Tutto sulla densità della sabbia

La malta sabbia-cemento è un componente insostituibile durante i lavori di costruzione. La qualità della struttura dipende da quali componenti sono stati utilizzati in tale soluzione.

Mentre i parametri del cemento sono ben noti, la situazione con la sabbia non è così semplice. La sua densità svolge un ruolo importante nella produzione di malte cementizie, quindi è importante essere in grado di calcolarla correttamente.

Se parliamo di sabbia come materiale da costruzione, allora questa è una roccia frantumata particolarmente fine. La dimensione delle particelle può variare nell'intervallo 0,05-5 mm. Questo è il motivo per cui sorgono problemi durante il calcolo della densità.

In pratica, non è facile definire l'indicatore descritto. È quasi impossibile misurare gli spazi tra le particelle che giacciono separatamente.

Vale anche la pena considerare se viene utilizzata sabbia asciutta o bagnata, nonché il suo tipo. Se prendiamo come esempio un fiume, allora ha una struttura più densa, quindi la stessa parte non può andare nell'impasto cementizio di quella creata artificialmente.

Poiché ci sono difficoltà nel calcolare la densità del materiale descritto, è diventato necessario introdurre un concetto come densità apparente. È lei che è chiamata a determinare la massa per unità di volume.

In questo caso, stiamo parlando di tre indicatori:

• vero;
• massa;
• media.

Se c'è sabbia estremamente compressa, che non ha spazi tra le particelle, allora stiamo parlando della vera densità. La massa determina la dimensione in forma secca e pesata.

La densità media tiene conto non solo della quantità di umidità contenuta nel materiale, ma anche della struttura porosa delle particelle.

Il termine "densità" può essere usato per riferirsi al numero di particelle per unità di volume. Nella frase "densità di sabbia" questo significherà quanti granelli di sabbia per unità di volume. Quando si discute di questo problema, la massa o il peso dei granuli non ha nulla a che fare con il valore della densità. Granuli grandi e pesanti occuperebbero più spazio, e quindi ce ne sarebbero meno per unità di volume, quindi la sabbia avrebbe una densità inferiore rispetto a se si utilizzassero piccole particelle.

Puoi usare il termine densità per fare riferimento al numero di particelle per unità di area.

La densità apparente a secco della sabbia dipende da diversi fattori: umidità e compattazione, insieme alla dimensione delle particelle e all'angolarità.

La densità apparente e le condizioni cambiano costantemente con l'umidità. È lei il fattore più importante. Poiché il materiale viene spesso stoccato all'aperto, anche l'umidità cambia a seconda delle condizioni atmosferiche esterne.

Secondo lo standard, alla soluzione dovrebbe essere aggiunta sabbia secca, ma in pratica ciò non è sempre possibile, quindi il materiale ha parametri imperfetti... Proprio perché a causa dell'umidità cambia anche la densità, è necessario tenere conto del coefficiente di compattazione.

Ci sono altri fattori che influenzano il parametro in esame:

• il grado di compattazione;
• metodo minerario;
• l'origine del materiale;
• dimensione delle particelle;
• composizione minerale.

Allo stesso tempo, la sabbia creata artificialmente ha le migliori caratteristiche, poiché non contiene sporco e altre impurità.

Se la sabbia viene trasportata, durante il trasporto anche il suo indicatore potrebbe cambiare. Ciò accade perché il numero di vuoti diminuisce e il materiale stesso viene compattato.

Allo stesso tempo, più piccoli sono i granelli di sabbia, più grande è l'indicatore in esame. Ciò non sorprende, poiché in questo caso possono adattarsi più strettamente l'uno all'altro, rispettivamente, la quantità di aria tra le frazioni diminuisce.

Se parliamo del valore medio, allora è 1450-1550 chilogrammi per metro cubo.

È sbagliato trascurare un fattore come la composizione minerale. La sabbia può essere fatta non solo di quarzo, ma includere anche altri componenti, ad esempio mica, spatola. Sebbene esteriormente siano tutti simili, hanno pesi diversi e altre caratteristiche.

Nella sabbia è importante la dimensione delle particelle, non il materiale di cui sono fatte. Sebbene la maggior parte delle miscele contenga quarzo, la cui densità è di 2,65 g / cm3, o le conchiglie di animali marini, ce n'è una che contiene aragonite. La densità di quest'ultimo è di 2,9 g / cm3.

Il materiale meno comune è l'olivina con un indice di 3,2 g/cm3. Ricorda che questi valori di densità si riferiscono a minerali voluminosi, duri, compatti, non alla sabbia che ne deriva.

La compattazione significa che lo spazio tra i grani è ridotto. Consente di ridurre il volume totale della sabbia, ma questo ha scarso effetto sul peso, quindi la porosità diminuisce e la densità aumenta.

Anche l'angolosità o rotondità dei grani influisce sulla compattazione, con angoli generalmente più facili da compattare rispetto a quelli arrotondati. Le miscele di sabbia a base di conchiglie non sono costituite solo da un minerale più denso, ma anche da frammenti solitamente più angolari, quindi tale materiale sarà leggermente più denso del quarzo.

Anche la cementazione e la matrice cambiano densità e includono altri materiali come fango, argilla o precipitazioni chimiche che occupano lo spazio tra i grani, aumentando la massa ma con scarso effetto sul volume. Come la compattazione, questa riduce la porosità e aumenta la densità.

Allo stesso modo, la sabbia bagnata contiene acqua nei pori invece dell'aria, che aumenta anche la densità simile alla matrice e al cemento.

In definitiva, una tipica sabbia da spiaggia secca non consolidata ha un valore di 1,6 g/cm3, mentre impasti sabbiosi simili con vari gradi di compattazione, cementazione, matrice e quantità di acqua vanno da 1,5 g/cm3 a 1,8 g/cm3....

C'è un GOST, che indica i parametri di ogni tipo di sabbia, inclusa la classe 1. Va sotto il numero 8736-93. Il peso specifico del materiale su di esso dovrebbe essere di 15 chilogrammi per metro cubo.

Nella tabella, il materiale da costruzione è presentato in diverse forme:

• sciolto;
• speronato;
• bagnato.

Per ciascuno, il peso specifico sarà diverso. Nel primo caso, è 1440 kg per m3, nel secondo - 1680 kg per m3, e nel terzo - 1920.

Sotto un GOST separato c'è un materiale di stampaggio, il suo indicatore è 1710 kg per m3.

La sabbia di fiume è spesso usata, ma ha anche tre tipi:

• semplice;
• lavato;
• speronato.

Per loro, i parametri sono i seguenti: 1630 kg per m3, 1550 e 1590, rispettivamente.

Ci sono anche cava, burrone, montagna, mare e acqua satura. Hanno tutti il ​​loro indicatore. Quest'ultimo ha il massimo, è 3100 kg per m3.

La determinazione dell'indicatore richiesto può essere effettuata in vari modi.

Il fattore di conversione viene spesso utilizzato, ma il metodo in esame presenta uno svantaggio significativo: un errore del 5%.

Le misurazioni possono essere effettuate utilizzando un contenitore precalibrato. Ma l'applicazione di questo metodo non è sempre possibile. Avrai bisogno di un secchio con un volume di 10 litri con un'altezza di 10 centimetri. È completamente pieno di sabbia, ma non speronato. Pesare la nave.

Successivamente, usa la seguente formula:

P = (m2 - m1) / V, dove:

m1 è la massa del contenitore;

m2 è il peso totale del secchio di sabbia;

V è il volume del contenitore (ad esempio 10 l).

Il volume dei litri viene convertito in metri cubi e solo allora questo indicatore viene inserito nella formula.

A volte nelle fabbriche viene utilizzato il cosiddetto metodo dell'anello tagliente. Si riferisce a metodi di prova di laboratorio. La sua essenza risiede nella selezione dei campioni mediante uno speciale dispositivo di misurazione: un campionatore ad anello con una massa predeterminata. L'anello viene selezionato in base al tipo e alle condizioni del terreno. Il campione viene pesato insieme all'anello e quindi viene calcolata la massa del terreno. La sua densità, a sua volta, è definita come il rapporto tra la massa del suolo e il volume interno dell'anello.

Come determinare la vera densità della sabbia, vedi sotto.