Грузоведение

Формула и примеры расчета

Чтобы узнать массу щебенки в 1 ведре, нужно знать его объем, состав и насыпную плотность материала. Для вашего удобства составлена таблица со средними показателями для щебенки разных видов.

Таблица 2. Насыпная плотность щебня 5–20 мм.

Расчет массы щебня в ведре производят по формуле:

m = p : V, где m – масса щебня, p – насыпная плостность; V – объем ведра.

В частном строительстве используют гравийный щебень и ведра стандартного объема – 10 л. Для вычисления массы материала переведем литры в кубометры. Поскольку 1 куб. м – это 1 000 л, то 10 л – это 0,01 куб. м. Рассчитаем массу щебня:

Определение при помощи таблиц

Данное вычисление плотности указанных материалов также является немаловажным. При больших объемах или в случаях, когда погрешность примерно в 1% не является критической, прибегают к помощи измерительных таблиц с условными коэффициентами для перевода. Плюс данного способа – сэкономленное время и простота. Минус — примерный, неточный результат.Таблица: «Насыпная плотность щебня (Гост 9758)»

Складочная плотность некоторых крупнокусковых отходов и материалов

Добыча, производство

Характеристики, две из которых рассмотрены далее, зависят от вида щебня, их несколько, по типам их возможно классифицировать на:

• первичные, получаемые в результате дробления и сортировки горной породы, которая предварительно была добыта в карьере, открытым способом;
• вторичные, получаемые посредством переработки отходов строительства, металлургического шлака или стеклобоя, добыча сырья в данных случаях не требуется, а производство включает аналогичные этапы.

Дробление. Фото Грунтовозов

Многообразие типов исходного сырья, их свойств обеспечивает и различия в характеристиках, составе и сферах применения щебня.

Основные характеристики

Как правило, щебень изготавливается из пород, имеющих достаточно высокую зернистость на сколе. После дробления таких пород получают каменную крошку разной величины с шероховатой поверхностью и неровными краями. Данная особенность обеспечивает надежную сцепку с цементом, что гарантирует монолитность будущего бетона. Форму зерен, которая отвечает за адгезию, принято называть лещадностью щебня. Данный показатель выражается в процентах. Низкий показатель лещадности свидетельствует о том, что в породе содержится большое количество «цепких» зерен-пластин и иголок. Однако и высокая лещадность, которая означает, что в смеси преобладают зерна кубовидной формы, тоже востребована. Данный материал хорошо поддается трамбовке и уплотнению, а значит, его можно с успехом использовать при засыпке подушки для фундамента и работе с битумными составами.

Кроме плотности и прочности щебень имеет и другие важные характеристики, отражающие его способность к влагопоглощению и морозоустойчивость.

Какой объем занимает 1 тонна пшеницы. Натура, или объемный вес

Мукомольные свойства зерна более высокой плотности лучше. На плотность зерна существенно влияют влажность, температура и другие факторы. На рисунке III-З приведены типичные графики изменения плотности ρ (кг/м3) зерна пшеницы I, III и IV типов под влиянием влажности. Данные получены пикнометрическим методом, по толуолу, с вакуумированием пикнометра для эвакуации из зерна воздуха. Для зерна I и III типов имеется область влажности, в которой плотность снижается особенно резко. Плотность зерна IV типа снижается почти прямолинейно. При влажности 16…17% темп изменения плотности уменьшается, особенно это заметно у зерна пшеницы I типа. Изучение этого явления показало, что снижение плотности при 16…17% влажности обусловлено структурным преобразованием эндосперма и в меньшей мере — набуханием оболочек и зерна в целом. При более высокой влажности последний фактор становится преобладающим. По другим культурам также установлено отрицательное влияние влажности на плотность. Изменения плотности заметно усиливаются при повышении температуры как вследствие интенсификации изменений структуры эндосперма, так и благодаря развивающемуся набуханию зерна. На рисунке III-4 приведена серия графиков влияния температуры на плотность зерна пшеницы разной влажности

Обращает на себя внимание наличие минимума на каждой кривой, положение которого смещается в сторону меньшей температуры при повышении влажности зерна. Это отражает сложные процессы, протекающие в зерне при увлажнении

С повышением влажности зерна энергия связи влаги снижается, вода становится более подвижной. В результате создаются условия для набухания белков, развития биохимических реакций и т. п.

Величина натуры, при одинаковой влажности зерна, зависит от его удельного веса (плотности), формы, величины и т. д. Чем плотнее укладывается зерно в цилиндре пурки, чем выше его плотность, чем меньше в нем легковесных примесей, тем данная партия зерна лучше. Высоконатурное зерно расценивается выше. При сдаче зерна колхозами и совхозами на заготовительные пункты определяют натуру, что является одним из важных показателей. Приведем по материалам Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур показатели натуры для зерна пшеницы различного качества.

Выше указывалось, что определение натуры часто дает очень несогласованные результаты у разных аналитиков, при исследовании одной и той же партии в разных местах и т. д. Это зависит от многих причин: от способов заполнения литрового цилиндра, от изменения влажности и засоренности зерна, от характера его поверхности. Чем плотнее укладывается зерно, тем меньше его скважистость и выше натура. Голозерные хлеба (пшеница, рожь) укладываются более плотно, чем пленчатые (овес, ячмень). В связи с этим скважистость последних выше. Величина скважистости различных культур колеблется в пределах 34-68 и выражается в процентах от общего объема, занимаемого зерном Одно время к показателям натуры существовало отрицательное отношение вследствие большого варьирования этого определения в зависимости от многих условий, часто трудно учитываемых. Считалось, что это определение может быть заменено более точным определением веса 1000 зерен.

Требования к состоянию почвы и культурам-предшественникам

Пшеница достаточно капризно относится к состоянию почвы и культурам, которые выращивались до этого на полях. Лучшими предшественниками для озимых злаков считаются многолетние и однолетние травы, сидераты, кукуруза, зернобобовые, гречиха и рапс. Эти растения насыщают почву азотом, успешно противостоят сорнякам, способствуют накоплению в грунте легкоусвояемых питательных веществ и снижают вероятность возникновения гнилостных заболеваний. Пшеницу не рекомендуют высевать сразу после ячменя, поскольку эти растения предрасположены к одной и той же болезни – корневой гнили. Сорго и подсолнечник иссушают почву на критическую глубину и поздно освобождают пашню, поэтому в качестве предшественников тоже не подходят.

Подготовку поля к посеву озимой пшеницы начинают сразу после уборки предшествующих культур. С помощью предпосевной обработки улучшают аэрацию, истребляют сорняки и сохраняют влагу, выравнивают грунт и семенное ложе для дальнейшей заделки семян. Классическим способом подготовки считается боронование и культивирование.

Наилучшие показатели почвы для посева озимой пшеницы:

• плотный подпосевной пласт;
• почвенные частицы размером 2–3 мм;
• высота гребней после культиватора меньше 2 см.

Вид предпосевной обработки во многом зависит от погодных условий, предшествующих культур, состояния пашни и машинно-транспортного оборудования, которое есть в наличии. Например, если на поле возделывались многолетние травы, проводится дисковое лущение почвы. Иногда подросшую культуру подрезают плоскорезом на глубину 12 см.

Плотность и насыпная плотность муки

Истинная плотность муки практически не зависит от ее сорта и составляет величину 1410…1460 кг/м3. Кукурузная мука имеет меньшую плотность, чем пшеничная и ржаная.

Насыпная плотность муки изменяется в зависимости от укладки (при плотной укладке муки насыпная плотность больше) и может находится в широком диапазоне — от 465 до 900 кг/м3. 

Значения плотности и насыпной плотности пшеничной, ржаной и кукурузной муки при комнатной температуре и различной относительной влажности представлены в следующей таблице:

Сколько весит щебень

Основным параметром принято считать удельный вес материала, его насыпную плотность. Чем мельче фракция, тем выше насыпная плотность, чем больше фракция – тем крепче бетонная масса. Плотность зависит от формы камешка – игольчатый, кубовидный или плоский. Наивысшую плотность имеет кубовидная фракция щебня, бетонная масса будет обладать наивысшей прочностью.

Основные показатели, влияющие на удельный вес:

• ️ расположение карьера;
• ️ условия хранения;
• ️ вид породы как основной материал для производства щебня;
• ️ способ добычи;
• ️размер фракций;
• ️ форма зерна;
• ️ водопоглощение;
• ️ влажность.

Именно фракция материала оказывает первостепенное влияние на вес щебня. К примеру, зерно 5 – 20 мм имеет плотность 1,36 т.м3, при увеличении зерна 40 – 70 мм, плотность снижается до цифр 1, 32 т.м3.

Данный параметр нельзя упускать при расчетах объема и массы материала.

Также имеет значение происхождение материала – гранитный самый тяжелый, известковый относительно легкий и наименее прочный.

К примеру, из таблицы мы видим, сколько щебня 5 – 20 в кубе – 1,35 тонны.

Типы пшеницы

Существующие 5 типов пшеницы различаются:

• Цветом: в зависимости от типа семена бывают от белого, то коричнево-красного оттенка;
• Ботаническим подтипом.

Первые 4 вида имеют свои подвиды, включающие пшеничные семена, схожие оттенком и стекловидностью. Классификация зерна по натуральным признакам типов и подтипов также выделяет 5 групп. К 1 группе относят мягкую яровую пшеницу со стекловидностью:

• Более 75% — зерно имеет темно-красную середину;
• От 60 до 75% — середина семян красная;
• До 60 от 40% — середина зерна бледно-красная;
• Ниже 40% — середина с желтым оттенком.

2 группа яровой пшеницы включает 2 подтипа:

1. Со стекловидностью свыше 70% и насыщенно-янтарной консистенцией;
2. С янтарной и светло-янтарной консистенцией. Показатель стекловидности не регламентирован.

К 3 группе относятся все подтипы мягкой краснозерной озимой пшеницы, и для нее применяются те же характеристики, что и для 1 группы. 4 группа включает озимые сорта с белым цветом плодовой оболочки. 5 группа — только твердые озимые сорта.

Как определить насыпную плотность

Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых у словиях, другие доступны только в специализированных лабораториях.

Весовой метод

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

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

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

Метод режущих колец

Насыпную плотность грунта вычисляют с помощью режущих колец с известным объемом. В качестве вспомогательных инструментов служат нож и две металлические пластины.

Последовательность методики следующая:

• Взвешивают кольцо и пластины
• Выравнивают ножом поверхность грунта
• Смазывают внутреннюю поверхность кольца техническим маслом
• Опускают кольцо в гр унт, пока он полностью не заполнит внутреннее пространство
• Выравнивают ножом верхний край
• Срезают грунт снизу кольца конусом
• Аккуратно на ноже переносят кольцо на пластину и устанавливают вверх конусом
• Срезают верхний слой земли на уровне кольца
• Взвешивают пробу и отнимают от ее массы данные кольца и пластин
• Разделяют вес грунта на объем кольца и получают насыпн ую плотность

Лабораторные методы

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

По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:

• Легкие (меньше 600 кг/м³)
• Средние (600-11 00 кг/м³)
• Тяжелые (1100-2000 кг/м³)
• Сверхтяжелые (больше 2000 кг/м³)

Насыпная плотность (объемный насыпной вес) некоторых сыпучих материалов

Удобрения

Обработка озимой пшеницы – обязательный этап ухода. Для борьбы с сорняками используют гербициды, вредителей уничтожают с помощью инсектицидов. Фунгицидами при необходимости лечат бактериальные болезни.

Для подкормки этой сельскохозяйственной культуры обычно используют минеральные удобрения – азотистые и фосфорные. Органические смеси применяют при содержании в почве гумуса менее 2 %. Практически все фосфорные удобрения вносят в почву до посева. Поля обрабатывают гранулированным суперфосфатом, а небольшое количество этого состава дополнительно добавляют осенью или ранней весной.

Азотистые подкормки используют:

• в период предпосевной культивации (30 кг/га);
• фазе кущения озимой пшеницы;
• начале стеблевания (60–70 кг/га);
• во время колошения и цветения.

На бедных почвах азотистые подкормки рекомендуется вносить в аммониевой форме, поскольку в этом случае удобрения меньше вымываются.

Качество зерна пшеницы

В соответствии с действующим ГОСТОм 13586,3-83 отбор проб зерна для оценки качества зерна производится из партии во время погрузки или разгрузки. Здоровое зерно пшеницы без плесени, следов грибка и спор, бактерий. Оно цельное, без сколов, трещин и других механических повреждений. Имеет ровную и гладкую поверхность цвета, соответствующего типу. Запах у пшеничных семян насыщенно-хлебный, без кислых, горьковатых или химических ноток.

Основной показатель, характеризующий классности зерна пшеницы и его пищевую ценность — протеин. Его содержание зависит от породы и вида злака, может доходить до 23%. Протеином богаче твердые сорта, а наибольшее количество белка содержат семена 1 класса. Минимум определен в 14%. Для 5 класса минимальное содержание белка — 10%.

В хлебопекарной отрасли большое значение имеет содержание клейковины. Она определяет упругость, эластичность и вкусовые качества хлеба. Для контроля клейковины применяют показатель ее массовой доли в зерне. Минимальное количество устанавливается только для первых 3 классов пшеницы. Для мягких сортов первого класса содержание клейковины — не ниже 32%, 2 класс пшеницы должен иметь не менее 28%, 3 — не менее 23%. Показатели для твердых сортов: 28%, 25% и 22% соответственно. Для 5 класса пшеницы как твердых, так и мягких пород уровень клейковины должен быть не менее 18%.

Стекловидность зерна влияет на мукомольные качества: выход муки высшего сорта и ее крупообразующие способности. По результатам анализа консистенции эндосперма пшеницу относят к стекловидной, частично стекловидной или мучнистой. Определение стекловидности подробно прописано в ГОСТе 10987-76. Он содержит перечень необходимо для анализа оборудования, дан точный вес навески — 50 г, максимальный показатель влажности — 17% и два метода проведения процедуры. Стекловидность определяют либо при помощи диафаноскопа, либо ручным способом.

За эталонный цвет каждого класса используется цвет здорового зерна типа или подтипа. Для первых четырех классов при определенных условиях допустима обесцвечиваемость первой степени. Фуражная пшеница не имеет регламентированного параметра цвета семян.

Для определения величины семян используется стандарт — масса 1000 зерен. Показатель зависит от величины семян, стадии зрелости и выполненности. Массу рассчитывают по ГОСТу 10842-89.

Показатель влажности связан с химическим составом: чем меньше в семенах воды, тем выше концентрация питательных веществ и пищевая ценность продукта. Влажность зерна определяется ГОСТом 29027. Метод определения влажности зерна состоит из отбора навески, ее обезвоживании и взвешивании до и после просушки. Дополнительно могут быть использованы влагомеры. Эти приборы способны определить влажность семени в диапазоне от 5 до 40%, а погрешность составляет менее 1,5%.

Сколько весит куб щебня

Как мы знаем – куб это 1м*1м*1м = ширина*длинна*высота, все это перемножаем – получается 1 куб.

Приведем усредненные данные по фракциям:

Из этих показателей, мы видим, сколько тонн в кубе щебня – здесь роль играет размер зерна. Пример – 20 кубов щебня 5 – 20 – сколько тонн:

20 * 1.37 = 27,400 кг (27 400 кг).

Зная нужные цифры, не стоит покупать точный вес материала, погрешность в 10% гарантирована. Лещадность, фракционность, водопоглощение – эти факторы всегда внесут свои корректировки, поэтому купить щебень необходимо с небольшим запасом.

Лещадность

Данный показатель существенно влияет на качество бетонной массы, на его качество. Чем выше данный показатель. тем хуже будет бетон, его прочность. В его массе будут воздушные прослойки, которые отрицательно сказываются на конечном результате – прочности, надежности, долговечности.

От чего зависит плотность

Существует множество факторов, которые, так или иначе, могут повлиять на плотность материала, в том числе и щебня. Стоит рассмотреть все из них, чтобы понимать, как может меняться данный показатель в зависимости от имеющихся условий.

Обратить внимание необходимо на следующие факторы:

материал, из которого произведен щебень. Он может быть совершено различным, как природного, так и искусственного происхождения. Щебень бывает из гравия, валунов, различных руд и горных пород;
каждый из этих камней обладает определенными свойствами и характеристиками, которые напрямую влияют на сам щебень;
поэтому одинаковыми свойствами, в том числе и насыпной плотностью, материал из-за этого обладать не может. Например, плотность гранитного щебня 5 20 миллиметров является достаточно высокой;
наличие примесей или включений. Однородный щебень имеет приблизительно одинаковую плотность, какая бы его часть не была взята. Если же в нем находятся частички других материалов, существует возможность того, что его физические показатели будут немного отличаться в разных объемах;

влажность камней

Эта характеристика является не очень важной, так как она незначительно влияет на показатели плотности материала. Всего лишь на 5-10% данная физическая величина может отклонится от истинной в большую сторону, если в щебне находится больше жидкости, чем предполагалось;
степень утрамбовки

Она является наиболее важным фактором. Связанно это с тем, что, чем меньше материал занимает места, из чего бы он ни был приготовлен, тем больше его будет плотность;
таким образом, довольно часто при покупке щебень может иметь одну насыпную плотность, а после транспортировки по ухабистой дороге на место строительства – другую;

фракция зерен. Между большими камнями находится довольно большое количество воздушного пространства, поэтому плотность такого материала не очень высокая;
если их сделать мельче, то материал сможет занять некоторые свободные пространства, тем самым повысив показатели уплотненности. Это значит, что фракция зерен напрямую влияет на степень плотность щебня;
степень водопоглощения. От этого фактора зависит то, сколько жидкости будет удерживать на поверхности и в структуре камней материала. Она в свою очередь будет влиять на вес щебня, которая используется для осуществления расчетов его плотности (как насыпной, так и истинной);

условия хранения. Данный фактор по своей сути отражает все вышеперечисленные, так как от него зависит и степень утрамбовки, и влажность, и наличие примесей;
именно поэтому можно считать, что именно от условий, в которых находится щебень, больше всего зависит то, какая у него будет насыпная плотность при осуществлении расчетов.

Выбирая щебень, необходимо обращать внимание на все вышеперечисленные факторы. Это позволит приобрести действительно хороший материал, соответствующий всем требованиям строительства конкретных объектов

От этого будет зависеть их эксплуатационные свойства, длительность использования и многое другое.

Плотность мяса

Плотность мяса зависит от его температуры, жирности и содержания влаги. С ростом температуры и жирности плотность мяса уменьшается.

Совместная обработка данных по плотности лопаток коровы, свиньи и быка, а также говядины при жирности 5…42% и температуре 0°С позволяет рекомендовать следующую формулу зависимости плотности (в кг/м3) мяса от жирности:

Плотность свиных ножек (в кг/м3) при температуре от 9 до 16°С в зависимости от содержания в них костей (Е) и мышц (Ш) равна:

С ростом температуры туши говядины увеличивается зависимость ее плотности от содержания жира, а именно:

— при температуре 5°С

— при температуре 25°С

Формулы справедливы при жирности от 10 до 50%.

В следующей таблице представлены формулы для определения плотности мяса в зависимости от жирности при температуре от 0 до 20°С. Формулы даны для определения плотности мяса свинины и баранины при жирности от 1,5 до 61,7%.

В таблице ниже даны значения плотности мяса говядины, свинины и солонины в зависимости от влажности мяса и его температуры. Плотность мяса указана при его влажности 74…78,7 % и температуре от 273 до 304 К.

Укладочная масса отдельных отрубов составляет: лопаток 368 кг/м3, задней части 406 кг/м3, корейки 286 кг/м3.

Основные критерии

Чтобы правильно измерить насыпную плотность, соблюдают требования государственного стандарта, это:

• Использование только специализированных сосудов, то есть определенной формы и размера.
• Размер емкости напрямую зависит от крупности зерен.
• Щебень ни в коем случае специально не уплотняется, так как в этом случае материал будет иметь другие показатели.
• Общая плотность обязательно выше насыпной.

Результаты, полученные в лаборатории, указывают в сопроводительном паспорте конкретной партии.

Помимо щебня, подобным образом подсчитывают и плотность песка, бетона и других материалов. При этом учитывают объем, зернистость и пространство между частицами.