Чему равна плотность твердых частиц песка: кг на м3, таблица истинной плотности и испытание, средняя плотность сухого и мокрого песка

технические характеристики, от которых зависит цена

Как рассчитать массу

Вопрос о том, сколько весит куб, важен при проведении предварительных вычислений расхода сырья и планировании закупок. Для вычисления массы куба песка применяется формула:

• где m — удельный вес, кг,
• V – объем, м3,
• p – плотность (насыпная), кг/ м3.

Для сырья 1м3 вес эквивалентен плотности материала. Информация о насыпной плотности указывается в технической характеристике материала, которая прилагается к товару. Средняя влажность составляет 6−7 %. Следует учитывать, что если песчаный материал мокрый, его вес возрастет до 20 %.

На массу 1 м3 песка существенно влияет качественный состав зерна. В зависимости от параметров влажности, плотности и крупности вес кубометра песчаной породы варьируется в пределах от 1.5 до 1,8 тонн в кубическом метре. Плотность чистого (мытого) песка изменяется в диапазоне от 1,3 до 1,4 тонн в 1 м3, а неочищенного с примесями (не более 5 %) и влаги – в пределах от 1,8 до 1,9 тонны в 1 м3.

• речной;
• морской;
• карьерный.

Самым популярным материалом при производстве строительных смесей является речной песок. К его преимуществам относятся невысокая цена и хорошее качество. На формирование цены влияет минералогический состав фракции, количество примесей. Более высокими качественными характеристиками обладает морской песок. Мелкие фракции стоят дороже в 3-4 раза по сравнению с речным аналогом. В связи с чем морское сырье редко используется.

Использование карьерного песчаного материала совершенно не годится для строительства зданий и сооружений, так это сырье содержит глинозем и множество примесей. Его применяют в основном для подсыпания в котлованы.

Сколько весит 1 куб ПГС, вес 1 м3 ПГС. Количество килограмм в 1 кубическом метре, количество тонн в 1 кубометре, кг в 1 м3. Объемная плотность ПГС и удельный вес.
Что мы хотим узнать сегодня узнать? Сколько весит 1 куб ПГС, вес 1 м3 ПГС?

Нет проблем, можно узнать количество килограмм или количество тонн сразу, масса (вес одного кубометра, вес одного куба, вес одного кубического метра, вес 1 м3) указаны в таблице 1. Если кому-то интересно, можно пробежать глазами небольшой текст ниже, прочесть некоторые пояснения. Как измеряется нужное нам количество вещества, материала, жидкости или газа? За исключением тех случаев, когда можно свести расчет нужного количества к подсчету товара, изделий, элементов в штуках (поштучный подсчет), нам проще всего определить нужное количество исходя из объема и веса (массы). В бытовом отношении самой привычной единицей измерения объема для нас является 1 литр. Однако, количество литров, пригодное для бытовых расчетов, не всегда применимый способ определения объема для хозяйственной деятельности. Кроме того, литры в нашей стране так и не стали общепринятой «производственной» и торговой единицей измерения объема. Один кубический метр или в сокращенном варианте — один куб, оказался достаточно удобной и популярной для практического использования единицей объема. Практически все вещества, жидкости, материалы и даже газы мы привыкли измерять в кубометрах. Это действительно удобно. Ведь их стоимость, цены, расценки, нормы расхода, тарифы, договора на поставку почти всегда привязаны к кубическим метрам (кубам), гораздо реже к литрам. Не менее важным для практической деятельности оказывается знание не только объема, но и веса (массы) вещества занимающего этот объем: в данном случае речь идет о том сколько весит 1 куб (1 кубометр, 1 метр кубический, 1 м3). Знание массы и объема, дают нам довольно полное представление о количестве. Посетители сайта, спрашивая сколько весит 1 куб, часто указывают конкретные единицы массы, в которых им хотелось бы узнать ответ на вопрос. Как мы заметили, чаще всего хотят узнать вес 1 куба (1 кубометра, 1 кубического метра, 1 м3) в килограммах (кг) или в тоннах (тн). По сути, нужны кг/м3 или тн/м3. Это тесно связанные единицы определяющие количество. В принципе возможен довольно простой самостоятельный пересчет веса (массы) из тонн в килограммы и обратно: из килограммов в тонны. Однако, как показала практика, для большинства посетителей сайта более удобным вариантом было бы
сразу узнать сколько килограмм весит 1 куб (1 м3) ПГС или сколько тонн весит 1 куб (1 м3) ПГС
, без пересчета килограмм в тонны или обратно — количества тонн в килограммы на один метр кубический (один кубометр, один куб, один м3). Поэтому, в таблице 1 мы указали сколько весит 1 куб (1 кубометр, 1 метр кубический) в килограммах (кг) и в тоннах (тн). Выбирайте тот столбик таблицы, который вам нужен самостоятельно. Кстати, когда мы спрашиваем сколько весит 1 куб (1 м3), мы подразумеваем количество килограмм или количество тонн. Однако, с физической точки зрения нас интересует плотность или удельный вес. Масса единицы объема или количество вещества помещающегося в единице объема — это объемная плотность или удельный вес. В данном случае объемная плотность и удельный вес ПГС. Плотность и удельный вес в физике принято измерять не в кг/м3 или в тн/м3, а в граммах на кубический сантиметр: гр/см3. Поэтому в таблице 1 удельный вес и плотность (синонимы) указаны в граммах на кубический сантиметр (гр/см3)

Песчано-гравийная смесь отличается зернистой структурой и прочностью. Благодаря этим качествам данный материал широко используется в строительстве различных объектов и дорог.

Характеристики материала в подробностях

Вместительность одной тонны зависит от ряда особенностей, одной из главных является отношение массы тела к занимаемому им объему. Уровень определяется наличием воздушных прослоек. К примеру, насыпная плотность выражается соотношением удельного веса и занимаемого материалом объема. Причем учитываются не только твердые частицы, но еще поры, пустоты. Истинная плотность — это максимальный показатель соотношения удельного веса и объема с вычетом пустот, пор.

Важно! Показатель плотности речного песка — 1,3, карьерного — 1,4 т/м3.

Сколько килограмм в кубе песка зависит и от крупности его фракций. Чтобы это понять он просеивается через сито (специальное). Если сделать все правильно, можно оценить «концентрацию» частиц гравия, имеющих конкретные размеры. Мелкой считается «сыпучка» 1,5-2 миллиметра, средней 2-2,5, крупной больше 2,5 мм. С учетом этого показателя песок можно делить на классы. От этого зависит стоимость песка в Московской области.

Какой бывает песчано-гравийная смесь

Различают природную песчано-гравийную смесь (ПГС) и обогащенную (ОПГС). Последняя может содержать разное количество гравия, в зависимости от области применения. Также важно место добычи. Горно-овражная ПГС отличается остроугольной формой частиц и наличием примесей, а потому не подходит для бетона. В отличие от морской, которая практически не содержит глины и пыли. Однородная структура и чистота данного материала делают его незаменимым в качестве бетонного наполнителя. Озерно-речная ПГС также обладает однородным составом, но может содержать глинистые частицы, ил, грунт и органические элементы.

Природная ПГС – это полезное ископаемое. Согласно ГОСТ 23735-79 содержание гравия в ней должно быть не менее 10 %, но не более 95 %.

ОПГС создается искусственно на основе природной. Количество гравийных элементов здесь может быть 15-25 %, 25-35 %, 35-50 %, 50-65 % и 65-75 %.

Чтобы определить тип песчано-гравийной смеси и присвоить классификацию, материал проходит ряд испытаний и анализов, в процессе которых измеряется количество примесей и зерен слабых пород, размеры песка и гравия, проводится проверка на прочность и морозостойкость.

Применение

– это недорогой строительный материал, не требующий каких-то особенных условий транспортировки и хранения, экологичный и простой в использовании.

Это комплексный ингредиент бетона наравне с водой и цементом. Плотность ПГС

важна при изготовлении бетонной смеси, чтобы точно соблюсти пропорции и получить конечный материал определенной марки. Когда речь идет о больших объемах бетона, всегда стоит предварительно проверять плотность (это не занимает много времени и не является сложным процессом) и делать на неё поправку.

Другое применение ПГС – автодорожное автостроительство и выравнивание больших площадок. Данный материал превосходно держит форму своего слоя и обладает дренажными функциями: вода не скапливается на его поверхности, а легко проходит насквозь. Из песчано-гравийных смесей делают подложки асфальтовых дорог и фундаментов домов.

Технические параметры ПГС и ОПГ

Зависит от технических характеристик материала. При покупке необходимо обратить внимание на следующие параметры:

1. Форма и размеры гравийного зерна. В ПГС может встречаться гравий различных фракций (от 10 до 70 мм). В ОПГС эти показатели четко регламентированы и составляют либо 10, либо 20, либо 40, либо 70 мм.
2. Соотношение песка и гравия. От этого зависит прочность будущей конструкции и сфера применения. Чем больше гравия – тем прочнее.
3. Характеристики гравия: состав, прочность, процент слабых зерен, морозостойкость.
4. Показатели песка: модуль крупности, зерновой и минералогический состав.
5. Количество примесей в песке и гравии также влияет на прочность и долговечность. Чем чище материал – тем лучше.
6. Показатели прочности и морозостойкости составных частей смеси.

Как правило, вся эта информация предоставляется поставщиком.

Разновидности строительного песка

Немаловажной характеристикой является разновидность сыпучей смеси, этим определяется, во сколько кг оценивается 1 куб песка. Это же касается условий хранения, а именно температуры и уровня влажности. Стандартным считается вес строительного сыпучего материала 1550-1700 кг/м3 (в ведре 18,5-20,4 кг). Если брать сухие крупинки кварца, то его удельный вес равен 1440 кг/м3, чтобы узнать актуальный показатель для 10 кубов, нужно 1440*10. В утрамбованном состоянии тонна весит 1680 кг, а в мокром 1920 кг.

Для получения точных данных нелишним будет использовать специальную таблицу, в которой указываются данные для отличных друг от друга типов.

Сертификат на песчано-гравийную смесь

Сертификат соответствия представляет собой документ, который подтверждает качество материала по параметрам ГОСТ. Сертификация осуществляется после проведения лабораторных испытаний согласно государственным стандартам. Поскольку получение сертификата – это добровольное решение, наличие такого документа свидетельствует о добросовестности производителя.

Максимальная величина гравия ПГС может быть не больше 70 мм. В ОПГС эта величина составляет 10, 20, 40 и 70 мм. Фракция песка используется средняя и крупная.

Краткое содержание

В этом разделе нашего строительного сайта мы расскажем о том, сколько тонн в кубическом метре

содержит каждый из предлагаемых видов стройсредств.

Но прежде отметим, что приводим приблизительные цифры. В ряде случаев вес материала зависит от фракции, вида, влажности и других природных факторов.

Сколько тонн в кубе —

Говоря о ПГС, можно отметить, что его вес равен насыпной плотности. Также строители приравнивают плотность ПГС и песка, содержащегося в песчано-гравийной смеси.

Важно знать, что если в ПГС содержится керамзит, то плотность будет на 10-15% меньше, чем обычно. В среднем, на вопрос, сколько тонн в кубе

этого материала можно ответить, что не более 1,55 т/м3.

Добавим также, что его плотность не отличается сильно от веса ОПГС. Поэтому указанный вес справедлив и для него.

Сколько тонн в кубе —

Говоря о песке, здесь важно отметить, что плотность этой породы в свою очередь зависит от размера зерна, от влажности (как и у других материалов) и посторонних примесей, таких как глина, например.

Также на его вес влияют минералы, содержащиеся в песке. Его средняя плотность составляет 1,3-1,8 т/м3.

Согласно ГОСТу (ГОСТ 8736-77), строительный вид этой породы содержит 1600 кг в каждом кубическом метре.

Сколько тонн в кубе —

Относится к легкому типу, но его вес также варьирует в зависимости от размера зерна – то есть от фракции. Стоит отметить, что чем меньше размер, тем тяжелее будет масса и наоборот, чем крупнее зерно, тем оно легче. Также от фракции зависит и марка стройсредства.

Она назначается этому материалу, когда он находится в сухом состоянии. К примеру, марка 400 говорит о том, что в кубическом метре керамзита содержится 400 кг. Определяющим фактором в весе этого материала является качество технологий производителя. Итак, для среднего размера – 10-20 мм вес составляет 300 – 500 кг на кубический метр.

Сколько тонн в кубе —

Вы уже, наверное, узнали в других разделах нашего сайта о том, что щебень бывает разным по происхождению. Все объединяет то, что его вес зависит от фракции и влажности.

В среднем цифры колеблются в пределах 2- 2,5 тонны в каждом кубическом метре. Но такие измерения берутся в разных условиях влажности. Мы сообщаем, сколько тонн в кубе

материала в условиях минимальной влажности, чтобы быть более точными.

Щебень гранитный содержит 1,37 тонн в м3. Как правило, это такие фракции как 5-20, 20-40 и 40-70. Щебень гравийный содержит 1,3 тонны в м3 (5 -20). Щебень из известняка обладает таким же весом – 1,3 тонны в м3 (2-40).

Почему так важно знать количественные характеристики материала

Если вы являетесь владельцем частного дома, наверняка сталкивались с необходимостью вычислить объемный вес сыпучих материалов. Особенно важен вопрос, сколько стоит куб сыпучей смеси с доставкой, для тех, кто планирует самостоятельное строительство, нуждается в объемных закупках сырья. Сколько кг в кубе песка является ориентиром для определения пропорций бетонной смеси. Большое значение имеет получение точных данных, чтобы не нарушить технологию строительства. В противном случае можно столкнуться с рядом трудностей, например:

• рецептура приготовления смеси из строительных материалов будет нарушена;
• готовый раствор будет не такой консистенции, как этого требует технология, из-за чего он утратит свои адгезивные качества;
• бетон получится плохим, увеличится длительность его застывания.

Владея информацией о том, сколько кубов в тонне песка, а также какой вес материала, вы сможете быть уверены в прочности бетона. Он ни при каких обстоятельствах не разрушится до истечения срока эксплуатации.

Интересно! Описываемый показатель в строительстве называется удельным весом. Эта мера колеблется в пределах 1500-2800 кг/м3.

К факторам, влияющим на значение, сколько весит 1 куб песка, относятся:

• составляющие однородных по химическому составу природных тел;
• строение, габариты фракций;
• влажностные показатели воздуха;
• % уплотнения, наличие/отсутствие дополнительных элементов.

Сколько весит куб щебня. Таблица.

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 м3 щебня 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:

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

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

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 1м3 щебня 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.

betonopedia.ru

Насыпная плотность сыпучих строительных материалов

Насыпная плотность – это отношение веса рыхлого материала к его объему, полученному при свободной засыпке в емкость. Она состоит из плотности твердого вещества, воды и воздуха, которые заполняют поры и промежутки между отдельными частицами. Измеряется в кг/м³, г/см³, т/м³.

Практически каждый из вас, кто занимался строительством или ремонтом, сталкивался с необходимостью приобретения сыпучих строительных материалов и грунтов.

В следствии чего возникали вопросы:

• Как правильно рассчитать необходимое количество материала для производства тех или иных работ
• Как проверять привезённый материал по количеству и качеству
• Что такое «Насыпная плотность»
• Что такое «Коэффициент уплотнения»

Таблицы со сравнительными характеристиками насыпной плотности различных материалов:

• Насыпная плотность асфальта (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность глины (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность грунта (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность керамзита (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность отсева (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность пгс
• Насыпная плотность песка (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность скального грунта (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность угля (сравнительные характеристики)
• Насыпная плотность щебня (сравнительные характеристики)

Для расчёта насыпной плотности рекомендуем наш КАЛЬКУЛЯТОР

Что такое насыпная плотность и какие факторы влияют на этот показатель

Насыпная плотность – изменчивая величина. При определенных условиях материал одного и того же веса может занимать разный объем. Также при одинаковом объеме масса может изменяться.

Больше всего на показатель влияют такие факторы:

• Размеры и форма зерен
• Пористость материала
• Влажность
• Уплотнение при транспортировке и складировании
• Плотность твердого вещества

В продолжении раздела вы найдете более детальную информацию о влиянии всех этих факторов.

Размер и форма зерен

Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в куче. Поэтому самую высокую насыпную плотность имеют такие материалы как песок, отсев и дресва. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Например, мелкий отсев (фракции 0-5) может иметь насыпную плотность до 1910 кг/м³, в то время как крупный щебень (фракции 40-70) имеет показатель не более 1170 кг/м³. Это значит, что в одну и ту же емкость поместится больше мелкого материала, чем крупного.

Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы. Например, насыпная плотность кубовидного щебня всегда будет высокой. Если в нем много лещадных зерен (плоских или игловидных), показатель сразу снизится.

Пористость

Пористость характерна для всех сыпучих материалов. Она измеряется объемом промежутков между твердыми частицами. Поры бывают открытыми и закрытыми. Количество открытых может резко уменьшатся при уплотнении (особенно при низкой влажности материала). Закрытые поры находятся внутри твердых частиц; они заполнены воздухом или влагой. Наличие таких пор уменьшает плотность и мало влияет на ее изменение при трамбовке. Например, большое количество закрытых пор в керамзите, поэтому его насыпная плотность всегда низкая.

Влажность

Влажность – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются при вычислении насыпной плотности. Поэтому в дождливую погоду или после хранения материала под снегом его плотность увеличивается.

Перевозка и хранение

Транспортировка и хранение на складе вызывают уплотнение материала. Не удивляйтесь, если вы закажете 10 кубов, а вам привезут только 9,5. Вибрация вызывает смещение частиц по отношению друг к другу, уменьшает пористость, взывает усадку. То же происходит при хранении на складе – материал уплотняется за счет давления собственного веса. Вычислить, на сколько уменьшится объем, можно с помощью коэффициента уплотнения.

Если вы засыпаете яму щебнем, отсевом или песком, со временем его объем также уменьшится. Поэтому закупать нужно всегда чуть больший объем материала и вычислять его будущую усадку с помощью коэффициента.
Данный показатель применим не для всех материалах. Обычно он указывается в ГОСТе.

Ниже приведены ссылки, пройдя по которым, вы найдете коэффициенты для следующих материалов:

• Керамзит
• ПГС
• Песок
• Почвосмесь
• ПЩС
• Щебень

Плотность твердого вещества

Плотность твердого вещества – самый стабильный показатель. Он зависит исключительно от физических и химических свойств материала и не изменяется при перевозке, складировании, повышении влажности.

Как определить насыпную плотность

Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых условиях, другие доступны только в специализированных лабораториях.

Весовой метод

Это самый простой способ определения показателя. Для его проведения необходимо иметь воронку, цилиндр определенного объема и весы. Материал засыпают в воронку, из которой он поступает в цилиндр. Когда емкость полностью заполнится, специальной пластиной выравнивают верхний слой. Затем пробу взвешивают и вычисляют соотношение массы к объему.

Весовым методом можно определить насыпную плотность и в полевых условиях. Достаточно иметь емкость известного объема (например, ведро) и бытовые весы. В ведро насыпаем материал и взвешиваем. Получаем вес. Далее вычисляем насыпную плотность.

Например, ведро 10 литров имеет объем 0,01 м³. Гранитный щебень, помещенный в это ведро, весит 18 кг. Это значит, что насыпная плотность будет равна 1800 кг/м³. Понятно, что результат будет лишь приблизительным, так как в лабораторных условиях точно взвешивают массу емкости и массу пробы, пробу насыпают с определенной высоты и так далее. Но если под рукой нет оборудования и специалистов, то можно определить примерную насыпную плотность таким вот образом.

Метод режущих колец

Насыпную плотность грунта вычисляют с помощью режущих колец с известным объемом. В качестве вспомогательных инструментов служат нож и две металлические пластины.

Последовательность методики следующая:

• Взвешивают кольцо и пластины
• Выравнивают ножом поверхность грунта
• Смазывают внутреннюю поверхность кольца техническим маслом
• Опускают кольцо в грунт, пока он полностью не заполнит внутреннее пространство
• Выравнивают ножом верхний край
• Срезают грунт снизу кольца конусом
• Аккуратно на ноже переносят кольцо на пластину и устанавливают вверх конусом
• Срезают верхний слой земли на уровне кольца
• Взвешивают пробу и отнимают от ее массы данные кольца и пластин
• Разделяют вес грунта на объем кольца и получают насыпную плотность

Лабораторные методы

В научных лабораториях применяют косвенные методы определения насыпной плотности по затуханию рентгеновских, радиоактивных или ультразвуковых лучей. При прохождении через разные материалы они частично поглощаются. С помощью специальных приборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.

По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:

• Легкие (меньше 600 кг/м³)
• Средние (600-1100 кг/м³)
• Тяжелые (1100-2000 кг/м³)
• Сверхтяжелые (больше 2000 кг/м³)

Для чего определяют насыпную плотность

Знать насыпную плотность важно в таких ситуациях:

• Вам известен объем ямы или канавы, которую нужно засыпать, а вы хотите узнать вес материала, который для этой цели необходимо купить
• В продаже есть материал в килограммах, а вам нужно знать его объем
• Вы хотите правильно рассчитать количество единиц транспорта, необходимых для перевозки купленного материала

Показатель учитывается при расчете веса и объема материалов в нашем калькуляторе. Для вашего удобства мы привели конкретные цифры в таблице Насыпная плотность нерудных материалов.

Плотность горных пород и грунтов

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Эд Витц, Джон В. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан
• Цифровая библиотека химического образования (ChemEd DL)

Термины тяжелый и легкий обычно используются двумя разными способами. Мы имеем в виду вес, когда говорим, что взрослый тяжелее ребенка. С другой стороны, когда мы говорим, что скала тяжелее почвы, имеется в виду нечто иное. Небольшой камень, очевидно, будет весить меньше, чем комната с землей, но камень тяжелее в том смысле, что камень данного размера весит больше, чем образец почвы того же размера. То, что мы на самом деле сравниваем, это массы на единицу объема , то есть плотность . Чтобы определить эти плотности, мы могли бы взвесить кубический сантиметр каждого образца. Если бы образец породы весил 2,71 г, а грунт 1,20 г, мы могли бы описать плотность камня как 2,71 г см ^-3 , а плотность почвы как 1,20 г см ^-3 . Несмотря на то, что песок состоит из обломков горных пород, его плотность меньше, потому что пористость песка снижает его объемную плотность (как показано ниже). (Обратите внимание, что отрицательный показатель степени в кубических сантиметрах указывает на обратную величину. Таким образом, 1 см ^–3 = 1/см ³ , а единицы измерения плотности можно записать как г/см ³ или г см ^–3 . В каждом случае единицы читаются как граммы на кубический сантиметр, на , обозначающие деление.) Мы часто сокращаем «см ³ » как «см», и 1 см ³ точно = 1 мл, по определению.

Таблица \(\PageIndex{1}\): Плотность почв и горных пород

Тип почвы	Плотность/г/см 3
песок	1,52
супесь	1,44
суглинок	1,36
илистый суглинок	1,28
глинистый суглинок	1,28
глина	1,20
амфиболит	2,79–3,14
доломит	2,72–2,84
гнейс	2,59–2,84
известняк	1,55–2,75
мрамор	2,67–2,75
сланец	2,73–3,19
сланец	2,06–2,67
сланец	2,72–2,84
пирит	5,0
золото	19,3
Плотность многих других материалов легко найти.

Таблицы плотности почвы и горных пород показывают, что плотность классических осадочных пород варьируется, поскольку она увеличивается (под давлением вскрыши) по мере постепенного погребения пород. Процесс, называемый цементацией, при котором растворенные минералы заполняют пустоты, также уменьшает пористость и увеличивает плотность.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Частицы показаны черным цветом, пустоты — синим ^[1]

Объемная плотность дана как для осадочных пород, так и для почв, поскольку осадочные породы обычно имеют переменную пористость. Объемная плотность включает как зерна, так и междоузлия. Плотность зерен — это фактическая плотность частиц, которые могут быть минералами. Насыпная плотность меньше, чем плотность зерен составляющего минерала (или минеральной ассоциации), в зависимости от пористости. Например, песчаник (характерно кварцевый) имеет типичную насыпную плотность в сухом состоянии 2,0–2,6 г/см 9 . 0040 3 , с пористостью, которая может варьироваться от низкой до более чем 30 процентов. Плотность самого кварца составляет 2,65 г/см ³ . Если бы пористость была равна нулю, объемная плотность равнялась бы плотности зерна.

Насыпная плотность образца почвы определяется путем взвешивания известного объема почвы, которая обычно высушивается путем нагревания. Среднюю плотность зерен почвы можно определить, насыпав взвешенный образец почвы в мерный цилиндр, содержащий достаточное количество воды, чтобы покрыть почву, и отметив увеличение объема воды. Это объем зерна ^[2] . Легко рассчитать пористость по объемной плотности и плотности зерен ^[3] .

Обычно нет необходимости точно взвешивать 1 см ³ материала, чтобы определить его плотность. Насыпная плотность – это мера массы почвы на единицу объема (г/куб.см), ^[4] , обычно дается в сухом виде (110°C) (рис. 1). Мы просто измеряем массу и объем и делим объем на массу:

\[\text{Плотность} = \dfrac{\text{масса}} {\text{объем}}\]

или

\[\rho = \dfrac{\text{m}} {\text{V}}\]

где ρ = плотность m = масса V = объем

Пример \(\PageIndex{1}\): Расчет плотности

Рассчитайте плотность (а) куска породы массой 37,42 г, который при погружении увеличивает уровень воды в градуированном цилиндре на 13,9 мл; (b) образец керна породы, представляющий собой цилиндр массой 25,07 г, радиусом 0,750 м и высотой 5,25 см.

Раствор

93}\]

Обратите внимание, что в отличие от массы или объема плотность вещества не зависит от размера образца. Таким образом, плотность — это свойство, по которому одно вещество можно отличить от другого. Образец породы в примере может быть обрезан до любого желаемого объема или отрегулирован до любой массы, которую мы выберем, но его плотность всегда будет 2,70 г/см ³ при 20°C.

Таблицы и графики предназначены для предоставления максимума информации при минимальном объеме. Когда речь идет о физической величине (число × единицы), расточительно повторять одни и те же единицы. Поэтому принято использовать чистые числа в таблице или вдоль осей графика. Чистое число можно получить из количества, если разделить на соответствующие единицы. Например, при делении на единицы грамм на кубический сантиметр плотность алюминия становится чистым числом 2,70:9.{-3}} = 2,70\]

Поэтому столбец в таблице или ось графика удобно обозначать в следующем виде:

\[\dfrac{\text{Количество}}{\text{единиц}}\]

Указывает единицы, которые необходимо разделить на количество, чтобы получить чистое число в таблице или на оси. Это было сделано во второй колонке Таблиц плотности почвы и горных пород.

Преобразование плотностей

В нашем исследовании плотности обратите внимание, что химики могут выражать плотности по-разному в зависимости от предмета. Плотность чистых веществ может быть выражена в кг/м ³ в некоторых журналах, настаивающих на строгом соблюдении единиц СИ; плотность почвы может быть выражена в фунтах/футах ³ в некоторых сельскохозяйственных или геологических таблицах; плотность клетки может быть выражена в мг/мкл; и другие единицы являются общеупотребительными. Плотность легко преобразовать из одного набора единиц в другой, умножив исходное количество на один или несколько единиц единиц :

Пример \(\PageIndex{2}\): Преобразование плотности

Преобразование плотности воды, 1 г/см 93}\)

Примечание

Важно отметить, что мы использовали коэффициенты преобразования для преобразования из одной единицы в другую единицу одного и того же параметра.

Из ChemPRIME: 1.8: Плотность

Ссылки

1. ↑ http://en.Wikipedia.org/wiki/Porosity
2. ↑ web.ead.anl.gov/resrad/datacoll/soildens.htm
3. ↑ www.geology.iupui.edu/research…ocedures/bulk/
4. ↑ www.geology.iupui.edu/research…bulk/Index.htm

Авторы и ссылки

• Эд Витц (Университет Кутцтауна), Джон У. Мур (UW-Мэдисон), Джастин Шорб (Колледж Хоуп), Ксавье Прат-Ресина (Университет Миннесоты в Рочестере), Тим Вендорф и Адам Хан .

Эта страница под названием «Плотность горных пород и почв» используется в соответствии с незаявленной лицензией, ее авторами, ремиксами и/или кураторами являются Эд Витц, Джон У. Мур, Джастин Шорб, Ксавьер Прат-Ресина, Тим Вендорф и Адам Хан. .

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ХимПРАЙМ

2. Теги

   1. Образец

Физические свойства твердых частиц нефти и газа

Преобразование между фактическим объемом твердых частиц песка, эффективным объемом и весом (в диспергированной пульпе) требует как кажущейся плотности песка, так и объемной доли твердых частиц. Объемная доля, также называемая плотностью упаковки, представляет собой часть общего объема, занимаемую твердыми частицами.

Осажденные твердые частицы в баке, сепараторе или накопителе не занимают 100% содержащегося объема. Пористое пространство между частицами содержит жидкость или газ, поэтому при преобразовании плотности необходимо учитывать этот «другой» объем. Обратной величиной объемной доли является объемная доля или эффективная пористость.

Плотность упаковки может указываться в виде дробного значения (0-1) или процентного значения (0-100). Значение 1 или 100 означает, что пустого пространства нет и весь объем заполнен твердыми телами. Анализ добытых в нашей лаборатории образцов песка, полученного с нефтяных и газовых месторождений по всему миру, показывает, что этот материал имеет объемную долю в диапазоне 0,52-0,67. Среднее значение равно 0,62 , это значение по умолчанию, которое мы используем в наших расчетах, когда образец отсутствует. Это значение зависит от гранулометрического состава и формы частиц.

Анализ объемной доли можно выполнить в полевых условиях или в лаборатории с помощью простого измерения.

• Используйте стеклянный или пластиковый градуированный цилиндр (хорошего размера – 100 мл).
• Добавить сухой материал для выравнивания объема. Может быть 100 мл, если твердые вещества инертны или будут сжиматься, или может быть 75 мл, если твердые вещества будут расширяться.
• Добавить/измерить количество воды до уровня твердых частиц. Дайте время твердым веществам прореагировать с водой – либо сжаться, либо расшириться. Также следите за тем, чтобы пузырьки воздуха не попали в пустое пространство.
• Зафиксировать конечный уровень твердых частиц. Это может измениться при добавлении воды.
• Объем добавленной воды представляет собой прямое количество пустот.
• На фотографии ниже показана эта установка с использованием пластикового градуированного цилиндра на 100 мл и бюретки для добавления воды.

Расчеты

Пример 1:

Скважина дает 100 кг песка в сутки, который отделяется устьевым пескоотделителем с 183-литровым накопителем. Как быстро наполнится аккумулятор?

• Допущения: Кажущаяся плотность песка составляет 2650 кг/м³ (среднее значение для кремнезема-кварца) и объемная доля твердых веществ составляет 0,62 (среднее значение указано ранее).
• 100 кг/сутки песка превращаются в 0,0377 м³/сутки = 37,7 литра. Это реальный объем песка.
• Песок не уплотняется при 100% плотности; таким образом, полезный объем равен 37,7/0,62 = 60,9 литров
• Аккумулятор наполнится через 3,0 дня

Пример 2:

Сепаратор безнапорной воды диаметром 3 м и длиной 10 м (цилиндрическое сечение – вход в водослив) осаждал твердые частицы на глубине 0,5 м. Какова масса этих твердых тел?

• Допущения: Игнорирование выпуклого конца сепаратора и использование только цилиндрической секции. Кажущаяся плотность твердых веществ составляет 2780 кг/м³, а объемная доля – 0,58 (использование различных значений только для целей расчета).
• Эффективный объем твердых частиц в сепараторе (с использованием формулы горизонтального цилиндрического сегмента из Wolfram ) = 7,744 м³
• Фактический объем твердых частиц = (7,744)(0,58) = 4,492 м³
• Масса твердых веществ = (4,492)(2780) = 12486 кг

Плотность упаковки — это простое число, которое оказывает большое влияние на расчеты, связанные с твердыми частицами.