Главное меню

Насыпная плотность щебня


Насыпная плотность щебня по фракциям

Для проведения взаиморасчетов, определения объема отгруженного щебня, необходима его плотность. Однако этот показатель очень зависит от фракции и условий хранения, поэтому расчет производится по насыпной плотности — отношению веса и объема измельченной, но неуплотненной горной породы. Величина насыпной плотности щебня характеризует вес 1 м³ щебня конкретной фракции со всеми примесями и пустотами. На эту характеристику влияет вид и происхождение горной породы и фракция щебня. С учетом его насыпной плотности вычисляются фактические объемы отгрузки, а также расход щебня, необходимого для изготовления бетонной смеси заказанного класса прочности.

Метод определения насыпной плотности

Определение насыпной плотности щебня не требует особо сложного лабораторного оборудования. Для этого в любую емкость, объемом не менее 1 м³, с высоты 1 м насыпается щебень, плотность которого определяется. После заполнения емкости, убирается горка щебня сверху. Далее взвешивается заполненная емкость, пустая емкость и ее объем. Вычисляется вес щебня в емкости в кг и путем деления веса на объем в м³ определяется искомый показатель — насыпная плотность щебня в кг/м³. Насыпная плотность прочного щебня мелкой фракции будет выше, чем у крупнозернистого и малопрочного. С определенным допуском насыпная плотность принимается по таблице:

Вид щебня

Фракция, мм

Насыпная плотность, кг/м³

Гранитный

3-0

1360

5-10

1320

5-20

1340

10-15

1390

20-40

1350

40-70

1370

70-250

1460

Известняковый

10-20

1250

20-40

1280

40-70

1330

Гравийный

0-5 (ПГС)

1600

5-20 (из валунов)

1430

20-40 (гравий)

1550

40-100 (булыжник)

1650

100-150 (камень булыжный)

1730

более 160 (валун)

1730

Для чего нужна насыпная плотность щебня

На основании величины насыпной плотности щебня определенной фракции выполняются расчеты:

Компания «А-Гранит» из Екатеринбурга поставляет со своих карьеров строительным, дорожно-строительным компаниям, предприятиям стройиндустрии щебень любой фракции. Цены, условия поставки щебня и других нерудных материалов — на сайте компании и в ее офисе.

Другие статьи по теме:

Что такое плотность щебня, как ее узнать и рассчитать? Какие виды бывают?

Дата публикации: 15.09.2019

Читать

На какие группы и типы делится щебень? Как он классифицируется? Чем отличаются фракции? Ответы на все эти вопросы - в нашей статье.

Дата публикации: 27.12.2018

Читать

Как определить лещадность? Что это такое? На что влияет?

Дата публикации: 24.06.2019

Читать

гранитный, известняковый, гравийный, шлаковый, керамзитовый, вторичный

Щебень представляет собой сыпучий неорганический строительный материал, получаемый методом дробления натурального камня или же твердых отходов строительных материалов. Щебень из камня принято называть первичным. Для его производства используется галька, валуны, пемза, гранит и другие природные камни. Щебень, получаемый из строительных отходов, называют вторичным. Для его получения перерабатывают методом дробления куски бетона, асфальта или кирпича.

Измельченный первичный щебень получают методом грохочения горных пород, добытых в карьерах. Вторичный щебень получают с помощью механических дробилок, в приемный бункер которых загружают куски бетона, асфальта или колотый кирпич.

Оба вида щебня обладают очень полезным для строительства свойством. Они великолепно закрепляются на поверхностях, покрытых цементным раствором. Это их свойство активно используется в строительстве и в том числе автомобильных и железных дорог.

Качество щебня

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

Плотность

Самым главным параметром определения качества щебня является плотность. Именно плотность определяет прочность будущего дорожного покрытия или строительной конструкции. Плотность щебня определяется отношением массы к объему. Принято измерять ее в тоннах или килограммах на один кубический метр. Для более точной оценки плотности ее измеряют в двух вариантах. Первый это общая (насыпная) плотность, которая учитывает воздушное пространство между кусками сухого щебня. Второй вариант - это истинная плотность, которую измеряют без учета пустого пространства в мерной емкости. Для этого щебень в лаборатории дополнительно измельчают до полной ликвидации пористости массы. Такой анализ делается для получения наиболее точного результата для проведения ответственных инженерных расчетов. На практике же параметр насыпная плотность используется гораздо чаще. Именно эта единица измерения применяется при производстве щебеночно-цементных смесей.

Плотность щебня может быть измерена разными способами. Чаще всего это делается с использованием мерных емкостей или же таблиц. В качестве мерной емкости используют цилиндрический сосуд емкостью от пяти до пятидесяти литров. Его заполняют щебнем с горкой. Затем горку снимают так, чтобы ни одна крошка не возвышалась над кромкой сосуда. После этого сосуд со щебнем взвешивают и от полученного результата отнимают вес пустого сосуда. Чистый вес щебня разделяют на объем сосуда и получают реальный показатель плотности данной партии щебня.

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

Измерение плотности щебня делается в соответствии с требованиями ГОСТа. Допускается использовать сосуды строго определенной формы и размеров. Для измерения плотности щебня разной фракции используются только соответствующие измерительные емкости. При засыпке щебня в сосуд запрещается утрамбовывать материал, в противном случае измерение не будет соответствовать действительной плотности данной партии щебня. Общая плотность щебня всегда выше насыпной, и это вполне понятно. И тот и другой результат измерений указывается в сопроводительных документах. Аналогичным способом измеряют плотность любых сыпучих строительных материалов.

Допускается измерять плотность щебня и с использованием специальных таблиц. При этом погрешность измерения будет составлять порядка одного процента. То есть такая погрешность не является критичной при проектировании дорожного покрытия или строительных конструкций. В таблицах приведены результаты измерений плотности различных видов щебня, ранее полученные лабораторным путем. Используя коэффициент перевода и данные таблицы легко определить плотность конкретной партии щебня.

Для строителей важным показателем является именно насыпная плотность щебня. Именно от ее величины будет зависеть прочность строения или дорожного полотна. Кроме того, показатель насыпной плотности позволяет учесть плотность той субстанции, которой будут заполнены пустоты между кусочками щебня. Плотность субстанции в любом случае будет ниже плотности щебня, даже если это будет сухой песок. Таким образом, инженеры могут рассчитывать реальную прочность строительных или дорожных элементов. Кроме того, знание реальной величины насыпной плотности щебня, позволяет получить определённую экономию. К примеру, при высокой насыпной плотности щебня можно существенно сократить норму расхода цемента для производства смеси. Этот показатель также важен для оптимальной организации перевозок щебня и выбора для этого наиболее экономичного транспортного средства.

Насыпная плотность

Для пересчета массы щебня в объем и наоборот используется такая единица измерения, как коэффициент насыпной плотности. Иногда эту единицу называют коэффициентом перевода или коэффициентом уплотнения. Об этом коэффициенте стоит поговорить подробнее с приведением примеров. Когда на строительный объект привозят щебень, то он в пути всегда уплотняется по причине тряски. То есть на заводе загрузили кузов самосвала до полной вместимости, а на строительную площадку машина приезжает как бы с недогруженным кузовом. Если хищения не было, то масса щебня от утряски не изменилась. Определить это и позволяет коэффициент перевода. Для каждого вида щебня он свой. Получатель груза знает объем кузова самосвала и легко измеряет объем щебня в нем. Умножив его на коэффициент перевода, получатель определит значение реального веса доставленного материала. Вот так делается учет расхода щебня.

Коэффициент перевода не является константным, для каждого вида сыпучих материалов он свой. Абсолютная же его величина зависит от плотности материала, в нашем случае это щебень. Так вес одного кубического метра гранитной крошки составляет 2,6 тонны, а такой же объем известняковой крошки будет весить от 2,7 до 2,9 тонн. Известняк тяжелее гранита за счет присутствия в его структуре доломитов и кварца. Понятно, что при равном весе двух сортов такого щебня, их объем будет существенно разным.

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

Фракция и прочность

Также важными для обозначения качества щебня считаются такие параметры как фракция и прочность. Фракция, иными словами размер щебня может быть стандартной, нестандартной и европейской. Щебень стандартной фракции имеет размеры 5-10, 10-20, 5-20 миллиметров, а не стандартной фракции 10-15 и свыше 15-20 миллиметров. Европейский щебень имеет размеры от 3 до 5 миллиметров. Прочность щебня может быть обычной - М 800-1200; высокой - М 1400-1600; средней - М 600-800; слабой - М 300-600 и минимальной - М 200.

Насыпная плотность щебня. Гост 9758

Вид щебня Фракция, мм Плотность насыпная, кг/м3 Марка
Гранитный 20-40 1370-1400 М110
  40-70 1380-1400 М110
  70-250 1400 М110
Известняковый 10-20 1250 М110
  20-40 1280 М110
  40-70 1330 М110
Гравийный 0-5 1600 М110
  5-20 1430 М110
  40-100 1650 М110
  Больше 160 1730 М110
Шлаковый   800 М800
Керамзитовый 20-40 210-340 М200, М300
  10-20 220-440 М200, М300, М350, М400
  5-10 270-450 М250, М300, М350, М450
Вторичный   1200-3000 М110

Плотность щебня - гравийного, гранитного, известнякового и шлакового. Насыпная плотность щебня: коэффициент, ГОСТ и определение

Щебень – материал сыпучий, неорганический и зернистый, полученный путем искусственного дробления. Его подразделяют на первичный и вторичный. Это немаловажный факт. Первичный – результат переработки натурального камня: гальки, валунов, пемзы и прочих материалов. Вторичный же получают при дроблении мусора строительного, такого как бетон, асфальт, кирпич.

Способ получения

Для производства щебня применяют следующий метод: горную породу, добытую в карьере, измельчают до определенного состояния путем грохочения. При вторичной переработке вышеуказанного строительного мусора используют механизированную дробилку.

Область применения

Благодаря высоким адгезивным свойствам, т. е. способности прочно сцепляться с поверхностью, щебень используется в цементно-песчаных составах, в градостроительстве, в сооружении зданий, в возведении автомобильных и железных дорог.

Особенности материала

Выделяют следующие основные его свойства:

Данные значения полностью характеризуют указанный материал. Далее более подробно рассмотрим такое свойство, как плотность щебня. Это является немалозначимым определением.

Плотность щебня

Данное свойство материала напрямую связано с его прочностью. Под плотностью понимают отношение массы к объему. Измеряют ее в тоннах или килограммах на кубометр (т/м³, кг/м³). Различают истинную плотность щебня, без учета пустого пространства, общую и насыпную, т. е. в неуплотненном состоянии. Каждая из них имеет соответствующее значение.

Истинная плотность щебня определяется лабораторией. То есть измеряется масса единицы объема мелкого и сухого материала. Этим способом исключают присутствие пустот, заполненных воздухом. Так определяют пористость.

Термин "насыпная плотность щебня" используют для обозначения соотношения между массой и занимаемым объемом с учетом свободного пространства между частицами. Этот параметр необходим при расчете состава бетонной смеси.

Измерение плотности

В данном случае существует несколько способов определения:

  1. С помощью мерного сосуда.
  2. С применением таблиц.

Рассмотрим подробнее первый способ

Для осуществления данного процесса необходимо мерный сосуд цилиндрической формы объемом от 5 до 50 литров полностью заполнить до образования конуса наверху. Затем излишки сверху формы снимают. Сосуд взвешивается. Чтобы определить плотность щебня, рассчитывают разницу между полным и пустым сосудом, которую делят на объем данной емкости. Здесь ничего нет сложного. Формула в данном случае выглядит следующим образом:

где m1 – масса пустого сосуда; m2 – со щебнем, V – вместимость мерной емкости.

Основные критерии

Чтобы правильно измерить насыпную плотность, соблюдают требования государственного стандарта, это:

Результаты, полученные в лаборатории, указывают в сопроводительном паспорте конкретной партии.

Помимо щебня, подобным образом подсчитывают и плотность песка, бетона и других материалов. При этом учитывают объем, зернистость и пространство между частицами.

Определение при помощи таблиц

Данное вычисление плотности указанных материалов также является немаловажным. При больших объемах или в случаях, когда погрешность примерно в 1% не является критической, прибегают к помощи измерительных таблиц с условными коэффициентами для перевода. Плюс данного способа – сэкономленное время и простота. Минус - примерный, неточный результат.

Таблица: «Насыпная плотность щебня (Гост 9758)»
Вид щебняФракция, ммПлотность насыпная,
кг/м³
Марка
Гранитный20-401370-1400М 1100
40-701380-1400М 1100
70-2501400М 1100
Известняковый10-201250М 1100
20-401280М 1100
40-701330М 1100
Гравийный0-51600М 1100
5-201430М 1100
40-1001650М 1100
больше 1601730М 1100
Шлаковый800М 800
Керамзитовый20-40210-340М 200, М 300
10-20220-440М 200, М 300, М 350, М 400
5-10270-450М 250, М 300, М 350, М 450
Вторичный1200-3000М 1100

Совет

Следует помнить о том, что насыпная плотность – это качество натуральное, природное, исключающее возможность последующей трамбовки для устранения пустот.

У строительных материалов она является одним из базовых параметров. От этого зависит прочность конечного изделия и косвенное определение пустот, заполненных менее прочным составом из других элементов.

При изготовлении бетонных смесей руководствуются правилом: чем выше значение фракции, тем ниже параметры насыпной плотности. Знание ее показателей позволяет существенно сэкономить. Например, при низком значении фракции и высокой насыпной плотности цемента потребуется на порядок меньше. Со знанием точных объемов упрощается транспортировка и хранение. Становится возможным подсчитать материал для перевозки. Также в данном случае можно учесть грузоподъемность транспорта.

Коэффициент плотности

Разберемся с данным определением. Техническая величина, используемая во время замеров по объемам щебня, называется так: коэффициент насыпной плотности щебня. Это немалозначимый параметр. Используют и другое его наименование - коэффициент уплотнения или перевода (имеется в виду пересчет массы в объем, и наоборот).

Пример

Допустим, машина привезла щебень на строительную площадку. Как провести необходимые измерения? Для этого подсчитывается объем груза и кузова по границе заполнения. Затем полученные значения умножаются на коэффициент уплотнения. Понятно, что цифры будут разными за счет «утряски» груза во время движения, но он не может потерять в массе. В первом случае, с учетом усадки, можно сказать, что это общая плотность щебня или значение, близкое к ней. Во втором – насыпная.

Для лучшего понимания возьмем другой жизненный пример. Купили некоторое количество сахара. Скажем, килограмм. Засыпали в сахарницу, получили первичный объем. Потрясли, постучали, утрамбовали. Измерили. Получили в результате конечный объем.

Влияющие факторы

Это важно знать. На плотность оказывает влияние и порода, из которой изготовлен щебень. При одинаковом объеме – 1 м3, вес у гранита будет 2,6 т. Однако у известняка за счет примесей кварца, доломитов и др. – 2,7-2,9 т. При одинаковом весе будет различаться объем.

В результате этого крупная, неизмельченная горная порода занимает меньше места, чем переработанная. Это за счет пространства между элементами. О разнице объемов при одинаковой массе будут говорить истинная и насыпная площадь щебня. Это достоверный факт. Так, например, истинная плотность гранитного щебня с фракцией (размером зерен) от 5 до 20 мм составит 2590 кг/м3, а насыпная того же материала будет равняться 1320 кг/ м³. Таким образом, зная данное определение, можно существенно экономить на уменьшении затрат в затворении бетонного раствора, а также на средствах перевозки и местах хранения.

Другие параметры

В данном случае можно выделить следующее:

Вся совокупность фракции, марки и исходной породы будет влиять на насыпную плотность.

насыпная и истинная плотность щебня 5-20 мм, 40-70 мм и другой фракции, таблица и ГОСТ, средняя плотность черного и другого щебня

Без щебня невозможно изготовить бетон, выдерживающий высокие нагрузки. До получения бетона строительство многоэтажных зданий оставалось затруднительным. От параметров щебня, в том числе от плотности, зависят его стоимость и характеристики бетона.

Что это такое?

Разновидностей щебня несколько, но их объединяют в первичный и вторичный. Первый получают путём дробления и измельчения горных пород, в частности, гранита и базальта, второй – с помощью дробления вторичного сырья (кирпичей и пено-/газоблоков, старой штукатурки, обломков бетонных конструкций и опор, асфальта, цементных покрытий).

Первичный щебень используют в строительстве зданий и построек, вторичный – при прокладке временных и постоянных автодорог. И тот, и другой тип щебня характеризуется плотностью – удельным весом, измеряемым в килограммах на кубометр.

По ГОСТу истинная плотность – материал без воздушных зазоров, чей кубометр весит какое-то количество килограммов. Насыпная – с воздушными зазорами, оставленными неплотно прилегающими друг к другу камешками. Зазоры образуются из-за неровностей камня. С этой целью мастера иногда оперируют обратным понятием – коэффициентом завоздушивания, являющимся процентным содержанием пустот в щебне. Иногда случается, что в зазоры, оставленные крупными камнями, просыпаются намного более мелкие – такое явление наиболее часто в нижней части кучи щебня, перевозимой или уже высыпанной самосвалом по месту доставки. В этом случае насыпная плотность достигает своего максимума.

Для щебня конкретной фракции существует среднее значение, определяемое тем же ГОСТом. Чем меньше фракция, тем ближе значение насыпной плотности к действительной.

Так, для гранитного щебня истинная плотность равна плотности гранита, для кирпичного – плотности небитого кирпича и так далее. Показатель плотности определяется наличием в минерале удельного количества (по весу и объёму) минералов, образующих тот же гранит.

Некоторое влияние на насыпной удельный вес оказывает лещадность – численность зёрен в виде иглы или клинка, отличающихся по форме от других камешков. Высоколещадный щебень снижает насыпную плотность и никак не отражается на абсолютной. Игольчатые или клиновидные гранулы щебня повышают количество пустот между камешками обычных форм. Лещадность отдельных партий щебня, производимого из камня, который добывается даже из одного и того же пласта гранита, индивидуальна. Низколещадный щебень стоит дороже, чем не отфильтрованная от заострённых гранул дроблёнка.

Плотность разного щебня

Гранитный (гравийный) щебень – самый востребованный и популярный. Насыпной удельный вес равен 1,3-1,7 г/см3. Фракция гранитного щебня до 5 мм относится к щебёночному отсеву. Он, в свою очередь, содержит повышенное количество пыли и остатков песка – значительно больше тех двух процентов, указанных в нормативах ГОСТа. Применяется такой стройматериал при отсыпании пешеходных зон, детских площадок и игровых полей. Частицы размером в 5-20 мм – обязательный компонент бетона для основания под одноэтажный частный дом, хозпостройки во дворе и на участке.

Щебень 20-40-миллиметровой фракции является обязательным компонент бетона под автомобильно-железнодорожные ж/б мосты. Они подвергаются постоянной многотонной динамичной нагрузке, часто принимающей характер вибраций с довольно высокой частотой – до десятков колебаний в секунду. Для лучших показателей применяют бетон с переменной фракцией в 5-40 мм на один камешек. Второе применение – заливка парковок для сверхтяжёлой спецтехники, весящей не одну тонну при опустошённом кузове подвижной единицы.

Щебень 40-70-миллиметровой фракции – в основном бутовый камень. Идёт для создания насыпей под шоссейные и железные дороги. Утрамбованный щебень с переменной фракцией обладает максимальной насыпной плотностью – 1700 кг/м3.

Известняковый щебень имеет лишь небольшой диапазон разброса насыпной плотности – от 1280 кг/м3, может прибавлять в этой величине до +50 килограммов на кубометр. Его достоинство – экологичность, лучшая морозоустойчивость. Он поглощает воды не более 2,5% даже при постоянных дождях, а количество примесей может достигать более чем 10% от его массы.

Шлаковый щебень легче воды – его насыпной удельный вес не более 800 кг/м3. Прочностная характеристика маркируется следующим образом: средний показатель варьируется в пределах М800-М1200, повышенный – в диапазоне М1400-М1600.

Вторщебень имеет повышенную плотность – порой едва ли не выше, чем гранитный: от 1200 до 2800 кг/м3. Мраморный – один из самых высоких: до 3000 кг/м3. Подыскать щебень выше 3 т/м3 весьма затруднительно: такой плотностью обладает лишь базальт, образующийся, например, при бурении нефте- и газоскважин глубиной до 15 км. Добыча базальтовых пород – дорогостоящее мероприятие, и базальтовые стройматериалы (щебень, базальтовая вата и гранулы) недёшевы. Плотность базальта – до 3,1 т/м3, она обусловлена существенной глубиной его залегания в земной коре планеты.

А вот камешки, получившиеся из битых пеноблоков, а также отслужившие свой срок шарики керамзита обладают плотностью в 250-600 кг/м3 и существенно легче воды.

Плотность чёрного щебня примерно сравнима с плотностью базальта – до 3100 кг/м3. Является одним из самых дорогих – за счёт плотности, большей чем 3 т/м3, дающей возможность выдерживать давление на разлом до 800 атмосфер.

Смешивая остатки от производства щебня разных типов и разновидностей, получают комбинированный щебень. Однако из-за разной плотности вторичный (включая первичный остаточный) щебень используют с осторожностью – главным образом при обустройстве мест, площадок и дорог, где идеально ровная (по меркам асфальтированной проезжей части) поверхность не столь важна.

Способы определения

Определить реальную – насыпную и абсолютную – плотность щебня достовернее всего в условиях лаборатории. Для пользователя (заказчика) наиболее подходящий способ – вычислить по разбросам значений из таблиц, используя пустую ёмкость, например, стеклянную банку в 1 л. Зная вес банки, легко рассчитать, какова насыпная плотность щебня.

Мерным сосудом

Эталон литра в данном случае – банка объёмом в 1 л. На неё предварительно наносят отметку, увидев, до какого уровня в ней поднимется литр воды, налитой внутрь. Воду сливают, банку высушивают, и насыпают в неё объём щебня – так, чтобы в среднем его уровень пересекал отметку. Рассмотрим дальнейшие действия.

  1. Из-за неровностей камешков грани и рёбра наиболее вышележащих могут заходить за линию и подниматься выше её. Отмеряя 1 дм3 щебня, его неоднократно встряхивают, пока камешки не займут максимум объёмного пространства в этом объёме.

  2. Затем банку ставят на точные весы (можно использовать кухонные). Из полученного значения вычитают вес банки. Разница, получившаяся в итоге, является насыпным удельным весом щебня.

  3. Чтобы подсчитать реальную плотность, в банку с сухим щебнем с помощью мерного стакана (с заводскими метками) доливают воду, пока её уровень не покроет (почти) все камешки, дойдя до линии. К примеру, в пустоты, оставленные 1 дм3 щебня, удалось влить обычный стакан воды (220 мл), заполнившей все воздушные зазоры между камешками.

Полученная разница – в данном случае 780 мл – и окажется полезным (действующим, реальным) объёмом щебня (780 см3 – из 1 дм3). Методом основного свойства пропорции (вспоминаем курс элементарной математики за VI класс) вычисляем вес 1 дм3 реального стройматериала, плотность которого измеряется в данный момент.

С помощью таблицы

От того, насколько получившееся значение плотности щебня далеко от плотности гранита – 2,7 г/см3 (или 2,7 кг/дм3) – судят о качестве гранита. Слишком разнящееся с «гранитным» значение абсолютной плотности позволяет предположить, что щебень сделан вовсе не из гранита, а, скажем, базальтовый или, вообще, вторичный. Дело в том, что некоторые стройматериалы имеют похожий на гранитный цвет – например, дроблёный шифер, пущенный в переработку из-за множественного растрескивания листов после десятков лет активной и непрерывной эксплуатации. Раздробленный на мелкие кусочки шифер внешне напоминает мелкофракционный гранит или его отсев. Разобраться с плотностью щебня поможет ГОСТ-9578.

Нельзя недооценивать значение параметра насыпного удельного веса строительной щебёнки. Разведение бетона – явление неоднозначное: при увеличении насыпного удельного веса уменьшается количество цемента и песка: физически невозможно вместить в кубометр исходное количество сыпучих стройматериалов, рассчитанное для более крупного камня. Снижение количества песка и цемента при одновременном уменьшении фракции щебня оказывает положительное действие на затраты при покупке и доставке.

Реальная плотность щебня может оказаться до двух раз больше насыпной – если стройматериал не является предварительно уплотнённым. Камни, чья фракция оказалась слишком большой, например, от 120 мм в поперечнике, дополнительно измельчаются на камнедробильной машине до нужной фракции.

Так и поступают производители, разрушив горные породы при помощи взрывотехники.

Плотность или удельный вес щебня фракций 5-20, 20-40 и 40-70. Таблица плотностей, насыпная плотность щебня.

Щебень – это строительный камень, получаемый в результате измельчения горных пород, а также из пемз, кирпичей, отходов металлургического производства. От технических характеристик щебня зависит качество получаемого бетона, его марка и др. параметры, при этом очень важную роль играют удельный вес или насыпная плотность щебня.

От чего зависит плотность гранитного щебня?

Что такое плотность вещества известно из школьного курса физики – это отношение массы вещества к его объёму. Плотность гранита составляет 2600 кг/м3, однако, представленная ниже таблица плотности щебня основных фракций даёт иные показатели;

Таблица 1. Плотность (удельный вес) различных фракций щебня

Материал фракция, мм Удельный вес, т/ м3
Отсев 0-5 1,41
Щебеночная смесь 0-70 1,52
Щебень 5-10 1,38
5-20 1,35
5-25 1,38
20-40 1,35
25-60 1,37
40-70 1,35

Как видите, плотность щебня фракции 20-40 составляет 1,35 т/м3 или 1350 кг/м3 – почти в два раза меньше чем плотность гранита в недробленом состоянии. Столь большая разница образуется за счет воздушных прослоек, из-за чего собственно и введен показатель насыпной плотности. Большую роль играет фракция дробления – чем она мельче, чем выше показатель удельного веса. Поэтому плотность щебня 20-40, из-за меньшего количества воздушных прослоек выше, чем плотность щебня 40-70, крупнофракционного строительного камня. Также следует учитывать, что, плотность гранитного щебня указывается в сухом состоянии. 

Что же касается термина «удельный вес» то, под ним часто подразумевается плотность вещества, хотя, с точки зрения физики это разные понятия. Удельный вес – это отношение веса к объёму вещества. Из-за того, что на поверхности Земли вес практически равен массе, то и удельный вес равен плотности.  Соответственно удельный вес щебня 10-20 составляет 1,35 т/м3, т. е. 1350 кг в одном кубическом метре.

Есть и другие параметры, влияющие на насыпную плотность гранитного щебня:

К примеру, в сухом состоянии  удельный вес щебня 20-40 по таблицам составляет 1,35 т/м3. При водопоглощении 0,5% его вес, соответственно, увеличится на данный показатель.

Значительно влияет и рельефность зерен щебня, его лещадность. Наиболее высокий показатель уплотнения имеют зерна кубовидной формы, содержащие до 15% игловатых и пластинчатых зерен. При большом содержании игольчатых и пластинчатых зерен плотность уменьшается. Такой щебень имеет наиболее высокую просадку и водопоглощение,  требует особых условий при хранении и транспортировке.

Важность показателя насыпной плотности щебня

При производстве бетона существует зависимость – чем выше насыпная плотность или, к примеру, удельный вес щебня фракции 20-40, тем меньше используется цемента. Параметр насыпной плотности важен для транспортировки и хранения – определения грузоподъёмности транспорта и вместительности склада. От точности информации зависят параметры полученного бетона, характеристики строительных конструкций, транспортные расходы. 

Для получения точного значения насыпной плотности проводятся лабораторные измерения. Так, например, чтобы определить удельный вес щебня 40-70 данным материалом заполняется определенная мера объёма, как правило, бочка объёмом до 50 литров. Взвешивание производится пустой и заполненной тары, разница показаний делится на объём. Полученный результат отражается в сертификатах сопровождающих  материал. 

Плотность определяет и после измельчения и высушивания единицы материала, что исключает наличие пустот. Так определяется реальная плотность щебня и его пористость. Например, если удельный вес щебня 5-20 составляет 1300 кг/м3, то полученный по данной методике результат будет составлять порядка 2500 кг/м3. 

Можно и самостоятельно определить примерную насыпную плотность щебня, для чего необходима любая емкость, объём которой либо хорошо известен, либо легко определяется путем умножения длины на ширину и на высоту. Далее, как и в лаборатории, тара взвешивается пустой и заполненной материалом, полученная разница составляет чистый вес щебня. Полученный результат необходимо разделить на объем, и вы узнаете примерный удельный вес материала. Более точный результат дают только лабораторные исследования.

Щебень: насыпная плотность - Северснабкомплект

Насыпная плотность щебня – это соотношение веса и объема неуплотненной измельченной породы. Показатель насыпной плотности указывает, какая масса щебня со всеми примесями и пустотами занимает объем равный 1 м3.

Это свойство зависит от происхождения и фракционности щебня. Исходя из насыпной плотности, выбирают условия транспортировки и хранения, а также количество щебня, необходимое для приготовления бетонного раствора нужной прочности.

Определение насыпной плотности

Чтобы узнать насыпную плотность, щебень свободно высыпают в емкость с высоты 1 метр, затем срезают получившуюся «горку» и взвешивают. Из полученного результата вычитают вес емкости, а затем вес самого щебня делят на объем сосуда. Так получают показатель насыпной плотности, измеряемый в кг/м3.

Для мелкофракционного щебня высокой прочности (гранитного, гравийного) показатель насыпной плотности будет выше, для крупнозернового материала с большим количеством пустот — меньше.

Насыпную плотность определенного вида щебня можно узнать без лабораторных исследований с помощью специальных таблиц, но в этом случае погрешность составляет около 1%. Ниже приведены такие показатели для наиболее распространенных разновидностей.

Насыпная плотность разных видов щебня

Для щебня с фракциями 20-40 мм насыпная плотность составляет 1370-1400 кг/м3. У партий с крупными фракциями показатель может достигать 1690 кг/м3.

Насыпная плотность мелкофракционного (0-5 мм) гравийного щебня составляет 1600 кг/м3. Для фракций 5-20 мм – 1430 кг/м3 , свыше 40 мм – 1650 кг/м3.

При размере фракций от 10 до 20 мм насыпная плотность равна 1250 кг/м3, для фракций от 20 до 40 мм – 1280 кг/м3, а свыше 40 и до 70 мм – 1330 кг/м3.

Также приблизительную насыпную плотность можно определить по марке прочности щебня: у М200 она равна 200-250 кг/м3, М300 – 300-350 кг/м3 и так далее.

Значение насыпной плотности в применении щебня

Так как эта характеристика указывает на объем, занимаемый определенной массой неуплотненного щебня, от значения насыпной плотности зависит:

% PDF-1.4 % 472 0 объект > endobj xref 472 15 0000000016 00000 н. 0000001632 00000 н. 0000001921 00000 н. 0000002197 00000 н. 0000002288 00000 н. 0000003325 00000 н. 0000003457 00000 н. 0000003549 00000 н. 0000003639 00000 н. 0000003732 00000 н. 0000004393 00000 н. 0000004616 00000 н. 0000004789 00000 н. 0000006650 00000 н. 0000000596 00000 н. трейлер ] / Назад 3727348 >> startxref 0 %% EOF 486 0 объект > поток hĔyXe ﰻ,: + ybmZ $ xH`a ^ e-i ޻ R2h (hXdRyW & ge >>} gf? | lvg>} " (ѣˆ9 +; 1r $) $ i-'Ul / LTuJsuM? Z_) nt` ^ lbr & MP9 # z [KQ} oZp ~ cET ~ tyVgn; 6.Hk1 C2W6 | F | -> `JWzQjJs} 1% *`! LOoW

.

Плотность материалов

Примечание! - имейте в виду, что для многих продуктов, перечисленных ниже, существует разница между «насыпной плотностью» и фактической «плотностью твердого тела или материала». Это может быть неясно в описании продуктов. Всегда дважды сверяйте значения с другими источниками перед важными расчетами.

Масло сливочное 9002 7 35 90 027 Порох 90 008 9 Нафталин хлопья 900 27 Семена рапса
Материал Плотность
(фунт / фут 3 )
Смола ABS, гранулы 45
Уксусная кислота, жидкость 66
Ацетон 49
Кислотный фосфат 60
Акриловая смола 33
Адипиновая кислота, порошок 45
Воздух - атмосферное давление 0.0749
Спирт метиловый 49
Люцерна молотая 16
Миндаль очищенный 30-35
Квасцы в порошке 50
Глинозем 60
Гидрат алюминия 18
Оксид алюминия 60-100
Силикат алюминия 35-45
Алюминий, порошок 45-80
Алюминий, стружка 7-15
Аммиачная селитра, гранулы 45-60
Сульфат аммония 40-58
Яблочные семена 32
Асбестовые волокна 20-25
Асбестовая руда, порода 81
Зола, уголь , влажное 45-50
Зола, уголь, сухая 35-45
Асфальт жидкий 65
Авиационное топливо (jp-4) 49
Бакалит , порошок 30-40
Разрыхлитель 40-45
Пищевая сода 70-80
Шариковая глина 25
Жмых - на выходе из мельницы 7.5
Багасса - штабелируется на высоту 2 метра (влажность = 44%) 11
Кора, древесные отходы 10-20
Ячмень, мука 25-30
Ячмень, молотый 25-30
Ячмень, ядро ​​ 35-40
Ячмень, солодовый 31
Бариты порошкообразные 131
Бокситы дробленые 75 - 85
Фасоль, закалка 36
Фасоль, кофе 22-40
Фасоль, лима 45
Фасоль, флот 48
Фасоль, соя 45-47
Бентонит, кусковой 25-40
Бентонит, порошок 50-60
Бикарбонат соды 41
Кровь, сухая 35-45
Костная мука 55-60
Борат извести 50-70
Боракс 50-70
Порошок борной кислоты 55
Отруби овсяные 25
Отруби пшеничные 15-20
Пивоваренное зерно 27
Пивоваренная крупа 33
Кирпич 110
Бронзовая стружка 30-50
Гречка 34-42
Гречневая мука 40
Сухая пахта 25-30
Пирожная смесь 30 - 40
Карбид кальция 75
Карбонат кальция 75
Оксид кальция 27
Тростник - целая палка, запутанная и утрамбованная, как в транспортном средстве для перевозки тростника 12.5
Трость - целая палка, аккуратно связанная 25
Трость - раздельная 22
Трость - целая палка запутана, но свободно опущена в держатель для тростника 10
Трость - с ножом 18
Тростник - измельченный 20
Карбидный порошок 100
Карборунд 75 мм 10
Порошок технического углерода 4-25
Углеродная сажа , гранулы 20-45
Тетрахлорид углерода -
Уголь, гранулированный, активированный 50-60
Уголь, графит 40
Казеиновый порошок 35 - 40
Орехи кешью 32 - 37
Ca бобы 36
Корм ​​для кошек 20-25
Целлофан, флокирование 5
Ацетат целлюлозы 10
Целлюлоза, флокирование 1.5 - 3
Цементный порошок портландцемент 85-95
Цемент клинкер 75-90
Зерновые хлопья 12
Мел мелкий 70-75
Мел кусковой 85-90
Древесный уголь 15-30
Хромовая руда 135
Шлак, уголь 40-50
Лимонная кислота 55
Глина, аттапульгус 55
Глина, шарик 25
Глина, бентонит 51
Глина кальцинированная 80
Глина дикалит 20-50
Глина каолин 20-60
Глина снобрит 15-50
Глина белая x 15-50
Клинкер, цемент 80
Клинкер угольный 80-90
Уголь молотый 40
Уголь, кусковой 45-55
Кокос, измельченный 20-22
Кофейное зерно, зеленое 32-45
Кофейное зерно, обжаренное 22-30
Кофе, молотый 20
Кокс кальцинированный, бензин 35-45
Медная руда 135
Бетон 140-150
Оксид меди 190
Пробка молотая 5-15
Кукурузные отруби 13
Початки кукурузные молотые
Кукуруза, колотая 35-40
Кукуруза, хлопья 6
Кукуруза, зародыши 21
Кукуруза, глютен 26-33
Кукуруза, крупа 40-45
Кукуруза, молотая 30-35
Кукуруза, крупа 32-40
Кукуруза, крахмал 25-35
Кукуруза, сахар жидкий 88
Кукуруза, сахар, пудра 31
Кукуруза, целое зерно 45
Цветки хлопка 15-25
Семена хлопка 22-40
Шелуха семян хлопчатника 12
Мясо хлопчатника 40
Хлопковое масло 58 9 0028
Хлопковые семена шрота 35-40
Крем-порошок 38
Каллетт, стекло 120
Декстрин 50-55
Декстроза 31
Диатомовая земля 11-14
Дикальцийфосфат 43
Дизельное топливо 52
Грязь, сухая 65-80
Дистилляры
Корм ​​для собак, IAMS minichunk 26
Доломит кусковой 88-99
Доломит в порошке 45
Пух гусиный 1
Эбонит дробленый 65-70
Наждак, дробленый 95
Соль Эпсома 40-50
Этанол 56
Этиловый эфир 44
Этиленгликоль 70
микросферы Expancel 0.8
Фарина 44
Перья гусиные 1
Гранулы корма, животные 32 - 38
Полевой шпат, молотый 65-70
Сульфат железа 50-75
Удобрение, фосфат 60
Рыбная мука 25-40
Льняное семя 40-45
Мука, ​​ячмень 25-230
Мука кукурузная 30-34
Патентная мука 20
Мука пшеничная 30-35
Flourospar 90
Пух, полифим флок 1.5-2
Зола-унос 35-45
Петли замораживания, келлоги 8
Земля Фуллерса 35-45
Бензин 45
Желатин, гранулированный 32
Гильсонит 37
Стеклянный бус 120
Стеклобой дробленый 120
Глютен, пшеница 30-35
Глицерин 78
Тройники для гольфа 15
Графит, молотый 25-30
Семена травы 10-35
Гравий 75-85
Крупы, кукуруза 40-45
Крупа рисовая 42-45
50
Гипс, кусковой 90-100
Гипс, порошок 60-80
Сено 5-24
HDPE, полэтилен 35 - 40
Hominey 37-50
Хмель 35
Хмель отработанный сухой 35
Соляная кислота 75
Лед измельченный 55
Ильменит молотый 120
Железная стружка 165
Железная руда 150
Оксид железа 180
Авиационное топливо, jp4 51
Кафир 40-45
Калсомин, порошок 32
Каолин дробленый 20-22
Керосин 51
Лактоза 32
ПЭНП, полиэтилен 35
Оксид свинца 30 - 1508
Лигинит 40-55
Лима сушеные 45
Известь гидрированная 25-30
Известь, галька 55-65
Известь негашеная 25-30
Известь гашеная 32
Известняк дробленый 85-95
Известняк пыль 68
Масло льняное 58
Льняное, Ядро 25
Кукуруза, ядро ​​ 45
Солодовый сахар 30-35
Солод, сухой, цельный 30-35
Солод, молотый, сухой 20
Солод, отработанный, влажный 55-65
Солод , отработанная, сухая 10
Мальтодекстрин порошок 35
Марганцевая руда 134
Сульфат марганца 69
Кленовый сироп 85
85-95
Ментол 49
Металлическая пыль 50-120
Метанол 49
Метиловый спирт 49
Слюда 13 - 30
Сухое молоко 15-20
Молочный сахар 32900 28
Миллер, молотый 35
Семена проса 48
Минеральное масло 57
Уайт-спирит 49
Молибден, хлопья 10 - 12
Мононатрийфосфат 50
Раствор, влажный 137
Муриат калийный 77
Горчичное зерно 45
Нафталин 8 56
8 56
45
Фасоль, сухая 48
Нитрат соды 68
Азотная кислота 94
Нитроцеллюлоза 25
Нейлон - 45
Овсяная мука 900 28 30-35
Овсяная шелуха 8-12
Овсяная мука 35-40
Овсяная крупа 35-45
Овес 25-35
Овес, отруби 25
Овес молотый 25-30
Овес в рулонах 24
Октан 45
Масло льняное 58
Масло оливковое 57
Нефть нефтяное сырое 53
Масло кашалота 57
Масло трансформаторное 55
Масло скипидарное 54
Щавелевая кислота, кристаллы 60
Раковины устриц, молотые 53
Бумага, шлифованная 5 - 12
Парафиновый воск 45
ПК, поликарбонат 34 - 36
Отходы арахисовой скорлупы 4
Арахис очищенный 35-45
Арахис, неочищенный 15-24
Горох сухой 45-50
Торф 25-50
Перлит вспученный 3
Нефть 51
Фосфоритная порода дробленая 60-80
Фосфатный песок 90-100
Штукатурка Paris 50-55
Пластиковые гранулы 34 - 48
Полиэтилен, гранулы 34 - 36
Поливинилхлорид е, порошок 30
Гранулы полиэтилена 35 - 37
Порошок полипропилена 25
Гранулы полипропилена 34 - 36
Полистирол, вспененные гранулы 1.5
Полистирол, гранулы 40
Поливинилхлорид, гранулы 48-52
Попкорн, лущеный 2-3
Попкорн, лущеный 45-50
Калий 50-60
Хлорид калия 2-3
Карбонат калия 45-50
Хлорид калия 75
Нитрат калия 76
Сульфат калия 42-48
Картофельные хлопья 12
Картофельный крахмал 40
Пемза 40-45
ПВХ поливинилхлорид 48-52
Кварц, песок 80-100
45-50
Рис 45-50
Рисовые отруби 20
Рисовая мука 30
Рисовая крупа 42-45
Каменный щебень 134
Каучук молотый 25-50
Рожь 44
Рожь, мука 30
Соль крупного помола 45-55
Соль, гранулированная 70 - 80
Селитра 75
Песок влажный 100
Песок сухой 80-100
Песок сыпучий 90
Песок с гравием, сухой 108
Песок с гравием, мокрый 125
Песок утрамбованный 105
Песок кремнеземный 95
Песок водонаполненный 120
Песок влажный 120
Песок влажный, насыпанный 130
Песчаник, дробленый 80-95
Опилки 4-12
Морская вода 64
Манная крупа 35-40
Семена кунжута 27-37
Порошок шеллака 30-35
Кремнеземная мука 35-40
Силикагель 30-45
Кремнеземный песок 95
Шлак печной 60
Гашеная известь 32
Сланец, корка hed 80-90
Мыльный порошок 20-25
Кальцинированная сода 30-45
Бикарбонат натрия 41
Хлорид натрия 70
Гидроксид натрия, хлопья 47
Нитрат натрия 68-80
Сульфат натрия 80
Семена сорго 42-50
Соевая мука 27-35
Шелуха сои 6
Соевый шрот 36-50
Соя, хлопья 18-25
Соя целиком 47
Соевые бобы 35
Полба 25-30
Крахмал порошок 25-35
Сталь, стружка 150
Сахароза кристаллическая 99
Сахароза - аморфная 94
Сахар коричневый 45
Сахар, декстроза, порошок 50
Сахар, гранулированный 53
Сахар, молоко 32
Сахар порошковый 50-60
Сахар сырой 55 - 65
Серная кислота 112
Сера дробленая 55-70
Семена подсолнечника 36
Тальк 4-62
Смола 72
Чайный лист 12
Порошок терефалевой кислоты 900 28 45
Семя тимофеевки 36
Оксид олова 100
Диоксид титана 40-50
Табак, хлопья 2-5
Тулен 54
Трансмиссионное масло 54
Тринатрийфосфат 50-60
Мочевина, приллы 34-42
Вермикулитовая руда 80
Вермикулит вспученный 17
Мясо грецких орехов 25
Скорлупа грецкого ореха молотая 40-45
Вода 62
Воск 15-20
Пшеничные отруби 12
Пшеничный глютен 30-35
Пшеница, дробленая 35-45
Пшеница, хлопья 7-10
Пшеница, мука 30-35
Пшеница молотая 40
Пшеница, целое ядро ​​ 45-55
Сухая сыворотка 35-46
Щепа 20-30
Древесная мука 15-25
Стружка 3-10
Ксантановая камедь 48
Цинковая руда 125
Оксид цинка 10-30
Цинк, кальцинированный, дробленый 70-90
12416 .

Плотность сыпучих материалов | Список плотности сухих веществ

(фунт / фут3) (г / см3)
Абразивный 150 2,4
Абразивный компаунд 148 2,37
Абразивная смесь 153 2,45
Смесь абразивных кругов 150 2,4
Пыль для сосков переменного тока 60 0.96
Ускоритель 31 0,5
Ацетат 35 0,56
Ацетатные хлопья 21 0,34
Acrawax 15 0,24
Acrawax "C" 32 0,51
Acrawax & Carbon Black 34 0,54
Гранулы акрилового концентрата (1/8 дюйма) 38 0.61
Акриловые волокна 9 0,14
Акриловые гранулы (1/8 дюйма) 38 0,61
Акриловая смола 32 0,51
Активированный алюминий 15 0,24
Активированный уголь 20 0,32
Адипиновая кислота 40 0,64
Аэро-Сил 8 0.13
Алканол 39 0,62
Мука из листьев люцерны 14,5 0,23
Мука из люцерны, обезвоженная 13% 16-18 0,26-0,29
Мука из люцерны, обезвоженная 17% 18-22 0,29-0,35
Мука из люцерны мелкого помола 15-22 0,24-0,35
Мука из люцерны, вяленая 13% 14 0.22
Гранулы люцерны 13% 41-43 0,66-0,69
Гранулы люцерны 17% 41-43 0,66-0,69
Семена люцерны 45-48 0,72-0,77
Мука из стеблей люцерны 12 0,19
Алодин 12005 79 1,27
Алодин № 41 92 1,47
Квасцы 50 0.8
Смесь квасцов / пигментов 30 0,48
Глинозем 40 0,64
Смесь глинозема и извести 65 1,04
Порошок глинозема 18 0,28
Оксид алюминия активированный 48 0,77
Глинозем, алкан 46 0,74
Оксид алюминия кальцинированный 63 1.01
Глинозем, Корхарт 83 1,33
Глинозем, FAH-KDH 45 0,72
Глинозем, гидрат 68 1,09
Глинозем, кианит 77 1,23
Глинозем, марка металла 67 1.07
Глинозем, осаждающая пыль 54 0,86
Оксид алюминия, вступивший в реакцию 65 1.04
Глинозем, песчаный 60 0,96
Глинозем, табличная пыль 21 0,34
Бензоат алюминия 11 0,18
Хлоргидрат алюминия 55 0,88
Хлорид алюминия 51 0,82
Алюминиевый травитель 55 0,88
Алюминиевая нить 200X 75 1.2
Алюминий чешуйки 150 2,4
Фторид алюминия 55 0,88
Силикат алюминия и магния 21 0,34
Оксид алюминия 80 1,28
Оксид алюминия кальцинированный 33 0,53
Алюминиевый порошок 44 0,7
Силикат алюминия 33 0.53
Силикат алюминия (катализатор) 53 0,85
Сульфат алюминия 65 1,04
Сульфат алюминия, молотый 50 0,8
Тригидрат алюминия 45 0,72
Алюминиевая проволока, рубленая 35 0,56
Алюминий окалина 81 1.3
Бромид аммония 76 1,22
Хлорид аммония 38 0,61
Нитрат аммония 49 0,78
Гранулы нитрата аммония 38 0,61
Перхлорид аммония 62 0,99
Фосфат аммония 55 0,88
Сульфат аммония 69 1.11
Аморфный кремнезем 11 0,18
Антрацит порошковый 35 0,56
Оксид сурьмы 44 0,7
Антиоксидант (гранулы) 41 0,66
Антиоксидант (порошок) 28 0,45
Яблоко, сушеные 15 0,24
Aqua Nuchar 10 0.16
Aquafloc 10 0,16
Арасан 25 0,4
Arizona Road Dust 54 0,86
Триоксид мышьяка 41 0,66
Асбест 22 0,35
Асбестовое волокно 20 0,32
Асбестовое волокно (длинное) 16 0.26
Асбестовое волокно (короткое) 19 0,3
Асбестовое волокно 7R 15 0,24
Асбестовый порошок 28 0,45
Асбестовые шорты 26 0,42
Аскорбиновая кислота (крупная) 45 0,72
Аскорбиновая кислота (тонкая) 32 0,51
Ясень молотый 105 1.68
Зола сухая рыхлая 38 0,61
Зола влажная рыхлая 47 0,75
Атразин (гербицид) 30 0,48
Аттапульгит 40 0,64
Аттасорб 18 0,28
Аттикот 22 0,35
.

Физические свойства гранулированных удобрений и влияние на разбрасывание

Качество внесения сухих гранулированных удобрений зависит от нескольких переменных. В общем, производительность устройства для внесения удобрений может зависеть от характеристик оператора 1/3, разбрасывателя удобрений и 1/3 характеристик удобрения. При обсуждении оператора и аппликатора «оператор» относится к отдельному , управляющему оборудованием, а «аппликатор» относится к части оборудования приложения.Сегодня точное внесение и норма (или нормы в случае внесения с переменной нормой - VRA) во время полевых работ важны как для прибыльности, так и для минимизации экологических рисков, связанных с управлением питательными веществами. Четыре принципа рационального использования питательных веществ включают правильный источник, правильную норму, правильное время и правильное место с упором на улучшение управления удобрениями.

Рис. 1. Переменные, влияющие на полевое внесение гранулированных удобрений.

На рис. 1 представлены переменные, которые могут повлиять на внесение гранулированных удобрений в поле, тем самым влияя на норму и внесение. Источник удобрений также важен, потому что концентрация питательных веществ может варьироваться, как и физические свойства гранулированного материала (материалов), которые влияют на доставку и осаждение на поле. Все переменные, перечисленные на рисунке 1, должны учитываться операторами до и во время применения. Несмотря на то, что все они важны, в этой публикации основное внимание уделяется физическим свойствам различных удобрений и предоставляется информация, полезная для настройки устройства для внесения и технологии контроля нормы внесения для обеспечения точной подачи и внесения.Важно, чтобы операторы или менеджеры разбрасывателей понимали физические свойства удобрений, поскольку они контролируют баллистический характер и траектории частиц различных удобрений. Неправильная установка или обращение с удобрениями может привести к неравномерному распределению удобрений, что может сильно повлиять на рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Часто бывает трудно наблюдать распределение или другие проблемы отложения невооруженным глазом, поэтому требуется тщательная настройка и калибровка для различных индивидуальных удобрений или смесей. В данной публикации рассматриваются три основных момента:

  1. Определение и описание различных физических свойств,
  2. Как каждое физическое свойство влияет на распространение, и
  3. Типичные значения для обычных гранулированных удобрений, используемых в системах земледелия.

При внесении гранулированных удобрений специалист по внесению удобрений должен учитывать пять факторов.

  1. Поймите, как различия в физических свойствах гранулята влияют на точность нанесения.
  2. Определите объемную плотность (фунт / фут 3 ) используемого гранулированного удобрения или смеси.
  3. Знать изменение размера частиц. Если присутствует большой разброс в размере частиц, ширину валка (от мелкого до номинального размера) следует уменьшить, чтобы ограничить сегрегацию частиц.
  4. Правильно отрегулируйте ширину валка для разбрасываемого материала.
  5. Поймите, какие настройки необходимо внести в делитель потока, скорость вращающегося диска и угол ребра в соответствии с конкретным разбрасываемым материалом (материалами).

Физические свойства, которые напрямую влияют на качество разбрасывания гранулированных удобрений, были приоритетными и перечислены ниже. Принято считать, что размер частиц, за которыми следует плотность частиц, являются наиболее важными факторами, влияющими на отложение гранулированных удобрений.

  1. Размер частиц (в производстве удобрений называется размером гранул)
  2. Плотность частиц
  3. Насыпная плотность
  4. Форма частиц
  5. Прочность на раздавливание
  6. Текучесть
  7. Коэффициент трения
Описание физических свойств
1) Размер частиц
Рис. 2. Образцы хлористого калия (0-0-60), собранные с разбрасывателя перед нанесением.Хотя каждый образец имеет один и тот же химический состав, обратите внимание на несоответствие по физическому качеству. Эти образцы взяты из двух разных источников калийных удобрений. Средний и правый образцы взяты из одного источника, а правая проба содержит частицы разного размера, включая пыль. Правильный образец может быть трудно равномерно распределить по сравнению с двумя другими образцами. Может потребоваться изменение настройки между левым и средним образцами для обеспечения правильного измерения и распределения.

Размер частиц - это мера среднего размера гранул, обычно сообщаемая при однократном, но номинальном измерении диаметра для всей загрузки удобрения или образца.Поскольку размер частиц в удобрении варьируется, распределение частиц по размеру, указывающее на вариабельность размера, обычно указывается для удобрений. Размер частиц и гранулометрический состав имеют прямое влияние на ширину и однородность распределения. Следовательно, необходимо понимать два важных момента, касающихся размера частиц при разбрасывании удобрений. Размер частиц экспоненциально влияет на ширину разбрасывания и риск расслоения продукта. Как правило, более крупные частицы выбрасываются разбрасывателем дальше, чем более мелкие.Следовательно, для более крупных частиц можно использовать более широкую ширину разброса. Например, исследование показало, что мочевина с диаметром частиц 4,7 мм может иметь ширину разброса до 65 футов, тогда как у мочевины с размером частиц 1,7 мм ширина разброса составляет всего 33 фута. при загрузке удобрений выше риск неравномерного распределения и / или сегрегации. Это особенно верно в случае смесей удобрений. Удобрение с широким диапазоном размеров частиц, включая очень мелкие частицы, будет трудно равномерно распределить с мелкими частицами (например,грамм. пыль и мелкие частицы) приземлились за разбрасывателем (при условии отсутствия ветра). Если используется смешанное удобрение, диаметры частиц разных продуктов должны быть в пределах 10% друг от друга, чтобы избежать сегрегации. Помните, что размер частиц и их вариации могут различаться для каждого удобрения (рис. 2) в зависимости от источника, а также используемых методов обработки и транспортировки.

Размер частиц удобрений может зависеть от многих факторов, включая транспортировку, транспортировку, погрузочно-разгрузочные работы и дозирование.Эти процессы могут уменьшить размер некоторых частиц, что может увеличить изменчивость размера частиц в загрузке. Существует множество показателей, используемых для описания размера частиц и распределения частиц по размерам. Обычно размер частиц указывается как средний размер частиц (d 50 ) или ориентировочное число (SGN) образца. Распределение частиц по размерам может быть выражено с помощью GSI (Granulometric Spread Index) или UI (Uniformity Index), при этом компании, возможно, сообщают одно или оба в таблицах спецификаций удобрений.Размер частиц (d 50 ), GSI, UI или SGN определяют с использованием сит или анализатора размера частиц. Оба процесса обеспечивают измерение распределения диаметров по размерам, как показано на рисунке 3. Ниже представлена ​​информация и уравнения, используемые для вычисления этих различных показателей.

Рис. 3. Пример распределения частиц по размеру, иллюстрирующий значения d 16 , d 50 и d 84 для образца удобрения.

Одно из соображений, которое следует учитывать при измерениях SGN, - это создание объемной смеси. SGN может указывать на совместимость смешивания отдельных удобрений. Предпочтительными являются смеси удобрений, имеющие ориентировочные числа, разность которых не превышает 10. Эта разница в 10 или меньше позволяет смешивать удобрения, позволяя затем распределять смесь как можно более равномерно, сводя к минимуму риск расслоения. По мере увеличения разницы в направляющем числе размера увеличивается несовместимость, что приводит к высокому риску разделения продукта во время распределения.В таблице 1 приведены следующие рекомендации SGN.

Таблица 1. Различия SGN и совместимость при смешивании удобрений.
Разница в ведущем номере размера (SGN) Ожидаемая совместимость
0–10 Хорошая совместимость
11–20 Умеренная совместимость (специальные меры предосторожности могут снизить склонность к сегрегации)
> 20 Несовместимо

Где: d 84 и d 16 = диаметр массовой доли на уровне 84% и 16%, соответственно, для образца
d 50 = средний диаметр для образца

Где: d 95 = размер отверстия сита, которое удерживает 95% образца
d 10 = размер отверстия сита, которое удерживает 10% образца
или проще,
d 95 = 95% от количества частиц с этим конкретным диаметром или ниже
d 10 = 10% от количества частиц с этим конкретным диаметром или ниже
2) Плотность частиц

Плотность частиц указывает отношение массы к объему частиц и выражается в фунтах / фут 3 или кг / м 3 .В отличие от насыпной плотности, плотность частиц не включает пространство между отдельными частицами, а скорее измерение самой плотности частиц. Помимо размера частиц, при настройке разбрасывателя и оценке риска сегрегации для смешанных продуктов необходимо учитывать плотность частиц удобрения.

Плотность частиц напрямую влияет на баллистические свойства и оказывает прямое влияние на ширину разбрасывания удобрения. Более плотные частицы могут быть разбросаны шире и могут быть разбросаны при более высоких скоростях вращающегося диска.Менее плотные частицы не могут распространяться так широко и могут разрушиться при более высоких скоростях вращающегося диска, образуя мелкие частицы и пыль. Следовательно, по мере увеличения вариации плотности частиц в образце или загрузке увеличивается и возможность сегрегации. При рассмотрении сегрегации и ширины траектории плотность частиц оказывает большее влияние, чем объемная плотность. Лучше всего выбирать материалы для смесей гранулированных удобрений с одинаковой плотностью частиц, чтобы предотвратить расслоение удобрений во время внесения.

3) Насыпная плотность

Насыпная плотность представляет собой отношение массы к объему образца, включая пространство между отдельными частицами, и выражается в фунтах / фут 3 или кг / м 3 . Насыпная плотность измеряется путем взвешивания контейнера известного объема, заполненного образцом удобрения. Однако измерения объемной плотности можно сообщать различными способами, поэтому важно знать их определения и то, какое из них следует использовать при разбрасывании удобрений.Показатели насыпной плотности могут включать в себя «сыпучий» (также называемый «насыпью») или «насыпанный» (также называемый «утряской»). Другие показатели плотности включают «истинную», «кажущуюся» и «объемную» плотность (см. Определения ниже). Для разбрасывания в контроллерах нормы или для вычислительной установки используется насыпная насыпь или насыпная плотность.

Рис. 4. Пример экрана меню контроллера нормы, иллюстрирующий необходимость для оператора разбрасывателя вводить правильную насыпную плотность для каждого разбрасываемого продукта (Изображение любезно предоставлено Raven).Важным шагом является регулировка насыпной плотности в регуляторе скорости для обеспечения точного дозирования продукта.
  1. Bulk Density - масса единицы объема материала, включая пустоты между частицами
    1. «Сыпучая» насыпная плотность - масса на единицу объема материала после того, как он был свободно залит в контейнер. ISO 7837: 1992 описывает стандартный протокол измерения.
    2. Насыпная плотность «в упаковке» - масса на единицу объема материала, залитого в контейнер с последующим механическим постукиванием по контейнеру до тех пор, пока не перестанет происходить дальнейшее изменение объема.ISO 7837: 1992 описывает стандартный протокол измерения.
  2. Кажущаяся плотность - масса единицы объема материала, исключая пустоты между частицами
  3. True Density - масса единицы объема материала, исключая пустоты между частицами и всеми пористыми пространствами

Подобно плотности частиц, если насыпная плотность не является однородной, это приведет к неравномерному распределению. Если при смене продуктов используется регулятор нормы расхода, очень важно, чтобы объемная плотность вводилась в настройку разбрасывателя, чтобы обеспечить точное дозирование второго удобрения.Насыпная плотность напрямую связана с дозированием продукта, поскольку плотность конвертируется в норму внесения (например, фунты / акр или тонны / акр). Следовательно, важно знать и регулировать изменения объемной плотности, поскольку они напрямую связаны с точностью дозирования продукта и, следовательно, внесением нормы внесения и агрономической отдачей.

4) Форма частиц

Форма частиц может варьироваться в зависимости от удобрения. Формы можно разделить на круглые (сферические или яйцевидные), кубические, прямоугольные и неправильные.Мочевина и DAP являются примерами удобрений сферической формы, тогда как калийные удобрения имеют неправильную форму. Форма может влиять на поведение материала во время транспортировки и распределения. Круглые частицы обычно скатываются с лопастей прядильщика. Круглые частицы также имеют тенденцию больше отскакивать при дозировании и ударе по вращающемуся диску / лопастям. Частицы неправильной формы имеют тенденцию скользить по лопастям, и здесь коэффициент трения больше влияет на динамику частиц, такую ​​как скорость на выходе, чем в случае сферических частиц.Кроме того, частицы неправильной формы более склонны к сегрегации, чем частицы сферической формы. Смешивание удобрений различной формы явно увеличивает вероятность сегрегации. Однако разница в размере частиц имеет гораздо большее влияние на сегрегацию, чем форма частиц.

5) Прочность на раздавливание

Прочность на раздавливание определяется Международным центром разработки удобрений как сопротивление гранул деформации или разрушению под давлением (IFDC, 1986). Прочность на раздавливание особенно полезна при измерении характеристик обработки и хранения гранулированного материала, а также при определении пределов давления, применяемых при хранении в мешках и навалом.По этой причине прочность на раздавливание выражается в кг / гранулу. Твердость или прочность могут определять реакцию удобрений на обращение, транспортировку, хранение и внесение. Твердость частиц, измеряемая как фунт-сила (фунт-сила) или ньютон (Н), относится к количеству силы, которую частицы могут выдержать до разрушения. Можно указать прочность на раздавливание, но также можно указать твердость частиц.

Хранение, транспортировка и разбрасывание могут повлиять на плотность и размер частиц гранулированного удобрения. Изменчивость этих физических свойств, вызванная дроблением, может увеличиваться в большей степени в смешанных, чем в отдельных удобрениях, и могут возникнуть проблемы с мелкими частицами и пылью.Следовательно, важно учитывать прочность на раздавливание и / или твердость частиц, чтобы можно было добиться равномерного распределения по полю.

Твердость напрямую влияет на ширину разбрасывания и скорость рабочего диска. Более твердые продукты можно разбрасывать шире и использовать с высокими скоростями вращающегося диска (> 800 об / мин). Мягкие удобрения необходимо разбрасывать с меньшей скоростью вращения дисков, что приводит к меньшей ширине разбрасывания. Мягкие продукты следует разбрасывать со скоростью вращения диска ниже 800 об / мин, а конкретная скорость определяется как максимальная скорость диска, при которой не наблюдается разрушения или дробления частиц.Быстрый способ измерить прочность на раздавливание в полевых условиях - приложить давление к отдельным гранулам. Для оценки твердости или прочности во время намазывания можно использовать простой пальцевой тест.

6) Текучесть

Под текучестью понимается способность материала течь во влажных условиях, поэтому это важное свойство, которое следует учитывать при транспортировке, дозировании и внесении удобрений. Сыпучесть может повлиять на точность измерения и размещения. Более текучие материалы можно дозировать при более высоких скоростях потока, и их частицы не будут слипаться или соединяться во время транспортировки. По мере увеличения влажности менее текучие материалы будут слипаться, что затрудняет их дозирование и равномерное нанесение.Плохой поток увеличивает сегрегацию частиц и уменьшает ширину разбрасывания. Сыпучесть смешанных удобрений может повлиять на сегрегацию продукта и ширину разбрасывания.

7) Коэффициент трения

Коэффициент трения - это степень трения, испытываемого между материалом и другой поверхностью, такой как вращающийся диск (диски), поверхность земли, воздух и т. Д. Более высокая степень трения приведет к более длительному контакту с вращающимися дисками, что приведет к увеличению угол вылета и более неравномерный разброс.Коэффициент трения и форма частиц напрямую связаны с тем, как и когда частицы гранулированного удобрения будут выходить из разбрасывателя.

Сводка

На внесение гранулированных удобрений с точки зрения дозирования, внесения и распределения влияют физические свойства продукта. Точность подачи продукта имеет решающее значение для обеспечения правильной нормы и места на поле, что имеет решающее значение для урожайности и прибыльности фермы. В порядке важности физические свойства, которые влияют на качество гранулированного удобрения, включают: размер частиц, плотность частиц, насыпную плотность, форму частиц, прочность на раздавливание, сыпучесть и коэффициент трения.Оператор и менеджер разбрасывателя должны понимать, как эти свойства влияют на качество разбрасывания, чтобы правильно настраивать и эксплуатировать оборудование для отдельных удобрений и поддерживать приемлемую точность подачи.

Благодарности

Настоящий информационный бюллетень был рассмотрен Катриной Корниш, доктором философии, профессором отдела пищевых продуктов, сельского хозяйства и биологической инженерии Государственного университета Огайо; Эрик Ричер, специалист по повышению квалификации (сельское хозяйство и природные ресурсы), Государственный университет Огайо; Курт Вулфолк, старший агроном, The Mosaic Company; и Майлз Графтон, доктор философии, профессор Университета Мэсси.

Общие значения для различных физических свойств
Таблица 2. Номинальные английские единицы для различных физических свойств гранулированных удобрений (обратите внимание, что это типичные значения для удобрений, закупленных в США, но фактические значения уточняйте у местного поставщика).
Продукт Марка Насыпная плотность сыпучего материала 5 (фунт / фут 3 ) Плотность частиц (фунт / фут 3 ) d 50 (дюйм.) Прочность на раздавливание 5 (кг / гранула) Коэффициент трения
Приллированный мочевина 46-0-0 45-51 139 0,09 0,8–1,2 0,3
Мочевина гранулированная 46-0-0 45-51 76 0,09 1,5–3,5 0,3
Приллированный нитрат аммония 34-0-0 53-61 104 0.09 1,2–1,7 0,7
Кристаллический сульфат аммония 21-0-0 62-69 82-102 0,06 1,5–2,5 0,5
Сульфат аммония 21-0-0 49-65 82-102 0,06 1,5–2,5 0,5
Фосфат диаммония (DAP) 18-46-0 54-66 100 0.11-0,13 3,0-5,0 0,5
Гранулированный моноаммонийфосфат (MAP) 11-52-0 56-66 97 0,09 2,0–3,0
Порошкообразный моноаммонийфосфат (MAP) 10-50-0 53-62
Гранулированный тройной суперфосфат (TSP) 0-46-0 59-75 124 0.10 1,5–3,5
Фосфат аммония 16-20-0 56-75
соляной калий (KCl) 0-0-60 64-75 100 0,09 2,43

Таблица 3. Номинальные метрические единицы для различных физических свойств гранулированных удобрений (обратите внимание, что это типичные значения для удобрений, закупленных в США, но фактические значения уточняйте у местного поставщика).
Продукт Марка Насыпная плотность сыпучего материала (кг / м 3 ) Плотность частиц (кг / м 3 ) d 50 (мм.) Прочность на раздавливание (кг / гранула) Коэффициент трения
Приллированный мочевина 46-0-0 720-820 1200-1300 2.2 0,8 0,3
Мочевина гранулированная 46-0-0 720-820 1200-1300 2,2 1,5–3,5 0,3
Приллированный нитрат аммония 34-0-0 850-975 1800 2,2 1,2–1,7 0,7
Кристаллический сульфат аммония 21-0-0 1000–1100 1315-1640 1.5 1,5–2,5 0,5
Сульфат аммония 21-0-0 785-1040 1315-1640 1,5 1,5–2,5 0,5
Фосфат диаммония (DAP) 18-46-0 880-1050 1600 3,0–3,2 3,0-5,0 0,5
Моноаммонийфосфат (MAP) 11-55-0 900-1050 1550 2.4 2,0–3,0
Порошкообразный моноаммонийфосфат (MAP) 10-50-0 850–1000
Гранулированный тройной суперфосфат (TSP) 0-46-0 950-1200 2000 2,7 10-38
Фосфат аммония 16-20-0 900-1200
соляной калий (KCl) 0-0-60 1030-1200 1600 2.3 48
Ссылки
.

Производство конструкционного легкого бетона с использованием масличной пальмы Shell

Обычные строительные материалы широко используются в таких развивающихся странах, как Малайзия. Этот вид материала стоит дорого. Скорлупа масличной пальмы (OPS) - это тип твердых сельскохозяйственных отходов в тропическом регионе. Эта статья направлена ​​на исследование прочностных характеристик и анализ стоимости бетона, произведенного с использованием градации OPS 0–50% на обычном крупном заполнителе с пропорциями смеси 1: 1,65: 2,45, 1: 2,5: 3,3 и 1: 3.3: 4,2 по весу обычного портландцемента, речного песка, щебня и ОПС как заменителя крупного заполнителя. Были использованы соответствующие соотношения в / ц: 0,45, 0,6 и 0,75, соответственно, для определенных пропорций смеси. Результаты испытаний показывают, что прочность бетона на сжатие снизилась по мере увеличения процента OPS в каждом соотношении смеси. Другие свойства бетона OPS, а именно модуль разрыва, модуль упругости, предел прочности при раскалывании и плотность, также были определены и сравнены с соответствующими свойствами обычного бетона.Экономический анализ также указывает на возможное снижение затрат до 15% за счет использования OPS в качестве крупного заполнителя. Наконец, сделан вывод о том, что использование ОПС имеет большой потенциал в производстве конструкционного легкого бетона.

1. Введение

Малайзия известна как один из крупнейших мировых производителей и экспортеров пальмового масла. Скорлупа косточек пальмы - продукт масличной пальмы, которая доступна в Малайзии в большом количестве. В настоящее время 4,49 миллиона гектаров земли в Малайзии выращиваются под масличными пальмами, на которых выращивается более 17.73 миллиона тонн пальмового масла и 2,13 тонны пальмоядрового масла в год, что на сегодняшний день составляет самую большую долю мирового экспортного рынка и дает около 18,9 тонны / га грозди свежих фруктов (FFB) [1]. В процессе производства масличной пальмы в производстве масличных пальм образуются твердые остатки и жидкие отходы. К ним относятся пустая гроздь фруктов (EFB), OPS, околоплодник и стоки с завода по производству пальмового масла (POME). Заводы по производству пальмового масла имеют разную производительность по переработке грозди свежих фруктов масличной пальмы (FFB) от 20 до 90 тонн в час [2].В Малайзии ежегодно производится более 4 миллионов тонн твердых отходов из скорлупы масличных пальм [3, 4].

OPS обычно не используются в строительной отрасли, но часто утилизируются как сельскохозяйственные отходы [5]. Однако в поисках доступной системы жилья как для сельского, так и для городского населения Малайзии и других развивающихся стран были рассмотрены различные предложения, направленные на сокращение затрат на традиционные строительные материалы. В странах, где сбрасываются обильные сельскохозяйственные отходы, эти отходы могут использоваться в качестве потенциального материала или заменяющего материала в строительной индустрии [6, 7].Одной из таких альтернатив является OPS, который, производимый в большом количестве, может быть использован в качестве заменителя крупного заполнителя в бетоне [8]. Огромное количество твердых отходов масличной пальмы, производимых на предприятиях, в основном сжигается с помощью обычного процесса, что приводит к загрязнению воздуха [9]. Таким образом, удаление этих остатков становится дорогостоящим при соблюдении требований экологических норм. В такой ситуации предпринимаются усилия по улучшению использования этих побочных продуктов за счет разработки продуктов с добавленной стоимостью.Одним из способов утилизации этих отходов было бы использование скорлупы пальм в конструкционных строительных материалах.

В последнее время были проведены исследования [3, 4, 7] по использованию этих утилизированных отходов скорлупы пальм в производстве легкого бетона. OPS - твердый каменистый эндокарпий, но легкий и естественного размера. Из-за жестких поверхностей органического происхождения они не будут загрязняться или выщелачиваться с образованием токсичных веществ, когда они связываются с бетонной матрицей. Кроме того, OPS легче обычного грубого заполнителя, поэтому получаемый бетон будет легким [10].Замещающий крупнозернистый заполнитель OPS может достигать прочности более 17 МПа [3, 4], что является требованием для конструкционного легкого бетона согласно ASTM [11]. Совсем недавно прочность бетона на сжатие OPS достигла более 25 МПа [3, 4, 12]. Насыпная плотность ОПС находится в диапазоне 500–600 кг / м 3 [13, 14]. Было замечено, что плотность частичного замещающего бетона ОПС колеблется в диапазоне от 1700 до 2185 кг / м 3 . Следовательно, его можно использовать как хорошую замену крупнозернистому заполнителю для производства конструкционного легкого бетона.

Эта статья представляет собой результат исследования, проведенного по сравнительному анализу стоимости и прочностных характеристик бетона с использованием различных пропорций пальмовых раковин в качестве заменителей обычного грубого заполнителя. Свойства ОПС также сравнивают с обычным бетоном. Основная цель состоит в том, чтобы стимулировать использование этих «кажущихся» отходов в качестве строительных материалов в недорогом жилищном строительстве, где щебень является дорогостоящим для производства легкого бетона.

2. Материалы исследования
2.1. Материалы
2.1.1. Оболочки масличной пальмы

OPS были собраны на местном заводе по производству пальмового масла в RH Lundu Palm Oil Mill, Кучинг. Его получали после отжима масла на фабрике из грозди свежих фруктов. Затем скорлупы промывали и сушили на воздухе в течение нескольких дней при температуре окружающей среды, а затем сортировали в соответствии с ASTM [11]. Размер частиц OPS обычно составляет от 5 до 12,5 мм.

2.1.2. Заполнители

Крупный гранитный щебень в виде крупного заполнителя был собран из вулканического происхождения.Используемый размер частиц составляет от 5 до 20 мм. Для замешивания бетона использовался речной песок в качестве мелкого заполнителя. Все частицы пропускали через сито ASTM № 4 с отверстием 4,75 мм, но оставались на сите 5 № 230, отверстие 63 мкм мкм.

2.1.3. Цемент и вода

Малазийский обычный портландцемент, свойства которого соответствуют требованиям стандарта ASTM типа I, использовался с содержанием 480 кг / м. 3 , а вода собиралась со столба лабораторного стенда.Физические свойства ОПС и гранитного щебня показаны в таблице 1.


Свойства Заполнитель ладони Щебень

Удельный вес 1,21 2,72
Насыпная плотность (кг / м 3 ) 572 1445
Величина истирания Los Angles,% 5.1 24,5
Водопоглощение за 24 часа (%) 25,64 0,7
Суммарное дробление 6,78 17,92
Суммарная ударная вязкость 6,65 12,32
Модуль дисперсности 6,24 6,76
Толщина обечайки, мм 0,5–4,0 5–20
Максимальный размер заполнителя, мм 12.5 20

2.2. Пропорции смеси

Для достижения 28-дневной расчетной прочности бетонного куба три пропорции смеси 1: 1,65: 2,45, 1: 2,5: 3,3 и 1: 3,3: 4,2 по массе обычного портландцемента, речного песка, измельченного камень и ОПС вместо грубого заполнителя были использованы для отливки образцов. Соответствующее соотношение вода / цемент составляло 0,45, 0,6 и 0,75 соответственно. Для каждой смеси соотношение вода / цемент поддерживалось постоянным при всех процентных заменах щебня на заполнитель OPS.

3. Методика эксперимента
3.1. Подготовка образцов для испытаний

Были отлиты бетонные кубики размером 0 мм, цилиндры диаметром 150 мм и высотой 300 мм и балки размером мм для определения различных свойств бетона OPS. Дозирование производилось по весу, а перемешивание производилось вручную на плоской тарелке. В каждой пропорции смеси, как указано выше, скорлупа масличной пальмы заменяется гравием с градацией 0–50%. Таким образом, в лаборатории было отлито 96 образцов для различных исследований.При приготовлении образцов сначала тщательно перемешали песок и цемент с помощью шпателя, а затем добавили скорлупу масличных пальм и щебень. Все составляющие смешивались вместе с помощью лопаты. Вода добавлялась через определенные промежутки времени после того, как цемент и заполнители были тщательно перемешаны.

Уложимость свежего бетона была исследована сразу после окончательного перемешивания бетона с помощью теста на осадку. Кубики и цилиндры были отлиты путем заполнения каждой формы в три слоя; Каждый слой обычно уплотняли 25 ударами стального стержня диаметром 16 мм перед заливкой следующего слоя.На каждую призму наносили сто пятьдесят штрихов на слой, распределенные по всей длине призм. Значения осадки достигаются 62 мм при уровне замещения 0% (бетон нормального веса) для пропорции смеси 1: 1,65: 2,45, 48 мм для пропорции смеси 1: 2,5: 3,3 и 42 мм для 1: 3,3: 4,2, что соответствует высокой и средней удобоукладываемости. . Эти значения постепенно уменьшались по мере увеличения процента замещения OPS в смеси. Все образцы оставляли в формах на 24 часа для схватывания при температуре окружающей среды.Их вынули из формы и поместили в резервуар для отверждения, содержащий чистую воду. Температура отверждения составляла ° C. Бетонные смеси и образцы были приготовлены в соответствии с положениями стандартов ASTM и BS [15–18].

3.2. Испытания, примененные к образцам

Кубы и цилиндры были испытаны на электронной компрессорной машине с усилием 2000 кН при скорости нагрузки 6 кН / с и 4,42 кН / с, соответственно, через 7 и 28 дней. Среднее значение нагрузки, при которой групповая скорость трех испытанных кубиков для каждой смеси не удалось, было вычислено и, наконец, использовано для определения прочности на сжатие.Испытание на изгиб в третьей точке было проведено для балки с простой опорой на эффективном пролете 300 мм при скорости нагружения 4,42 кН / с. Максимальное среднее значение нагрузки, при которой балки разрушились, использовалось для определения прочности на изгиб для каждого процента скорлупы масличных пальм в смеси. Компрессометр-экстензометр (механический тензодатчик) с точностью был использован для измерения модуля упругости бетона нормальной массы и заменителя ОПС в контролируемых лабораторных условиях.Кроме того, через 28 дней были проведены испытания модуля упругости, прочности на разрыв и прочности на изгиб.

4. Результаты и обсуждение
4.1. Плотность бетона

Плотность произведенного бетона снизилась с увеличением процента замещения OPS обычным крупным заполнителем (гранитный щебень), как показано на Рисунке 1. Для начала, при уровне замены 0% замещения OPS , плотность бетона составила 2360 кг / м 3 , 2255 кг / м 3 и 2232 кг / м 3 для пропорций смеси 1: 1.65: 2.45, 1: 2.5: 3.3 и 1: 3.3: 4.2 соответственно. При 10%, 15% и 40% замещения OPS плотность снизилась, соответственно, до 2180 кг / м 3 , 2092 кг / м 3 и 1785 кг / м 3 для смеси соотношение 1: 1,65: 2,45; Напротив, при такой же процентной замене НПС плотность существенно снизилась до 2160 кг / м 3 , 2078 кг / м 3 и 1760 кг / м 3 для соотношений смеси 1: 2,5: 3,3 и 2116 кг / м 3 , 2012 кг / м 3 и 1708 кг / м 3 для 1: 3.3: 4.2. Легкий бетон имеет плотность в диапазоне 300–1850 кг / м 3 [19]. Эта плотность была получена в диапазоне легкого бетона, когда 40% и 50% OPS использовались для замены щебня в качестве грубых заполнителей для вышеупомянутых соотношений смеси. Однако при 15% -ном уровне замещения OPS плотность все же немного выше, чем обычно считается для легкого бетона. Тем не менее, его можно использовать для выполнения требований к прочности легкого бетона.


4.2. Модуль упругости

Согласно результатам экспериментов (см. Таблицу 2), было замечено, что модуль упругости 15% -ного бетона, замещенного OPS, составляет примерно половину модуля упругости обычного бетона при соотношении смеси 1: 1,65: 2,45, 1 : 2.5: 3.3 и 1: 3.3: 4.2 соответственно. В основном это связано с меньшей жесткостью заполнителя НПС по сравнению с гравием. На изменение показателей бетона влияет тип крупного заполнителя, тип цемента, соотношение воды и металла в смеси, размер заполнителя и возраст выдержки [20].Обычно модуль упругости бетона зависит от жесткости крупного заполнителя. Кроме того, межфазная зона между заполнителями и пастой и упругие свойства составляющих материалов влияют на модуль упругости бетона. Из таблицы 2 также видно, что модуль упругости бетона постепенно снижается с увеличением пропорции смеси OPS и замены.


Модуль упругости (Н / мм 2 )
Пропорции смеси 0% замена 10% замена 15% замена 20% замена

1: 1.65: 2,45 28350 20338 16350 12343
1: 2.5: 3,3 23850 18478 15800 11982
1: 3,3: 4,2 22100 17122 14620 11238

4.3. Прочность на сжатие

По результатам испытаний (см. Рисунки 2, 3 и 4) было замечено, что прочность на сжатие постепенно снижалась из-за увеличения процента OPS в обычном бетоне.Три пропорции смеси, рассмотренные в этой статье, показали одинаковую картину снижения прочности. Обычный бетон с 0% OPS имеет самые высокие значения прочности на сжатие для всех соотношений смеси. Для пропорции смеси 1: 1,65: 2,45, замена OPS (0–50%) показала более высокую прочность на сжатие по сравнению с двумя другими пропорциями смеси, как показано на рисунках 5 и 6. По результатам установлено, что расчетная прочность легкого бетона может быть достигнуто, если процентные уровни замены OPS не превышают 15% для пропорций смеси, рассматриваемых в этой статье.






Сделан вывод, что прочность бетона зависит от прочности, жесткости и плотности крупных заполнителей. Как правило, более низкая плотность приводит к снижению прочности. Повышенный процент OPS снижает плотность бетона, следовательно, дает меньшую прочность на сжатие.

4.4. Прочность на изгиб

Результат показал, что прочность бетона на изгиб снижается по мере увеличения процента OPS в пропорциях смеси.На рисунках 7 и 8 показаны изменения силы для 7 и 28 дней соответственно. Для пропорции смеси 1: 1,65: 2,45 прочность, полученная через 7 дней и 28 дней, составила 2,92 Н / мм 2 и 4,3 Н / мм 2 , соответственно. Соответствующие значения при 50% замене OPS составляют 0,9 Н / мм 2 и 1,1 Н / мм 2 . Две другие пропорции смеси демонстрируют ту же тенденцию к снижению прочности из-за увеличения процентного содержания OPS в бетоне. Во всех случаях 15% замена OPS дала удовлетворительную прочность бетона на изгиб.



4.5. Прочность на растяжение при раскалывании

В таблице 3 показаны результаты испытаний прочности при раскалывании для бетона с заменой OPS на 0%, 10%, 15% и 20%. Прочность на растяжение при раскалывании 15% замещенного бетона OPS составляет приблизительно 12% от его прочности на сжатие через 28 дней, тогда как для обычного бетона прочность на растяжение при раскалывании составляет приблизительно 10%. Из Таблицы 3 видно, что прочность на растяжение при раскалывании замещающего бетона OPS уменьшилась из-за более высокого замещения OPS и пропорций бетона в смеси.


Прочность на разрыв при раскалывании (Н / мм 2 )
Пропорции смеси 0% замена 10% замена 15% замена 20% замена

1: 1,65: 2,45 2,96 2,50 2,30 2,07
1: 2,5: 3,3 2,82 2.36 2,18 1,94
1: 3,3: 4,2 2,58 2,14 1,96 1,73

4,6. Исследование затрат

Результат анализа затрат на замену OPS на кубический метр затрат на производство бетона показан в Таблице 4. Результат показывает, что 15%, 12% и 10% снижение затрат может быть достигнуто при замене 15% OPS на крупнозернистый заполнитель в соотношение смеси 1: 1.65: 2.45, 1: 2.5: 3.3 и 1: 3.3: 4.2 соответственно. Таким образом, бетон, частично заменяющий заполнитель на ОПС, считается подходящим для строительства недорогого жилья.


Категория бетона Пропорции смеси
1: 1.65: 2.45 1: 2.5: 3.3 1: 3.3: 4.2

Щебенобетон 272 256 238
Бетон OPS (15% замена ) 236 228 216

1 доллар США (США) = 3 ринггитов.00 (ориентировочно в феврале 2014 г.).
5. Выводы и рекомендации

На основании текущих экспериментальных результатов можно сделать следующие наблюдения и выводы: (i) Во всех случаях прочность бетона на сжатие снижалась по мере увеличения процента замены OPS (ii) Прочность бетона на сжатие с 15% -ной заменой OPS составляет от 17,01 до 17,7 Н / мм 2 в возрасте 28 дней для различных пропорций смеси бетона и удовлетворяет структурным требованиям к легкому бетону.(iii) Прочность на разрыв при расщеплении 15% замещающего бетона OPS составляет в среднем 2,15 Н / мм 2 через 28 дней, что составляет примерно 12% от его прочности на сжатие. Эта прочность считается удовлетворительной для легкого бетона. (Iv) 28-дневный модуль упругости 15% замещающего бетона OPS варьируется от 14620 до 16350 Н / мм 2 для пропорций смеси, рассматриваемых в этой статье. Эти значения в среднем составляют менее 50% от соответствующего значения для обычного бетона. (V) Прочность на изгиб 15% замещающего бетона OPS в среднем составляет 2.4 Н / мм 2 через 28 дней, что составляет примерно 14% от его прочности на сжатие. С другой стороны, прочность на изгиб обычного бетона составляет около 13% от его прочности на сжатие. (Vi) Снижение затрат составило 15%, 12% и 10% с заменой 15% OPS в качестве грубых заполнителей в бетоне на соотношения компонентов смеси 1: 1,65: 2,45, 1: 2,5: 3,3 и 1: 3,3: 4,2 соответственно. Бетон OPS оказывается дешевле по сравнению с обычным бетоном на заполнителях. Сделан вывод, что OPS может быть использован в качестве заменителя крупного заполнителя при производстве недорогого легкого бетона.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Выражение признательности

Это исследование проводилось в Лаборатории тяжелых конструкций Департамента гражданского строительства Университета Малайзии Саравак, Малайзия, и авторы хотели бы поблагодарить технических специалистов лаборатории за помощь в изготовлении и испытании образцов.

.

Насыпная плотность - wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Bulk density .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под CC BY-SA 4.0 лицензия; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

Смотрите также