Todo sobre la densidad de la arena

El mortero de arena-cemento es un componente insustituible durante los trabajos de construcción. La calidad de la estructura depende de qué componentes se utilizaron en dicha solución.

Si bien los parámetros del cemento son bien conocidos, la situación con la arena no es tan simple. Su densidad juega un papel importante en la fabricación de morteros de cemento, por lo que es importante poder calcularla correctamente.

Si hablamos de arena como material de construcción, entonces esta es una roca particularmente finamente triturada. El tamaño de partícula puede variar en el intervalo de 0,05 a 5 mm. Por eso surgen problemas al calcular la densidad.

En la práctica, no es fácil definir el indicador descrito. Es casi imposible medir los espacios entre partículas que se encuentran por separado.

También vale la pena tener en cuenta si se utiliza arena seca o húmeda, así como su tipo. Si tomamos un río como ejemplo, entonces tiene una estructura más densa, por lo que la misma parte no puede entrar en la lechada de cemento que la creada artificialmente.

Dado que existen dificultades para calcular la densidad del material descrito, se hizo necesario introducir un concepto como la densidad aparente. Es ella quien debe determinar la masa por unidad de volumen.

En este caso, estamos hablando de tres indicadores:

• cierto;
• a granel;
• promedio.

Si hay arena extremadamente comprimida, que no tiene espacios entre las partículas, entonces estamos hablando de la densidad real. Bulk determina el calibre en forma seca y pesada.

La densidad media tiene en cuenta no solo la cantidad de humedad contenida en el material, sino también la estructura porosa de las partículas.

El término "densidad" puede usarse para referirse al número de partículas por unidad de volumen. En la frase "densidad de arena", esto significará cuántos granos de arena por unidad de volumen. Al discutir este tema, la masa o el peso de los gránulos no tiene nada que ver con el valor de densidad. Los gránulos grandes y pesados ​​ocuparían más espacio y, por lo tanto, habría menos por unidad de volumen, por lo que la arena tendría una densidad más baja que si se usaran partículas pequeñas.

Puede usar el término densidad para referirse al número de partículas por unidad de área.

La densidad aparente seca de la arena depende de varios factores: humedad y compactación, junto con el tamaño de las partículas y la angularidad.

La densidad aparente y el estado cambian constantemente con la humedad. Ella es el factor más importante. Dado que el material a menudo se almacena al aire libre, la humedad también cambia dependiendo de las condiciones climáticas del exterior.

De acuerdo con la norma, se debe agregar arena seca a la solución, pero en la práctica esto no siempre es posible, por lo que el material tiene parámetros imperfectos.... Precisamente porque debido a la humedad, la densidad también cambia, es necesario tener en cuenta el coeficiente de compactación.

Hay otros factores que afectan al parámetro considerado:

• el grado de compactación;
• método de minería;
• el origen del material;
• tamaño de partícula;
• composición mineral.

Al mismo tiempo, la arena creada artificialmente tiene las mejores características, ya que no contiene suciedad ni otras impurezas.

Si la arena se transporta, durante el transporte, su indicador también puede cambiar. Esto sucede porque el número de huecos disminuye y el material en sí se compacta.

Al mismo tiempo, cuanto menor sea el tamaño de los granos de arena, mayor será el indicador considerado. Esto no es sorprendente, ya que en este caso pueden ajustarse más entre sí, respectivamente, la cantidad de aire entre las fracciones disminuye.

Si hablamos del valor promedio, entonces es 1450-1550 kilogramos por metro cúbico.

Es un error pasar por alto un factor como la composición mineral. La arena puede estar hecha no solo de cuarzo, sino que también puede incluir otros componentes, por ejemplo, mica, espátula. Aunque exteriormente todos son similares, tienen diferentes pesos y otras características.

En la arena, el tamaño de las partículas es importante, no el material del que está hecho. Aunque la mayoría de las mezclas contienen cuarzo, cuya densidad es de 2,65 g / cm3, o las conchas de los animales marinos, hay una que contiene aragonito. La densidad de este último es de 2,9 g / cm3.

El material menos común es el olivino con un índice de 3,2 g / cm3. Recuerde que estos valores de densidad se refieren a minerales a granel, duros y compactos, no a la arena hecha de ellos.

La compactación significa que se reduce el espacio entre los granos. Le permite reducir el volumen total de arena, pero esto tiene poco efecto sobre el peso, por lo que la porosidad disminuye y la densidad aumenta.

La angularidad o redondez de los granos también afecta la compactación, con esquinas generalmente más fáciles de compactar que las redondeadas. Las mezclas de arena hechas de conchas no solo están hechas de un mineral más denso, sino también de fragmentos generalmente más angulares, por lo que dicho material será algo más denso que el cuarzo.

La cementación y la matriz también cambian de densidad e incluyen otros materiales como lodo, arcilla o precipitación química que ocupan el espacio entre granos, aumentando la masa pero teniendo poco efecto sobre el volumen. Al igual que la compactación, esto reduce la porosidad y aumenta la densidad.

Asimismo, la arena húmeda contiene agua en los poros en lugar de aire, lo que también aumenta la densidad similar a la matriz y el cemento.

En última instancia, una arena de playa seca no consolidada típica tiene un valor de 1,6 g / cm3, mientras que las mezclas de arena similares con diversos grados de compactación, cementación, matriz y cantidad de agua varían de 1,5 g / cm3 a 1,8 g / cm3. ...

Hay un GOST, que indica los parámetros de cada tipo de arena, incluida la clase 1. Tiene el número 8736-93. La gravedad específica del material debe ser de 15 kilogramos por metro cúbico.

En la tabla, el material de construcción se presenta en varias formas:

• suelto;
• apisonada
• mojado.

Para cada uno, la gravedad específica será diferente. En el primer caso, es 1440 kg por m3, en el segundo, 1680 kg por m3, y en el tercero, 1920.

Bajo un GOST separado hay un material de moldeo, su indicador es de 1710 kg por m3.

A menudo se usa arena de río, pero también tiene tres tipos:

• sencillo;
• lavado;
• apisonada.

Para ellos, los parámetros son los siguientes: 1630 kg por m3, 1550 y 1590, respectivamente.

También hay cantera, barranco, montaña, mar y saturados de agua. Todos tienen su propio indicador. Este último tiene el máximo, es de 3100 kg por m3.

La determinación del indicador requerido se puede realizar de varias formas.

El factor de conversión se usa a menudo, pero el método en consideración tiene un inconveniente significativo: un error del 5%.

Las mediciones se pueden realizar utilizando un recipiente precalibrado. Pero la aplicación de este método no siempre es posible. Necesitará un cubo con un volumen de 10 litros con una altura de 10 centímetros. Está completamente lleno de arena, pero no apisonada. Pese el recipiente.

A continuación, utilice la siguiente fórmula:

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

m1 es la masa del recipiente;

m2 es el peso total del balde de arena;

V es el volumen del recipiente (por ejemplo, 10 l).

El volumen de litros se convierte en metros cúbicos, y solo entonces este indicador se inserta en la fórmula.

A veces, en las fábricas, se utiliza el llamado método de anillo cortante. Se refiere a los métodos de prueba de laboratorio. Su esencia radica en la selección de muestras por medio de un dispositivo de medición especial: un muestreador de anillo con una masa predeterminada. El anillo se selecciona según el tipo y la condición del suelo. La muestra se pesa junto con el anillo y luego se calcula la masa del suelo. Su densidad, a su vez, se define como la relación entre la masa del suelo y el volumen interno del anillo.

Cómo determinar la verdadera densidad de la arena, ver más abajo.