синонимы)? Плотность песка – это вес, помещающийся в единице объема, в качестве которой чаще всего рассматривается см3. Совершенно объективно затрудняет вопрос такая ситуация, что песок сам по себе имеет множество видов, различающихся по минералогическому составу, размеру фракции твердых частиц в песке, количеству содержащихся примесей. Примесями в песке могут быть глина, пыль, щебень, каменная крошка и камни более крупного размера. Естественно, что наличие примесей сразу скажется на том, какая плотность песка будет определяться лабораторными методами. Но больше всего, на плотность песка, будет влиять его влажность. Влажный песок более тяжелый, больше весит и сразу значительно увеличивает удельную массу в единице объема этого материала. Что связано с его стоимостью при покупке и продаже. Например, если вы хотите купить песок по весу, то его продажа должна быть привязана к так называемой нормальной влажности, определяемой ГОСТом. Иначе, купив мокрый или влажный песок, вы рискуете сильно «проиграть» на его общем количестве. В любом случае, для потребителя, гораздо лучше купить песок измеряемый в единицах объема, например в кубах (м3), чем в единицах веса (кг, тоннах). Влажность песка влияет на его плотность, но очень незначительно сказывается на объеме. Хотя и тут есть свои «тонкости». Более плотный влажный и мокрый песок, занимает несколько меньший объем, чем сухой. Иногда это нужно учитывать. На удельной массе песка содержащегося в выбранном объеме, то есть на плотности, в значительной степени скажется «способ укладки» его. Здесь, подразумевается то, что песок одного и того же вида может находиться: в состоянии естественного залегания, быть под воздействием взвешивающего влияния воды, являться искусственно уплотненным или просто насыпанным. В каждом случае мы имеет совершенно разные значения, сколько плотность песка этого вида. Естественно, что в одной таблице отразить все это разнообразие трудно. Некоторые данные приходится искать в специальной литературе.

Среди всех многочисленных вариантов плотности сухого песка, практический интерес для посетителей сайта, обычно представляет только одна – это насыпная плотность. Именно для нее мы и приводим значения удельного веса сухого песка в таблице. Полезно знать, что существует еще и другая плотность – это истинная плотность сухого песка. Как определить ее? Она определяется лабораторными методами или рассчитывается по формуле. Хотя, удобнее воспользоваться справочными данными в специальной таблице. Истинная плотность сухого песка дает нам другой удельный вес - теоретический, который всегда намного выше тех значений удельного веса сухого песка, что используются на практике и считаются технологическими характеристиками материала. С некоторыми оговорками, истинный удельный вес сухого песка можно считать плотностью твердых частиц (зерен) входящих в его состав. Кстати, при определении насыпной плотности, а значит - и технологического удельного веса сухого песка, некоторое значение играет и размер зерен. Эта характеристика материала называется зернистостью. В данном случае в этой таблице мы рассматриваем среднезернистый сухой песок. Крупнозернистый и мелкозернистый используются реже и их значения удельного веса могут несколько отличаться. Не только размер зерен, но минералогический состав этого сыпучего строительного материала может быть разным. В этой таблице приведена насыпная плотность материала состоящего преимущественно из кварцевых зерен. Количество и вес измеряются в килограммах (кг) и тоннах (т). Однако, не будем забывать и о других видах материала. На нашем сайте вы можете найти и более узкую информацию, редко встречающуюся в интернете.

В таблице указана плотность песка следующих видов: речной обычный, речной природный, речной уплотненный, речной с размером зерна 1.6 – 1.8, речной намывной, речной мытый крупнозернистый, строительный обычный, строительный рыхлый, строительный уплотненный, карьерный обычный, карьерный мелкозернистый, кварцевый природный, кварцевый сухой, кварцевый уплотненный, морской, гравелистый, пылеватый, пылеватый уплотненный, пылеватый водонасыщенный, природный, природный крупнозернистый, природный среднезернистый, для строительных работ нормальной влажности по ГОСТу, керамзитовый марки 500 – 1000, керамзитовый с размером твердых зерен 0.3, керамзитовый с размером твердых зерен 0.5, горный, шамотный, формовочный с нормальной влажностью по ГОСТу, перлитовый, перлитовый сухой, овражный, намывной, средней крупности, крупный, среднезернистый, мелкий, мытый, уплотненный, средней плотности, мокрый, мокрый уплотненный, влажный, водонасыщенный, обогащенный, шлаковый, пористый из шлаковых расплавов, вермикулитовый, вспученный, неорганический пористый, пемзовый, аглопоритовый, диатомитовый, туфовый, эоловый, грунт песок, песчано гравийная смесь, песчано гравийная смесь уплотненная, из боя обычного красного глиняного керамического кирпича, муллитовый, муллитокорундовый, корундовый, кордиеритовый, магнезитовый, периклазошпинельный, из доменных шлаков, из отвальных шлаков, из гранулированных шлаков, из шлаковой пемзы, из шлаков ферротитана, титаноглиноземистый, базальтовый, диабазовый, андезитовый, диоритовый, из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем и некоторых других видов.

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.

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

Понятие и значения

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

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

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

Факторы определения плотности

Насыпной вес песка зависит от нескольких факторов:

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

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

Расчет изменения объёма и массы

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

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

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

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