Как определить плотность щебня кг/м3

Как определить плотность щебня кг/м3

Щебень – неотъемлемый материал для различных строительных и дорожных работ. Раздробленные обломки валунов, крупного гравия и других горных пород благодаря шероховатой поверхности образуют с цементным раствором прочное сцепление.

Один из главных характеристик щебня – его плотность, то есть отношение массы к объему.

Один из главных параметров этого стройматериала – плотность щебня, то есть отношение массы к объему. Именно плотность оказывает преимущественное влияние на многие другие его качества.

Истинная плотность гранитного щебня

Под этой характеристикой щебня понимают отношение веса щебеночного материала к его объему, без учета пустот. Чтобы определить истинную плотность щебня, работник лаборатории полностью высушивает контрольную навеску до постоянной массы, после чего размельчает в дробилке до состояния порошка. Проводится небольшой анализ, по результатам которого вычисляется истинная плотность гранитного щебня, которая чаше всего бывает в пределах 2500-2600 кг/м³.

Полезная информация

Щебень – это строительный материал, получаемый путем дробления скальных горных пород, отходов тяжелой промышленности либо переработки. Он отличается фракциями (размерами получившихся осколков) и породами, из которых был получен.

По последнему параметру различают щебень:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый;
• шлаковый;
• вторичный.

Гранитный и известняковый щебень – это продукты измельчения соответствующих горных пород, гравийный – результат измельчения речного гравия, шлаковый получают дроблением отходов производства чугуна, а вторичный – переработкой, измельчением и сортировкой по размеру старых бетонных либо кирпичных конструкций.

Сферы применения основных фракций щебня

Щебень из природного камня используют для различных видов строительных работ:

• Фракция 0-5 – это фактически отсев, который используется преимущественно для декоративных целей – засыпки дорожек, площадок, участков клумб и т.д. В строительстве его могут использовать для дренажа грунтовых трасс либо в некоторых бетонных изделиях, не требующих особой прочности.
• Щебень фракции 5-20 – это наиболее часто используемый вариант для производства бетона для возведения конструкций зданий и сооружений. Гравийный щебень, имеющий фракцию 5 20 также применяют для дорог с низким трафиком, в составе некоторых строительных смесей и для облицовки зданий.
• Гравийный щебень 20-40 применяется для отсыпки дорог, как автомобильных, так и железных (в т.ч. и трамвайных путей), используется в качестве дренажа. В производственных помещениях с большими нагрузками эту фракцию применяют для закладки в фундаменты для их упрочнения и увеличения несущей способности. Эту и предыдущую фракции используют для отсыпки подушек под фундамент.
• Гравийный щебень размером зерен 40-70 также применяют в производстве бетона, но уже для масштабных сооружений вроде крупных мостов и т.д. При укладке аэродромных покрытий таким щебнем отсыпают их первый слой.

Гравийный щебень для строительных работ, полученный дроблением морских и речных камней, отличается хорошим сцеплением с бетонной смесью, при этом невысокой ценой и доступностью во всех регионах страны, т.е. в большинстве случаев может служить отличной заменой более дорогостоящему гранитному щебню.

Основные характеристики щебня

• Лещадность материала характеризует форму его зерен. Она выражает процент содержания в общей массе зерен игловатой и плоской, похожей на пластинку, формы. Такие зерна имеют наихудшее сцепление с бетонными и цементными смесями, поэтому при их большом количестве сильно снижается прочность конструкции. Близкая к кубовидной форма дает возможность существенно экономить мелкий заполнитель за счет того, что зерна щебня плотнее примыкают друг к другу.
• Прочность щебня характеризуют прочностью на сжатие исходной горной породы, из которой он был получен, а также дробимостью самих зерен при их сжатии в цилиндре.
• Радиоактивность щебня влияет на возможность его использования в различных сферах. Так, чтобы щебень можно было применять в жилищном строительстве, он должен соответствовать 1 классу радиоактивности (менее 370 Бк/кг), для промышленных объектов и устройства дорог применяют 2 класс радиоактивности (до 740 Бк/кг). Использование 3 класса допустимо при возведении дорог (с условием, что поверх щебня имеется слой грунта или иного материала не менее полуметра толщиной) и сооружении промышленных объектов за пределами населенных пунктов. Эти нормы применения гравийного щебня действуют как в Москве, так и по всей России, что строго контролируется соответствующими органами.
• Морозостойкость щебня указывает на количество циклов замораживания и последующего размораживания, которое материал может выдержать без разрушения, существенной потери прочности и прочих важных характеристик. По этому параметру щебень классифицируют на марки от F15 до F 400.
• Плотность у строительного щебня различают двух видов — истинную и насыпную. Под первой подразумевается плотность непосредственно каменного материала, из которого этот щебень получен. Насыпная плотность, как понятно из ее названия, относится к материалу в насыпанном состоянии, т.е. учитывает и воздушные промежутки между зернами.
  • Насыпная плотность у щебня 5-20 — примерно 1350-1360 кг/м3;
  • Показатель насыпной плотности щебня 20-40 согласно ГОСТу за счет большего числа воздушных промежутков несколько меньше – 1320-1330 кг/м3;
  • Насыпная плотность гравийного щебня фракции 40 70 колеблется в диапазоне 1300-1320 кг/м3.

Требования к основным характеристикам щебня природного, применяемого для строительных работ, регламентируются нормативным документом – ГОСТом на щебень строительный.

Как определить необходимое количество щебня

Зная показатель плотности щебня, можно легко вычислить, какое его количество потребуется для той или иной строительной конструкции определенных размеров:

• К примеру, чтобы понять, сколько кубов материала находится в тонне щебня 5-20 надо разделить единицу (то есть одну тонну) на плотность щебня этой фракции.
• Если необходимо узнать обратное соотношение, то есть сколько тонн, к примеру, в кубе щебня 20-40, то никакие вычисления не потребуются, достаточно лишь уточнить плотность этого материала.

Для известкового, шлакового материала

Кроме гранитного щебня, который сегодня получил широкую популярность, в области строительства задействуют известковый, шлаковый и гравийный материал. Для каждого из представленных вариантов характерны свои качественные характеристики и насыпная плотность.

Каков размер полнотелого кирпича можно узнать из данной статьи.

Сколько весит поддон красного кирпича можно узнать из данной статьи.

Уникальный сыпучим материалом считают известняковый щебень. Для него характерна высокая прочность, стойкость к морозам, экологическая чистота. Для фракций 5-40 мм свойственны следующие характеристики:

• насыпная плотность – 1300 кг/м³;
• лещадность – не более 12%;
• наличие пыли – до 2%;
• присутствие слабых пород – до 9%;
• марка прочности – М600-М800;
• пористость – не выше 7,3 %;
• уровень влажности– не более 4%;
• водопоглощение – 2,5%;
• морозостойкость – F-150.

Определение насыпной плотности

Высушенный до постоянной массы испытуемый щебень насыпается металлическим совком с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр емкостью 5 л до образования над верхом сосуда конуса из щебня. Излишек срезается стальной линейкой вровень с краями, и цилиндр со щебнем взвешивается на технических весах.

Насыпная плотность щебня _нвычисляется по формуле:

, г/см 3 ,

где m ₁ — масса мерного цилиндра с заполнителем, кг;

m₁ — масса мерного цилиндра, кг;

V — объем мерного цилиндра, м 3 .

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.

Ускоренное определение истинной плотности щебня

При использовании этого метода значение, которое известно как истинная плотность породы и зерен щебня, определяется вычислениями общей массы предварительно измельченного и после этого высушенного материала. В этом случае, чтобы точно определить все параметры, используется предназначенный для этого прибор Ле Шателье. Потребуется следующее оборудование и материалы:

• прибор Ле Шателье,
• весы лабораторные ГОСТ 24104 или настольные циферблатные по ГОСТ 29329,
• для взвешивания: фарфоровая чашка ГОСТ 9147 или стаканчик 25336,
• эксикатор ГОСТ 25336,
• сушильный шкаф,
• серная кислота ГОСТ 2184,
• хлористый кальций (хлорид кальция безводный) ГОСТ 450,
• сито, размер отверстий 5 мм, ГОСТ 6613,
• металлическая щетка.

Схема прибора Ле Шателье.

Хорошо измельченный щебень, подготовленный аналогично предыдущему способу определения, высыпают в чашку из фарфора или лабораторный стакан, предназначенный специально для взвешивания. Там ее высушивают до достижения ею значения постоянной массы, по достижении этого параметра охлаждают материал до значения, близкого к значению комнатной температуры, при помощи эксикатора. Охлаждение можно проводить над серной концентрированной кислотой или безводным хлоридом кальция. Из высушенного порошка отбираются две навески, по 50 г общим весом каждая.

Для начала прибор заполняется водой до достижения уровня самой нижней из имеющихся отметки, определить этот уровень можно при помощи нижнего мениска. После этого внутрь приборов через воронку в каждый помещают подготовленную навеску малыми порциями. Насыпать продолжают до момента, когда уровень находящейся внутри воды с разметки самого нижнего деления под действием измельченного щебня уйдет вверх до 20 мл либо любого выбранного деления, которое находится в верхней части шкалы. Чтобы удалить по возможности лишний скопившийся воздух, в процессе прибор слегка встряхивают.

Определяют искомую плотность материала в этом случае путем взвешивания той части взятого щебня, что не вошла внутрь. Расхождение между двумя результатами при итоговых вычислениях не должно быть больше чем 0,02 г/м³. Если расхождение получилось больше, производят дополнительно третье определение, чтобы затем принять в расчет 2 ближайших друг другу значения.

После этого в качестве результата принимается среднее арифметическое 2 наиболее близких значений. В том случае если возникает необходимость определить плотность щебня или гравия, который представляет собой смесь фракций, значение по каждой фракции определяется отдельно.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент уплотнения (Ку)

Это показатель способности щебнем уплотняться при определённых воздействиях.

Ку выясняется соотношением плотности щебня к плотности, искусственно создаваемой лабораторными специальными приборами.

Методология его вычисления описана в ГОСТ 8269.0–97. Стандарт даёт разделение на три вида:

• истинная плотность зёрен и горной породы;
• средняя плотность щебня и горной породы;
• насыпная плотность к пустотности щебня.

Щебень классифицируется на виды. Все виды имеют собственную маркировку установленную ГОСТ 8267-93. В этом стандарте зафиксированы методы установки коэффициента. При изготовлении производитель указывает в паспорте Ку, но бывают случаи, когда отсутствует подобная информация. Опытным путём специалисты в лабораториях определяют этот показатель в течение трех дней. На строительном объекте также возможно определить, но цена за работу будет значительно выше.

Средний показатель Ку колеблется от 1,1 до 1,3 .

Для чего Ку нужен

Во-первых, для закупки. Благодаря этому показателю легко вычисляется необходимое количество. Во-вторых, для того чтобы понять на сколько осядет сыпучий материал после уплотнения.

Как вычислить необходимое количество щебня

Объем формы, которую нужно заполнить (м 3 ) × удельный вес (кг/ м 3 )× коэффициент уплотнения.

Существуют таблицы средней массы, пример:

1 м 3 фракции 0–5 мм равен 1,5 т;

1 м 3 фракции 40–70 мм равен 1,47 т.

На практике это простая процедура:

• замеряется размер бортов грузового автомобиля;
• узнаем общий объем щебня;
• полученную цифру умножаем на стандартный коэффициент уплотнения для привезённой фракции.

В результате мы легко проверили реально привезённое количество щебня.

Что такое насыпная плотность?

Для расклинцовки, трамбовки, расчёта бетона (точнее его состава) нужна величина насыпной плотности. Это показатель плотности щебня в неуплотненном состоянии.

Насыпная плотность рассчитывается следующим образом:

1)​ взвешивается пустой специальный сосуд;

2)​ взвешивается наполненный сосуд;

3)​ вычисляется разность;

4)​ делим на объём сосуда.

Стройка это область, в которой должны быть только чёткие измерения. Если есть несоответствие с нормами это чревато аварийными последствиями. Утрамбовка щебня это самый ответственный этап при закладке фундамента, строительстве дороги. После проведённых работ проводятся контрольные замеры для исправления несоответствий с проектными значениями. БПД-КМ — это плотномер водобалонного типа определяющий фактическую плотность. Предназначен для контроля за качеством плотности сложения грунта из гравийных и щебёночных оснований. Точность прибора до 0,01 г/см ³. Для определения плотности используется методика ГОСТ 28514–19.

• Песок
  • Карьерный песок
  • Сеяный песок
  • Мытый песок
  • Речной песок
  • Кварцевый песок
  • ПГС – песчано гравийная смесь
  • Пескогрунт
  • Песок в мешках
  • Песок крупнозернистый
  • Песок средний
  • Песок строительный средний
  • Песок мелкозернистый
  • Песок строительный
  • Песок строительный в мешках
  • Природный песок для строительных работ
  • Песок для детских песочниц
  • Песок в мешках 50кг
  • Песок в мешках 25кг
  • Песок в Биг-бегах
• Щебень
  • Гранитный щебень
    • Гранитный отсев фракция 0-5 мм
    • Гранитная крошка фракция 2-5 мм
    • Гранитный щебень фракция 3-10 мм
    • Гранитный щебень фракция 5-10 мм
    • Гранитный щебень фракция 5-20 мм
    • Гранитный щебень фракция 20-40 мм
    • Гранитный щебень фракция 40-70 мм
    • Бутовый камень фракция 70-150 мм
  • Гравийный щебень
    • Гравийный щебень фракция 5-10 мм
    • Гравийный щебень фракция 5-20 мм
    • Гравийный щебень фракция 20-40 мм
    • Гравийный щебень фракция 40-70 мм
  • Известняковый щебень
    • Щебень известняковый 5-20 мм
    • Щебень известняковый 20-40
    • Щебень известняковый 40-70
  • Гравий
    • Гравий 3-10
    • Гравий 5-20
    • Гравий 20-40
    • Гравий 40-70
  • Щебень в мешках
  • Вторичный щебень с доставкой
    • Бой кирпича
    • Бой бетона
    • Асфальтовая крошка
  • Щебень доменный
• Керамзит
  • Керамзит 0-5
  • Керамзит 5-10
  • Керамзит 10-20
  • Керамзит 20-40
  • Керамзит россыпью
  • Керамзит в мешках
  • Керамзит 0-5 в мешках
  • Керамзит 5-10 в мешках
  • Керамзит 10-20 в мешках
  • Керамзит 20-40 в мешках
• Грунт
  • Плодородный грунт
  • Растительный грунт
  • Чернозем
  • Торф
  • Торфо-песчаная смесь
  • Планировочный грунт
• Рядовой кирпич
• Блоки
• Бетон
• ПГМ материалы
  • Соль техническая
  • Пескосоль
  • Гранитная крошка
  • Антигололедные реагенты
• Cухие смеси

• Вывоз грунта
• Уборка снега
• Вывоз снега
• Вывоз строймусора
• Разработка котлованов

• Прайс-лист
• Госты и сертификаты
• Образец договора
• Отзывы клиентов

• Стройматериалы
• Услуги спецтехники
• Прайс-лист
• Клиентам
• О компании
• Контакты
• Карта сайта

Купить по оптовой цене песок, щебень гранитный, известняковый, гравий и щебень гравийный, керамзит, чернозем, плодородный грунт, торф, растительный грунт, соль техническая галит, пеноблок, газосиликатные блоки, керамзитобетонные блоки, кирпич, бетон и другие стройматериалы с доставкой по Москве и Московской области:

Андреевка, Апрелевка, Балашиха, Бронницы, Быково, Видное, Волоколамск, Воскресенск, Высоковск, Голицино, Дедовск, Дзержинский, Дмитров, Долгопрудный, Домодедово, Дорохово, Дрезна, Дубна, Егорьевск, Железнодорожный, Жуковский, Зарайск, Заречье, Зеленоград, Звенигород, Ивантеевка, Икша, Истра, Кашира, Киевский, Климовск, Красково, Краснозаводск, Клин, Королев, Красногорск, Коломна, Красноармейск, Котельники, Кубинка, Куровское, Лесной, Луховицы, Люберцы, Лыткарино, Лобня, Малаховка, Малино, Менделеево, Михнево, Монино, Московский, Можайск, Мытищи, Митино, Наро-Фоминск, Нахабино, Ногинск, Одинцово, Озеры, Орехово-Зуево, Павловский Посад , Подольск, Пушкино, Пущино, Реутов, Раменское, Руза, Свердловский, Северный, Селятино, Серебряные Пруды, Снегири, Сходня, Сергиев Посад, Серпухов, Солнечногорск, Софрино, Старая Купавна, Ступино, Талдом, Томилино, Троицк, Тучково, Фрязино, Химки, Хотьково, Черкизово, Черноголовка, Чехов, Шатура, Щелково, Щербинка, Электрогорск, Электроугли, Электросталь, Юбилейный, Яхрома и др.

Наиболее распространенные виды пород

Приведем наиболее распространенные виды пород, из которых, как правило, изготавливают щебень. На первом месте по частоте использования и популярности находится гранит. Щебень, получаемый из этой породы, – очень крепкий вплоть до марки М1400. Это дает возможность использовать его для производства тяжелых бетонов, к прочности которых предъявляются высокие требования. Гранит имеет очень низкую степень влагопоглощения, которая в массовом отношении не превышает 0,2%. Таким образом, морозостойкость гранитного щебня достаточно высока – около 400 циклов. Гранитный щебень по праву считается самым лучшим, и соответственно и самым дорогим.

На втором месте пород для производства щебня находится известняк. Понятное дело, по своим характеристикам он гораздо слабее гранита, однако при этом его плотность составляет 2,7-2,9 т/м3. Такой высокий показатель плотности обеспечивает содержание доломита, кварца, других особо прочных минералов в известняковых породах. Однако общая крепость из-за более слабых связок между компонентами не поднимается выше М800. Морозостойкость составляет не больше 150 циклов, ввиду того, что известняк поглощает около 2,5% влаги. Эти особенности следует учитывать при расчете количества воды для раствора. Боле того, такие характеристики делают применение этой породы для строительства в северных районах невозможным. Во всех остальных районах, преимущественно, используют только известняковый щебень 20-40 мм.

На третьем месте находится гравий. Он имеет близкие с гранитом характеристики, правда, немного уступает ему в прочности (М1200), а его стойкость к замораживанию/оттаиванию составляет 350 циклов. При этом и цена данного стройматериала относительно невелика, так как в РФ функционирует множество карьеров, где в достаточном количестве добывается гравий. Отметим, что при выполнении бетонных работ следует отдать предпочтение горному гравию, так как речной не даст должного сцепления с цементным раствором.

На четвертом месте по популярности находится шлаковый щебень. Он имеет достаточно большие разбежности в характеристиках, так как делится на несколько видов. Однако в целом марки этого материала вызывают уважение – от М800 до М1200. Плотность щебня, полученного из шлака, варьируется в пределах 2700-2950 кг/м3, однако в некоторых конструкциях это скорее минус, чем плюс. Процент влагопоглощения у шлака велик и составляет 1,5%. Однако из-за того, что производство шлакового щебня является, по сути, вторичной переработкой отходов металлургического производства, его цена является очень маленькой. Таким образом, и себестоимость бетонных изделий с заполнителем из шлакового щебня снижается примерно на 20%.

Приобретая строительный щебень, достаточно ознакомиться с паспортом на продукцию, чтобы узнать точную плотность и прочие характеристики данного материала.