Насыпная плотность формула: Определение насыпной плотности песка по ГОСТ 8735-88

Содержание

Определение насыпной плотности песка по ГОСТ 8735-88

Определение насыпной плотности песка по ГОСТ 8735-88 | СтройЛаб-ЦЕНТР

Строительная лаборатория
«СтройЛаб-ЦЕНТР»
испытания строительных материалов

Наша лаборатория «СтройЛаб-ЦЕНТР» оказывает полный перечень услуг по испытанию строительных материалов как в лабораторных условиях, так и на строительной площадке.

Насыпную плотность песка определяют путем взвешивания песка в мерных сосудах. Для испытания применяется сосуд мерный цилиндрический, вместимостью 1 л и 10 л.

При определении насыпной плотности в стандартном неуплотненном состоянии при входном контроле испытания проводят в мерном цилиндрическом сосуде вместимостью 1 л, используя около 5 кг песка, высушенного до постоянной массы и просеянного через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.

При определении насыпной плотности песка в партии для перевода количества поставляемого песка из единиц массы в объемные единицы при приемочном контроле испытания проводят в мерном цилиндрическом сосуде вместимостью 10 л. Песок испытывают в состоянии естественной влажности без просеивания через сито с отверстиями диаметром 5 мм.

При определении насыпной плотности песка в стандартном неуплотненном состоянии песок насыпают совком в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 10 см от верхнего края до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка снимают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд с песком взвешивают.

При определении насыпной плотности песка в партии для перевода количества поставляемого песка из единиц массы в объемные единицы песок насыпают совком в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 100 см от верхнего края цилиндра до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка снимают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд с песком взвешивают.

Насыпную плотность определяют по формуле: ?=m-m/V.

Определение насыпной плотности песка проводят два раза, при этом каждый раз берут новую порцию песка.

Примечание. Насыпную плотность песчано-гравийной смеси определяют по ГОСТ 8269.

Компания «КоролёвФарм» является не только контрактным производителем косметики, но также производит и биологически активные добавки (БАД) к пище в таблетированной и капсулированной форме. В связи с этим кажется необходимым рассказать о некоторых похожих терминах и технологические свойствах этих продуктов.

Технологические свойства порошкообразных (таблетированных и капсулированных) лекарственных веществ и биологически активных добавок к пище зависят от их физико-химических свойств. При производстве биологически активных добавок в форме таблеток и в форме твёрдых желатиновых капсул необходимо учитывать различные технологические характеристики, так как активные компоненты и многие экстракты лекарственных растений поступают в виде порошков или порошковых смесей.

Истинная плотность – это отношение массы тела к объему этого же тела в сжатом состоянии, в котором не учитываются зазоры и поры между частицами. Истинная плотность – постоянная физическая величина, которая не может быть изменена.

В своем естественном состоянии (неуплотненном) сыпучие материалы характеризуются насыпной плотностью. Под насыпной плотностью различных сыпучих материалов понимают количество порошка (сыпучего продукта), которое находится в свободно засыпанном состоянии в определённой единице объема.

Насыпная плотность учитывает не только объем частиц материала, но и пространство между ними, поэтому насыпная плотность гораздо меньше, чем истинная. Например, истинная плотность каменной соли составляет 2,3 т/м³, а насыпная – 1,02 т/м³.

Зная насыпную плотность применяемых сыпучих материалов можно при проектировании емкостей или дозаторов, а так же капсул и таблеток рассчитать их объем и, соответственно, высоту засыпки. Понятно, что если нам частично известны некоторые параметры, а именно высота засыпки, а так же коэффициент засыпки, то можно рассчитать высоту предполагаемого объема, то есть высоту форматных частей, что очень важно при решении технологических задач. Конечно, если известна насыпная плотность порошка, тогда технологи могут легко рассчитать массу для одной дозы, порции или упаковки и тем самым определить величину дозировки для капсулятора или таблетпресса, а также для любого другого фасовочного оборудования.

Значение насыпной плотности определяется в соответствии со стандартом (ГОСТ 19440-94 «Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Часть 1. Метод с использованием воронки. Часть 2. Метод волюмометра Скотта») с помощью прибора волюмометра, принцип действия которого основан на точном определении массы порошка, заполняющего мерную емкость. Волюмометр состоит из воронки с ситом и корпуса с несколькими наклонными стеклами, по которым порошок, пересыпаясь, падает в тигелек с измеренным объемом и весом.

Рис. 1 Прибор для определения максимальной насыпной плотности порошков

1-измерительный цилиндр; 2-шкала; 3-тумблер; 4-регулировочный винт; 5-контргайка

Объемная или Насыпная плотность зависит от размера, формы, влажности и плотности частиц гранул или порошка. По значению этого показателя можно прогнозировать и рассчитывать объем матричных каналов. Процедуру измерения насыпной плотности порошковой смеси или монопорошка проводят на специальном приборе (рис. 1).

Производят навеску массой 5,0 г порошка. Точность навески до 0,001 г. Далее засыпают навеску в мерный цилиндр. Устанавливают на приборе амплитуду колебаний (35-40 мм) при помощи регулировочного винта. Устанавливают отметку по шкале и фиксируют положение при помощи контргайки. Далее, с помощью трансформатора устанавливают частоту колебаний. Частота устанавливается в интервале от 100 до 120 кол/мин, по счетчику. После включения прибора тумблером оператор следит за отметкой, по которой установлен уровень порошка в цилиндре. Как правило, при работе прибора в течение 10 минут, уровень порошка или смеси становится постоянным, и прибор необходимо отключить.

Рис.2 Bettersize BT-1000. Прибор для определения насыпной плотности и других характеристик порошков

Анализатор ВТ-1000 (Рис. 2) используется для определения свойств различных сыпучих материалов, связанных с текучестью. Порошок или порошковые смеси, по определению, являются двухфазными системами. Свойства поверхности частиц порошковой смеси или монопорошка, так же как и их плотность, все эти параметры определяет его поведение в потоке и их сыпучесть. Правильное определение параметров сыпучести очень важно для расчетов процессов обработки порошка, его упаковки, транспортировки и хранения.

С помощью ВТ-1000 (Рис.3) возможно определить не только насыпную плотность, но и дисперсность, угол падения, угол естественного откоса, угол на плоской пластине и плотность утряски. Из данных характеристик легко рассчитать угол разности, прессуемость, объем пустого пространства, сжимаемость, униформность. По характеристикам зафиксированным на приборе, можно рассчитать индекс Карра, что позволяет определить значения сыпучести и аэрируемости

Рис.3 Определение насыпной (объемной) плотности

Насыпной
плотностью
сыпучих материалов называют массу
единицы объема материала в насыпном
состоянии, т.е. с порами и пустотами,
данный параметр можно определять в
соответствии с методиками, приведенными
в ГОСТ 8735-88 и ГОСТ 8269.0-97.

Насыпную плотность
определяют с помощью прибора (рис. 4.1),
который состоит из стандартной воронки
в виде усеченного конуса и мерного
цилиндра объемом 1 л или 10 л. Для испытаний
под трубкой воронки устанавливают
заранее взвешенный мерный цилиндр.
Расстояние между верхним обрезом
цилиндра и задвижкой должно быть 50 мм.
В воронку насыпают сухой материал, затем
открывают задвижку, наполняют цилиндр
с избытком, закрывают задвижку и
металлической линейкой срезают от
середины в обе стороны излишек материала
вровень с краями цилиндра. При этом не
допускается уплотнение материала. Затем
цилиндр о материалом взвешивается с
точностью до 1 г. Расчет насыпной плотности
материала в рыхлонасыпном состоянии
ведут по формуле:

При транспортировании
и хранении сыпучие материалы уплотняются,
при этом значение их насыпной плотности
может оказаться на 15-30% выше, чем в
рыхлонасыпном состоянии. Определить
насыпную плотность в уплотненном
состоянии можно по приведенной выше
методике, однако после заполнения
цилиндра материалом его следует уплотнить
вибрацией в течение 30-60 сек на виброплощадке
путем легкого постукивания цилиндра о
стол 30 раз. В процессе уплотнения материал
досыпают, поддерживая некоторый избыток
его в цилиндре. Далее избыток срезают,
определяют массу материала в цилиндре
и вычисляют насыпную плотность в
уплотненном состоянии.

При определении
водопоглощения материалов из горных
пород следует руководствоваться ГОСТ
30629-99. Водопоглощение определяют на пяти
образцах кубической формы с ребром 40 —
50 мм или цилиндрах диаметром и высотой
40 — 50 мм. Каждый образец очищают щеткой
от рыхлых частиц, пыли, высушивают до
постоянной массы. Взвешивание образцов
и обмер производят после их полного
остывания на воздухе. Далее испытание
проводят в следующей последовательности.
Образцы горной породы укладывают в
сосуд с водой комнатной температуры 15
— 20⁰С
в один ряд так, чтобы уровень воды в
сосуде был выше верха образцов на 20 мм.
Образцы выдерживают 48 ч, после чего их
вынимают из сосуда, удаляют влагу с
поверхности влажной мягкой тканью и
каждый образец взвешивают. Массу воды,
вытекающей из пор образца на чашку
весов, включают в массу насыщенного
водой образца.

Определение насыпной плотности говорит о количестве материала в одном кубометре сыпучего материала. Данную величину определяет, как количество пустот между отдельными элементами, так и размер имеющихся фракций. Нужно знать значение этого показателя для корректного произведения расчета при создании растворов и закупке материала. Единицы измерения — кг/м³.

По размеру различают крупно-, средне — и мелкозернистый материал. Чем больше размер песчинки, тем выше насыпная плотность. Это происходит из-за наличия более существенных пустот. Для меньших песчинок в единице объема за счет большего уплотнения помещается их большее количество. Устранение примесей производится в результате промывания добытого песка, однако это существенно увеличивает его стоимость.

Величина пористости указывает на характер и количество пустот между отдельными крупицами. Чем больше это значение, тем ниже показатель уплотнения. У рыхлого песка эта величина равняется 47%, для утрамбованного — 37%. Влага позволяет уменьшить количество пустот, поскольку вода их заполняет. Количество пустот также уменьшается и в результате транспортировки, поскольку из-за вибрации, которая возникает при движении, материал проседает. Более уплотненный песок для целей строительства следует использовать при создании железобетонных и бетонных изделий с максимальной точностью. Они способны выдерживать самые большие нагрузки с равномерным их распределением.

Назначение материала сильно зависит от показателя его плотности, для каких типов зданий и видов конструкций допустимо его применение. Согласно данному показателю производится расчет расхода того количества, которое требуется для определенных целей. Ведь важно знать количество смеси, которая получится с использованием конкретного типа исходных материалов. Часто требуется преобразовать массу в кубометры и наоборот.

На значение насыпной массы сыпучего материала влияет наличие органических добавок и грунтосодержащих примесей. Для большинства строительных растворов нужен согласно технологии приготовления мелкий наполнитель высокой степени очистки, что требует корректирования этого показателя с помощью просеивания или промывания;
Формы, а также фракции имеющихся зерен в большей степени определяют плотность песка. Чем более крупные фрагменты содержится в насыпи, тем большее потребуется расстояние между крупицами, заполненными воздушной прослойкой.

На стройплощадку доставляется разный тип песка. Использовать его можно как сразу после доставки, так и после определенной обработки. При хранении сыпучего материала без накрытия вне помещения постоянно меняется плотность песчинок.

На практике такие расчеты можно провести самостоятельно. Для этого берется емкость определенного объема. Например, это может быть ведро объемом 8 л. После засыпания материалов в ведро с помощью линейки выравнивается поверхность насыпной горки. Взвесив наполненное ведро, а также определив массу самой емкости, формула для расчета приобретает вид:

Для получения искомого результата необходимо умножить на коэффициент среднюю плотность стройматериала. В таблице взяты коэффициенты самых популярных типов песка. Однако данное значение высокую точность не гарантирует, обладая погрешностью от 5%. Взвешивание, которое неудобно и порой вовсе не представляется возможным, является единственным наиболее достоверным способом определения показателя плотности. На месте стройплощадки специалистам доступны к использованию любые из имеющихся методов.

Чаще всего в строительстве применяется карьерный, речной или строительный материал. Естественным путем образовывается речной песок, поскольку порода подвергается дроблению естественным путем, что обеспечивает песчинкам округлую форму. В этом материале минимальное количество примесей, что перед применением не требует дополнительной обработки. В зависимости от размеров зерен выделяет несколько групп:

Этот вид материала содержит в составе различные породы — кварц, слюду, шпат. Название присваивается такое, какой именно элемент в нем преобладает. Главная область применения — это создание подсыпки, подушек для фундамента, прокладки автомобильных дорог.

Вид	Плотность, кг/м³		Пустотность, %	Модуль крупности	Водопотребность, %
Вид	насыпная	истинная	Пустотность, %	Модуль крупности	Водопотребность, %
Речной	1230	2650	53,6	3,1	12,0
Шлаковый	1320	2950	55,2	3,0	12,8

Размер зерна влияет на количество вяжущего вещества для конкретного типа раствора. Чтобы конструкция получилась прочной, все пустоты должны закрываться цементом. Это повышает себестоимость бетонного или цементного состава. В карьерном песке нужно обратить внимание на степень радиоактивности. Для возведения жилых зданий необходимо пользоваться материалом этого типа только 1 класса качества.

Показатель насыпной плотности — очень важный параметр песка, который влияет на качество и прочность будущих сооружений. Помимо этого его нужно знать для расчетов строительных смесей, требуемого количества материала. Именно поэтому данную величину игнорировать нельзя.

Насыпная плотность – это отношение веса рыхлого материала к его объему, полученному при свободной засыпке в емкость. Она состоит из плотности твердого вещества, воды и воздуха, которые заполняют поры и промежутки между отдельными частицами. Измеряется в кг/м³, г/см³, т/м³.

Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в куче. Поэтому самую высокую насыпную плотность имеют такие материалы как песок, отсев и дресва. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Например, мелкий отсев (фракции 0-5) может иметь насыпную плотность до 1910 кг/м³, в то время как крупный щебень (фракции 40-70) имеет показатель не более 1170 кг/м³. Это значит, что в одну и ту же емкость поместится больше мелкого материала, чем крупного.

Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы. Например, насыпная плотность кубовидного щебня всегда будет высокой. Если в нем много лещадных зерен (плоских или игловидных), показатель сразу снизится.

Пористость характерна для всех сыпучих материалов. Она измеряется объемом промежутков между твердыми частицами. Поры бывают открытыми и закрытыми. Количество открытых может резко уменьшатся при уплотнении (особенно при низкой влажности материала). Закрытые поры находятся внутри твердых частиц; они заполнены воздухом или влагой. Наличие таких пор уменьшает плотность и мало влияет на ее изменение при трамбовке. Например, большое количество закрытых пор в керамзите, поэтому его насыпная плотность всегда низкая.

Влажность – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются при вычислении насыпной плотности. Поэтому в дождливую погоду или после хранения материала под снегом его плотность увеличивается.

Транспортировка и хранение на складе вызывают уплотнение материала. Не удивляйтесь, если вы закажете 10 кубов, а вам привезут только 9,5. Вибрация вызывает смещение частиц по отношению друг к другу, уменьшает пористость, взывает усадку. То же происходит при хранении на складе – материал уплотняется за счет давления собственного веса. Вычислить, на сколько уменьшится объем, можно с помощью коэффициента уплотнения.

Если вы засыпаете яму щебнем, отсевом или песком, со временем его объем также уменьшится. Поэтому закупать нужно всегда чуть больший объем материала и вычислять его будущую усадку с помощью коэффициента.
Данный показатель применим не для всех материалах. Обычно он указывается в ГОСТе.

Это самый простой способ определения показателя. Для его проведения необходимо иметь воронку, цилиндр определенного объема и весы. Материал засыпают в воронку, из которой он поступает в цилиндр. Когда емкость полностью заполнится, специальной пластиной выравнивают верхний слой. Затем пробу взвешивают и вычисляют соотношение массы к объему.

Весовым методом можно определить насыпную плотность и в полевых условиях. Достаточно иметь емкость известного объема (например, ведро) и бытовые весы. В ведро насыпаем материал и взвешиваем. Получаем вес. Далее вычисляем насыпную плотность.

Например, ведро 10 литров имеет объем 0,01 м³. Гранитный щебень, помещенный в это ведро, весит 18 кг. Это значит, что насыпная плотность будет равна 1800 кг/м³. Понятно, что результат будет лишь приблизительным, так как в лабораторных условиях точно взвешивают массу емкости и массу пробы, пробу насыпают с определенной высоты и так далее. Но если под рукой нет оборудования и специалистов, то можно определить примерную насыпную плотность таким вот образом.

В научных лабораториях применяют косвенные методы определения насыпной плотности по затуханию рентгеновских, радиоактивных или ультразвуковых лучей. При прохождении через разные материалы они частично поглощаются. С помощью специальных приборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.

В процессе строительства используется большое количество различных материалов, одним из которых является песок. Его применяют как основу для замеса цементно-песчаного раствора, для обустройства песчаной подушки фундамента и других строительных процессов. Широкая сфера применения стала возможна благодаря физико-техническим характеристикам этого сыпучего материала, одной из которых является насыпная плотность.

Песок обязательно должен быть качественным. От этого зависит исход всего строительства. Определить его качество можно только при условии, что будут учтены все его характеристики, такие как коэффициент радиоактивности, фильтрации, фракция и, конечно же, насыпная плотность. Так называется физическая величина, которая равна соотношению массы песка к его объему. Как и все другие параметры сыпучего материала, этот тоже определяется и контролируется государственными нормами, а именно ГОСТ 8736-93.

Несмотря на то что есть определенная формула, по которой определяют данную физическую величину, получить точное значение довольно тяжело, даже после лабораторных испытаний. Все дело в том, что идеальное уплотнение песка возможно в природных условиях его залегания. Поэтому для получения хотя бы приближенного параметра принято применять специальный коэффициент.

Место, где этот сыпучий материал находился. Существует несколько методов добычи. Например, песок, который получен путем вымывания из воды, характеризуется более высоким параметром насыпной плотности, чем добытый из карьера. Но самым большим показателем в данном случае обладает песок, который получают искусственным путем. Это обусловлено тем, что процесс создания искусственного материала полностью механизирован, а возможность образования воздушной прослойки сведена к минимуму.
Величина коэффициента пустотности песка. Чем он меньше, тем выше величина насыпной плотности. Для получения нужного показателя перед использованием материал, используя специальное оборудование, утрамбовывают. В процессе трамбовки возникает вибрация, под действием которой песок начинает проседать, тем самым удаляя воздух.
Фракция. Бывает мелкая, средняя и крупная. С данным фактором все предельно понятно. Чем меньше размер частиц материала, тем плотнее они прилегают друг к другу, вследствие уменьшается количество воздушных прослоек и увеличивается насыпная плотность. А вот песок самой большой фракции характеризуется невысоким коэффициентом.
Происхождение и параметры пород, которые есть в составе песка. Песок в чистом виде невозможно встретить нигде. В его состав входят абсолютно разные минералы: кварц, слюда, глина. Каждый из них обладает определенными физико-техническими параметрами. Это влияет на насыпную плотность самого материала. Но, по правде говоря, минеральный состав – это последний фактор, на который обращают внимание при определении величины плотности.
Коэффициент влажности сыпучего материала. Это определяющий фактор. Чем больше влаги содержится в материале, тем выше его насыпная плотность. Специалисты утверждают, что насыпная плотность влажного песка на 30% больше, чем сухого материала.

Из речного дна. Данный вид материала, учитывая мнение опытных мастеров, наиболее качественный и подходит для строительства. Его используют для замеса цементно-песчаного раствора высокого уровня качества. Характеризуется минимальной пустотностью, разным минеральным составом. Насыпная плотность сухого речного песка варьируется от 1450 до 1700 кг/м³, а мокрого – от 1780 кг/м³ до 1870 кг/м³.

Из морского дна. Морской песок не очень чистый, так как в его состав входят органические вещества, в том числе и соль. В большинстве случаев перед использованием, особенно если материал применяют для приготовления строительного раствора, его дополнительно очищают, фильтруют. Характеризуется высокой насыпной плотностью – от 1550 кг/м³ до 1750 кг/м³.

Ранее в статье мы говорили о том, что для определения более точной величины насыпной плотности используют так называемый уплотнительный коэффициент, величина которого зависит от состояния песчаной насыпи и вида работ:

Насыпную плотность материала можно определить самостоятельно. Для этого не нужно иметь специальный комплект оборудования, которым пользуются в лаборатории. Существует определенная формула, применение которой дает возможность определить данную физическую величину, используя подручные средства.

Прежде чем приступить к расчету, все величины нужно перевести в м³: 10 литров – это 0,01 м³. Если данную величину перевести в килограммы, то получим 0,56 кг. Полное десятилитровое ведро с песком весит примерно 15 кг. Зная все величины, можно воспользоваться формулой:

Для того чтобы получить более точный результат, полученная величина умножается на коэффициент уплотнения. Но нужно помнить, что данный поправочный коэффициент имеет погрешность, которая равна примерно 5%. Перед самым использованием материала желательно несколько раз вычислять величину, каждый раз набирая песок из разных участков. Данная необходимость возникла потому, что сыпучий материал, который хранится в определенных условиях, может иметь разный уровень влажности.

насыпная плотность — Определенная масса сухого сыпучего материала в единице объема, измеренная в условиях свободного неслежавшегося состояния сухого сыпучего груза. [ГОСТ Р 52202 2004 (ИСО 830 99)] Тематики контейнеры грузовые Обобщающие термины контейнеры для… … Справочник технического переводчика
насыпная плотность — 3.3 насыпная плотность: Масса единицы объема материала с порами и пустотами. Источник: ГОСТ 10832 2009: Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
насыпная плотность угля — Ндп. насыпная масса угля Отношение массы свеженасыпанного угля к его объему, включая объем пор и трещин внутри зерен и кусков, а также объем пустот между ними, определяемому в установленных условиях заполнения емкости. [ГОСТ 17070 87]… … Справочник технического переводчика
насыпная плотность минерального удобрения — Отношение массы минерального удобрения к его объему. Примечание Насыпная плотность минерального удобрения может быть с уплотнением и без уплотнения. [ГОСТ 20432 83] Тематики удобрения Обобщающие термины качество минеральных удобрений … Справочник технического переводчика
насыпная плотность огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] — Отношение массы огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] к его объему, выраженное в граммах на кубический сантиметр. Примечание Различают насыпную плотность свободно насыпанного или после утряски огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] … Справочник технического переводчика
Насыпная плотность огнеупорного сырья — [неформованного огнеупора] – отношение массы огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] к его объему, выраженное в граммах на кубический сантиметр. Примечание. Различают насыпную плотность свободно насыпанного или после утряски… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Насыпная плотность грунта (BD), также известная как насыпная плотность в сухом состоянии, представляет собой вес сухого грунта (M _{твердых веществ}), деленный на общий объем грунта (V _грунт).Общий объем почвы — это совокупный объем твердых частиц и пор, которые могут содержать воздух (V _{, воздух,}) или воду (V _{, вода,}), или и то, и другое (рисунок 1). Средние значения содержания воздуха, воды и твердого вещества в почве легко измерить и являются полезным показателем физического состояния почвы.
BD почвы и пористость (количество поровых пространств) отражают размер, форму и расположение частиц и пустот (структуру почвы). И BD, и пористость (V _pores) дают хорошее представление о пригодности для роста корней и проницаемости почвы и жизненно важны для системы почва-растение-атмосфера (Cresswell and Hamilton, 2002; McKenzie et al., 2004). Обычно желательно иметь почву с низким BD (<1,5 г / см ³) (Hunt and Gilkes, 1992) для оптимального движения воздуха и воды через почву.

Измерения насыпной плотности могут быть выполнены, если вы подозреваете, что ваша почва уплотнена, или как часть планов управления удобрениями или орошением (см. Информационный бюллетень «Насыпная плотность — использование на ферме»).Чтобы учесть изменчивость, полезно провести несколько измерений в одном и том же месте с течением времени и на разной глубине в почве, например, на глубинах 10, 30 и 50 см, чтобы посмотреть как на поверхность почвы, так и на подпочву. Также полезно измерить объемную плотность при сравнении методов управления (например, возделываемых и не возделываемых), поскольку физические свойства почвы часто меняются (Hunt and Gilkes, 1992).
Наиболее распространенный метод измерения BD почвы — это сбор известного объема почвы с помощью металлического кольца, вдавленного в почву (неповрежденная сердцевина), и определение веса после высыхания (McKenzie et al., 2004).

Этот метод лучше всего подходит для влажных почв без гравия. При отборе проб летом можно увлажнить почву вручную, чтобы не повредить сердцевину насыпной плотности. Для этого поставьте бездонную бочку на почву и залейте водой, дав ей естественное увлажнение в течение 24 часов.
Используя соответствующие инструменты (см. Информационную рамку), подготовьте ровную горизонтальную поверхность в почве с помощью лопаты на глубине, на которой вы хотите взять пробы.Вдавите или аккуратно вбейте стальное кольцо в почву. Для защиты кольца можно использовать брусок. Не толкайте кольцо слишком далеко, иначе почва уплотняется. Выкопайте вокруг кольца, не нарушая и не разрыхляя почву, которую оно содержит, и осторожно удалите его, оставив почву неповрежденной (рисунок 2). Удалите излишки почвы с внешней стороны кольца и срежьте ножницами все растения или корни на поверхности почвы). Насыпьте почву в полиэтиленовый пакет и закройте его, отметив дату и место взятия пробы.Распространенными источниками ошибок при измерении BD являются разрушение почвы при отборе проб, неточная обрезка и неточное измерение объема кольца. Гравий может затруднить обрезку керна и дать неточные значения, поэтому лучше брать больше образцов, чтобы уменьшить ошибку таким образом.

Объем почвы = объем кольца
Для расчета объема кольца:
i.Измерьте высоту кольца линейкой в см с точностью до миллиметра.
ii. Измерьте диаметр кольца и уменьшите это значение вдвое, чтобы получить радиус®.
iii. Объем кольца (см ³) = 3,14 x r ² x высота кольца.
Если диаметр кольца = 7 см и высота кольца = 10 см Объем кольца = 3,14 x 3,5 x 3,5 x 10 = 384,65 см ³

Для расчета сухой массы почвы:
i.Взвесьте жаростойкий контейнер в граммах (W ₁).
ii. Осторожно удалите всю землю из мешка в контейнер. Просушите почву 10 минут в микроволновой печи или 2 часа в обычной духовке при 105ºC.
iii. Когда почва высохнет, взвесьте образец на весах (W ₂).
iv. Вес сухой почвы (г) = W ₂ — W ₁

Критическое значение объемной плотности для ограничения роста корней зависит от типа почвы (Hunt and Gilkes, 1992), но в целом объемная плотность выше 1,6 г / см ³ имеет тенденцию ограничивать рост корней (McKenzie et al. , 2004). ). Песчаные почвы обычно имеют более высокую насыпную плотность (1,3–1,7 г / см ³), чем мелкие илы и глины (1,1–1,6 г / см ³), потому что они имеют более крупное, но меньшее по размеру поровое пространство.В глинистых почвах с хорошей структурой почвы больше порового пространства, потому что частицы очень маленькие, и между ними помещается много маленьких пор. Почвы, богатые органическим веществом (например, торфяные почвы), могут иметь плотность менее 0,5 г / см ³.
Насыпная плотность увеличивается с уплотнением (см. Информационный бюллетень о уплотнении недр) на глубине, и очень плотные грунты или сильно уплотненные горизонты могут превышать 2,0 г / см. ³ (NLWRA, 2001; Cresswell and Hamilton, 2002).

Фракция почвы, которая проходит через сито 2 мм, является фракцией мелкозема.Остающийся на сите материал (частицы> 2 мм) представляет собой крупные фрагменты и гравий. Наличие гравия существенно влияет на механические и гидравлические свойства почвы. Общее поровое пространство уменьшается в почве с обильным гравием, и растения более восприимчивы к эффектам засухи и заболачивания. Если в почве> 10% гравия или камни имеют размер> 2 см, обычные показания насыпной плотности будут неточными, так как большинство крупных фрагментов имеют насыпную плотность 2,2–3,0 г / см. ³ (McKenzie et al., 2002). Это важно понимать при использовании измерений объемной плотности для расчета уровней питательных веществ на основе площади, поскольку это приведет к завышению оценки.
Метод выемки грунта или замены воды полезен для почв, которые слишком рыхлые, чтобы собрать неповрежденный керн или комок, или для почв, содержащих гравий. Как неповрежденный комок, так и методы раскопок подробно описаны Cresswell and Hamilton (2002).
Информацию об интерпретации результатов насыпной плотности и их использовании в расчетах общего содержания питательных веществ и углерода см. В информационном бюллетене «Насыпная плотность — на ферме».

Этот информационный бюллетень gradient.org.au был профинансирован программой «Здоровые почвы для устойчивых ферм», инициативой Фонда природного наследия правительства Австралии в партнерстве с GRDC, а также регионами WA NRM Совета водозабора Avon и NRM южного побережья. через инвестиции в Национальный план действий по засолению и качеству воды и Национальную программу по уходу за землей правительства Западной Австралии и Австралии.
Главный исполнительный директор Министерства сельского хозяйства и продовольствия штата Западная Австралия и Университета Западной Австралии не несут никакой ответственности за халатность или иным образом, возникшие в результате использования или разглашения этой информации или любой ее части.

Для нашей идеальной почвы половина ее составляет твердые частицы, а половина — поровое пространство. Используя наш пример объема 1 см ³, идеальная почва будет иметь 0,5 см ³ порового пространства и 0,5 см ³ твердых частиц. Поровое пространство, заполненное воздухом, весит 0 г. Органические вещества составляют очень небольшую часть твердых веществ, поэтому обычно не учитываются в этих расчетах.Сухие минеральные вещества будут весить 1,33 г, и определяется умножением плотности частиц на объем твердых веществ:

Для практики рассмотрим ящик с нетронутой почвой с поля. Коробка имеет размеры 2,5 см на 10 см на 10 см. Объем коробки можно определить, умножив высоту коробки на ее ширину и глубину.Влажный грунт в ящике весил 450 г. Сухая почва весила 375 г. Теперь рассчитайте насыпную плотность. Ваш ответ должен быть 1,5 г / см ³. В этом расчете вам не нужно было использовать плотность частиц, потому что вес почвы в ящике был уже известен.

Самая низкая объемная плотность поверхностного слоя почвы весной сразу после оттаивания почвы и до начала полевых работ. При каждой полевой операции почва уплотняется под шинами. Если почвы более влажные, чем поля, объемная плотность может увеличиться.Однако, если почвы сухие, насыпная плотность не сильно пострадает. Рост корней, как правило, начинает ограничиваться, когда насыпная плотность достигает 1,55–1,6 г / см ³ и запрещается при уровне около 1,8 г / см ³. Обработка почвы может увеличить объемную плотность, если она разрушает агрегаты и позволяет почве более плотно уплотняться. Добавление органического материала снижает объемную плотность, поскольку органический материал имеет более низкую объемную плотность. Однако добавки обычно настолько малы по отношению к весу почвы, что не оказывают заметного влияния на объемную плотность, за исключением границы раздела почва-атмосфера.Насыпная плотность также важна, потому что она говорит нам о пористости почвы.

Вы когда-нибудь опустошали контейнер со специями, чтобы смешать их в большей миске, только для того, чтобы обнаружить, что вы не можете поместить специи обратно в их первоначальный контейнер? Причина в том, что специи были уплотнены на заводе-изготовителе. Когда вы опорожняли контейнер, специи сохраняли свой вес, но их общий объем увеличивался из-за увеличения объема пустот.

Чтобы рассчитать общий объем почвы, мы складываем объем твердых частиц плюс объем воды плюс объем воздуха.Объем пустот определяется сложением объема воды и объема воздуха. Когда образец грунта уплотняется, объем пустот в нем уменьшается, что уменьшает общий объем образца грунта. Это увеличивает насыпную плотность почвы. Таким образом, с увеличением глубины увеличивается объемная плотность.

Как мы узнали ранее, объемная плотность образца почвы — это масса почвы, деленная на общий объем почвы.Однако есть еще одно свойство почвы, известное как плотность частиц . Плотность твердых частиц — это масса твердых частиц в почве, деленная на объем твердых частиц в этой почве. При этом мы видим, что плотность частиц не увеличивается и не уменьшается при уплотнении почвы: она остается неизменной, потому что уплотнение образца почвы уменьшает объем пустот, но не объем твердых частиц.

Насыпная плотность или насыпная плотность в сухом состоянии — это свойство почвы, полученное путем деления массы твердых частиц в почве на общий объем. Насыпная плотность во влажном состоянии , с другой стороны, получается делением массы воды и массы твердых частиц на общий объем. Это свойство можно увеличить, уменьшив общий объем, и это можно сделать, уменьшив объем пустот путем уплотнения.

Насыпную плотность не следует путать с плотностью частиц , которая получается делением массы твердых частиц в почве на объем твердых частиц в почве. Это означает, что плотность частиц не может быть увеличена путем уплотнения, поскольку уплотнение не изменяет объем твердых частиц.

Насыпная плотность рассчитана для определения оптимального размера капсулы, необходимого для достижения желаемого веса. При планировании инкапсулированного продукта важно определить, какое количество активного ингредиента необходимо в каждой пустой капсуле.

Кроме того, следует время от времени проверять насыпную плотность, так как ингредиенты могут меняться и на нее могут влиять такие факторы, как влажность. Если не установить этот флажок, может быть применено неправильное усилие, что может привести к закупориванию и ламинированию.

В качестве дополнительного примера, это 597 граммов другого продукта, поскольку вы можете видеть основные различия между порошками. Из этого порошка можно было бы сделать таблетку вдвое тяжелее при том же количестве порошка по сравнению с предыдущей.

В этом примере наша матрица имеет глубину заполнения 12 мм, но лучше всего конвертировать в сантиметры, в данном случае 1,2 см. Наша матрица представляет собой стандартную форму круга с диаметром отверстия матрицы 10 мм или 1,0 см.

Математика для измерения (скажем: Пи, R (радиус), куб, умноженный на высоту) радиус Π (половина диаметра матрицы, которую вы используете) ² x-height (высота — максимальная глубина заполнения что вы можете сделать на своем компьютере) , но у Google есть отличный инструмент для этого, на который мы укажем ниже.

561,18 мг — это наш максимум для штампа с глубиной заполнения 12 мм и отверстием 10 мм, однако в LFA мы рекомендуем выделить дополнительное пространство, поэтому мы бы сказали, что 510 мг будет максимумом, прежде чем рассматривать штамп большего размера.

Насыпная плотность (BD) среды определяется как ее сухая масса на единицу объема (во влажном состоянии) и измеряется в г / см ³. В литературе можно найти множество методов измерения BD (а также других физических параметров) (например, de Boodt and Verdonck, 1972; Wever, 1995; Raviv and Medina, 1997; Gruda and Schnitzler, 1999; Morel et al. ., 2000). Некоторые методы используются в основном в исследовательских целях (например, стандартный метод ISHS, описанный Verdonck and Gabriels 1992). Другие используются в качестве промышленных стандартов в некоторых странах или регионах мира (например, BS EN 12580: 2001 в Великобритании, методы LUFA и DIN в Германии и метод CEN в ЕС). Однако все они основаны на одном принципе: влажный материал оседает внутри или сжимается под известным давлением в цилиндре известного объема.Затем его полностью сушат и взвешивают. Для получения более подробной информации см. Главу 11 «Аналитические методы, используемые с беспочвенными субстратами».

Поскольку многие среды состоят из более чем одного ингредиента, характеристики каждого ингредиента влияют на общую BD среды. Это индивидуальное и комбинированное расположение частиц, BD ингредиентов и качества уплотнения. В частности, компоненты среды, которые значительно различаются по размеру частиц, имеют более высокие BD в смеси (Pokorny et al., 1986). Точно так же они имеют более низкую общую пористость (TP), водоудерживающую способность и пористость, заполненную воздухом (AFP), чем среды, состоящие из частиц аналогичного размера.

BD по-разному влияет на выбор носителя. Например, выращивание саженцев деревьев на открытом воздухе требует среды с высоким содержанием BD, чтобы предотвратить нестабильность контейнера в ветреную погоду. Это может быть достигнуто путем включения в смесь тяжелых минеральных компонентов, таких как песок, почва, глина или туф. С другой стороны, высокоинтенсивные тепличные культуры, которые часто орошаются и могут испытывать недостаток кислорода, если гидравлическая проводимость и AFP невысоки, требуют среды с низким BD.Еще одно соображение заключается в том, что смешивание и транспортировка носителей с низким BD проще, чем с носителями с высоким BD.

Насыпная плотность почвы — это измерение сухой массы почвы на единицу объема почвы (г / см, sup> 3) и, таким образом, включает объединенный объем твердых частиц и пор, которые могут содержать газы или воду. , или оба. Насыпная плотность может влиять на многие почвенные процессы, такие как прохождение воды, теплопередача, аэрация и рост корней. Это также необходимый фактор для преобразования единиц измерения массы в единицы площади.

В этом протоколе описываются анализы объемной плотности, связанные с глубокими (1 м) кернами почвы, отобранными с интервалами в десятилетия в рамках эксперимента по основной системе возделывания (MCSE) и в других местах для изучения изменений углерода почвы с глубиной. Керны разделены на горизонты почвы, а объемная плотность определяется либо горизонтом (до 2013 г.), либо глубинным разрезом (с 2013 г.). Для каждой секции керна (горизонта или интервала глубин) высушенные частичные пробы измельчаются и отбираются для анализа углерода и азота, а оставшаяся часть или ее часть архивируются.

• Неповрежденный образец керна в трубке из ПВХ или ПЭТГ (с 2013 г., диаметр 7,5 см x длина 1,2 м), такой как вкладыши (600517) и торцевые крышки (# 207439), поставляемые Geoprobe Systems (Salina KS).
• № 10 и Бумажные пакеты №20 (предварительно промаркированные)
• Дозатор
• Сито 4 мм (по одному для каждой обработки)
• Технические данные
• Сушильная печь при 60 ° C
• Весы
• Мельница или измельчитель почвы (например, SPEX SamplePrep 8530 Shatterbox®)
• Пинтовые банки (предварительно промаркированные)

Пригласите специалиста по почвенной систематике для определения горизонтов (Ap, Bt, Bt2 и т. Д.) И нанесения отметок на облицовке керна. Чтобы устранить зазоры в сердечниках, слегка постучите нижней частью сердечника по полу перед разметкой и осторожно обработайте жилы после того, как они будут отмечены.
Измерьте и запишите длину (в см) каждого горизонта и диаметр (в см) используемого пробоотборника; измерения используются для определения объема почвы в каждой секции. Обратите внимание на керны, которые не заполнены, часто из-за уплотнения во время отбора проб, и соответствующим образом отрегулируйте длину горизонта глубины.
Просейте секцию в приемную ванну, используя специальное сито 4 мм. Взвесьте камни (гравий) размером> 4 мм, запишите их общую массу (г), затем выбросьте.Нет необходимости ни в определении содержания воды, ни в архиве горных пород. Это гравий WW .
Смешайте просеянную почву и часть пробы для выполнения любых дополнительных запросов на пробы. Перенесите оставшуюся просеянную сердцевину или ее часть в тарированный бумажный мешок с этикеткой. Взвесьте почву в мешках и запишите массу. Это подвыборка влажного веса (WW _sub), используемая для определения содержания влаги в почве (SWC).
Сухие просеянные образцы почвы и 10 пустых бумажных пакетов (для каждого используемого размера) в сушильном шкафу с принудительной сушкой при 60 ° C до тех пор, пока часть пакетов не перестанет терять массу, или в течение как минимум 48 часов.

До 2010 г. весь разрез был измельчен и после дополнительных проб на углерод и азот был заархивирован. С 2010 г. подвыборка каждой секции измельчается на углерод и азот, а оставшаяся часть высушенной секции (или ее часть) архивируется.

Течение жидкостей через почву необходимо для существования растений и других почвенных организмов. Эти потоки зависят от пористости почвы и связности пор. Пористость почвы также зависит от плотности почвы и обратно пропорциональна ей. Если почва уплотняется, твердые частицы почвы уплотняются в меньший объем, а частицы уплотняются ближе друг к другу. Это приводит к уменьшению общего объема пор. Таким образом, с увеличением плотности почвы пористость почвы уменьшается.Плотность почвы относительно просто и дешево измерить. Эта лаборатория влечет за собой демонстрацию использования пробоотборника плотности почвы и набор задач, которые сосредоточены на обычных расчетах плотности почвы.

Используя рекомендованные ресурсы для чтения и просмотра и введение в эту лабораторную работу, ответьте на вопросы, перечисленные ниже.Эти определения / вопросы дадут краткое изложение основных концепций, рассматриваемых в лабораторной работе. Они также полезны в качестве заметок к экзаменам.

Физические свойства почвы контролируют механическое поведение почвы и сильно влияют на землепользование и управление. Некоторые важные физические свойства обсуждались в других лабораториях: текстура, структура, цвет и консистенция. В этой лаборатории будут измеряться дополнительные физические свойства и обсуждаться их значение для управления земельными ресурсами.

Почва представляет собой уникальное расположение твердых тел и пустот. Пустоты или поры важны для движения и хранения воздуха и воды. Общее поровое пространство состоит из пустот между частицами песка, ила и глины и пустот между агрегатами почвы. Следовательно, текстура и структура определяют размер порового пространства почвы. Органические вещества влияют на твердую часть почвы, но также косвенно влияют на пористость, влияя на структуру.

Плотность означает массу на единицу объема. Насыпная плотность грунта относится к массе объема сухого грунта. Объем включает как твердые частицы, так и поры. Плотность частиц означает массу твердых частиц на единицу объема твердых частиц. Эти два измерения плотности дают важное представление о физической природе данной почвы. Плотность почвы играет важную роль как в росте растений, так и в инженерном использовании почвы. Формулы для расчета насыпной плотности и плотности частиц следующие:

Образцы для определения объемной плотности должны собираться очень осторожно, чтобы гарантировать, что образец соответствует желаемым условиям на месте, и не произошло дополнительного уплотнения или разрыхления. Одним из методов определения объемной плотности является метод «ядра».(Относительно) ненарушенный цилиндрический керн грунта собирают с помощью устройства, подобного показанному на рис. 8.1.

Приводной вес многократно поднимается и опускается для вбивания пробоотборника в почву. По достижении желаемой глубины устройство извлекают из почвы и снимают съемный металлический цилиндр, содержащий образец почвы. Зная размеры цилиндра и вес высушенного в печи грунта внутри цилиндра, мы можем рассчитать насыпной вес.

Вставьте 1.5-сантиметровое металлическое кольцо, 6-сантиметровый металлический сердечник, а затем второе металлическое кольцо 1,5 см в цилиндр кернового пробоотборника, затем снова прикрепите цилиндр к ручке. Образец будет находиться в более длинном цилиндре; два 1,5-сантиметровых кольца — это распорки, которые помогают обеспечить неповрежденный образец почвы.

Определение насыпной плотности песка по ГОСТ 8735-88

Метод определения насыпной плотности

4. Определение насыпной плотности

5. Определение водопоглошения материала

Насыпная плотность песка: определение, зависимость, расчет

Определение плотности

От чего зависит степень уплотнения

Расчет плотности

Плотность в зависимости от разновидности песка

Свойства песка

Заключение

Насыпная плотность сыпучих строительных материалов

Что такое насыпная плотность и какие факторы влияют на этот показатель

Как определить насыпную плотность

Для чего определяют насыпную плотность

формула ее определения в кг на м3, ГОСТ, плотность сухого строительного песка и других видов

Что это такое?

Влияющие факторы

Плотность разных видов песка

Определение и расчет

насыпная плотность — это… Что такое насыпная плотность?

Смотреть что такое «насыпная плотность» в других словарях:

Насыпная плотность — Измерение | Информационные бюллетени

Ключевые моменты

Фон

Измерение насыпной плотности

Отбор проб почвы

Расчеты

Объем грунта

Масса сухого грунта

Насыпная плотность

Критические значения уплотнения

Грунты с крупными обломками

Дополнительная литература и ссылки

Насыпная плотность | Почвы — Часть 2: Физические свойства почвы и грунтовых вод

Насыпная плотность: определение и расчет — видео и стенограмма урока

Расчет объемной плотности

Уплотнение

Зависимость объемной плотности от плотности частиц

Краткое содержание урока

Расчет объемной плотности | Видеоурок по созданию смеси капсул

Теперь мы можем рассчитать размер матрицы с нашей насыпной плотностью

В примере на видео у нас

Насыпная плотность — обзор

3.1.1 Насыпная плотность

Протокол — Насыпная плотность почвы

Материалы:

Общая процедура:

Вычисления:

Изменения в протоколе:

Плотность почвы — Руководство лаборатории почв

Введение

Объемная плотность, плотность частиц и поровое пространство

Процедура отбора проб

Определение веса сухого грунта в пробе

Related Posts

Эффективные игры для развития общения детей дошкольного возраста

Можно ли купать грудничка при насморке: советы педиатров

Добавить комментарий Отменить ответ