Плотность щебня

Плотность щебня бывает истинной и фактической (насыпной). Этот материал является продуктом дробления горных пород, камней разного диаметра, других твердых неметаллических ископаемых. Он широко применяется в строительной и дорожной индустрии, его используют в коммунальном хозяйстве и для создания железобетонных изделий. Разнообразие сырья, размеров фракций и влажности стало причиной введения двух основных характеристик материала.

Фактическая плотность щебня

Зерна разных горных пород имеют разную твердость и P. При прочих равных условиях эти характеристики прямо пропорциональны насыпной Р.

При механическом дроблении твердые кристаллические породы могут принимать разную форму: кубовидную, пластинчатую или игловатую (лещадную). Меньше всего пустот оставляют кубические формы. Также выявлена закономерность: чем крупнее в общем объеме зерна неправильной формы, тем больше незаполненного воздушного пространства между ними.

Поэтому характеристика зависит от:

• п-ти отдельных фракций;
• их среднего размера (диаметра);
• формы зерна.

Ученые придумали способ определения насыпной плотности щебня без учета этих трех характеристик. Небольшое количество зерен насыпается в емкость массой М_{емкость} и объемом V. Измеряется масса заполненной емкости М_емк.+щ.

Расчеты производятся по формуле:

P_H=M/V г/см³, где М = М_емк.+щ – М_емк.

Определение истиной Р

Для точного измерения достаточно вычислить объем, занимаемый зернами, исключив воздушные пустоты. Это можно сделать двумя способами, первый из которых подсказал ученым Ньютон, измерившим параметры золотой короны.

Гидростатическое взвешивание проводится в несколько этапов:

• определяется m определенного объема в воздухе;
• проба заливается H₂O, определяется m₂ в воде;
• фракции вынимаются из жидкости и взвешиваются в насыщенном состоянии – m1;

Истинная плотность щебня Р_К =( m/m₁ – m₂)Р_в, где Р_в – п-ть воды = 1 г/см³. Для проведения измерений используется специальный прибор объемометр Ле Шателье.

Для проведения точных замеров удалить пустоты можно, размельчив камни до тонкого порошка. Высушенное при температуре 100^оС вещество двумя порциями по 10 г помещается в измерительный прибор пикнометр и заливается до половины дистиллированной водой. Затем жидкость выпаривается и производятся необходимые замеры веса.

Этот метод является более точным, так как исследованию подвергаются две измельченные пробы. В результате расчетов получается средняя величина истинной Р_к.