La humanidad utiliza arena para la construcción desde hace mucho tiempo; sin ella, ciertamente no se puede construir una casa. Se utiliza activamente en mezclas de construcción secas, que se venden en tiendas o como componente para la preparación. morteros de cemento. Arena de construcción Se utiliza dependiendo de su densidad, por ejemplo, se utilizan unos tipos para crear otros con el fin de hacer una solera de hormigón.
La arena es un material de construcción no metálico que fluye libremente. Como regla general, se trata de una mezcla de granos de 0,14 a 5 mm de tamaño, que se formaron durante la destrucción natural de las rocas. Hay varios, se caracterizan por un diferente contenido de pequeñas partículas de arcilla o simplemente elementos polvorientos.
La más pura y de mayor calidad es la arena de río. El agua de mar es peor porque ya contiene sales, de las cuales hay que limpiarla. La arena de cantera y la arena de montaña se caracterizan por la presencia de arcilla no deseada, lo que significa que la calidad del producto es menor. La arena tiene principalmente la siguiente composición: cuarzo y también impurezas en forma de silicatos y la misma arcilla.
Para caracterizar este material de construcción, existe la densidad de la arena. Se estima mediante el coeficiente de porosidad. Por ejemplo, las variedades de grano fino tienen un indicador de 0,75. La densidad de la arena de construcción y su calidad siempre están determinadas por la presencia de arcilla en ella. A los constructores les encanta trabajar con un producto fluvial excepcionalmente puro. Tiene una densidad de 1,3 toneladas por metro cúbico. La densidad de la arena con contenido de arcilla es mayor y ya es de 1,8 toneladas, en el mismo volumen.
Este material ha servido de base para el cemento y composiciones concretas. Es muy popular a la hora de peinar. autopistas, al soplar productos de vidrio y en agricultura.
En la construcción es de fundamental importancia el concepto de densidad, que es la relación entre la masa de arena y su volumen, tiene unidades de medida: g/cm3 y kg/m3. La arena natural es de 1300-1500 kg/m3.
A granel materiales de construcción este indicador es variable y depende del grado de compactación. Esto significa que la misma cantidad de producto ocupa diferentes volúmenes. La densidad de la arena depende invariablemente de la humedad y cualquier cambio en ella afecta la densidad aparente. A medida que aumenta la humedad, los granos de arena se cubren con una capa de agua y, en consecuencia, el volumen de arena aumenta considerablemente. Es la arena la que se tiene en cuenta durante las fluctuaciones de humedad al calcular la dosis de arena según el volumen requerido. Si no se tiene en cuenta este factor, la mezcla constructiva no tendrá el margen de seguridad necesario y, en general, la estructura de ingeniería será de mala calidad.
Hoy en día se utiliza principalmente para extraerlo de forma sencilla: lavando arena de cantera. Esto se hace de esta manera: la arcilla y el polvo se eliminan con un gran volumen de agua.
La densidad de la arena de construcción también depende de la estructura de los granos. Por ejemplo, un indicador alto indica directamente que contiene granos densos, especialmente fuertes y resistentes a las heladas. Es este material con un coeficiente aumentado el que es indispensable para la construcción en condiciones de permafrost. Es la base del hormigón de alta resistencia con excelente resistencia a las heladas.
La densidad en estado suelto se caracteriza por 1500 kg/m3, pero puede aumentar hasta 1700 kg/m3. Se caracteriza por las mejores características higiénicas y se lava y se calcina en seco. materiales naturales. Cuando se utiliza en la construcción, se garantizan altas características higiénicas de la vivienda. La densidad de la arena de cuarzo es muy parámetro importante, que se tiene en cuenta durante los trabajos de construcción.
La arena es un material a granel. Es difícil medir su verdadera densidad; es casi imposible eliminar los espacios entre los granos de arena. Por esta razón, el concepto de densidad aparente de la arena es más aplicable a la arena. Este es el valor promedio del peso del material por unidad de volumen.
Concepto y significados
La determinación de la densidad aparente de la arena oculta el valor de la masa seca del material por unidad de volumen, medida en metros cúbicos o centímetros cúbicos.
Existen muchos tipos de arena por origen y fracción. Los pequeños granos de arena encajan más firmemente en el volumen que los grandes, por lo que su masa es mucho mayor. Y viceversa.
Así, la arena extraída del río suele ser lisa y pulida y tener una estructura densa. Su peso por cubo es de 1500-1600 kg/m 3 según GOST 8736-93. Los granos de arena de una cantera suelen ser porosos con esquinas y bordes afilados y pesan mucho menos: alrededor de 1300 kg/m3.
Factores que determinan la densidad
El peso total de la arena depende de varios factores:
- La fracción y forma de los granos de arena determina la densidad. material a granel en mayor medida. Cuanto más grandes son los fragmentos, mayor es la distancia entre ellos y viceversa. Los granos de arena redondos y cuadrados ocupan más espacio que los planos.
- Raza de origen. Cuanto más denso es el mineral del que se forma la arena, mayor es la masa.
- Los restos de tierra y las impurezas orgánicas también afectan la masa aparente de arena. La tecnología de preparación de morteros implica el uso de masilla fina purificada, por lo que este parámetro se puede ajustar lavando o tamizando el terraplén.
- Humedad después del lavado o extracción de arena. El agua penetra en los poros de los granos de arena y aumenta su peso. Densidad a Granel La arena seca es hasta un 30% menos que la arena húmeda. A medida que se seca, la masa disminuye y el volumen aumenta.
- La arena compactada durante la colocación tiene mucho más alta densidad por unidad de volumen que el vertido en estado normal.
El valor de la masa por metro cúbico se puede observar claramente en la tabla de densidad aparente de la arena natural:
Cálculo de cambios de volumen y masa.
La arena se entrega a sitio de construcción V en diferentes formas: seco o húmedo, río o cantera. No se puede utilizar inmediatamente: el material se utiliza según sea necesario. Si el terraplén se almacena bajo Aire libre, los granos de arena cambian constantemente la humedad dependiendo de las condiciones climáticas. Los tecnólogos deben tener en cuenta estos factores antes de preparar soluciones de trabajo y rellenar fosas.
Dado que la densidad aparente de la arena fina y gruesa cambia constantemente, se utilizan coeficientes de compactación para determinar la masa real del volumen sin pesar. Algunos de ellos se reflejan en la tabla:
La densidad media del material se multiplica por el coeficiente para obtener el resultado deseado. La tabla muestra los valores más populares de kу.
El coeficiente de compactación a granel de la arena no garantiza un resultado preciso: el error puede ser del 5 por ciento o más. La única forma confiable de determinar la masa de una unidad de volumen de material es pesando, lo que no siempre es posible o conveniente. Los técnicos pueden utilizar cualquiera de los métodos disponibles para determinar la densidad en el sitio.
La densidad media de la arena es un indicador importante del que dependen directamente las propiedades operativas de la sustancia y los parámetros futuros de la mezcla de construcción de hormigón, la resistencia y estabilidad de los edificios, así como el posible consumo de materias primas. Muestra cuánta arena hay en una unidad de volumen, que se considera un metro cúbico (1 m3).
La cantidad de sustancia que cabe en 1 m3 depende en gran medida del tipo de arena; por ejemplo, la arena de construcción fina es más compacta que la arena de tamaño mediano, ya que en el primer caso los espacios entre las partículas individuales de material de construcción son mucho más pequeños y En un metro cúbico cabe una masa mayor.
Este parámetro está estrechamente relacionado con indicadores del material como los huecos y la humedad, el grado de compactación y la porosidad. Las peculiaridades y la exactitud de la medición de los parámetros también pueden introducir cierto error en el resultado final. Entre estos factores existe la siguiente relación: cuanto mayor es el vacío entre las partículas y el contenido de humedad de la sustancia, menor es la característica volumétrica y menos arena limpia cabe en un metro cúbico. Esta regla es idéntica para la humedad, pero con el signo opuesto: debido a la adhesión de las fracciones, el material de construcción húmedo se compacta.
La densidad también depende de la estructura de los granos, al disminuir el tamaño esta característica, y también sobre el contenido de arcilla y otras impurezas. Por las razones expuestas anteriormente, la densidad de la arena de río suele ser mayor (proporción promedio de 1,5) que la de la arena purificada (la arena de construcción tiene un valor de proporción de 1,4).
¿Qué variedades hay?
La densidad en kg/m3 es una característica ambigua que tiene dos variedades principales, que difieren en definición, algunas características y métodos de medición:
- Verdadero. Es la relación entre el peso corporal (en en este caso arena seca) a su volumen y se mide en kg/m3. En este caso, no se tienen en cuenta los huecos libres entre partículas individuales, es decir, estamos hablando de la densidad del material en estado comprimido. La densidad verdadera (como cualquier otra sustancia) es un valor constante.
- Densidad a Granel. Un indicador que tiene en cuenta no sólo el volumen de la propia sustancia, como en el caso anterior, sino también todos los espacios existentes entre las partículas. El volumen es siempre menor que la densidad real y promedio, medida en kg/m3.
También existe un valor medio, que ya se ha mencionado anteriormente.
Cómo elegir arena para chorro de arena, puedes averiguarlo aquí.Opciones varios tipos material
Como se mencionó anteriormente, la densidad varía mucho según las propiedades de la materia prima. La siguiente tabla pretende ayudar a rastrear este hecho:
Así, un metro cúbico de arena seca tendrá una masa de 1200 a 1700 kilogramos, y un metro cúbico de arena húmeda tendrá una masa de 1920.
La tabla no refleja todos los tipos; en las fuentes de referencia se puede encontrar una lista más amplia con los coeficientes necesarios para calcular la densidad de las materias primas.
Para medir la densidad, se utilizan los siguientes métodos en sitio:
- Aplicación de factores de conversión diferentes para cada tipo de material. Este método no es del todo exacto, ya que el error de medición puede alcanzar el 5%. En grandes cantidades¡Las pérdidas de materia prima ascienden a más de un metro cúbico!
- Pesar materias primas a granel (por ejemplo, de río) junto con un recipiente completamente lleno y luego calcular dividiendo la masa de arena por el volumen del recipiente.
La determinación de la densidad aparente juega un papel importante en la construcción, ya que la cantidad de metros cúbicos de materia prima necesaria para el trabajo depende en gran medida de su valor. Esto es especialmente importante en los casos en los que cada metro cúbico cuenta.
Densidad representada cantidad física, caracterizado por una determinada cantidad de sustancia, expresada en gramos o kilogramos, por unidad de volumen. Este indicador, característico de las sustancias a granel, incluida la arena, no se puede determinar de forma inequívoca. Esto se debe a que el volumen en el que cabe la misma cantidad puede ser diferente. El indicador está influenciado por varios factores, entre ellos:
- grado de compactación;
- porcentaje de humedad;
- estructura de facciones;
- porosidad;
- la presencia de todo tipo de inclusiones.
Determinando el nivel de densidad
El parámetro principal es la densidad de la arena, cuyo nivel determina el alcance de su aplicación y la resistencia final de los edificios y estructuras. La característica descrita es necesaria para calcular el consumo de arena cuando es necesario obtener un cierto volumen de mezcla de construcción.
Además, en algunos casos se hace necesario convertir la masa de arena en volumen o viceversa. Si necesita determinar la masa de 1 m 3 de arena o calcular el volumen de una tonelada del material mencionado, debe realizar los siguientes pasos.
La densidad de la arena o de cualquier otro material se puede determinar dividiendo la masa (M) por el volumen (V) que ocupaba. Entonces, ρ=M/V. La masa del material que ocupa un determinado volumen se puede determinar mediante la siguiente fórmula: M=ρ*V. Pero el volumen se puede calcular si se conocen el índice ρ y la masa. Entonces, el volumen está determinado por la fórmula: V=M/ρ.
Al preparar soluciones, mezclas y durante la construcción de estructuras a base de hormigón, se debe utilizar arena en una proporción determinada en relación con los demás componentes. Para poder determinar correctamente la proporción de arena en estas mezclas o estructuras será necesario saber exactamente cuál es su densidad.
Si realiza cálculos con error, la cantidad de arena en el volumen total será insuficiente o excesiva. Si compensa la falta de arena, lo más probable es que tenga que hacerlo a expensas de componentes más caros, lo que supondrá un aumento injustificado en el coste de toda la mezcla. Mientras que si la cantidad de arena resulta ser mayor en el volumen de la mezcla, esto provocará una disminución en la calidad de los productos o solución. Debido a esto, la resistencia a las heladas, la abrasión y el agua se verán afectadas, como resultado, el maestro recibirá productos o diseños cuyas características diferirán de las previstas por la norma.
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Tipos de indicador ρ
La arena se caracteriza por varios tipos de densidad, entre ellos: verdadera, aparente y media.
En la Fig. En la figura 1 se muestra una tabla en la que se puede observar la densidad aparente de la arena en diferentes estados, si consideramos este material, está representado por roca dura de origen no metálico. Esto explica que tenga un indicador aproximadamente igual a 2500 kg/m 3. Este indicador es la densidad real. Si es necesario realizar cálculos para su uso en la práctica, se debe utilizar otro indicador: el volumen. Caracteriza los materiales de construcción en su forma no compactada y se calcula teniendo en cuenta el volumen de los granos y el espacio hueco que queda entre ellos. Esto lleva al hecho de que el nivel de densidad aparente en todos los casos es menor que el real. Pero al compactar material que se encuentra en estado granular, es posible aumentar su nivel ρ. Entonces, si el material está en la carrocería de un automóvil, entonces tiene un estado natural, no compactado y se caracteriza por un nivel de volumen. Si se conoce este valor, entonces es posible determinar el volumen y la masa del material. Esto es importante porque el precio del transporte de materiales de construcción se puede calcular no sólo por peso, sino también por 1 m 3 de volumen.
La densidad de la arena a granel es de 1300-1500 kg/m3. El nivel de humedad del aire exterior puede influir en el volumen del material, lo que provoca variaciones en el nivel de densidad aparente. Si la humedad aumenta, esto conlleva una disminución en el nivel de ρ del material. Esto se explica por el pegado de los granos. La reducción de este nivel puede durar hasta que la humedad alcance el 10%. Después de esto, las partículas de humedad provocan un aumento en el volumen de líquido en el material de construcción y el nivel de ρ comienza a aumentar. Esta característica Los cambios en el indicador considerado deben tenerse en cuenta si la dosificación se realiza por volumen.
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Cálculo del nivel de volumen ρ
Para calcular la densidad de los granos a granel, el material debe tamizarse previamente utilizando un tamiz con una dimensión de malla de 5 mm. Luego de esto se debe colocar en un recipiente medidor de 1 litro. En este caso se debe verter libremente desde una altura de 10 cm, formando un cono sobre el recipiente, que se debe cortar con una regla. Necesita saber cuánto pesa el recipiente vacío y lleno. Está permitido calcular el nivel de volumen utilizando la fórmula: ρн=(m2-m1)/V. En él, m1 y m2 son las masas del recipiente en estado vacío y lleno, mientras que V es su volumen. Es posible que la tabla no sea necesaria, ya que todos los cálculos se pueden realizar de forma independiente.
El nivel del ρ promedio está influenciado por los huecos y la humedad. Existe una dependencia: con menos poros, este indicador es mayor. Se puede suponer que ρ caracteriza la composición fraccionaria.
Su nivel medio varía para determinados tipos de arena. Material seco a base de cuarzo en estado natural tiene un indicador de densidad en el rango de 1500-1550 kg/m 3, mientras que en estado compactado este nivel es de 1600-1700 kg/m 3. Esto indica que el indicador de densidad promedio está determinado por la estructura de la composición fraccionaria.
Si necesita hacer concreto que tenga las cualidades de alta resistencia y resistencia a las heladas, entonces debe usar un material que tenga una mayor densidad promedio.
Durante la construcción se pueden utilizar los datos de las tablas, pero hay que tener en cuenta que en estado suelto el material de cuarzo tiene ρ dentro de 1500 kg/m3, pero el nivel puede llegar a 1700 kg/m3.
Para determinar la densidad aparente, no solo se puede utilizar el método de medición descrito anteriormente. Por cierto, también puedes utilizar un cubo de construcción normal como recipiente. Estos cálculos le permitirán obtener el resultado más cercano al verdadero. Si usas un balde, puedes usar una pala para verter el material.
cualquiera sin arena construcción moderna será inferior. Se utiliza para mezclar mortero, para crear barras de arcilla cocida, mezclas de construcción, para crear masas espesas. mortero de cal, así como vidrio. Este material se extrae de varias formas: mediante lavado y tamizado. Se caracteriza por sus parámetros físicos y químicos. Por ejemplo, pocas personas saben que la base de la densidad aparente del material de construcción en cuestión es incluso su masa sin compactar en kg durante el transporte en sacos. Puede ser diferente (el material fue transportado a granel en la parte trasera de un camión volquete o en sacos).
Características distintivas de la arena de construcción seca.
La mezcla de arena puede ser condicionalmente. dividido en varios tipos:
- el que fue minado;
- el que fue minado desde el fondo del río.
Un indicador distintivo de excelente calidad es el grado de densidad de la arena de construcción en kg m3. Un papel importante en la densidad lo juega la capacidad del material para acumular humedad y su porosidad. La densidad de la arena será diferente de la densidad de la arena de construcción.
Si una persona está interesada en la construcción única de una casa, que no se puede calcular por separado, es necesario prestar atención a la cifra promedio, que se acepta como norma. En el mismo momento en construcción profesional La resistencia de la estructura construida depende de este número.
La densidad determina la cantidad total de arena. La densidad de la arena de construcción es de 1,3-1,8 t/m3. Este indicador varía mucho debido a la adición de impurezas de arcilla (cuanto más, mayor será el número).
El valor resultante le ayudará a conocer la calidad de la composición del grano, por ejemplo:
- el material que se extrajo del fondo del río tendrá una densidad moderada de 1,3 t/m3; Su composición mineral se basa en la ubicación geográfica. En cualquier caso, este material se considera de muy alta calidad, por regla general no contiene impurezas;
- para el material extraído en canteras, esta cifra alcanza 1,4 t/m3; en él hay algunas impurezas de arcilla;
- Esta es la razón por la que el material rara vez se utiliza para preparar materiales de alta calidad. mortero; pero se utiliza para hacer la solución más asequible.
Cómo calcular la cantidad de arena en kg usando la densidad de arena GOST 8736
Este método es bastante sencillo, pero gracias a él sólo podrás conseguir cálculos preliminares, así que siempre verifique los resultados matemáticamente.
El método radiométrico tampoco es menos popular. Se basa en el uso de radiación radiactiva.
Este parámetro se evalúa en función de cómo un material puede absorber y dispersar la radiación.
adicional promedio indicadores de arena, que se extrae de las canteras:
- radiactividad de primera clase;
- densidad en estado no compactado – 1,4 t/m3;
- masa de partículas por unidad de volumen – 2,6 g/cm3;
- contenido de roca triturada – 1,9%;
Promedio Características adicionales, que se extrae del fondo del río:
- la capacidad de los átomos de algunos isótopos de desintegrarse espontáneamente, emitiendo radiación A (47 BC/kg);
- densidad en estado no compactado – 1,4±0,1 t/m3;
- cantidad elementos químicos , transferido a la composición de la aleación durante su producción como procesando ayuda – 0,1%.
El número de huecos debe estar determinado por la densidad del material en estado no compactado. Este valor se puede medir usted mismo de la siguiente manera: se vierte un poco de material de muestra en un recipiente medidor de un litro y se pesa.
Si el material ha acumulado mucha humedad, entonces la muestra se puede colocar en un recipiente de diez litros y luego los valores se convierten al valor requerido.
Si hay impurezas de arcilla, esto afecta negativamente la calidad del material.
Está prohibido fabricar arena de alta calidad a partir de arena que contenga un alto porcentaje de arcilla. mortero, varios para la construcción.
Todo esto se debe a la baja resistencia y resistencia a las heladas.
Cómo determinar la densidad: verdadera y masiva
Es necesario entender que La verdadera densidad de la arena de construcción difiere de la arena a granel. El primer valor consiste en los indicadores del material en forma seca, basándose la densidad en la arena específica que se utiliza durante los trabajos de construcción.
Estos son indicadores extremadamente necesarios, por ejemplo, para dosificar el material de construcción antes de mezclar el hormigón.
La densidad, como se escribió anteriormente, se basa en el contenido de humedad del material de construcción. Entonces, si la arena ha acumulado un diez por ciento de humedad, aparecen grumos, lo que provoca la aparición de huecos.
A pesar del aumento visual del material (sus volúmenes parecen mayores), la densidad disminuye, es decir, para amasar es necesario tomar más material. A mayor humedad, el agua comenzará a desplazar las burbujas de aire entre los granos, como resultado la arena se volverá más densa.
Cuando se calcula la densidad de un material en estado no compactado, se puede comprender e imaginar sus volúmenes futuros en metros cúbicos, que dependerán de la masa.
Al realizar cálculos precisos, podrá saber exactamente cuánto material necesita pedir para una construcción específica. Y este indicador no depende de cómo se determine el coste del producto: por metro cúbico o por tonelaje.
Para obtener más información sobre cómo determinar la densidad, mire el video:
Densidad del material en estado no compactado: importancia desde el punto de vista tecnológico y comercial
La masa en la práctica de la construcción es la relación entre masa y volumen que ocupa un material en estado compactado o no compactado. Esta cifra es especialmente significativa desde el punto de vista económico y tecnológico.
Para hacer mezcla de concreto o solución Para crear un colchón de arena, es necesario utilizar un material con características conocidas.
Desde un punto de vista económico, es aconsejable calcular varios criterios básicos: peso por unidad de volumen y densidad en condiciones individuales.
La determinación de la densidad de la arena es importante en términos de la relación entre su masa y el volumen real ocupado. Desde un punto de vista económico, la densidad afecta el dinero que el cliente está dispuesto a gastar: debe comprar material utilizable de volumen suficiente.
Para ello, es recomendable establecer el número de partículas en una unidad volumétrica sin compactaciones y tener en cuenta los indicadores de humedad, que inciden significativamente en el peso.
La determinación de la densidad de un material en estado no compactado de acuerdo con GOST debe realizarse de acuerdo con un procedimiento estándar.
Tomado cantidad requerida material, se tiene en cuenta la capacidad especificada para acumular humedad, se envía a un recipiente medidor y se pesa repetidamente.
El valor de medir la densidad de la arena de río en estado no compactado.
¿Por qué es tan importante determinar este indicador antes de la futura construcción de inmuebles? Es él quien es capaz de representar la cantidad real de materiales en un solo volumen: un metro cúbico. Gracias a ello, es posible utilizar el material en términos de relación entre recursos gastados y funcionalidad.
El material de construcción discutido en el artículo está sujeto a las normas de un artículo separado. GOST 8735-88, y esto indica:
- el material con tales indicadores cumple totalmente con las tecnologías de construcción;
- propiedades materiales durante el trabajo y después de la construcción de la casa son bastante predecibles;
- el método para determinar la masa de un material por unidad de volumen ha sido probado y aprobado como referencia, permitiendo obtener un resultado veraz y tan esperado;
- Durante la etapa de verificación del material, sólo se utilizaron métodos y recomendaciones técnicas aprobados.
Hay que recordar que a la hora de adquirir arena, su densidad aparente será de 1600 kg/m3, lo que cumple plenamente con las normas de construcción. Además, este material se puede almacenar durante mucho tiempo, no acumula humedad y con el tiempo no se forman grumos ni huecos.
Indicadores excesivos de la masa de arena por unidad de volumen en alta humedad- indica una disminución de sus características; solo se puede utilizar en áreas limitadas. Un aumento de la humedad provoca una disminución del porcentaje de calidad.
Este indicador es de vital importancia para muchos elementos no metálicos. Para aclarar este indicador en un lote específico de material, el fabricante utiliza valores de corrección. Estos números permiten determinar valores desde el punto de vista tecnológico y económico.
Al comprar un lote grande El coeficiente le permite nivelar las desviaciones., que se debe a la dispersión de los indicadores. Por ejemplo, en la etapa de compra de diez toneladas de material, la enmienda permitirá determinar la cantidad de material hasta 2 toneladas por lote.
Conclusión
A menudo hay situaciones en las que la necesidad de arena es limitada y, además, no es necesario comprar y organizar constantemente la entrega al sitio de grandes cantidades.
lo mas solucion optima Será la compra de un lote del tamaño requerido, que haya pasado varias pruebas básicas de capacidad para acumular humedad y densidad aparente.
recuerda eso La densidad de la arena depende mucho de la capacidad del material para acumular humedad y de su porosidad. Los indicadores para cada tipo específico de arena serán diferentes, por lo que es importante tener en cuenta las características específicas del material, el método de extracción, etc.
