Влажность песка в состоянии естественной влажности: ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний / 8735 88

Плотность и влажность песка

Навигация:
Главная → Все категории → Мелкий заполнитель (песок)

Плотность и влажность песка

Плотность и влажность песка

Истинная плотность песка (плотность его зерен) в зависимости от минерального состава обычно находится в пределах 2,0…2,8 г/см3. Определение истинной плотности производят пикнометрическим методом или с помощью прибора Ле Шате-лье. Для этого от средней пробы песка берут навеску массой 30 г (при испытании пикнометрическим методом) или 200 г (при использовании прибора Ле Шателье). Пробу просеивают сквозь сито с отверстиями диаметром 5 мм, после чего высушивают, до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над концентрированной серной кислотой или безводным хлористым кальцием. Высушенный песок перемешивают и делят на две части, каждая из которых используется для определения плотности.

Плотность песка определяют по методике, описанной в п. 3.2, и вычисляют как среднее арифметическое результатов двух определений. Если расхождение результатов будет более 0,02 г/см3, то проводят третье определение. Плотность в этом случае вычисляют как среднее арифметическое двух ближайших значений.

Определение насыпной плотности песка в стандартном неуплотненном состоянии. Для испытания применяют мерный цилиндрический сосуд внутренним диаметром 108 мм, высотой 108 мм и вместимостью 1 л. Сосуд взвешивают с погрешностью не более 1 г. Пробу песка массой от 5 до 10 кг (в зависимости от содержания в нем гравия) высушивают до постоянной массы и просеивают сквозь сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. Количество сухого просеянного песка должно быть не менее 4 кг. Высушенный песок насыпают в мерный сосуд с высоты 10 см до образования над верхом сосуда песчаного конуса. Конус без уплотнения песка срезают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд с песком взвешивают.

Насыпную плотность рнас (кг/м3) вычисляют с погрешностью не более 10 кг/м3 по формуле (3.3) (п. 3.2). Насыпную плотность определяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию песка. Окончательное значение насыпной плотности песка вычисляют как среднее арифметическое результатов двух определений.

Определение насыпной плотности песка в естественном состоянии. Испытание выполняют с целью перевода количества поставляемого песка из весовых единиц в объемные. В этом случае песок для испытания берут в состоянии естественной влажности. Испытания проводят в цилиндрическом сосуде диаметром 234 мм, высотой 234 мм и вместимостью 10 л.

Пробу песка массой около 40 кг (для двух определений) без какой-либо предварительной подготовки насыпают в мерный сосуд с высоты 10 ем до образования над верхом сосуда конуса, который срезают вровень с краями сосуда металлической линейкой. После этого сосуд с песком взвешивают. Вычисления выполняют по формуле (3.4). Все определения проводят в течение возможно более короткого времени, чтобы влажность песка не изменилась, так как даже при небольшом изменении влажности песка существенно изменяется его насыпная плотность.

Насыпную плотность песка в естественном состоянии определяют два раза, при этом каждый раз берут новую порцию песка. Окончательный результат вычисляют как среднее арифметическое этих определений с погрешностью не более 10 кг/м3.

Определение влажности. Для испытания пробу песка массой 1 кг насыпают в противень (металлический сосуд) и сразу же взвешивают. Затем в этом противне песок высушивают до постоянной массы.

Похожие статьи:
Содержание в песке вредных примесей

Навигация:
Главная → Все категории → Мелкий заполнитель (песок)

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Плотность сухого песка в г/см3 и кг/м3, от чего зависит

Знание плотности песка необходимо при приготовлении любых строительных растворов, эта характеристика показывает, какой вес занимает вещество в определенном объеме и напрямую влияет на пропорции других компонентов. Она зависит от многих факторов: способа добычи, формы, размеров и пустотности зерен, степени влажности, доли и вида примесей. Для исключения ошибок песок в смеси вводят в сухом и максимально очищенном состоянии, ориентируясь при подборе соотношений на значение насыпной плотности, указанное производителем или взятое из таблицы.

Песок представляет собой сухой сыпучий материл природного или искусственного происхождения с размером частиц в пределах 0,05-5 мм. Его качество зависит от процентного содержания пыле-глинистых и органических примесей, густоты и прочности самих зерен. Важнейшей характеристикой является плотность песка в состоянии естественной влажности: чем она выше, тем тверже его фракции и тем дольше прослужит бетонируемая конструкция или поверхность. Она измеряется в г/см3 при лабораторных испытаниях, или в кг/м3 при перерасчете объема или тоннажа. Также к ней низменно обращаются при оценке качества зернового состава.

Виды плотности

Выделяют три параметра, величина которых измеряется опытным путем и может быть как неизменной, так и зависящей от степени уплотнения, влажности и других факторов:

• Истинная плотность – постоянная величина, характеризующая массу предельно сжатого материала в единице занимаемого объема. Измеряется в кг/м3 и определяется исключительно в лабораторных условиях. Для песка она составляет не менее 2500 кг/м3, так как он является продуктом измельчения твердых и высокопрочных пород. Согласно ГОСТ 8736-93 истинное значение перепроверяют раз в год (опыт с вытеснением воды).
• Насыпная плотность – основной параметр сыпучих смесей и стройматериалов, показывающий их удельный вес во взвешенном и сухом состоянии. Определяется путем заполнения колбы с известной емкостью песком, засыпаемым с 10 см высоты, без уплотнения. Среднее значение – 1,5 г/см3 (1500 кг/м3), минимум наблюдается у сухих мелкозернистых речных разновидностей, максимум – у строительного песка и составов на основе тяжелых пород. Насыпной удельный вес учитывает объем зазоров между отдельными частицами, но не внутреннюю пустотность.
• Среднюю плотность – характеристику, учитывающую влияние объема пор и степени насыщения влагой. Эта величина отражает реальную массу материала в занимаемом объеме в его естественном состоянии, как следствие, она выше насыпной, но меньше истинной. Минимум наблюдается при влажности песка в пределах 5-7 %, высокое значение показателя в таких условиях (≥1550 кг/м3) свидетельствует о хорошей прочности и морозостойкости зерен. Для получения более точного результата величину средней плотности находят несколько раз.

Из внешних факторов на величину показателя влияет прежде всего влажность песка. Коэффициент изменяется не линейно: при росте степени водонасыщения до 10 % плотность материала уменьшается за счет слипания и комкования зерен, далее воздух вытесняется водой и удельный вес начинает возрастать. На практике сыпучие смеси никогда не просыхают до конца, плотность строительного песка в естественном состоянии будет отличаться от лабораторной насыпной, чаще всего – в большую сторону.

Для определения уровня влажности в домашних условиях высчитывают разницу в массе отмеренной доли до и после просушки на горячем листе металла.

Значения насыпной плотности для песка разных видов

Общие технические условия строительных песков регламентирует ГОСТ 8736-93, формовочных (применяемых для изготовления литых изделий) – 2138-91. Основная классификация связана с местом и способом добычи. К наиболее востребованным разновидностям относят:

1. Речной песок – продукт дробления твердых пород в устьях и руслах рек. Гранулы этих марок имеют круглую форму, размер фракций варьируется от 0,3 до 0,5 мм. Сфера применения включает приготовление растворов для стяжки, отделочных работ, пескоструйной обработки, бетонов, дренирующие системы. К характерным особенностям речного песка относят быстрое оседание в процессе замеса, смеси на его основе нуждаются в периодическом перемешивании.

2. Кварцевый, характеризующийся высоким качество зерен и однородностью состава. Этот вид относится прежде всего к формовочным, он используется для изготовления расплавов стекла, растворов фаянса и фарфора. Кварцевый песок со средним размером зерен применяется в фильтрующих установках.

3. Добываемый в карьерах: путем промывки или сухого просеивания. Первая разновидность карьерного песка практически не имеет пыли и глинистых частиц в составе, вторая просто очищается от камней. Сеянные сухие сорта рекомендуются для замеса кладочных, штукатурных и асфальтобетонных смесей. Промытый карьерный песок ценится за высокую чистоту и однородность.

Насыпная плотность песка в состоянии естественной влажности, значения по ГОСТ

Величина насыпной плотности песка для строительных работ

Насыпная плотность показывает, какое кол-во сыпучего материала находится в одном кубе. Ее величина будет зависеть не только от фракции, но и от размера пустых мест. Критерий нужен для определения объема приобретаемого песка и приготовления растворов. Меряется в кг/м3, знать это число следует каждому строителю, так как пропорции элементов оказывают влияние на качество всей конструкции или изделия.

Что оказывает влияние на величину плотности?

Объем, который занимает песок средней крупности и прочих фракций, каждый раз будет абсолютно разным. Критерий меняется, исходя из следующих условий:

• степень уплотнения песка;
• процент влаги;
• кол-во самых разных примесей;
• структура песчинок;
• пористость.

Вода изменяет объем: чем выше влажность, тем ниже становится плотность песка для строительных работ. Вес одного куба сырого строительного материала существенно выделяется от сухого.

По размерам бывает очень маленьким, средним и большим. Чем больше песчинка, тем меньше насыпная степень плотности. Происходит это в виду того, что между ними получаются более обширные пустоты. И наоборот, чем мельче фракция, тем больше выйдет их кол-во в одном кубометре, так как они сильнее уплотняются. Очень маленький применяется во время изготовления сухих смесей для строительных работ для заштукатуривания, затирок и прочих. Крупно- и среднефракционный – для производства самых разных растворов, также бетонного и цементного.

В зависимости от места добычи он содержит глину, известь, гипс и иные вещества. Критерий чистого песочка составляет примерно 1300 кг/м3, загрязненного – 1800 кг/м3. Чтобы почистить от грязи, нужно вымыть, но благодаря этому возрастает его стоимость.

Пористость показывает число пустых мест между зернами. Чем она выше, тем меньше степень уплотненности. У рыхлого ее величина равна 47%, у утрамбованого – 37%. Кол-во пустых мест уменьшается с насыщением влагой, так как они заполняются водой. Также уменьшается она после транспортировки, так как материал проседает из-за вибрации, возникающей во время движения. Если нужно добиться самой большой прочности бетонных или изделий из железобетона, то необходимо применять уплотненый песок для строительных работ. Он может держать самую большую нагрузку и одинаково ее распределять.

Обозначение степени уплотнения

От плотности строительного материала зависит его назначение, для каких конструкций и строений его можно использовать. По ее критерию выполняют расчет расхода, чтобы выяснить, какое кол-во смеси выйдет после замешивания или сколько его требуется. Нередко необходимо перевести кубические метры в массу, и наоборот. Более того некоторые точки реализации продают в кубах, а где нибудь на вес – в тоннах.

Для перевода в прочие единицы измерений есть специализированная формула: Р=M/V, где: Р – степень уплотнения, М – масса, V – объем. К примеру, в кузове находится 3 куба сыпучего материала общим весом 4,8 т или 4800 кг. Плотность тогда будет равна: 4800/3=1600 кг/м3. И наоборот, зная степень уплотнения и кол-во кубов в емкости, можно определить вес песка в состоянии природной влажности или сырого: М=Р/V.

Выполнить расчеты возможно и собственными руками. Сыпучий материал насыпают в ведро объемом 10 л с высоты 10 см пока необразуется возвышающейся горки. Поверхность равняют линейкой, не уплотняя его при этом. Расчет средней плотности выполняют по следующей формуле: Р=(М₂-М₁)/V, где: М₂ – общий вес, М₁ – вес емкости, V – объем ведра, другими словами 10 л. Объем емкости необходимо перевести в кубические метры – 0,01. К примеру, тара весит 620 г или 0,62 кг, песок одновременно с ней составляет 15,87 кг. Его плотность равна: Р=(15,87-0,62)/0,01=1525 кг/м3.

Таблица с критериями насыпной плотности песка различных вариантов:

Виды сыпучего материала

Очень часто применяется строительный, речной и карьерный пески. Речной образуется настоящим путем благодаря дроблению водами горных пород, имеет шарообразную форму. Так как он регулярно омывается, в нем практически без примесей, за счёт чего не просит дополнительного очищения перед использованием. Делится на группы по размеру. Зерна до 2 мм называют очень маленькими, 2-2,8 – средние, 2,9-5 – большие.

Насыпная средняя плотность составляет 1650 кг/м3. Важное преимущество – является чистым в экологическом плане и неопасным материалом как для внешней среды, так же и для человека. Используется для замешивания кладочных и растворов для штукатурки, изготовления изделий из бетона, сухих смесей, и еще обустройства территорий. Песок речной имеет большую цену, по этому если по техническим нормативам его можно заменить, то лучше подобрать карьерный.

Используются при прокладке автодорог, созданию подушек для фундаментов, подсыпок. Во время изготовления бетона и самых разных растворов используется вместо наполнителя. Складывается из большого количества различных компонентов – шпат, слюда, кварц и так дальше. В зависимости от того, какой элемент в нем составляет самую большую часть, ему присваивается наименование, к примеру, если это известняк, то называют известняковым.

Кроме средней степени уплотнения есть подлинная. Ее величина неизменяемая и всегда неизменная. Отыскать ее можно лишь в условиях лаборатории эксперементальным путем. В отличии от определения насыпной плотности, в данной не берутся во внимание пустоты и зазоры.

При подборе необходимо учесть: чем крупнее зерна, тем побольше будет необходимо вяжущего порошка для замешивания растворов. Цемент должен закрыть все пустоты, иначе конструкция выйдет непрочной. Благодаря этому увеличивается стоимость изготовления цементного или бетонного состава. Плюс к этому нужно смотреть на степень радиоактивности, тем более если это намывной песок. Для строительства дома применяется материал только первого класса.

Для уменьшения затрат можно приобрести немытый песок и почистить его своими силами. Но делать так рекомендуется, если требуется небольшой объем, иначе это востребует слишком большое количество времени и больших трудовых расходов. Приобрести строительный материал можно как навалом, так и в мешках.

Как определить оптимальную влажность песка?

В строительстве характеристики и свойства песка имеют особое значение. Наряду с различными техническими параметрами учитывается влажность материала.Такая величина оказывает особое влияние на рабочий процесс. Как определит влажность песка, и какой ее уровень допускается в строительной сфере?

Значение влажности песка

Вода, проникая в песок, способствует слипанию его составляющих частиц. При этом жидкость плотно обволакиваетзерна, и материал утрачивает свою сыпучесть. В таком состоянии объем песка начинает значительно изменяться, а вместе с ним и насыпная его плотность. Последняя величина при наличии воды в зернистом материале снижается, и структура материала становится довольно рыхлой.

Наибольший показатель влажности песка добытого со дна водоемов. Также вода в природный материал попадает при гидравлической его очистке.

Чтобы песок стал пригоден для использования в строительной и промышленной сфере его просушивают до необходимого состояния. Для этих целей используется специальное оборудование, которое позволяет получить сыпучий материал на выходе с влажностью 0,5 процентов, что особо ценится в различных отраслях его применения.

Особое значение уровень влажности имеет при приготовлении различных строительных растворов. С помощью такого показателя можно определить правильную дозировку воды при производстве бетона.

Мокрый песок сбивается в комки и его невозможно компактно укладывать в емкости. В зависимости от влажности сыпучего материала изменяется не только его расход в строительных целях.

Песок с большим количеством воды в составе становится непригодным для многих строительных работ. Поэтому перед применением материала всегда устанавливается уровень его влажности.

Часто такой показатель измеряется специальным прибором,содержащимрадиоактивные изотопы. Узнать количество содержание жидкости в сыпучем материале можно также с помощью метода заявленного в ГОСТ 8735 – 88.

Определение влажности песка

Чтобы правильно использовать сыпучий материал в строительстве следует узнать, какое количество воды он содержит на данный момент.   Определяется такой показатель с помощью сопоставления двух величин – естественной влажности и ее значения после высушивания песка.

Для проведения опыта используются такие приспособления:

• весы для статистического взвешивания;
• противень;
• сушильный шкаф.

В процессе проведения анализа берется образец песка массой один килограмм.

Ход выполнения работ

Отобранную для пробы часть песка просеять через специальное сито для удаления зерен размером более пяти миллиметров. Образец сыпучего материала взвесить и зафиксировать значение массы во влажном состоянии.

Просеивание песка

После этого подготовленный песок необходимо разложить на противни и поставить для просушки в сушильный шкаф. Удаление влаги из материала должно происходить в течение шестидесяти минут при температурном режиме сто десять градусов по Цельсию.

Песок, доведенный до сухого состояния нужно охладить и произвести измерение его массы.

Вычисление по формуле

Зная вес образца песка с содержанием воды и в сухом виде можно произвести расчеты его влажности. Для этого используется такая формула:

W = m – m1/m1*100

где W – вычисляемое значение влажности, m – масса песка после высушивания, m1 –изначальная масса взятого образца зернистого материала.

Все испытания осуществляются согласно стандартам, указанным в ГОСТ. При этом допускается с одного образца проводить несколько аналогичных анализов на выявление влажности. Повторная процедура позволяет более точно определить количество воды в сыпучем материале. При дополнительной проверке необходимо учитывать, что масса песка при первом и втором испытании должна быть одинаковой величины.

Оптимальная влажность песка для строительства

Влажность песка в природном состоянии находится в пределах от 5 до 10 процентов. При показателях от 4 до 7 процентов происходит значительное рыхление материала,изменится его плотность и объем.

Оптимальная влажность песка составляет 5-10 %

Для бетонных смесей и многих других строительных растворов допускается плотность сыпучего материала не ниже1400 килограмм на метр кубический. При строительстве подвергающихся замерзанию конструкций – до 1550 килограмм на кубический метр. Поэтому при повышении влажности на один процент значительно снижается качество растворов.

Самая низкий показатель насыпной плотность при влажности от 2 до 10 процентов. При этом объем материала имеет самые высокие значения.

После 20 процентов влажности наблюдается повышение плотности и соответственно снижение объема. Это объясняется тем, что при наличии большого количества в песке происходит утолщение зерен за счет обволакивания их жидкостью. Такой процесс приводит к прекращению слипания составных частиц сыпучей породы.

Песок, влажность которого более 10% не пригоден для строительства

Мелкозернистый песок при влажности 10 процентов увеличивается в четыре раза. Такие показатели свидетельствуют о непригодности материала для строительных смесей и растворов.

Влажность – это показатель, влияющий на многие свойства песка. Поэтому перед использованием материала при сооружении зданий обязательно требуется знать, какое количество воды в его составе. Установленные данные влияют на процентный состав бетонных растворов, а также определяют пригодность сыпучей породы для строительных работ.

Что необходимо знать о влажности речного песка, используемого в производстве строительных материалов?

Песок — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зерен горных пород, а чаще всего — из почти чистого минерала кварца. По видам залегания в природе пески могут быть горные, речные, морские и дюнные. Это незаменимый материал в строительстве. Благодаря своим положительным качествам и преимуществам песок получил широкое применение в составе строительных материалов.

Речной песок, например, лучше всего подходит для приготовления растворов, в том числе кладочных, а также бетонов, так как не содержит глинистых частиц, имеет низкое содержание камней и относительно невысокую стоимость.

Особенностью получения данного строительного материала является его добыча со дна или из поймы рек, в результате чего песок имеет повышенную влажность, что существенно влияет на его насыпную плотность. В отличие от других строительных материалов, для которых значительная влажность приводит к увеличению плотности, у песка — наоборот. Увлажненный песок теряет свои положительные свойства, а именно — сыпучесть. Влажные песчинки слипаются в агрегаты, что приводит к образованию рыхлой структуры.

В процессе производства строительных работ важно и необходимо учитывать влажность песка. Особенно, когда он используется для приготовления растворов и бетона. Благодаря известному значению влажности песка можно отрегулировать количество необходимой для производства воды, а также повлиять на расход самого песка.

Плотность песка бывает следующая: истинная, плотность высушенного песка, насыпная, плотность поставляемого песка. Такой показатель, как насыпная плотность, изменяется в зависимости от влажности песка.

Справочно

Насыпная плотность изменяется в зависимости от влажности песка. При уменьшении плотности возрастает пустотность, что приводит к повышенному расходу вяжущих материалов, а следственно, увеличению расходов. Насыпная плотность природного песка — 1300–1500 кг/м3. Песок изменяет свой объем и соответственно насыпную плотность при изменении влажности в пределах от 0 до 20 %. При влажности 3–10 % плотность песка резко снижается по сравнению с плотностью сухого песка, и общий объем песка возрастает. При увеличении влажности вода проходит в пустоты между зернами песка, вытесняет воздух, и насыпная плотность песка увеличивается. Наибольшее разрыхление песка наблюдается при его влажности 4–7 % (по массе). Насыпная плотность при этом уменьшается на 10–40 %: в меньшей степени — для крупных песков, в большей — для мелких. При дальнейшем увлажнении песка пленки воды утолщаются и теряют свойства клея. При влажности порядка 20 % песок занимает примерно такой же объем, как сухой рыхлонасыпной, а при полной заливке водой даже уплотняется, поскольку в водной среде уменьшается взаимное трение песчинок и облегчается их наиболее компактная укладка.

Обычно контроль влажности песка ведется в соответствии со стандартной методикой периодическим отбором и высушиванием проб. Однако продолжительность такого испытания нередко снижает его ценность, поскольку влажность песка может изменяться от замеса к замесу. Поэтому скорость и непрерывность контроля влажности песка в процессе приготовления бетонной смеси имеет первостепенное значение.

Организации строительной отрасли, получающие и использующие речной песок в качестве строительного материала, при учете поступления и передачи его в производство сталкиваются с определенными проблемами в части отражения потерь массы (объема) песка из-за его влажности. В Республике Беларусь поставка строительного речного песка, как правило, осуществляется региональными предприятиями Белорусского речного пароходства.

Как показали проверки, проведенные в 2011 году РУП «Служба ведомственного контроля при Минстройархитектуры», организациями Белорусского речного пароходства ни в договорах на поставку, ни в товарно-сопроводительных накладных, ни в иных сопроводительных документах не указывалась принятая по согласованию сторон расчетная влажность песка, хотя по ГОСТ 8736-93 это обязательное условие.

Справочно

В соответствии с частью третьей пункта 5.12 раздела 5 ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия», требования которого являются обязательными, количество песка из единиц массы в единицы объема пересчитывают по значениям насыпной плотности песка, определяемой при его влажности во время отгрузки. В договоре на поставку указывают принятую по согласованию сторон расчетную влажность песка.

В учете можно списывать на расходы суммы потерь товарно-материальных ценностей (ТМЦ). Однако тот факт, что причиной списываемых потерь является именно технология производства или транспортирования, организация обязана доказать, в связи с чем необходимы соответствующие нормативы потерь.

Справочно

Нормы потерь — это максимально допустимый размер естественной убыли ТМЦ. Потери могут возникать в процессе транспортирования, обработки, хранения, производства.

Правильный учет нормативных потерь напрямую отражается на финансовых результатах работы организации. В управленческом учете нормативные потери применяются для контроля за расходом ТМЦ, анализа отклонений фактической себестоимости от нормативной.

В целях устранения вышеуказанных недостатков и изыскания резерва для снижения возможных экономических потерь при закупке и списании материалов Служба предлагает организациям провести анализ заключенных договоров на поставку строительных материалов на предмет соответствия их действующему законодательству, в том числе нормам Гражданского кодекса Республики Беларусь, Положения о приемке товаров по количеству и качеству, утвержденного постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 03.09.2008 № 1290, Положения о поставках товаров в Республику Беларусь, утвержденного постановлением Кабинета Министров Республики Беларусь от 08.07.1996 № 444, осуществлять учет потерь ТМЦ в соответствии с разработанными и утвержденными нормами списания, а организациям и их обособленным структурным подразделениям, входящим в систему Минстройархитектуры и выпускающим строительные материалы, при списании ТМЦ также руководствоваться Методическими рекомендациями по вопросам планирования, учета и калькулирования себестоимости продукции (работ, услуг) на предприятиях строительных материалов и конструкций, утвержденными приказом Минстройархитектуры от 29.12.2000 № 609.

В. В. Власенко,
главный контролер-ревизор КРУ РУП «Служба ведомственного контроля при Минстройархитектуры»

Плотность песка в граммах на см3 (г/см3). Плотность песка в килограммах на м3 (кг/м3). .

* Данная статья составлена по материалам сайта: http://kovka-dveri.com/metal_stroitelstvo00842346.HTML Что-либо редактировать смысла не вижу, даже в ущерб рейтингам.

Поставка песка в Московском регионе ООО «СТРОЙРЕСУРС»                                    +7 (495) 280-19-50

Парадоксальными и непонятными, на первый взгляд, кажутся разницы в значениях удельной плотности песка, указанные в разных источниках. Для одного и того, же вида песка могут быть указаны значения удельной массы в диапазоне близком к 1.6 грамма на см3 и для него же в диапазоне близком к 2.6 грамма на см3. Никакой ошибки тут нет. Просто требуется уточнение. Песок — это сыпучий материал, плотность которого зависит от размеров воздушных полостей между твердыми частицами в нем. Именно поэтому, различают реальную, технологическую, насыпную плотность и условную, так называемую истинную плотность песка. Истинная плотность определяется сложными лабораторными методами, она намного выше, чем та, которую имеет песок в «реальной жизни». На практике мы всегда сталкиваемся с насыпной плотностью. Даже если песок уплотнен, сжат, утрамбован, увлажнен, «слежался», все равно его плотность не достигает истинной физической. То есть, истинная плотность песка — величина условная, теоретическая. В нашей таблице указаны значения удельного веса песка технологические, именно для случая насыпной плотности. В некотором смысле, по крайней мере для наглядности, можно считать, что истинный удельный вес песка равен удельному весу твердых частиц, зерен в составе песка.

 Плотность песка в граммах на см3 (г/см3). Плотность песка в килограммах на м3 (кг/м3). .

Некоторые пояснения к вопросу.

     Как вы уже заметили, в интернете достаточно трудно найти четкий ответ на конкретно поставленный вопрос: какая плотность песка или его удельная масса. Информации поисковая система, например Яндекс или ГУГЛ, выдает много. Но вся она, скорее носит «косвенный» характер, а не точный и понятный. Поисковик подбирает разные упоминания, обрывки фраз, строчки из больших и маловразумительных таблиц удельного веса строительных материалов, в которых весьма хаотично приводятся значения в разных системах единиц. «Попутно» на сайтах «вываливается» большое количество «дополнительных» сведений. Преимущественно: по видам и разновидностям песка, его использованию, применению, происхождению, минералогическому составу, цвету, размерам твердых частиц, цвету, примесям, способам добычи, стоимости, цене песка и так далее. Что добавляет неопределенности, неудобств нормальным людям, желающим быстро найти точный и понятный ответ: сколько плотность песка в граммах на см3. Мы решили «исправить ситуацию», сведя данные по разным видам песка в одну общую таблицу. Заранее исключив «лишнюю» по нашему мнению, «попутную» информацию общего характера. А указав в таблице только точные данные, какая плотность песка.

     Что такое плотность песка или его удельная масса (объемный вес, удельный вес – синонимы)? Плотность песка – это вес, помещающийся в единице объема, в качестве которой чаще всего рассматривается см3. Совершенно объективно затрудняет вопрос такая ситуация, что песок сам по себе имеет множество видов, различающихся по минералогическому составу, размеру фракции твердых частиц в песке, количеству содержащихся примесей. Примесями в песке могут быть глина, пыль, щебень, каменная крошка и камни более крупного размера. Естественно, что наличие примесей сразу скажется на том, какая плотность песка будет определяться лабораторными методами. Но больше всего, на плотность песка, будет влиять его влажность. Влажный песок более тяжелый, больше весит и сразу значительно увеличивает удельную массу в единице объема этого материала. Что связано с его стоимостью при покупке и продаже. Например, если вы хотите купить песок по весу, то его продажа должна быть привязана к так называемой нормальной влажности, определяемой ГОСТом. Иначе, купив мокрый или влажный песок, вы рискуете сильно «проиграть» на его общем количестве. В любом случае, для потребителя, гораздо лучше купить песок измеряемый в единицах объема, например в кубах ( м3), чем в единицах веса (кг, тоннах). Влажность песка влияет на его плотность, но очень незначительно сказывается на объеме. Хотя и тут есть свои «тонкости». Более плотный влажный и мокрый песок, занимает несколько меньший объем, чем сухой. Иногда это нужно учитывать. На удельной массе песка содержащегося в выбранном объеме, то есть на плотности, в значительной степени скажется «способ укладки» его. Здесь, подразумевается то, что песок одного и того же вида может находиться: в состоянии естественного залегания, быть под воздействием взвешивающего влияния воды, являться искусственно уплотненным или просто насыпанным. В каждом случае мы имеет совершенно разные значения, сколько плотность песка этого вида. Естественно, что в одной таблице отразить все это разнообразие трудно. Некоторые данные приходится искать в специальной литературе.

     Среди всех многочисленных вариантов плотности сухого песка, практический интерес для посетителей сайта, обычно представляет только одна – это насыпная плотность. Именно для нее мы и приводим значения удельного веса сухого песка в таблице. Полезно знать, что существует еще и другая плотность – это истинная плотность сухого песка. Как определить ее? Она определяется лабораторными методами или рассчитывается по формуле. Хотя, удобнее воспользоваться справочными данными в специальной таблице. Истинная плотность сухого песка дает нам другой удельный вес — теоретический, который всегда намного выше тех значений удельного веса сухого песка, что используются на практике и считаются технологическими характеристиками материала. С некоторыми оговорками, истинный удельный вес сухого песка можно считать плотностью твердых частиц (зерен) входящих в его состав. Кстати, при определении насыпной плотности, а значит — и технологического удельного веса сухого песка, некоторое значение играет и размер зерен. Эта характеристика материала называется зернистостью. В данном случае в этой таблице мы рассматриваем среднезернистый сухой песок. Крупнозернистый и мелкозернистый используются реже и их значения удельного веса могут несколько отличаться. Не только размер зерен, но минералогический состав этого сыпучего строительного материала может быть разным. В этой таблице приведена насыпная плотность материала состоящего преимущественно из кварцевых зерен. Количество и вес измеряются в килограммах (кг) и тоннах (т). Однако, не будем забывать и о других видах материала. На нашем сайте вы можете найти и более узкую информацию, редко встречающуюся в интернете.

Примечание.

     В таблице указана плотность песка следующих видов: речной обычный, речной природный, речной уплотненный, речной с размером зерна 1.6 – 1.8, речной намывной, речной мытый крупнозернистый, строительный обычный, строительный рыхлый, строительный уплотненный, карьерный обычный, карьерный мелкозернистый, кварцевый природный, кварцевый сухой, кварцевый уплотненный, морской, гравелистый, пылеватый, пылеватый уплотненный, пылеватый водонасыщенный, природный, природный крупнозернистый, природный среднезернистый, для строительных работ нормальной влажности по ГОСТу, керамзитовый марки 500 – 1000, керамзитовый с размером твердых зерен 0.3, керамзитовый с размером твердых зерен 0.5, горный, шамотный, формовочный с нормальной влажностью по ГОСТу, перлитовый, перлитовый сухой, овражный, намывной, средней крупности, крупный, среднезернистый, мелкий, мытый, уплотненный, средней плотности, мокрый, мокрый уплотненный, влажный, водонасыщенный, обогащенный, шлаковый, пористый из шлаковых расплавов, вермикулитовый, вспученный, неорганический пористый, пемзовый, аглопоритовый, диатомитовый, туфовый, эоловый, грунт песок, песчано гравийная смесь, песчано гравийная смесь уплотненная, из боя обычного красного глиняного керамического кирпича, муллитовый, муллитокорундовый, корундовый, кордиеритовый, магнезитовый, периклазошпинельный, из доменных шлаков, из отвальных шлаков, из гранулированных шлаков, из шлаковой пемзы, из шлаков ферротитана, титаноглиноземистый, базальтовый, диабазовый, андезитовый, диоритовый, из лома жаростойкого бетона с шамотным заполнителем и некоторых других видов.

ГОСТ определение сыпучих материалов, насыпная влажность грунта средней крупности кг м3, формула и коэффициент глины

Такой строительный материал, как песок, является одним из самых важных, так как без него почти ни одно сооружение не возводится. Наиболее важный показатель, который характеризует его качество – это насыпная плотность.

Она определяется в не уплотненном состоянии материала, вследствие чего учитывается не только объем каждой частички песка, но и место, которое занимает воздушная прослойка между его фракциями.

Характеристика песка, как строительного материала

Песок – это строительный материал, который может быть, как осадочной природы происхождения, так и искусственно созданный.

В большинстве случаев он состоит из минералов кварца, хотя в его основе может лежать и другое вещество.

Способ хранения также играет важную роль в том, какими свойствами будет отличаться песок. Материал может иметь различный вид и форму. Если его происхождение связано с водоемами (реками и морями), то внешняя оболочка песчинок будет гладкой, круглой и окатанной.

Гладкая оболочка

Если же песок был изготовлен методом дробления пород или же в карьерах, то чаще всего его компоненты будут иметь неровные и острые края.

Дробленый

Цвет песка также может быть различный, что также косвенно зависит от его происхождения.

В водоемах вода из материала вымывает различные примеси, из-за чего такой песок наиболее чистый и однородный.

Материал из карьеров нередко имеет в своем составе частички глины, пыли, грунта и т.д. Используется песок для различных целей. Среди них следует выделить производство стекла, сооружение автомобильных дорог и возведение сооружений.

Автомобильные дороги

Именно в последней сфере песок и нашел массу различных применений – от отделочных работ до заливки фундаментов.

Заливка фундамента

С него приготавливают различные строительные смеси, декоративную штукатурку и бетоны. Именно в таких ситуациях без значений насыпной плотности обойтись невозможно. На него стоит обращать внимание из-за того, что одинаковая масса материала может занимать совершенно различный объем.

Что такое насыпная плотность

Такая физическая величина, как насыпная плотность, представляет собой соотношение массы сыпучего материала к объему, который он занимает. Измеряется этот показатель в различных единицах, что чаще всего зависит от того, какое количество используется.

Стандартно насыпная плотность песка подается в кг/м3 (килограммах на метр кубический). В некоторых случаях производители указывают тонны на метр кубический или же граммы на сантиметр кубический.

В любом случае насыпная плотность будет меньше реальной плотности материала. В кузове грузовика, в мешке, ведре или какой-либо другой емкости песок не может находиться в идеально уплотненном состоянии, именно поэтому в большинстве случаев при произведении расчетов пользуются специалисты показателем насыпной плотности.

Плотность

Он необходим для того, чтобы связать объем и массу песка, так как он может продаваться, как в тоннах, так и за кубометр. При этом данный показатель используется и в пропорциональном соотношении количества ингредиентов строительных смесей.

Для правильного выполнения стяжки пола необходимо учитывать тип поверхности, его состояние и все нюансы исходных материалов. Перейдя по ссылке можно ознакомиться с пропорциями раствора для стяжки пола.

Влага, интенсивность загрязнения, испарения – эти факторы необходимо учитывать во время отделки рабочей зоны на кухне. Тут вся необходимая информация о стеновых панелях из стекла для кухни.

Отделку помещения невозможно себе представить без обработки любой поверхности штукатуркой. Здесь о том, как выравнять стены штукатуркой.

Насыпная плотность песка, согласно ГОСТ, с его средними показателями влажности для проведения строительных работ находится в пределах от 1550 до 1700 килограмм на кубический метр.

Влажность

Именно на такой показатель следует ориентироваться при покупке материала, если в дальнейшем он будет использован для приготовления смесей и растворов.

Формовочный песок нормальной влажности по ГОСТу должен иметь насыпную влажность 1710 килограмм на один кубический метр.

Отклонение от нормы может повлиять на качество готовой продукции.

Факторы, влияющие на плотность

Далеко не всегда следует ориентироваться на определенный показатель насыпной плотности песка, так как он может со временем меняться в зависимости от нескольких достаточно важных факторов.

К ним материаловеды и строители относятся такие:

• степень уплотнения. Между любыми частичками песка существуют небольшие промежутки воздуха. Чем больше давление на материал, тем меньше эти прослойки. Соответственно это влияет и на уровень плотности. Связанно это с тем, что масса песка состоит именно из песчинок, а не из воздуха;
• насыпная плотность среднего песка по его уплотнению находится чаще всего в значения от 1400 до 1700 килограмм на кубический метр;
• способ добычи и происхождения материала. Чаще всего песок, который вымывают из воды, имеет большую насыпную плотность, чем тот, который добывают карьерным способом;
• отдельно можно сказать и об искусственно созданном виде материала, который посредством того, что процесс его изготовления происходит посредством механизмов, также обладает более высокими качественными характеристиками;
• пустотность. Чем больше различных промежутков между частицами песка, тем меньше будет его насыпная плотность. В большинстве случаев после транспортировки материала количество пустот уменьшается, так как песок немного утрамбовывается;
• величина фракций. Насыпная плотность песка средней крупности чаще всего выше аналогичного показателя, касающегося материала с крупными частицами, и ниже материала, состоящего из мелких песчинок;
• связанно это с тем, что чем меньше фракции, тем более плотно они прилегают друг к другу, что соответственно влияет и на уменьшение объема воздушных прослоек. В целом средняя плотность песка составляет около 1450-1550 килограмм на кубический метр;
• определить величину фракций зерен можно достаточно просто – для этого следует воспользоваться несколькими ситами с отверстиями различного диаметра;
• минеральный состав материала. Довольно часто на этот фактор многие не обращают внимания, хотя на самом деле песок может быть основан на совершенно различных веществах. К ним можно отнести кварц, слюду, полевошпат и т.д;
• все эти компоненты, хоть и в измельченном виде очень схожи, но немного отличаются друг от друга, в том числе и по весу. Сам же материал может быть мономинеральный и полиминеральный. Во втором случае в его основе лежат чаще всего два различных компоненты;
• влажность. Данный фактор где-то на 20 процентов может менять показатели насыпной плотности материала, поэтому очень важно обращать на него внимание при покупке песка. Чем больше влажность, тем больше уровень данной физической величины.

Все вышеперечисленные факторы, касающиеся песка, так или иначе в разной степени влияют на его насыпную плотность. Поэтому нужно обращать на них внимание. Из-за того, что некоторые из них могут меняться все время, проверять показатели уплотнения следует непосредственно перед осуществлением манипуляций с материалом.

Разновидности

Существует большое количество различных видов песка и песочных смесей. Некоторые из них можно применять лишь для осуществления определенных строительных задач. Другие же используются в качестве универсальных материалов.

В зависимости от того, где произошла добыча и образование песка, его разделяют на несколько видов.

Речной

Из-за того, что в этом водоеме все время происходит течение воды, материал получается наиболее чистый среди всех остальных. Величина частиц этого материала находится в пределах от 0,3 до 0,5 миллиметров, из-за чего его пустотность минимальная.

Насыпная плотность речного песка является одной из самых значительных.

Цвет данного материала песка либо желтый, либо с сероватым оттенком. Применяется такое материал для приготовления бетонных растворов самого высокого качества.

Речной

Он может быть различный по своему минеральному составу, что напрямую зависит от географического местоположения разработки.

Морской

Этот материал не является всегда чистым, так как в нем есть примеси органического происхождения, а также соль. Именно поэтому нередко песок такого вида нуждается в дополнительной очистке.

Морской

Особенно, если сфера его применения заключается в использовании для приготовления бетонов и строительных растворов. Его частички из-за нахождения в воде довольно небольшие, из-за чего плотность высокая.

Карьерный

Отличительной особенностью данного вида песка являются различные примеси. Они могут быть в виде глины, грунта, камней и т.д. Величина частиц такого материала составляет от 0,6 до 3,2 миллиметров. Различаться размер песчинок может в несколько раз в зависимости от того, где находилось место добычи.

Насыпная плотность карьерного песка также часто является различной. Из-за загрязнений специалисты не рекомендуют его использовать для приготовления бетонов.

При большом содержании глины следует промывать песок от ее частиц.

Карьерный

В таком случае его можно будет применять для облицовочных работ, как внутри, так и снаружи дома. Из карьерного песка получается достаточно неплохая штукатурка.

Определение насыпной плотности горного

Такой материал наименее качественный, так как в нем количества примесей находится на достаточно высоком уровне.

Горный

Именно поэтому для многих видов работ этот песок не используется, так как он не обладает соответствующими качествами.

Искусственный

Не менее популярным является также искусственный материал. Он чаще всего изготовляется способом дробления горных пород. К ним относится керамзит, кварц и шлак.

Отличается такой песок еще и тем, что он является одним из наиболее качественных, так как в нем нет каких-либо примесей.

Искусственный

Насыпная плотность песка из отсева дробления является достаточно высокой. Чаще всего она выше норм и может даже быт в некоторых случаев выше показателей, касающимся речного материала.

Расчет плотности в состоянии естественной влажности

Насыпная плотность песка строительного может определяться различными способами:

• с использованием условных коэффициентов перевода. Основным недостатком данного способам является то, что он дается погрешность в пределах 5 процентов. Она не является слишком большой, из-за чего ее допускают;
• провести замеры с помощью конкретной четко откалиброванной емкости. Недостаток этого способа определения насыпной плотности состоит в том, что это порою провести очень трудно. Для этого следует взять специально подготовленное ведро, емкость которого составляет 10 литров при высоте в 10 сантиметров;
• после этого его нужно наполнить песком, насыпая его и не утрамбовывая. Когда количество материала в емкости будет образовывать горку, ее нужно срезать по верхнему краю, стараясь не производить уплотнение. Остается лишь произвести взвешивание сосуда вместе с песком;
• в дальнейших расчетах нужно воспользоваться специальной формулой.

На самом деле определить насыпную плотность достаточно легко. Связанно это с тем, что формула для расчета известна многим еще со школьных лет – ее изучают в курсе физики:

Р=M/V, где М – это масса песка в емкости, а V – это объем, который занимает материал.

Вес непосредственно самой емкости, в которой измеряется песок, не стоит учитывать. То есть от массы материала с ведром необходимо отнять массу последнего.

Существует следующие показатели насыпной плотности, выраженные в таблице:

Стоит отметить также то, что в таблице указана насыпная плотность песка в состоянии в естественной влажности и в повышенной. На это очень важно обращать внимание при покупке материала.

Более подробно о насыпной плотности песка смотрите на видео:

Заключение

Для того чтобы подобраться действительно качественный материал, обладающий соответствующими свойствами и качества, необходимо обязательно перед покупкой узнать его насыпную плотность.

Также это необходимо для определения необходимого количества песка и осуществления расчетов для приготовления строительных смесей. Именно поэтому полностью игнорировать такую физическую величину, как насыпная плотность, ни в коем случае нельзя. Также ознакомьтесь с коэффициентом уплотнения грунта.

Определение влажности заполнителя для дозирования смеси | Журнал Concrete Construction

Вопрос: Есть ли точный, быстрый и недорогой способ определить процентное содержание воды в совокупности?

Ответ: Я загружаю до 100 кубических ярдов бетона в неделю для наших собственных проектов, используя все необходимые добавки. Поскольку вода в совокупности различается, я должен угадывать количество воды для каждой смеси. Это требует лишнего времени и дополнительных пробных партий.

Вот три возможных подхода:

Практическое правило.

Предполагая, что песок, гравий или камень не являются необычными по своей природе, вы можете оценить свободную влажность, которую агрегаты могут вносить в воду для смешивания. Можно ожидать, что песок будет содержать от 2 до 6 процентов свободной влаги по весу, а гравий или камень — от 1 до 2 процентов.

В средних условиях это означает, что 104 фунта песка дадут вам эквивалент 100 фунтов песка в так называемом состоянии с насыщенной сухой поверхностью (SSD) и 4 фунта (1/2 галлона) свободной влаги.Эти 4 фунта влаги или воды становятся частью смешанной воды. В недавно доставленном песке в начале дня будет больше свободной влаги. После дождя песок может кратковременно иметь влажность даже более 6 процентов. Крупный заполнитель содержит меньше свободной влаги и меньше колеблется. У вас может быть всего 1 фунт свободной влаги на 100 фунтов гравия или камня и редко более 2 фунтов (1/4 галлона).

Сушка в печи.

Для быстрого контроля качества некоторые операторы сочли полезной микроволновую печь.Вы кладете несколько фунтов песка, гравия или камня в тарелку из пирекса подходящего размера, например 9 x 13 дюймов. Взвесьте наполненное блюдо, затем вычтите вес блюда. Поставьте блюдо в духовку примерно на 30-40 минут на полной мощности. Используя прихватки для духовки, снимите форму, охладите ее до комнатной температуры (около 45 минут) и взвесьте. Разница в весе представляет собой общее содержание влаги в заполнителе.

Для пакетных расчетов удобнее всего, если влажность рассчитывается как процент от веса твердотельного накопителя в агрегате.Общая влажность, измеренная в ходе испытания, представляет собой как свободную влажность, так и влагу, которую впитывает заполнитель. Только свободная влага становится частью смешанной воды. Поглощенная вода, обычно около 1 процента, остается в заполнителе. Если крупный заполнитель необычно пористый, абсорбцию следует определять с помощью отдельного теста.

Пример испытания на песке:

ЭКСПЕРИМЕНТ 1

ЭКСПЕРИМЕНТ 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВЛАГИ

ЦЕЛЬ

Определите естественное содержание данного образца почвы.

НЕОБХОДИМОСТЬ И ОБЪЕМ ЭКСПЕРИМЕНТА

Практически во всех почвенных испытаниях необходимо определять естественную влажность почвы. Знание естественного содержания влаги необходимо во всех исследованиях механики почвы. Вкратце, при определении несущей способности и осадки используется естественное содержание влаги. Естественная влажность даст представление о состоянии почвы в поле.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Естественное содержание воды, также называемое естественным содержанием влаги, представляет собой отношение веса воды к весу твердых частиц в данной массе почвы.Это соотношение обычно выражается в процентах.

ТРЕБУЕТСЯ АППАРАТ

1. Не подверженный коррозии герметичный контейнер.
2. Электрический духовой шкаф, поддерживающий температуру от 1050 C до 1100 C.
3. Эксикатор.
4. Баланс достаточной чувствительности.

ПРОЦЕДУРА

1. Очистите емкость с крышкой, просушите и взвесьте (W1).
2. Возьмите образец пробы в контейнер и взвесьте с крышкой (W2).
3. Поставьте емкость в духовку со снятой крышкой. Высушите образец до постоянного веса, поддерживая температуру от 1050 до 1100 ° C в течение периода, который зависит от типа почвы, но обычно от 16 до 24 часов.
4. Запишите конечный постоянный вес (W3) контейнера с высушенным образцом почвы. Торф и другие органические почвы следует сушить при более низкой температуре (скажем, 600), возможно, в течение более длительного периода.

Некоторые почвы содержат гипс, который при нагревании теряет воду при кристаллизации.Если есть подозрение на присутствие гипса в образце почвы, использованном для определения влажности, его следует высушить при температуре не выше 800 ° C и, возможно, в течение более длительного времени.

НАБЛЮДЕНИЯ И ЗАПИСЬ

Данные
и лист наблюдений для определения содержания воды

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ И ОТЧЕТНОСТЬ

РЕЗУЛЬТАТ

естественная влажность образца почвы ________

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

1.Емкость без крышки можно использовать во влажном состоянии.
образец взвешивается сразу после размещения контейнера и высушенного в печи образца
взвешивается сразу после охлаждения в эксикаторе.

2. Поскольку сухая почва впитывает влагу из влажной почвы,
высушенные образцы следует удалить перед помещением влажных образцов в печь.

Вернуться к индексу

One Thing: общее определение содержания влаги

Автор: Kayla Hanson, P.E.

Примечание редактора. Это первая статья из годичной серии статей, в которой основное внимание уделяется деталям и техническим аспектам одной общей вещи, которую производители сборного железобетона делают ежедневно.

Спросите у производителей сборного железобетона, и вы услышите всевозможные уникальные способы проверки содержания влаги на протяжении многих лет. Можете ли вы сказать, схватив пригоршню заполнителя и сжимая? Вы можете сказать, просто взглянув на него? Как насчет того, чтобы набрать немного песка, бросить его о бетонную стену и осмотреть оставшуюся влажную отметину? Или, творчески, поместите комок песка в щеку и немного пожуйте его.

К счастью, сегодня существуют надежные методы определения содержания влаги в заполнителе, которые обеспечивают сборщикам точных, последовательных и повторяемых результатов — и не требуют приема заполнителя.

СОДЕРЖАНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Заполнители — это пористые материалы, способные как впитывать влагу изнутри, так и адсорбировать влагу на внешней поверхности. Хотя мы ищем твердые, плотные, чистые, прочные, стабильные и инертные заполнители для использования в сборном железобетоне, высококачественный крупнозернистый заполнитель все же содержит крошечные поры.Эти поры способны удерживать измеримое количество влаги, которая может сильно повлиять на бетонную смесь. Также необходимо внимательно следить за мелкими заполнителями, поскольку они подвержены набуханию, в результате чего мелкие заполнители удерживают воду между частицами заполнителя.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО

Совокупное содержание влаги колеблется изо дня в день и даже может меняться от часа к часу в зависимости от того, как они хранятся, а также от условий воздействия, таких как солнце, ветер, дождь и влажность.Взвешивание и дозирование влажного заполнителя в смесь без учета его уникального состояния влажности во время дозирования приведет к добавлению недостаточного количества заполнителя в смесь при добавлении избыточной воды. Обратное верно при взвешивании и дозировании сухих заполнителей без учета их влажностного состояния.

Бункеры для заполнителей с высокими стенками позволяют разделить типы и размеры заполнителей.

РЕГУЛИРУЮЩИЕ СТАНДАРТЫ

Существует три широко используемых метода испытаний для проведения испытаний на содержание влаги в заполнителях с нормальным и легким весом.

• ASTM C566 , «Стандартный метод испытаний для определения общего содержания испаряемой влаги в заполнителе путем сушки», применим как к мелким, так и к крупным заполнителям и является наиболее часто используемой процедурой.
• ASTM C70 , «Стандартный метод испытания поверхностной влаги в мелкозернистом заполнителе» — еще один метод испытаний, но он предназначен только для использования на мелкозернистом заполнителе. Он менее широко используется, потому что его процедура более сложна и основана на измерении смещенных объемов.
• AASHTO T255 , «Стандартный метод испытания для определения общей влажности и свободной влаги в заполнителе (крупном и мелком)» — это третий метод испытаний, который имеет много общего с методом, описанным в ASTM C566, и может также использоваться на как мелкие, так и крупные агрегаты.Однако он обычно используется при подготовке к применению горячего асфальта.

ЧАСТОТА

Руководство NPCA по контролю качества для заводов сборного железобетона требует, чтобы заводы определяли содержание влаги в каждом заполнителе не реже одного раза в день в соответствии с ASTM C566 или ASTM C70. Когда на заводах используются датчики влажности или автоматические системы регулировки количества воды для смешивания, они все равно должны проводить тест совокупного содержания влаги на каждом заполнителе не реже одного раза в неделю для проверки точности и производительности датчика влажности.

ОБОРУДОВАНИЕ

Для испытаний на влажность агрегата требуется следующее оборудование:

• Весы или весы с точностью до 0,1% от испытательной нагрузки в любой точке диапазона использования весов.
• Источник тепла, например электрическая плита, газовая горелка, вентилируемая микроволновая печь или вентилируемая духовка. Там, где требуется тщательный контроль температуры, вентилируемая духовка должна поддерживать температуру окружающей среды 110 градусов Цельсия плюс-минус 5 градусов Цельсия.Там, где тщательный контроль температуры не нужен, достаточно горячей плиты или микроволновой печи.
• Контейнер для образца, который должен быть изготовлен из термостойкого материала, достаточно большого, чтобы вместить образец во время перемешивания, и достаточной ширины, чтобы глубина образца не превышала одной пятой ширины контейнера для образца. Например, если емкость для пробы имеет диаметр 10 дюймов, глубина совокупной пробы должна быть 2 дюйма или меньше.
  • Если для сушки образца используется микроволновая печь или духовка, может оказаться полезным использование широкого и неглубокого контейнера для образца (например, жаропрочной формы для запекания), что позволит заполнителю ложиться тонким слоем.Используйте только неметаллические контейнеры для образцов и оборудование внутри микроволновой печи.
  • При использовании горячей плиты или горелки для сушки заполнителя используйте контейнер для образца, который полностью или почти полностью помещается на горячей пластине, а не контейнер для образца, который выступает за края поверхности нагрева, чтобы обеспечить постоянный нагрев совокупный.
• Мешалка, например металлическая ложка или шпатель, подходящего размера и безопасной длины.
• Термостойкая перчатка или подставка под горячее.

ПРОЦЕДУРА

Препарат

Во-первых, убедитесь, что у вас есть необходимое и исправно работающее оборудование и средства индивидуальной защиты.

Перед взятием пробы взвесьте емкость для пробы. Включите весы и убедитесь, что они показывают нулевое значение. Если весы не показывают ноль, нажмите кнопку «очистить» или «тарировать», чтобы сбросить его. Затем поместите пустой контейнер для образца на весы и запишите его вес с точностью до нуля.1%, включая единицу измерения (унции, фунты, граммы или килограммы). Может оказаться полезным записать вес контейнера для образца непосредственно на контейнере для образца с помощью перманентного маркера. Обязательно проверяйте это измерение веса периодически, но не реже одного раза в год.

Собрать пробу

Соберите репрезентативную совокупную пробу из склада в соответствии со стандартом ASTM D75, «Стандартная практика отбора проб агрегатов». Минимальный вес совокупного образца, необходимый для испытания, зависит от номинального максимального размера агрегата тестируемого агрегата.Эти минимальные веса образцов указаны в «Таблице 1: Размер образца для заполнителя» в ASTM C566. Номинальный максимальный размер заполнителя можно найти в документации завода по градации заполнителя. Помните, что чем больше размер выборки превышает значения, указанные в таблице 1, тем больше времени может потребоваться для проведения теста.

Убедитесь, что собранный образец представляет собой весь запас заполнителя не только по размеру и градации, но и по содержанию влаги. Заполнитель около нижних краев отвала крупного заполнителя может быть немного больше по размеру, чем общая градация всей отвала, поскольку более крупные куски имеют тенденцию скатываться на дно.Кроме того, имейте в виду, что влажность заполнителя внутри отвала будет варьироваться в зависимости от глубины отвала и условий воздействия окружающей среды. Агрегат в глубине отвала может быть более влажным, так как он не подвергается воздействию сухого солнца или ветра. И наоборот, заполнители на поверхности отвалов могут быть более влажными, чем те, что расположены ниже, если недавно прошел дождь или если они покрыты утренней росой.

Перед выполнением теста убедитесь, что собранный образец заполнителя защищен от потери или увеличения влажности.

Определить массу образца

Включите весы, убедитесь, что они показывают ноль, а затем поместите емкость с пробой заполнителя на весы. Запишите вес и единицу измерения. Это значение представляет собой общий вес контейнера для образца плюс совокупный образец.

Затем вычтите вес контейнера для образца из общего веса контейнера и совокупного образца. Запишите вес с точностью до 0,1% и укажите единицу измерения.Это значение представляет собой вес совокупной выборки.

Начать сушку совокупного образца

Если используется электрическая плита, сначала поместите контейнер для образца с заполнителем на горячую плиту, а затем включите его. При использовании духовки сначала поместите контейнер для образца с заполнителем в духовку, а затем включите духовку. Быстрый нагрев крупного заполнителя может вызвать взрыв некоторых частиц, что является одновременно проблемой безопасности и приведет к потере частиц заполнителя и искажению результатов испытаний.Постепенное нагревание агрегата источником тепла может помочь предотвратить взрыв агрегата.

Постепенно нагрейте образец заполнителя выбранным методом. При использовании горячей плиты или горелки периодически используйте мешалку во время процесса нагрева, чтобы ускорить испарение влаги и предотвратить локальный перегрев заполнителя. При нагревании мелкого заполнителя он может прилипать к мешалке, пока он влажный или влажный. Осторожно постучите мешалкой сбоку контейнера для образца, чтобы удалить прилипший агрегат и убедиться, что он возвращается в остальную часть образца для сушки.При использовании микроволновой печи или духовки перемешивание образца во время нагревания необязательно.

Нет установленной продолжительности нагрева и сушки совокупного образца. Время, необходимое для получения заполнителя, высушенного в печи, будет варьироваться в зависимости от размера образца, градации заполнителя, метода нагрева и влажности репрезентативного образца заполнителя. Хотя невооруженным глазом может показаться, что заполнитель быстро высыхает, необходимо также убедиться, что поры в заполнителе полностью высохли.

Внимательно наблюдайте за образцом во время процесса нагрева и сушки и никогда не оставляйте образец без присмотра.

Определить вес высушенного образца

Перед извлечением сухого образца из источника тепла включите весы, поместите на весы подставку под горячее, обнулите шкалу, нажав кнопку «очистить» или «тарировать», и убедитесь, что она показывает нулевое значение с помощью горячей панели. по шкале.

Осторожно извлеките контейнер для образца с заполнителем из источника тепла, используя горячую подушку, и поместите контейнер для образца на горячую подушку, расположенную на весах.Убедитесь, что источник тепла выключен. Запишите значение с точностью до 0,1%, включая единицу измерения. Это значение представляет собой общий вес контейнера для образца плюс образец высушенного заполнителя.

Затем вычтите вес контейнера для образца из общего веса контейнера для образца плюс образец высушенного заполнителя. Запишите вес с точностью до 0,1% и укажите единицу измерения. Это значение представляет собой вес образца высушенного заполнителя.

Продолжить сушку совокупного образца

С помощью подушек для подогрева осторожно поместите контейнер для образца обратно на плиту или горелку или снова в микроволновую печь или духовку и включите источник тепла.Продолжайте постепенно нагревать образец, стараясь постоянно нагревать образец. Вы можете продолжить перемешивание образца.

Продолжайте внимательно наблюдать за образцом во время процесса сушки. После некоторого времени непрерывного нагрева и сушки и непосредственно перед извлечением образца из источника тепла включите весы, поместите на весы горячую подушку, обнулите весы, нажав кнопку «очистить» или «тарировать», и убедитесь, что на нем отображается нулевое значение с помощью горячей панели на шкале.

NPCA file photo
В Руководстве по контролю качества NPCA требуется, чтобы заводы определяли содержание влаги в каждом заполнителе не реже одного раза в день в соответствии с ASTM C566 или ASTM C70

Определите вес вторично высушенного образца

Осторожно извлеките контейнер для образца с заполнителем из источника тепла, используя горячую подушку, и поместите контейнер для образца на горячую подушку, расположенную на весах.Убедитесь, что источник тепла выключен. Запишите значение с точностью до 0,1%, включая единицу измерения. Это значение представляет собой общий вес контейнера для образца плюс вторично высушенный образец заполнителя.

Затем вычтите вес контейнера для образца из общего веса контейнера для образца плюс образец высушенного заполнителя. Запишите вес с точностью до 0,1% и укажите единицу измерения. Это значение представляет собой вес образца вторично высушенного заполнителя.

Определить, достаточно ли сухой заполнитель

Поскольку не существует установленной продолжительности нагрева, при которой каждый раз будет получаться идеально высушенный в печи заполнитель, важно внимательно следить за двумя зарегистрированными массами проб высушенного заполнителя. Образец считается достаточно сухим, если дальнейшее нагревание вызывает или может вызвать дополнительную потерю веса менее 0,1%.

Сравните два веса образца высушенного заполнителя, чтобы определить, сколько дополнительной потери веса было достигнуто, если таковое имеется, за период вторичной сушки.Вычтите вес вторично высушенного образца из веса исходного высушенного образца. Затем разделите полученное значение на вес вторично высушенного образца. Затем умножьте это значение на 100. Если полученное значение меньше 0,1, образец считается достаточно сухим. Однако, если значение больше или равно 0,1, образец необходимо высушить дополнительно. Если требуется дополнительная сушка, повторите процесс, описанный выше.

Удельный вес для данного объема достаточно сухой пробы заполнителя будет постоянным.Хотя это не рекомендуется, образец достаточно сухого заполнителя можно нагревать в течение нескольких часов, при этом конечный вес высушенного образца и удельный вес останутся неизменными. Если процедура испытания проводится на другом совокупном образце из того же запаса позже в тот же день или в другой день, начальный вес нового образца может быть другим, но удельный вес на единицу объема окончательно высушенного образца останется прежним. изо дня в день.

Определите влажность репрезентативной пробы заполнителя

После того, как образец будет определен как достаточно сухой, вычтите вес достаточно высушенного образца из веса исходной репрезентативной совокупной пробы.Полученное значение — это вес влаги, удерживаемой заполнителем. Будьте осторожны, используйте только значение исходного образца и окончательного высушенного образца. Не используйте общий вес контейнера для образца и совокупного образца. Затем разделите вес влаги, удерживаемой заполнителем, на вес достаточно высушенного образца. Затем умножьте это значение на 100. Полученное значение представляет собой совокупное содержание влаги в процентах.

Внесите необходимые изменения в смесь

На этом этапе можно выполнить любые необходимые регулировки воды для смешивания.Сравните измеренную влажность заполнителя с его абсорбционной способностью. Обычно это можно найти в документации поставщика заполнителя, которая показывает соответствие заполнителя ASTM C33, «Стандартные технические условия для бетонных заполнителей», или в документации по градации.

Измеренное содержание влаги, превышающее абсорбционную способность, указывает на то, что заполнитель более влажный, чем идеальная насыщенная поверхность в сухом состоянии, что означает, что он удерживает на своей поверхности свободную влагу в дополнение к наличию полных пор.При расчете смеси необходимо учитывать свободную влажность, так как в свежую бетонную смесь добавляется дополнительная вода. Расчетное количество дополнительного заполнителя необходимо будет добавить в смесь для поддержания необходимых количеств сырья и достижения ожидаемого выхода.

Измеренное содержание влаги ниже абсорбционной способности указывает на то, что заполнитель является более сухим, чем идеальная насыщенная поверхность в сухом состоянии, что означает, что его поры могут быть заполнены только частично. Расчетное количество дополнительной воды для смешивания необходимо будет добавить во время дозирования для поддержания необходимого количества сырья и достижения ожидаемого выхода.

ПОЛУЧИТЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТА РАБОТАЮТ ДЛЯ ВАС

Выполнение выжигания влаги из заполнителя — простой способ проверить содержание влаги в заполнителе, добавляемом в каждую смесь. Испытание предоставляет важную информацию о влажностных условиях заполнителя в штабеле, что влияет не только на водоцементное соотношение смеси, но также на прочность, водонепроницаемость, долговечность и эксплуатационные характеристики производимого сборного железобетона. .

Регулярная проверка содержания влаги в заполнителе и внесение соответствующих корректировок в значения партии сэкономит время, головные боли, отходы продукта и деньги, поскольку конструкция смеси будет скорректирована по мере необходимости перед раздачей партии и проведением испытаний свежего бетона.Выявить значение, выходящее за пределы допуска при испытании свежего бетона, может быть слишком поздно.

РЕСУРСЫ

Для получения дополнительной информации об условиях совокупной влажности, о том, как они влияют на бетонную смесь и о том, как рассчитать совокупное содержание влаги, просмотрите веб-семинар «В любую погоду: корректировка объемной воды с учетом совокупного содержания влаги», доступный в Центре онлайн-обучения. на сайте Precast.org. Вы также можете обратиться к Руководству по контролю качества NPCA для заводов по производству сборных железобетонных изделий для получения дополнительной информации о частоте испытаний агрегированного содержания влаги.

Кроме того, прочтите статью Precast Inc. за сентябрь-октябрь 2018 г. «Расчет бетонной смеси: дозирование» для получения дополнительной информации о том, как проводить корректировку сырья и партий для учета совокупного содержания влаги.

Кайла Хэнсон, P.E. является директором технических служб NPCA.

Влагосодержание — Тротуар Interactive

Поскольку заполнители в некоторой степени пористые, они могут впитывать влагу. Обычно это не является проблемой для HMA, потому что заполнитель сушат перед получением HMA.Однако это является проблемой для ОКК, потому что заполнитель обычно не сушится, и поэтому содержание влаги в заполнителе будет влиять на содержание воды (и, следовательно, также на водоцементное соотношение) произведенного ОКК, а содержание воды также влияет на дозирование заполнителя (поскольку оно вносит вклад в общий вес). В целом, существует четыре агрегатных состояния влажности:

1. Сушка в печи (OD) . Вся влага удаляется путем нагревания заполнителя в печи при 105 ° C (221 ° F) до постоянного веса (обычно это нагревание в течение ночи).Все поры, связанные с поверхностью, пусты, а заполнитель полностью впитывает.
2. Эйрдри (AD) . Вся влага удаляется с поверхности, но поры, связанные с поверхностью, частично заполняются водой. Заполнитель в некоторой степени абсорбирующий.
3. Насыщенная сухая поверхность (SSD) . Все поры, связанные с поверхностью, заполнены водой, но поверхность остается сухой. Заполнитель не является абсорбентом и не добавляет воды в бетонную смесь.
4. Мокрая .Все поры, связанные с поверхностью, заполнены водой, и на поверхности присутствует избыток влаги. Заполнитель добавляет воду в бетонную смесь.

Обратите внимание, что поры, не связанные с поверхностью, не рассматриваются.

Рисунок 1. Совокупное состояние влажности.

Уравнения

Эти условия используются для расчета различных совокупных свойств. Влажность заполнителя выражается как:

Если содержание влаги положительное, заполнитель имеет поверхностную влажность и будет вносить воду в ОКК, в то время как если содержание влаги отрицательное, заполнитель до некоторой степени является сухим на воздухе и будет поглощать влагу из ОКК.

Сопутствующие тесты

Типичные испытания на влажность:

• ASTM C 70: Поверхностная влажность в мелкозернистом заполнителе
• AASHTO T 85 и ASTM C 127: Удельный вес и абсорбция грубого заполнителя
• AASHTO T 84 и ASTM C 128: Удельный вес и абсорбция мелкозернистого заполнителя
• AASHTO T 255: Общее содержание испаряемой влаги в заполнителе при сушке
• ASTM C 566: Общее содержание влаги в заполнителе при сушке

Содержание воды в почве — обзор

3.Содержание воды в почве

Было обнаружено, что влагосодержание почвы играет важную роль в перемещении вирусов в пористой среде. Исследования показали, что при ненасыщенном переносе вирусы обычно удаляются более интенсивно, чем при насыщенном (Bitton et al., 1984; Hurst et al., 1980; Jin et al., 2000a, Jorgensen, 1985; Lance and Gerba, 1984; Poletika et al., 1995; Powelson et al., 1990; Powelson and Gerba, 1994; Yeager and O’Brien, 1979).Хотя механизмы, посредством которых содержание воды влияет на сорбцию и инактивацию вируса во время транспортировки, в настоящее время неясны, в литературе было предложено несколько возможностей, которые кратко изложены ниже.

Биттон et al. (1984) и Йоргенсен (1985) постулировали, что ограниченное перемещение вирусов в ненасыщенных условиях было связано с повышенной сорбцией вирусов на твердых поверхностях. Считается, что электростатические и гидрофобные взаимодействия, а также силы Ван-дер-Ваальса ответственны за сорбцию вируса на границе раздела твердое тело-вода (Preston and Farrah, 1988).Однако Powelson et al. (1990) отклонил эту возможность, основываясь на своих расчетах размера заполненных водой пор, которые, по-видимому, были намного больше, чем размеры вирусов. Вместо этого они пришли к выводу, что сильное удаление MS-2 в их экспериментах с ненасыщенной колонкой было вызвано инактивацией, предположительно из-за наличия границы раздела воздух-вода. Поскольку сорбция коллоидов (включая гидрофобные и гидрофильные частицы глины и латекса полистирола, а также бактерий) на поверхности пузырьков воздуха была непосредственно визуализирована (Wan and Wilson, 1992, 1994), присутствие AWI было предложено многими и больше исследователей в качестве доминирующего механизма, ответственного за повышенное удаление коллоидных частиц, включая вирусы и бактерии, в ненасыщенных системах (Jewett et al., 1999; Jin et al., 2000a; Полетика и др., , 1995; Пауэлсон и Миллс, 1996; Schäfer et al., 1998).

Теория деформации пленки, представленная Ван и Токунага (1997), предполагает, что перенос взвешенных коллоидов может быть замедлен из-за физических ограничений, налагаемых тонкими пленками воды в частично насыщенных пористых средах. Напряжение пленки становится эффективным при «критическом матричном потенциале» и «критическом насыщении», при которых разрываются толстопленочные межсоединения между маятниковыми (капиллярными) кольцами (Wan and Tokunaga, 1997).Эта модель предсказывает, что величина переноса коллоида через водные пленки зависит от отношения размера частиц ( d _p ) к толщине пленки ( h ₀ ) и от скорости потока. Эксперименты проводились с использованием однородного песка и частиц латекса разного размера с разной скоростью и разным уровнем водонасыщенности, и результаты хорошо согласовывались с предсказаниями модели. Экспериментальные результаты по влиянию отношения d _p / h ₀ на движение сферических частиц в стабильной жидкой пленке, стекающей по наклонной плоской поверхности, недавно были представлены Veerapaneni et al. (2000). Они обнаружили, что (i) при низких значениях d _p / h ₀ скорость частиц увеличивалась почти линейно с увеличением размера частиц; (ii) в диапазоне d _p / h ₀ = 0,7–1 скорость частиц быстро уменьшалась с увеличением размера частиц; (iii) в диапазоне d _p / h ₀ = 1–1,75, частицы перестали двигаться, и (iv) при d _p / h ₀ > 1,7 скорость частиц снова увеличивается с увеличением размера частиц.Авторы признали необходимость включения эффекта короткодействующих сил (например, ван-дер-Ваальсовых взаимодействий и двухслойных взаимодействий) и эффекта броуновского движения в будущую работу, чтобы проверить полученные ими результаты.

Отсутствуют экспериментальные данные для проверки ранее упомянутых механизмов. Большинство исследований переноса вирусов через ненасыщенные пористые среды проводились в условиях нестационарного потока (например, эксперименты по инфильтрации) или в системах с неравномерным распределением воды.Таким образом, очень сложно идентифицировать и исследовать механизмы, ответственные за повышенное удаление вирусов в ненасыщенных системах. Следует также отметить, что предыдущие исследования, которые продемонстрировали важность AWI для удержания коллоидных частиц в ненасыщенных пористых средах, в основном проводились в условиях, которые очень благоприятны для сорбции в AWI, например, с использованием инертных твердых материалов.

В ненасыщенной пористой среде сложно изолировать локальные реакции вирусов на границах раздела твердое тело – вода и воздух – вода.О попытке провести различие между двумя межфазными реакциями сообщили Chu et al. (2001). Эти авторы использовали инертные (удалены оксиды металлов) и реактивные пески в экспериментах на колоннах в условиях насыщенного и ненасыщенного потока. Удаление оксидов из песчинок сделало песок инертным в отношении сорбции и инактивации вирусов. Экспериментальные данные и метод последовательного моделирования показали, что два разных вируса (φX174 и MS-2) сорбируются преимущественно на границе твердое тело – вода, чем на границе раздела воздух – вода.Замедление вируса и его удаление в ненасыщенных колонках в основном контролировалось сорбцией / инактивацией на границе твердое тело – вода, а не на границе раздела воздух – вода. На рисунке 10 показано это поведение для φX174, показывая, что чем ниже водонасыщение в колоннах, тем больше разница в переносе вирусов между нереактивными (удаленные оксиды металлов) и реактивными песками. При 100% -ном насыщении φX174 вел себя как консервативный индикатор в нереактивном песке, тогда как необратимая сорбция / инактивация происходила в реактивном песке.В ненасыщенных условиях наблюдалась некоторая сорбция на границе раздела вода – газ, но сорбция на границе твердое тело – вода была гораздо более доминирующей.

Рис. 10. Кривые прорыва ϕX174 в промытом водой (закрашенные кружки) и очищенном от оксидов (светлые кружки) песке при различной водонасыщенности. Сплошные линии — моделирование с учетом сорбции вируса на границах раздела твердое тело – вода и воздух – вода.

По материалам Chu et al. (2001). Механизмы удаления вирусов при транспортировке в ненасыщенных пористых средах. Водные ресурсы. Res. 37, 253–263. Авторское право [2001] Американский геофизический союз. Воспроизведено / изменено с разрешения Американского геофизического союза. Авторские права © 2001 Американский геофизический союз

Метод определения содержания воды в песках | Petroleum Technology

Информация о содержании воды в продуктивных песках приобретает все большее значение для нефтяной промышленности. В настоящее время общепризнанным фактом является то, что практически все нефтеносные пески содержат некоторое количество свободной воды.Недавние эксперименты показали, что значительная часть порового пространства песка может быть заполнена водой, в то время как добыча нефти из этого песка осуществляется без воды. Кроутеран Хейнс в экспериментах по электроэндосмосу в почвах сообщил, что не было эндосмотического потока воды, когда влажность почвы составляла 14 процентов или меньше, что указывает на то, что влажность почвы ниже 14 процентов удерживалась другими силами, чем вода. содержание выше этого значения. Этот результат качественно подтвержден Данлэпом, который обнаружил, что «когда объем воды в пустотах превышает примерно 15 процентов объема пор, проницаемость керна для керосина заметно снижается.«Автор также обнаружил в других экспериментах, что поток газа через водонасыщенный участок достигает практически 100 процентов, когда поры песка все еще содержат от 10 до 15 процентов воды. Скорости потока текучей среды в приведенных экспериментах были сравнительно высокими, так что на практике можно ожидать, при более низких скоростях жидкости, еще более высокое содержание влаги в песках при безводной добыче нефти или газа. Таким образом, знание содержания воды в песках нефтяных месторождений становится важным при оценке запасов нефти и газа, и эффективность извлечения жидкости из истощенных пластов.

Быстрые и достаточно точные методы измерения содержания воды в песчаных корках до сих пор не описаны в какой-либо литературе, которая привлекла наше внимание. Описанный ниже метод разработан на основе методов, которые использовались в течение некоторого времени для измерения содержания воды в спиртах. Это приложение того факта, что в присутствии некоторых органических жидкостей, таких как аскеросен, четыреххлористый углерод, ксилол и т. Д., Вода и спирт смешиваются лишь частично.

Т.П. 972

Что такое анализ содержания влаги?

Анализ содержания влаги является важным компонентом качества материала и, по сути, функцией контроля качества в большинстве производственных и лабораторных помещений.От биологических исследовательских организаций, производителей фармацевтической продукции до производителей и упаковщиков пищевых продуктов, контроль содержания влаги в значительной степени влияет на физические свойства и качество продукта почти всех веществ и материалов на всех этапах обработки и существования конечного продукта. Сообщает Пол Весоловски.

Каковы методы анализа содержания влаги?

В настоящее время для коммерческих целей доступно множество методов анализа влажности. Основные методы определения содержания воды включают спектроскопический, химический анализ, анализ проводимости и термогравиметрический анализ.В этом техническом обзоре информация будет сосредоточена на термогравиметрическом методе анализа влажности и использовании галогенного нагрева в качестве источника теплового излучения. Чтобы понять принцип термогравиметрического анализа влажности, важно понимать, что такое влага, определение содержания влаги и влияние влаги на обработку материала и состав.

Что такое влага?

Влага — это просто вода, рассеянная в относительно небольшом количестве.Почти все материалы содержат, по крайней мере, небольшой объем влаги в качестве компонента молекулярного состава. Влага задается массой материалов, однако ее относительный процент является динамическим и, следовательно, непостоянным.

Материалы с точки зрения содержания влаги, обычно образец материала будет постоянно увеличиваться или уменьшаться в весе из-за гигроскопичности. Гигроскопическое действие — это количество влаги, которое материал впитает в зависимости от температуры и влажности окружающей среды.Температуру и влажность можно контролировать в лабораторных условиях. Однако на объектах обработки, транспортировки и хранения их практически невозможно контролировать. Если случайная выборка введена правильно, представление будет точно отражать свойства всей партии.

Что такое влагосодержание?

Под содержанием влаги можно понимать количество воды в материале или веществе. Как правило, содержание h3O трудно измерить из-за сложных свойств межмолекулярных связей в матрице вещества.Для того чтобы измеримое содержание воды было обоснованно определено, а надлежащие уровни устойчивы в технологической среде, содержание воды в материале образца затем упоминается как содержание влаги в процессе тестирования и оценки анализа влажности.

Как влага влияет на материалы?

Избыточное или недостаточное содержание влаги в веществе может отрицательно сказаться на физических свойствах материала. Вес, тепловое расширение, амальгамирование и электропроводность — лишь частичные примеры свойств, которые могут быть изменены даже незначительным присутствием или, наоборот, обилием влаги.

Присутствие влаги в технологической среде неизбежно и обычно необходимо для успешной обработки, однако параметры контроля должны быть на месте. Понимание и поддержание правильного содержания влаги в материале важно для производственных предприятий и испытательных лабораторий.

Влагосодержание обработанного материала будет определять, например, срок хранения обработанных пищевых продуктов и продуктов, реакционную способность химических соединений в запасах или связывающие свойства сыпучих материалов.В результате способность точно определять и контролировать уровни содержания влаги в процессе обработки имеет первостепенное значение для успеха бесчисленных коммерческих научных операций.

Точно так же идентификация и эффективная работа надежного оборудования для анализа влажности является важным компонентом любой производственной или лабораторной среды. Термогравиметрический метод повсеместно признан эффективным, надежным и экономичным методом определения содержания влаги и может использоваться практически в любой подобной среде.

Что такое метод термогравиметрического анализа?

Принцип термогравиметрического метода определения влажности определяется как потеря массы при нагревании материала. Массу образца берут перед нагреванием и снова после достижения устойчивой массы после сушки. Для сушки образцов можно использовать различные термогравиметрические методы и технологии; например, галогенный технологический метод сушки термо-излучением является универсальной, высокоэффективной и практичной процедурой испытаний для производственных испытаний.Процесс термогравиметрической сушки имеет много преимуществ, в частности, этот тип испытаний прост и, как правило, не требует больших капитальных вложений.

В сочетании современной термогравиметрической сушки и галогенного нагрева с высокоточной технологией взвешивания, например, анализатор влажности Ohaus MB45 обеспечивает быстрый и точный метод выполнения широкого спектра процедур анализа влажности. MB45 подходит для пробоотбора в пищевой, фармацевтической и химической промышленности, обеспечивая потерю результатов сушки на содержание летучих в порошках, пастах и ​​/ или жидкостях.

Мера влажности во время термогравиметрического анализа определяет влажность как потерю массы вещества при нагревании в процессе испарения воды. Разница в содержании постоянно рассчитывается и регистрируется на прецизионных весах. Масса вещества образца измеряется до и после процесса сушки для окончательного определения влажности в процентах.

Термогравиметрический анализ — это полный, точный и оперативный метод определения влажности.Некоторые методы сушки классифицируются как термогравиметрические. Чтобы быть эффективными, методы определения влажности должны быть быстрыми, воспроизводимыми и точными. Двумя основными технологиями термогравиметрического измерения влажности являются галогенная и инфракрасная сушка. Другие традиционные методы включают сушку в печи и микроволновую сушку.

Что такое метод сушки в духовке?

Методы сушки в печи для определения влажности обычно используются в коммерческих целях. Методика сушки в печи заключается в нагреве путем конвекции принудительным или циркулирующим горячим воздухом.Точность и диапазон влажности, которые предлагают методы сушки в печи, очень похожи на другие термогравиметрические методы. Основные недостатки использования методов сушки в печи включают время и непереносимость. Для получения полных и точных результатов с помощью методов анализа влажности при сушке в печи время нарастания и замачивания довольно большие. Такая практика может снизить фактическую стоимость продукции из-за длительной обратной связи по качеству материала для быстрого принятия решений на этапе производства.

Методы сушки в печи обычно реализуются вдали от фактической производственной зоны, что дополнительно увеличивает время задержки и изменения окружающей среды в процессе испытания.Большинство методов сушки в печи не содержат точных весов для измерения и регистрации изменений массы. Определение массы до и после регистрации измерения должно выполняться техником вручную, что увеличивает вероятность ошибки. Большинство методов сушки в печи не позволяют осуществлять непрерывную привязку, построение графиков и регистрацию изменений массы вещества, что создает пустоту в данных между начальной точкой испытания и состоянием сушки.

Что такое метод сушки галогеном?

Технология галогенной сушки — отличный метод определения влажности.Галогенный анализ влажности может использоваться для определения влажности практически любого вещества. В этой технологии используется галогенный излучатель в сочетании со встроенными прецизионными весами для обнаружения, измерения и регистрации веса образца во время испарения h3O в ходе процедуры испытания.

Галогенная сушка происходит в два раза быстрее, чем при использовании традиционной инфракрасной технологии (время сушки может варьироваться в зависимости от типа вещества). Галогенные радиаторы более чувствительны к циклам нагрева и охлаждения, чем инфракрасные обогреватели; ускоренная реакция экономит фактическое время цикла испытаний (рис.1). Галогенные операционные преимущества более эффективны, чем другие методы, из-за технологии небольших интенсивных нагревательных элементов, используемых в качестве подложки для терморадиатора. Конструкция стеклянной оболочки покрывает инертный газообразный галоген для быстрой теплопроводности, полная мощность нагрева может быть достигнута в течение нескольких секунд после начала испытания.

Термогравиметрический метод инфракрасной сушки использует концентрированное инфракрасное излучение для нагрева. Процесс инфракрасной сушки основан на принципе поглощения тепла инфракрасного излучения образцом вещества.Инфракрасное излучение преобразуется в тепловую энергию в точке контакта с поверхностью испытуемого образца (рис. 2). Во время процесса поглощения инфракрасная энергия передается на молекулярном уровне от поверхности через вещество образца. Скорость абсорбции имеет решающее значение для времени сушки. Если диэлектрические свойства образца высоки, время испытания на сушку будет увеличиваться.

Галогенный и инфракрасный методы сушки работают с одинаковой точностью. Как правило, если соблюдаются параметры испытаний производителя, уровни точности равны 0.Может быть достигнуто от 1% до 0,5%. Диапазон определения влажности для обоих методов составляет от 0,5% до 99% вещества пробы.

Основное различие в производительности двух технологий заключается в соотношении температуры и времени испытания. Технология галогенной сушки достигает полных температурных параметров за две секунды, инфракрасная технология медленнее достигает максимальной температуры из-за задержки во времени поглощения энергии образцом и частичного отклонения энергии лучевой волны (рис.2). Анализатор влажности Ohaus MB45 со стандартной емкостью 45 г имеет дискретность 0,01% или 0,001 г.

Технология галогенного нагрева работает до 40 процентов быстрее, чем технология инфракрасной сушки, и позволяет пользователям нагревать образцы с 50 до 180 ° C менее чем за минуту.0 Кроме того, MB45 включает в себя недавно разработанные программные приложения, предназначенные для упрощения работы, экономьте время и получайте точные результаты. Графический ЖК-дисплей работает в тандеме с программным обеспечением и отображает процентное содержание влаги, процентное содержание твердых веществ, температуру, время, кривую сушки в реальном времени и многое другое.

Использование термогравиметрических процедур сушки для определения содержания влаги — очень эффективный и действенный метод в производственных процессах и приложениях контроля качества. Чтобы полностью понять процесс сушки при испарении влаги, пользователи должны знать вспомогательные основы, связанные с процессом для достижения оптимальных результатов. Двумя важными принципами термогравиметрической сушки являются испарение и восстановление вещества.

Испарение вещества является дополнительным эффектом термогравиметрической сушки.В дополнение к испарению h3O методы термогравиметрической сушки не позволяют различить потерю веса произвольных соединений во время цикла испытаний. Кроме того, если установить высокую температуру сушки, образец может разложиться. Для определения влажности по сравнению с сушкой, восстановление — это процесс повторного поглощения влаги образцом материала по завершении процесса сушки. Восстановление можно рассматривать как естественное явление, зависящее от окружающей тестовой среды и реализуемых тестовых параметров.Методы испытаний Regain применимы для определения естественных абсорбционных свойств материала от сухого до естественного состояния.

Выбор правильного образца

Точность определения содержания влаги для образцов вещества, определяющих большой объемный объем, будет такой же точной, как и качество репрезентативной пробы. При выборе образцов материала из партии решающее значение имеет область отбора образцов. Для воспроизводимости результатов теста тестовый образец должен быть действительно репрезентативным для всей тестируемой гомогенной партии.Например, процесс смешивания нерасфасованного порошка необходимо тщательно перемешать перед отбором репрезентативной пробы. В процессе объемного смешивания обычно возникает ситуация, когда большая концентрация влаги существует вдали от поверхности и краев материала. Тестовый образец, собранный сверху, не будет истинным представлением партии.

Оптимальное разрешение по весу образца важно для определения содержания влаги при использовании процесса термогравиметрической сушки. Вес и расположение тестового образца могут повлиять на точность и время цикла тестирования.Чтобы свести к минимуму время цикла испытания, следует использовать небольшой образец груза. Если размер образца слишком велик, необходимо испарить больший объем массы, что снизит эффективность испытания и общую точность. Вес испытательного образца коррелирует с воспроизводимостью. Как и в случае чрезмерного размера образца, слишком маленький образец будет мешать воспроизводимости результатов из-за незначительной процентной концентрации влаги в контрольном образце.

Ключом к успешному определению влажности, эффективной производительности и превосходному качеству продукции является быстрое определение результатов испытаний без длительных пауз в производственных процессах.