Разное

Масса песка: Сколько весит куб песка — удельный вес 1 м3 песка

Содержание

Описания методов проведения испытаний песка

Методы и порядок проведения испытаний песка регламентируются ГОСТ 8735-88. Нормативно-правовой документ распространяется на исследование веществ, предназначенных для проведения строительных работ. Алгоритм действий зависит от изучаемых параметров.

Установление фракционного и зернового состава

Сухой способ

Суть метода заключается в просеивании высушенной песчаной массы с помощью сит, имеющих размеры ячеек 5 и 10 мм. Скопившиеся на ячейках частицы взвешивают и устанавливают процентное содержание гравия. Из части обработанного материала берут навеску массой до 1 кг для установления модуля крупности. Эту песчаную массу пропускают через сита с круглыми ячейками, имеющими диаметр 2,5 мм.

Просеивать песчинки можно вручную или с применением механического инструмента. Длительность процедуры устанавливается путем проведения опыта. Оптимальной будет та продолжительность, при которой в течение 1 минуты через сито попадет не более 0,1% суммарной массы обрабатываемой навески.

При проведении операции в ручном режиме просеивание можно считать законченным после того, как в результате интенсивного встряхивания распределительного приспособления на подмощенном листе практически не будут оседать песчинки.

Мокрый способ

Навеска пересыпается в резервуар, который заполняется водой. По истечении суток смесь интенсивно перемешивается до полного растворения комков глины или глинистой пленки на зерна. Содержимое переливается на верхнее сито и пропускается через ячейки. Скопившиеся элементы на каждом из сит собирают, просушивают и доводят до комнатной температуры. В завершающей стадии полученную массу взвешивают.

Процентное содержание глинистых включений в комках

Метод основан на отборе частиц, которые имеют отличимые от песчаной массы показатели вязкости. Испытательная проба пропускается через отверстия круглой формы 5 мм, из оставшейся в результате обработки вещества отбирают 100 г зерен песка, просушивают и распределяют через ячейки диаметром 2,5 мм.

Из просеянных частиц формируют навески массой 1 и 5 г, в зависимости от модуля крупности. Каждая из них укладывается тонким слоем на стеклянной поверхности или металлическом листе. Материал увлажняют с применением пипетки, затем с помощью стальной иглы каждую навеску преобразуют в комок. Зерна, которые остались после создания комков, подвергают просушке и взвешиванию.

Чтобы вычислить процентное содержание глины в навеске по отдельности, нужно разницу просушенного песка и зерен до выделения глины разделить на массу высушенного материала. Для определения общей пропорции вещества необходимо просуммировать все значения для каждой фракции.

Содержание пыли и глины

Метод заключается в установлении изменения массы материала после отмучивания зерен размером не более 0,05 мм. Для этого навеску пересыпают в резервуар цилиндрической формы и наполняют его водой таким образом, чтобы песок находился на глубине приблизительно 20 см. Смесь держат около 2 часов, в течение которых масса перемешивается с периодичностью несколько минут и очищается от скопившихся глинистых включений по мере их образования.

Полученную смесь интенсивно помешивают и дают отстояться две минуты. По их истечении сформировавшуюся суспензию сливают с использованием сифона, но оставляют слой воды над песком 3 см. Далее резервуар снова заполняется водой до обозначенного ранее уровня. Процедура осуществляется до тех пор, пока очищаемая вода полностью не осветлится.

При выполнении операции с помощью сосуда для отмучивания алгоритм действий является идентичным. Разница только в том, что вода заполняется до уровня сливного отверстия в верхней части резервуара, а суспензия удаляется через два нижних отверстия.

На завершающей стадии очищенную навеску высушивают.

Содержание примесей определяется по формуле: разница масс до и после отмучивания делится на массу до проведения испытательного мероприятия.

Пипеточный метод

Применяется для установления содержания глины и пыли посредством выпаривания образцов суспензии, сформировавшейся после очистки песка, а также взвешивания остатка. Метод носит название приспособления, используемого для забора проб. Для операции также понадобится два ведра с обозначениями уровня воды 5 и 10 л, на втором резервуаре метки не ставятся.

По своему принципу метод похож на предыдущий. Вода, залитая в резервуар с песком, выливается в ведро с метками, отстаивается и переливается в первое ведро. Прозрачной водой промывают песок, скопившийся на ситах над ведром с обозначениями. Далее первый резервуар ополаскивают оставленной водой, которую в последующем выливают во вторую емкость. Верхний слой воды должен дойти до метки 5 л, при нехватке суспензии резервуар дополняют до нужного уровня дополнительной водой.

Суспензия тщательно перемешивается и переливается в два металлические цилиндры, каждый из которых вмещает 1 л. Суспензия заливается до уровня, обозначенного на смотровом окне. Содержимое тщательно перемешивают, для лучшего результата закрытый цилиндр переворачивают несколько раз. Взамен металлических цилиндров можно использовать стеклянные мерные объемом 1000 мл.

После операции жидкость отстаивается 1,5 минуты. За 5-10 секунд до окончания этого времени производится забор образцов с помощью пипетки. Открывать трубку приспособления можно по окончании времени выдержки. Содержимое трубочки выливается в чашку либо в другую небольшую емкость узковатой формы. Накопленная суспензия выпаривается в сушильном шкафу под температурой +105 градусов. Забор проб из второго цилиндра происходит аналогично.

Содержание пыли и глины высчитывается по формуле: разница между массой чашки с выпаренным порошком и самой чашкой делится на массу навески и умножается на 100х100%.

Содержание органических примесей

Песок пересыпается в мерный цилиндр и смешивается с раствором гидроксида натрия 3%. Смесь тщательно помешивают и выдерживают сутки. Через 4 часа после первого помешивания операция выполняется снова. Оттенок суспензии, выдержанной над пробой, сравнивают с цветом эталонного раствора или идентичным ему по цвету стеклом. Если вода над пробой не имеет цвета или ее оттенок намного слабее, песок подходит для приготовления раствора и производства бетонных изделий. Если оттенок идентичный или более темный, потребуются дополнительные исследования в сертифицированных лабораториях.

Минералого-петрографический состав

Тонкий слой каждой навески с разными модулями крупности зерна расстилают на листе бумаги или стекле. Эта масса исследуется с использованием лупы или бинокулярного микроскопа. Гранулы распределяют по типу происхождения с помощью тонкой иглы. Если на глаз установить принадлежность песка не удается, проводятся химические исследования.

Гранулы, представляющие собой обломки минералов, проверяют на содержание различных веществ: кварца, кальцита, полевого шпата и др. Обломки пород сортируют на генетические типы. Отдельно выделяют содержащиеся в составе вредные примеси.

По каждому типу материала рассчитывают количество гранул и устанавливают их процентное содержание в навеске. Для этого необходимо разделить численность песчинок породы (минерала) на общее количество зерен в исследуемой навеске.

Определение влажности

Метод предполагает сравнение массы песчаного материала, установленной во влажном состоянии и после просушки. Для этого песок закладывают в либо-какой противень и взвешивают. После этого материал сушат в этой же таре до приобретения постоянной массы.

Влажностью называют остаток от деления разницы масс навески во влажном и сухом состоянии на массу сухого песка.

Морозостойкость песка из отсевов дробления

Для установления показателя поочередно проводится заморозка и размораживание материала.

Навеску из высушенного песка погружают в мешочек и далее – в резервуар с водой, где испытываемый образец выдерживают 48 часок. Мешок извлекают из толщи воды и закрывают в морозилке, где установлена температура -20 °С, допустимая погрешность – 5 градусов. Пробы находятся в таких условиях 4 часа, затем материал вынимают и погружают в воду температурой +20 °С. Время выдержки составляет 2 часа.

После выполнения необходимого количества циклов заморзки-разморозки песок высыпают на контрольное сито, очищая стенки мешочка от скопившихся зерен. Навеску на сите промывают и сушат до постоянной массы.

Морозостойкость материала определяется потерей массы навески. Для этого вычисляют разницу массы песка до и после исследования, которую делят на массу доиспытательного материала.

Подробнее о методике проведения испытательных операций вы можете узнать в описаниях государственных стандартов.

Каков вес кубометра песка

Песок, как и большинство сыпучих строительных материалов — щебень , глина, грунт, отсев и пр. — измеряется не в весовых категориях, а в объемных. Так как масштабы строительства обычно требуют больших объемов, то за единицу принимают один кубометр. Даже если заказанный песок доставляют насыпью на грузовом автотранспорте, то учитывается объемная вместимость кузова, при условии, что тоннаж автомобиля тоже известен. А сколько весит кубометр песка? Всегда ли показатель веса будет одинаковым?
Если разделить вес кубометра песка на его объем, то получится еще один важный показатель – плотность, измеряемая в тоннах или килограммах на куб. Это так называемая средняя плотность, которую легко вычислить вышеописанным способом, а существует еще и удельная плотность, определяемая в лабораторных условиях. Когда речь идет о сыпучих материалах, имеет место такой показатель, как насыпная плотность, значение которой может быть почти вдвое меньше по сравнению с истинной (действительной) плотностью. Например, при плотности 2650 кг на кубометр речного песка, его насыпная плотность около 1230 кг/м3. Такие различия в значениях возникают из-за того, что насыпная плотность учитывает объем воздуха, неизбежно образующегося в межзерновом пространстве в процессе насыпания.
Понятно, что это довольно широкий разброс, и более точные цифры можно получить, лишь имея остальные необходимые показатели. Для этого нужно знать плотность песка, его химический состав (основная горная порода, наличие примесей и их природа), модульность зерен, уровень однородности, коэффициент фильтрации, степень влажности, значение лещадности (процентный состав геометрически нестандартных зерен в кубическом метре материала).
Масса кубометра увлажненного песка всегда больше, чем сухого, и разница в весе зависит от степени увлажненности, плотности и прочих вышеперечисленных факторов. Согласно нормативам ГОСТ, средняя масса одного кубометра песка должна находиться в пределах 1300-1600 кг. Нижнее значение соответствует кубометру отборного чистого сухого песка, без примесей. Такой песок обычно стоит дороже, так как прошел одну или более стадий процесса обогащения.
Возвращаясь к расчету веса песка, привезенного грузовым автомобилем, понятно, что исходя из значений плотности материала и его объема в кубометрах, вес теперь несложно определить путем умножения этих двух показателей. Опытные люди советуют также учитывать незначительные потери песка при отгрузке и транспортировке.

 

Марки песка и их плотность

Средняя плотность строительного песка — характеристика, которая указывает на массу материала в 1 куб. м. От этого показателя зависит качество смеси, расход стройматериала, и, в конечном итоге, долговечность будущей постройки. Производители сыпучих стройматериалов при выборе нужного варианта учитывают плотность.

Показатели, от которых зависит плотность:

  • Фракция (размер зерен). Может быть мелким, средним и крупным. В песке с мелкими частицами они плотно прилегают друг к другу, в крупном между ними есть зазоры. Крупно- и среднезернистый чаще всего используют производители бетона. Материал малой фракции используют для цементных растворов, пылевидный находит применение в изготовлении строительных мелкодисперсных смесей.
  • Пористость. Этот показатель отражает количество пустот между частицами. Характеристика может меняться: например, при перевозке песчаная масса утрамбовывается. Чем больше зазоров между крупинками, тем меньше материала войдет в кубометр объема.
  • Влажность. Влияет на уплотнение. В бытовых условиях влажность можно определить, вычислив разницу в массе песка до и после сушки на горячем металлическом листе.
  • Чистота. В зависимости от того, где была добыта песчаная масса, в ней могут присутствовать разные виды примесей: включения глины, щебня, гипса, извести и т.д. Плотность строительного песка с примесями выше, чем чистого.
  • Степень уплотненности. При укладке материала с нарушениями в процессе перевозки он может осесть, соответственно, объем уменьшится. Поэтому важно в процессе строительства следовать требованиям, изложенным в нормативах. Уплотненная песчаная масса способна принять на себя внушительные нагрузки, равномерно распределяет напряжение, которое возникает в фундаментах.

Виды плотности

Строительный песок имеет два типа плотности:

  • Истинная. При определении этого показателя не учитывают наличие примесей, влажность, наличие пустот. Для определения используют чистый сухой песок. Этот показатель остается постоянным, но измерения проводятся только в лаборатории, на практике метод почти не применяется.
  • Насыпная. В этом случае при измерении учитывают зазоры между частицами, присутствие посторонних примесей и т.д. Данная характеристика постоянно используется на практике, ее обязательно указывают в документах (наряду с фракцией и другими показателями). Важный момент: определять насыпную плотность нужно в условиях нормальной влажности, иначе результаты могут исказиться.

Есть разные способы измерений: используя коэффициенты перевода на разные виды материала (погрешность в этом случае будет составлять до 5%), путем взвешивания сырья вместе с контейнером. Во втором случае, наполнив емкость полностью, нужно провести разравнивание, чтобы границы содержимого и контейнера совпадали. Наполненную емкость взвешивают, затем из полученного значения вычитают массу контейнера.

Приобрести песок проверенного качества можно в компании «Закамский нерудный карьер». Мы являемся крупным производителем и поставщиком строительного песка крупной, мелкой и средней фракции, карьерного и речного. Цена за тонну указана на сайте, окончательная стоимость будет зависеть от объема поставки.

Технология добычи речного песка


Одним из главных материалов в строительстве является строительный песок. Он входит в основу любого строительного объекта того, что мы видим фундамент, стены, перекрытия, растворов для кладки. Он служит основанием дорожных трасс, взлетных полос аэродромов. Существуют два основных вида применяемых в строительстве это карьерный и речной песок.

Песок речной отличается своими свойствами и технологией добычи от карьерного.

Технология добычи речного песка

Речной песок добывают гидромеханическим способом со дна русла рек, а также из русла пересохших рек. Гидромеханический способ является наиболее оптимальным, в его основе заложена разработка залежей песка с использованием гидромолотов. Этот способ напоминает гидромеханизированный способ добычи карьерного песка.

На дно реки опускаются стволы трубчатой формы с коническими насадками. Затем при помощи специального оборудования, размытая масса песка с водой всасывается по трубопроводам и попадает на берег в место складирования.

При этом вся вода стекает естественным способом, а песок оседает. Все добывающее оборудование, располагается на баржах или специальных понтонах .

В отдельных случаях, когда добыча производится на значительном расстоянии от места складирования, его сразу же грузят на баржу, после этого баржей по реке можно доставит до места.

Когда слой песка на дне реки очень большой, то применяют  метод непосредственной добычи при помощи механизмов таких как канатные скреперы, экскаваторы – драглайны или землечерпалки.

На первоначальном этапе полученный песок обладает большой влажностью, поэтому необходимо определенное время, чтобы лишняя влага ушла из него естественным образом за счет стока или испарения

Еще одной из продвинутых технологий добычи песка считается, предварительное осушение части русла или старицы реки с последующим применением центробежных сепараторов. В основе такого метода лежит разделение на различные фракции и отделения инородных примесей. При работе сепаратор за счет центробежной силы разделяет частицы с разной удельной массой. Это позволяет на порядок повысить эффективность добычи и значительно повысить качество конечного материала.

В сравнении с карьерным  песком, речной песок  обладает лучшими качествами по чистоте, но и является более дорогим. Песок речной, цена которого в несколько раз выше стоимости карьерного песка, характеризуется отсутствием посторонних примесей ( глинистых соединений и мелкого гравия) и однородностью и представляет собой образец практически чистого кварца с модулем крупности от 0,2 до 4,5 мм. Песок речной широко применяется в строительной индустрии как в чистом виде, так и в качестве наполнителя в строительных смесях различного назначения.

К этому можно добавить, что сегодня добыча речного песка в средней полосе России, достаточно распространена, за счет значительного числа природных месторождений, развитых технологий и конечных потребителей, находящихся рядом крупных промышленных центров

Плотность различных марок песка

Нерудные материалы, ЖБ изделия, спецтехника 

Поставляем по Перми и Пермскому краю: щебень, песок, гравий, ПГС, торф, питательный грунт. Арендуем: кран-борт, самосвалы, фронтальный погрузчик. Уборка и вывоз снега в Перми

Телефон: +7(342) 243-14-43

Спецпредложения!
Пескосоль

Пескосоль по цене 1250 руб/т! Гравий фр. 20-80

Гравий фр. 20-80 по цене 300 руб/т! Песок мелкий

Песок мелкий 190 руб/т!
Щебень доломит фр.20-40

Щебень доломит фр.20-40 по цене 870 руб/т!

Новости

Архив

Пользовательское соглашение

Своей волей и в своем интересе Я даю согласие на обработку, в т.ч. на сбор, систематизацию, накопление, хранение, (уточнение, обновление, изменение), использование, передачу третьим лицам, обезличивание, блокирование, уничтожение, моих персональных данных, которые в зависимости от документа (анкета, заявление и т.п.) включают, но не ограничиваются следующими ПДн: ФИО, дата рождения, пол, паспортные данные (серия, номер, кем и когда выдан), адрес регистрации или пребывания (фактический адрес проживания), номер контактного телефона, адрес электронной почты, компании ООО «Нерудкомплект» с целью предоставления мне своих товаров и услуг (продуктов), включая, но не ограничиваясь: идентификацией участника в программе лояльности, обеспечения процедуры учета накопления и использования бонусов, осуществление доставки, предоставление сервисных услуг, распространения рекламных сообщений (в т.ч. о проводимых акциях и специальных предложениях через любые каналы коммуникации, в том числе по почте, SMS, электронной почте, телефону, иным средствам связи), сбора мнения о работе компании ООО «Нерудкомплект».

Я согласен(на), что мои персональные данные будут обрабатываться способами, соответствующими целям обработки персональных данных, в т.ч. с использованием средств автоматизации или без использования таких средств. А так же я согласен(на) с тем, что согласие данное мной в электронной форме на сайте является согласием, полностью отвечающим требованиям законодательства о персональных данных и позволяющим подтвердить факт его получения компанией ООО «Нерудкомплект».

Согласие дается мной на все время действия Программы.

При этом я проинформирован (-а) и согласен (-а) с тем, что отзыв настоящего согласия будет автоматически прекращать мое участие в Программе лояльности, мой бонусный счет участника Программы лояльности будет заблокирован и его блокировка будет означать невозможность его использования, в том числе аннулирование всех Бонусов, имеющихся на бонусном счете, а так же мне придется повторно давать согласие на обработку ПДн в случае, если я снова решу воспользоваться услугами или продуктами компании ООО «Нерудкомплект», требующими заполнения анкет, заявлений и т.п., содержащих мои ПДн.

Заказать обратный звонок!


Плотность различных марок песка

Средняя плотность песка — показатель, характеризующий массу стройматериала в одном кубическом метре. От его значения зависят эксплуатационные свойства, параметры строительной смеси, устойчивость будущей постройки, а также расход стройматериала.

От чего зависит

Плотность определяется следующими показателями:

  • Размер крупинок. Бывают мелкими, средними и крупными. В песке средней крупности больше зазоров между частицами, в мелком частицы вплотную прилегают друг к другу. Соответственно, масса мелкого песка кубическом метре будет больше.
  • Пористость. Число пустот между крупинками. Может изменяться при транспортировке, когда песок утрамбовывается. Чем больше пустота между частицами, тем меньше материала войдет в кубометр объема.
  • Влажность. Способствует уплотнению материала, поэтому его масса в измеряемом объеме увеличится. Для определения влажности в домашних условиях вычисляют разницу в массе до и после сушки сырья на горячем листе металла. Плотность песка варьируется зависимости от его влажности следующим образом: 1200–1700 кг/м³ — сухой; 1680 кг/м³ — сухой уплотненный; 1400 кг/м³ — кварцевый; 1440 кг/м³ — сухой рыхлый; 1600 кг/м³ — речной; 1920 кг/м³ — мокрый; 2080 кг/м³ — мокрый уплотненный.
  • Наличие примесей. В зависимости от места добычи в сырье могут присутствовать частички глины, щебня, извести, гипса и других веществ. Плотность песка, в котором есть частицы посторонних веществ, выше, чем у очищенного. Средний коэффициент строительного очищенного песка — 1,4, песка с примесями — 1,5.
  • Степень уплотненности. Способ укладки прослоек должен соответствовать нормативам. Если материал уложен не по правилам, в процессе транспортировки он осядет и объем уменьшится. Рекомендуемое значение указывают в проектной документации.

Разновидности

Выделяют два типа плотности, которые имеют свои особенности и способы измерения:

  • Истинная плотность. При измерении не учитываются пустоты, влажность, примеси и другие факторы. Учитывается чистый песок в сухом сжатом состоянии. Величина остается постоянной, как и у любого другого вещества. Измеряется параметр в лаборатории, на практике обычно не применяется.
  • Насыпная плотность. Всегда меньше, чем истинная, так как при измерении учитываются зазоры между частицами, наличие посторонних примесей и другие факторы. Единица измерения остается такой же. Насыпная плотность применяется на практике, именно ее подразумевают, когда говорят о плотности песка.

Насыпная плотность — одна из ключевых характеристик стройматериала. От ее значения в большей степени зависит количество материала, необходимого для строительных работ. Определять ее необходимо при нормальной влажности, иначе погрешности в измерениях будут слишком большими.

Существуют несколько способов измерения показателя плотности:

  • С применением коэффициентов перевода для различных видов материала. Не самый надежный метод — погрешности могут достигать 5%. Если происходит закупка большой партии, отклонения составляют несколько кубометров.
  • Путем взвешивания сырья вместе с полностью заполненным им контейнером. Процедура происходит следующим образом: в емкость с расстояния в 10 см насыпают просеянный песок — делать это удобно с помощью совка. Когда сосуд будет полностью заполнен, горку песка убирают металлической линейкой так, чтобы границы сосуда и уровень материала совпадали. Наполненный контейнер взвешивают на точных весах, масса контейнера при этом вычитается. После этого определяется плотность путем деления массы на объем контейнера.

Спецпредложения

Добыча строительного песка — способы добычи песка

Песок — рыхлая горная порода, в составе которой присутствует минерал кварц и небольшое количество примесей из глины и органических соединений. Он используется в строительстве для приготовления бетона, кирпича, смесей для строительных и отделочных работ, выравнивания основания, создания насыпей и подушек.

В зависимости от вида добычи песка, его свойства, качество и степень очистки отличаются. Для производства бетонных смесей лучше использовать очищенное сырье, для создания отсыпок можно обойтись более дешевым вариантом, где содержится больше примесей. Качество объекта от этого не пострадает.

Виды строительного песка

Этот нерудный сыпучий материал различается способом производства, добычи, размером фракций, процентом примесей.

По происхождению:

Происхождение песка бывает искусственное и природное:

  • Искусственное. Для производства используют мрамор, гранит и известняк, которые дробят промышленным способом до получения фракций нужного размера. Получившиеся частицы имеют заостренную форму, но есть некоторое количество округлых. Из искусственного материала делают растворы фактурного типа.
  • Природное. Песок образуется из горных пород в процессе их разрушения под воздействием природных факторов. Отделившиеся частицы оседают на поверхности суши и под водой. Фракции — округлой формы, так как в течении длительного времени стачиваются. Благодаря этому смеси на основе этого сырья получаются однородные.

Марки по прочности в зависимости от горной породы:

  • марка 800 соответствует породам магматического происхождения, которые образовались в результате извержения;
  • марка 400 обозначает сырье из метаморфических пород, которые под воздействием давления, температуры и других факторов долго подвергались изменениям внутри земной коры;
  • марка 300 присваивается материалам, которые образовались из осадочных пород путем выветривания и оседания.

Классификация по размеру фракций:

  • крупный 2–5 мм используется для наполнения фильтров;
  • средний 0,5–2 мм находит применение в большинстве строительных работ;
  • мелкий до 0,5 мм пригоден для изготовления сухих строительных смесей

Технические характеристики, такие как удельный и объемный вес, коэффициент фильтрации, влажность, плотность зависят от места добычи. ГОСТ 8736-93 регламентирует эти показатели.

Способы добычи

Добыча песка в карьере

Минерал залегает в верхнем слое земной коры. Его добывают карьерным способом, предварительно удалив пласт дерна, чтобы минимизировать количество примесей. Если месторождение скрыто под слоем глины или других пород, его освобождают с помощью спецтехники. В некоторых случаях используют взрывной способ.

Рабочие готовят поверхность, разравнивают, делают траншеи и дороги для транспорта, чтобы начать процесс добычи. Открытый способ добычи позволяет получит необработанный песок с примесями, поэтому может использоваться для подсыпки при постройке фундаментов, засыпки траншей.

Карьерный песок очищают двумя способами — промыванием и просеиванием.

  • Намывание

    Песок добывается в карьерах с помощью гидротехнических установок или земснарядов. Метод гидронамыва простой и эффективный, позволяет получить сырье высокой степени очистки. После обводнения карьера вода с взвешенными частицами материала попадает в отстойник, где сыпучая составляющая отделяется от отработанной жидкости.

  • Просеивание

    Сырье просеивают через специальные сита с разным размером ячеек. Через них отсеивается пыль и получается материал с определенным диаметром частиц. Доставлять его можно сразу потребителю или отправлять на предприятие для хранения и последующей реализации.

Добыча речного песка

Песок добывают со дна водоемов гидравлическими установками. Такой способ позволяет получить самое чистое сырье, так как в процессе добычи с водой уходят частиц пыли, ила и глины. Специально оборудованное судно оснащено устройством, которое разрыхляет грунт, и насосом, который закачивает водно-песчаную смесь со дна реки. В отвалах на берегу масса фильтруется — песок отделяется, а вода поступает обратно в водоем. После сушки его просеивают, чтобы отделить фракции и транспортируют до склада или потребителя.

Речной песок не содержит глины и мелкой гальки, состоит из однородных частиц среднего и крупного размера. Он незаменим для фильтрации и дренажа, подходит для изготовления стройматериалов.

Где добывают песок в России и Тюмени

Благодаря своей востребованности песок составляет 85% от всех нерудных полезных ископаемых. Основная часть идет на производство бетона, строительство асфальтированных дорог. Самые крупные месторождения России находятся в в Нижегородской, Ленинградской, Московской, Смоленской, Воронежской и Самарской областях, в районе Азовского побережья.

В Тюменской области в 2018 году строительные предприятия открыли 24 новых месторождения глины и песка с суммарным объемом 97 м3. В регионе наблюдается высокий темп промышленного и жилищного строительства, поэтому песок востребован. В Тюменском районе добыча строительных песков увеличилась на 40% и составила 6 млн м3. Если вам нужно купить песок в Тюмени с доставкой, оставьте заявку на нашем сайта или закажите обратный звонок.

Применение строительного песка

Строительные работы:

  • неочищенное сырье можно использовать для черновых работ при возведении фундамента, засыпки ям и траншей, септиков, где нужен дренаж;
  • при производстве бетона песок заполняет пространство между частицами щебня, делает массу однородной, предотвращает усадку; при укладке кирпича используют цементный раствор, в состав которого входит песок хорошего качества без примесей глины, чтобы раствор обеспечил прочную кладку кирпича;
  • в смесь для штукатурки входит мелкий песок, чтобы обеспечить гладкую поверхность, но может использоваться и крупный, если поверхность нужна фактурная.

Производство:

  • очищенный речной или карьерный песок без известняка и глины находит применение в производстве тротуарной плитки, бордюров — материал без усадочных пустот более прочный;
  • для качественных ЖБИ конструкций подходит сырье с фракцией не менее 2,2 мм и насыпной плотности не меньше 2 г/см3 без посторонних включений;
  • песок составляет 25–35% от общей массы кирпичного состава, он должен быть однородный, чтобы кирпичи получились гладкие и не растрескивались.

Благоустройство территории:

  • для подушки под тротуарную плитку подойдет любой песок;
  • материал подходит для подсыпки и выравнивания участка под строительство или иных целей;
  • песок используют для детских площадок, оформления дорожек, прудов.

При выборе песка обращайте внимание на цену, назначение и качество. Дешевле всего брать стройматериал с места добычи, так как не нужно переплачивать за транспортировку до склада. Очищенное сырье стоит дороже, но гарантирует высокое качество строительной продукции.

Нерудные строительные материалы:


Песня песка | Куршская Коса

Семь веков назад Марко Поло‎‎ в своих путевых заметках писал: «Пустыня населена злыми духами, ведущими путешественников к своей гибели самыми коварными уловками».

Двести лет назад в Кёнигсберге композитор Иоганн Фридрих Рейхардт передал свои впечатления от путешествий по «прусской пустыне» в сценах с ведьмами к драме «Макбет» Шекспира. У его современника всё то, что он услышал и увидел в песках косы, пробудили страшный образ мстящего божества. Сегодня, призвав на помощь аргументы науки, мы можем с уверенностью заявить, что в пустынях не духи пугают человека, а бьющиеся друг о друга песчинки, влекомые ветром или осыпающиеся вниз по склону.

По опыту мы знаем, что улицы с брусчаткой более шумные, потому что стук колёс по выступающим булыжникам сливается в громкий гул, а стук бьющихся камней камнепада в горах – в рёв. В пустыне акустический эффект создает одновременное движение миллионов отскакивающих друг о друга или трущихся между собой кварцевых «зёрнышек». Этот слой подобен огромной вибрирующей мембране. Звуки пустыни могут быть настолько громкими, что их слышно за несколько километров. Измерения звуков, генерируемых движущимися песками, показали, что они могут достигать 105 децибел.

Не каждый песок «поёт». Песчинки должны быть мелкими, кварцевыми и без примесей (органики, глины, ракушек). Но и этого недостаточно. Пески поют только когда ветрено, жарко и сухо. Поэтому наши приморские дюны так редко поют. Из-за высокой влажности они молчат утром, вечером или после дождя, когда капли росы или дождя склеивают песчинки и останавливают их движение. ‎

Подсыхая,  песок поддаётся ветру и начинает движение. Высохшая масса песка на склоне может внезапно съехать с характерным звуком. Поэтому в цепях барханов или дюн могут внезапно возникать различные шумы. Иногда некоторые явления вызывают такие сочетания звуков, что путешественники слышат колокола, трубы, органы, флейты, а порой даже пушечные выстрелы, сирены, рёв, плач, марш солдат, шёпот, хлопки. ‎Все это исследователи объясняют различными типами песков, силами гравитации, влажностью, давлением, скоростью ветра и температурой.

Летом, гуляя по балтийскому пляжу, перетирая сухой песок ногами, можно услышать своеобразный скрип. Песок на морских пляжах Куршской косы светлый, почти белый. В  составе песка  главный минерал – кварц. На пляжах косы поющая полоса представлена хорошо окатанными, отсортированными по размеру кварцевыми песками,  с сухим верхним слоем. Когда совпадают все эти свойства, во время прогулки по морскому пляжу, в обуви или босиком, вы услышите «песню песка».

Публикацию подготовили старшие научные сотрудники национального парка «Куршская коса» Олег Рыльков и Ирина Жуковская

Что тяжелее, мокрый или сухой песок?


Вопрос задан: Кэтрин Робертсон

Ответить

Что, по-вашему, тяжелее? Если влажный песок — это просто сухой песок с водой, то явно влажный песок — это тяжелее. Но ждать! Мы должны определить наши термины здесь. Вот почему это такой хороший вопрос! я впечатлен тем, что вы должны задаваться вопросом о чем-то столь очевидном!

Занимаясь наукой, нужно быть очень осторожным в том, как они говорят или пишут.Ваш вопрос звучит так, как будто я использовал чтобы обмануть моих старших, когда я был ребенком. «Что, — спрашивал я, — тяжелее: тонна кирпичей или тонна перья? Бездумный взрослый, к моему удовольствию, ответил бы, что тонна кирпичей тяжелее. я понимаю твое вопрос не предназначен для того, чтобы быть уловкой, но он показывает, насколько осторожным нужно быть.

Если бы вы спросили: «Что занимает больше места, фунт мокрого песка или фунт сухого песка?» тогда ответ было бы, что фунт сухого песка занимает больше места, так как требуется больше сухого песка, чтобы равняться фунту.Но ты спросил, что тяжелее. Прежде чем ответить на такой вопрос, нужно было бы спросить, сколько места занимает этот песок. взяться за. Другими словами, вы могли бы спросить: что тяжелее: ведро, полное мокрого песка, или ведро, полное из сухого песка? Ответом на этот вопрос будет ведро с мокрым песком, так как это ведро полно песка и вода.

На данный момент ваш вопрос становится действительно хорошим. Почему? Потому что следующий вопрос будет примерно таким: Как может ведро с мокрым песком быть тяжелее? Ведь вода не такая тяжелая (или плотная), как песок, и если песок в ведре должен освободить место для воды, в нем должно быть меньше песка и, следовательно, песок и Сочетание воды должно весить меньше, чем один только песок!

Хороший вопрос! Я понимаю, почему вы или любой мыслящий человек логически думаете: что если у вас есть равные объемы мокрого и сухого песка, мокрый песок будет весить меньше.это должно быть правдой так как вода занимает место, которое занял бы песок, если бы не было воды, и поскольку вода менее плотный, чем песок, комбинация воды и песка, равная объему сухого песка, должна была бы весить меньше.

Есть только одно: Между песком есть промежутки, не большие промежутки, но все же промежутки; пространства большие достаточно для того, чтобы вода попала внутрь, не убирая песок с дороги. Другими словами, вы могли бы взять свое ведро сухого песка и наполните его водой и не вытащите из ведра ни одной песчинки.Так равны объемы мокрого и сухого песка не будут весить одинаково; мокрый песок будет весить больше, потому что у него больше массы, масса воды между песком и масса самого песка. Сухой песок имеет массу песок и воздух между песчинками.

Но вы можете видеть, как чудесно этот вопрос показывает, насколько осторожными должны быть ученые, когда они задают вопрос. Знаете, искусство задавать вопросы гораздо более ценное умение, чем умение на них отвечать.Ты лучший ученый задает вопрос, чем я отвечаю на него! Продолжайте задавать вопросы!
Отвечает: Том Янг, магистр естественных наук, учитель естественных наук, средняя школа Уайтхаус, штат Техас.

Самая большая в мире масса песка обнаружена под морским дном

Гигантская масса песка, достаточно большая, чтобы похоронить весь Манхэттен под дюнами высотой более 50 этажей, по-видимому, изверглась со дна Северного моря сотни тысяч лет назад. .

Ученые использовали трехмерные сейсмические данные и образцы, пробуренные со дна океана во время разведки ископаемого топлива, для анализа огромного массива песка, лежащего над нефтяным месторождением в Северном море. Их исследование показало, что он был «экструзивным», извергнутым из трещин на морском дне, вероятно, в течение нескольких лет, где-то между 400 000 и 2,6 миллиона лет назад.

При размере 2,4 кубических мили (10 кубических километров) это, по-видимому, самое большое экструзивное тело из когда-либо обнаруженных. Этого достаточно, чтобы похоронить 23 квадратных мили (60 квадратных километров) Манхэттена под 525 футами (160 метров) песка или все 610 квадратных миль (1579 квадратных километров) Лондона под 20 футами (6 м) песка.

«Самое интересное — это открывать что-то впервые и осознавать, что ты открыл что-то новое», — сказал OurAmazingPlanet исследователь Хельге Лёсет, геолог из Исследовательского центра Statoil в Тронхейме, Норвегия. [Галерея: Уникальные места на Земле]

В настоящее время песок покрывает площадь более 100 квадратных миль (260 кв. км) и имеет толщину до 410 футов (125 м). Он лежит погребенным примерно под 2300 футами (700 м) отложений, которые скопились на нем после его отложения, по крайней мере, еще на 1640 футов (500 м) Северного моря над ним.

Лёсет объяснил, что под поверхностью морского дна пористые пески покрыты непроницаемой глиной. Давление воды между зернами песка может увеличиться настолько, чтобы разрушить вышележащие глины, и эта песчаная вода под давлением затем извергнется вверх.

«Это похоже на то, когда вы увеличиваете давление воды на одном конце садового шланга, поворачивая кран», — сказал Лёсет.

Помимо того, что этот песчаный массив интересен своими размерами, он также может иметь экономическую ценность.Поры между песчинками обычно заполнены водой, но вместо этого в эти поры могут мигрировать углеводороды, такие как нефть или газ.

«Такие большие пески настолько велики, что могут содержать экономически интересные объемы углеводородов», — сказал Лёсет. «Сегодня, на глубине, которую они размещают в Северном море, они также могут быть интересны для хранения углекислого газа».

Лёсет и его коллеги Нуно Родригес и Питер Кобболд подробно описали свои выводы в Интернете 19 марта в журнале Geology.

Сколько весит песчинка в научных единицах?

1 Ответ. Эрнест З. В научных обозначениях масса равна 3×10-8г.

диаметр = 0,060 мм
——— — ————————
объем = 2,51 × 10–10 м3
масса = 6,66 × 10–4 г → 0,67 мг

Каков вес песчинки?

примерно 0,011 г

Как записать 0,0044 в экспоненциальном представлении?

4,4 × 10-3 м × 10n, где m — число от 1 до 10 ( 1 ≤ |m| Насколько велика песчинка?

По другому определению, с точки зрения размера частиц, используемого геологами, частицы песка имеют диаметр от 0.0625 мм (или ​1⁄16 мм) до 2 мм. Отдельные частицы в этом диапазоне размеров называются песчинками.

Сколько микрограммов в песчинке?

50 мкг

Как измерить массу песка?

Для расчета веса песка нужно определить объем каждого минерала в песке, умножить объем на массовую плотность. Затем вы можете умножить массу каждого компонента минерала на местное ускорение свободного падения, чтобы определить вес песка.

Сколько миллиграммов в песчинке?

диаметр = 0,060 мм
——— — ————————
объем = 2,51 × 10–10 м3
масса = 6,66 × 10–4 г → 0,67 мг

Сколько микрограммов в одной крупице соли?

60 мкг

Какова масса 1 м3 песка?

1600 кг 1,6 тонны

Как записать число в экспоненциальном представлении?

Число записывается в научной записи, когда число от 1 до 10 умножается на степень 10.8.

Сколько песчинок в фунте песка?

41 235 гран

Насколько велика песчинка в дюймах?

Песок — обломки горных пород или минеральные частицы диаметром примерно от 1/16 до 2 мм (от 0,002 до 0,08 дюйма).

Сколько весит песчинка в миллиграммах?

диаметр = 0,060 мм
——— — ————————
объем = 2,51 × 10–10 м3
масса = 6,66 × 10–4 г → 0,67 мг

Как написать 0.91 в научной записи?

м × 10n, где m — число от 1 до 10 ( 1 ≤ |m| Сколько весит 1 м3 грунта?

1,3-1,7 т

Сколько мг в одной крупице соли?

В старомодных английских единицах измерения веса гран весит примерно 60 мг, что примерно соответствует тому количеству поваренной соли, которое человек может собрать между пальцами в виде щепотки.

Последний отзыв : 9 дней назад.

Не забудьте поделиться этим постом!

Ссылки

  1. № по каталогу 1
  2. № по каталогу 2
  3. № по каталогу 3

Откройте для себя

Проникновение снаряда в песок: Относительная плотность песка и форма и масса носовой части снаряда

Большое влияние на формирование металлической струи и проникновение ее в цель оказывает форма гильзы заряда.В данной работе выбраны три различные формы футеровки заряда, а именно коническая, полусферическая и сферически-сегментная, для исследования их влияния на реакцию плиты на повреждение при подводном взрыве. Гидродинамический метод гладких частиц (SPH), основанный на бессеточной формулировке Лагранжа, применяется для моделирования всего процесса детонации кумулятивного заряда, формирования металлической струи, а также проникновения в стальную пластину. Первоначально разрабатывается модель СЗ кумулятивного заряда со сферически-сегментным вкладышем, и ее результаты сравниваются с экспериментальными данными для проверки эффективности этого метода.Затем проводится численное моделирование кумулятивных зарядов с различными вкладышами для изучения характеристик повреждаемости стальной пластины при подводно-взрывном ударном нагружении и струе металла. Было обнаружено, что для ударной волны пиковое значение радиального давления больше пикового значения осевого давления в процессе детонации; уровень давления в случае сферического сегмента был выше, чем в двух других случаях. После взрыва под действием детонационной волны постепенно образовывалась струя металла.Три типа струи металла — кумулятивная струя (СКЗ), кумулятивная метательная струя (КДЗ) и фугасно-формируемая струя (ВФС) — были сформированы, соответствующие трем случаям с коническими, полусферическими и сферически-сегментными вкладышами. Полученные результаты показывают, что скорость и длина SCJ в коническом случае больше, чем в других случаях, и, следовательно, это может привести к большей глубине проникновения. Кроме того, ЭФП имеет лучшую устойчивость движения, так как разность скоростей в сферическом случае меньше, чем в двух других случаях.В последующем ударная волна достигает пластины раньше, чем струя металла, что вызывает деформацию пластины. Из-за более высокого давления ударная волна в случае сферического сегмента оказывает более сильное повреждающее воздействие на пластину, чем в двух других случаях. Наконец, металлическая струя достигает пластины, образуя отверстие. Из-за более широкой струйной головки EFP приводит к более серьезному повреждению пластины. Предлагаемый анализ и его результаты служат ориентиром для конструктивного проектирования кумулятивных боеголовок.

«О горизонтальном толчке массы песка» Дарвина, 1883 г.

Что в имени? Вопрос, поставленный Шекспиром более четырех столетий назад, актуален и сегодня. Вопрос представляет особый интерес, когда обсуждаемое имя является известным. Для некоторых детей известных родителей фамилия представляет собой бремя. Микки Мантл-младший, сын суперзвезды бейсбола, однажды лаконично выразился: «С этим именем ты ни от кого не ускользнешь» (Leavy 2010).Тем не менее, на каждого ребенка со знаменитым именем, который борется с ним, приходится много других, которые преуспевают и занимают свои собственные ниши или даже затмевают успехи своих родителей. Американские примеры, которые легко приходят на ум, включают президентов Джорджа Буша-старшего и Джорджа Буша-младшего, а также музыкального продюсера Куинси Джонса и актрису и сценариста Рашиду Джонс.

Семья Дарвинов — прекрасный британский пример знаменитой семьи, дети которой не только не боролись со своей знаменитой фамилией, но и сделали прекрасную карьеру.Чарльз Дарвин был не только отцом естественного отбора, но и отцом 10 детей, из которых 7 (2 дочери и 5 сыновей) дожили до совершеннолетия. Хотя об Элизабет Дарвин известно немногое, Генриетта Дарвин стала редактором своего отца. Уильям Дарвин сделал долгую и успешную банковскую карьеру, а Леонард Дарвин в конце концов был избран в парламент. Гораций Дарвин основал компанию Cambridge Scientific Instrument Company, известного производителя научного оборудования и по сей день, а Фрэнсис Дарвин стал одним из ведущих британских авторитетов в области физиологии растений (Caldwell 2013).

Однако из всей интересной карьеры этого выдающегося отпрыска наиболее интересной, возможно, была карьера Джорджа (впоследствии сэра Джорджа) Дарвина, FRS (члена Королевского общества). Джордж был в некотором роде эрудитом, и помимо того, что он был математиком, астрономом и океанографом, специализирующимся на изучении приливов и отливов, он также внес важный ранний вклад в геотехническую инженерию (Caldwell 2013). В 1883 году Дарвин-младший представил в Институт инженеров-строителей (ICE) доклад под названием «О горизонтальном толчке массы песка».Статья была перепечатана ICE в сборнике 1969 года A Century of Soil Mechanics (Cooling et al. 1969) и была процитирована Скемптоном (1985) в лекции по истории механики грунтов как одна из первых статей, в которых точно рассматривается с поведением песков.

Первое, что может поразить современного читателя в статье Дарвина, — это ее стиль и то, насколько она современна. Многие исторические источники по геотехническому проектированию, которые ранее рассматривались на этом веб-сайте, представляли собой сборники опыта различных проектов (см. Gregory 1844, Wheeler 1877 и Baker 1881).Напротив, Дарвин (1883 г.) представляет собой рукопись, основанную на обширных лабораторных испытаниях. Статья Дарвина четко следует этапам процесса исследования, известного в просторечии как научный метод, которому обычно обучают учащихся начальной и средней школы.

Перед своими экспериментами Дарвин выявил проблему, а именно то, что механика поведения песка недостаточно описывается существующими теориями бокового давления земли, и решил решить ее. В то время, когда Дарвин рассматривал эту проблему в 1877 году, было проведено мало исследований поведения песков.Таким образом, у него было мало справочной информации, которую он мог бы исследовать до выполнения своей работы, и мало, на чем можно было бы основывать гипотезу. Таким образом, Дарвин сразу перешел от постановки исследовательской задачи к началу своих экспериментов. После того, как он выбрал песок с приблизительным углом внутреннего трения φ’, равным 35⁰, и после того, как он собрал прибор для измерения того, что теперь называется активным боковым давлением песка на грунт, Дарвин провел лето 1877 года, экспериментируя с тем эффектом, что глубина и конфигурация песка оказывала на его активное боковое давление грунта при разрушении.После своих экспериментов Дарвин проанализировал свои выводы, используя свои данные для обратного расчета функций наилучшего соответствия (метод, который затем усовершенствовал его дальний родственник Фрэнсис Гальтон, отец современной статистики). Наконец, он проанализировал свои данные, чтобы сделать выводы о природе бокового давления грунта в песках. Хотя многое изменилось в геотехнической инженерии со времен Дарвина, этот формат технической статьи по этой дисциплине остался неизменным.

Хотя прибор Дарвина для испытания песков уже давно вытеснен более современными геотехническими инструментами, он по-прежнему поражает своей изобретательностью, относительной простотой и технической надежностью.Аппарат состоял из деревянного кубического ящика со сторонами 30 сантиметров в длину и открытым верхом. В то время как три стороны коробки были прикреплены непосредственно к дну, четвертая сторона была шарнирно закреплена внизу, чтобы выпасть наружу. Эта сторона коробки удерживалась на месте снаружи болтом, а сверху натянутой проволокой, соединенной с пружинной шкалой. После того, как ящик был заполнен песком, проволока была натянута, а болт осторожно вынут. Затем проволоку постепенно ослабляли, пока песок не подвергся активному разрушению земли.В момент отказа (или, в менее отчетливых случаях, моменты отказа) отмечалось показание на шкале. Это показание использовалось для расчета момента на шарнирной стороне коробки при отказе. Чтобы свести к минимуму влияние трения песка на результаты своих экспериментов, Дарвин тщательно приклеил песок к откидной стороне ящика. На современном геотехническом языке это означало, что угол трения поверхности раздела δ между песком и стеной был равен углу внутреннего трения φ’ песка, что упрощало анализ эксперимента.

Во время своих экспериментов Дарвин оценил поведение шести различных конфигураций песка в ящике. Первые два из них включали песок, размещенный горизонтально. Песок в состоянии 1 помещался рыхло, а песок в состоянии 2 «встряхивался и перемешивался» (слова Дарвина) до плотного состояния. Песок в следующих двух состояниях был расположен таким образом, что, хотя верхняя часть общей массы песка была горизонтальной, слои песка внутри массы были наклонены под углом естественного откоса песка (одно из определений φ’).Слои песка в состоянии 3 наклонены вниз и от двери ящика, в то время как слои песка в состоянии 4 наклонены вверх и от двери ящика. Песок в последних двух состояниях располагался так, что и слои, и кровля песчаной массы были наклонены под углом естественного откоса песка. Слои песка в состоянии 5 наклонены вниз и от дверцы ящика, а слои песка в состоянии 6 наклонены вверх и в сторону от дверцы ящика.

После того, как Дарвин выполнил несколько десятков тестов для каждой конфигурации, он применил кубическую функцию к данным каждой конфигурации, чтобы измерить натяжение T в кабеле во время разрушения в зависимости от глубины l песка в коробка.Хотя математика Дарвина при формулировании T через l не слишком сложна, современному читателю, как и многим другим выводам как до, так и после, может быть несколько трудно уследить. Скемптон (1985), однако, указал, что путаница коэффициентов, использованная Дарвином в его выражении кубической функции, может быть уменьшена с использованием принципов современной механики грунтов до T = K a × cos(δ) × l 3 , где K a — коэффициент активного бокового давления грунта, а δ — это, как обсуждалось, угол трения поверхности раздела между грунтом и стеной.

После того, как Дарвин завершил свои эксперименты и вычислил значения коэффициента Skempton (1985), определенного как K a × cos(δ) для каждой из шести различных конфигураций песка, он проанализировал свои данные. Дарвин начинает свой анализ со сравнения результатов четырех конфигураций, включающих засыпку уровня (состояния 1, 2, 3 и 4), с результатами, предсказанными теориями давления грунта Ренкина (1857 г.) и Буссинеска (1881 г.). Результаты для всех четырех состояний аналогичны, кроме состояния 2.Дарвин находит, что теория Ренкина, которая предполагает, что δ = 0 для засыпки уровня, дает довольно неточные значения коэффициентов, и поэтому ею можно «безопасно пренебречь» (Дарвин, 1883). Тем не менее Дарвин также отмечает, что значения коэффициентов, предсказанные теорией Буссинеска, хотя и более точны, чем те, которые были предсказаны Ренкином, не настолько похожи на его собственные значения, чтобы игнорировать погрешность между этими результатами и теориями Буссинеска. Затем Дарвин посредством дальнейшей математической обработки проблемы демонстрирует, что часть различий заключается в допущениях, сделанных при решении проблемы.Дарвин предполагает, что горизонтальное давление массы песка может быть аппроксимировано аналогично давлению массы воды, и что клин песка непосредственно за стеной полностью поддерживается трением поверхности стенки и остальной массой песка. Затем он выводит новое выражение для коэффициента K a × cos(δ), которое дает значения, сравнимые с его экспериментальными результатами для всех шести состояний.

Затем Дарвин обращает внимание на значительную разницу в значениях коэффициентов между состоянием 1 (K a × cos(δ) = 0.18) и состояние 2 (K a × cos(δ) = 0,132). Он утверждает, что плотность песка должна играть ключевую роль в его угле трения, поскольку для перемещения плотно упакованных частиц песка необходимо затратить больше энергии, чем для перемещения свободно расположенных. «Ясно, — пишет Дарвин, — что коэффициент внутреннего трения песка есть функция давления, и не только давления, существующего тогда, но также давления и сотрясения, которым в какой-то предшествующий период подвергалась эта часть песка. масса песка была подчинена» (Дарвин, 1883).Говоря современными геотехническими терминами, теория давления грунта должна учитывать как относительную плотность песка, так и его историю напряжений, чтобы наиболее точно описать его поведение. Эти концепции остаются фундаментальными для обработки песка в современной механике грунтов, спустя почти полтора века после последнего эксперимента Дарвина. Столь же интересным, как и этот вывод, является гипотеза Дарвина о том, что перед образованием поверхности скольжения в испытанном плотном песке (фаза 2) песок должен был, по его словам, «встревожиться» (Дарвин, 1883), частично вращаясь и занимая больший объем.На современном геотехническом языке мы назвали бы это явление дилатансией песка, и трехосные испытания плотного песка опровергают Дарвина.

Вклад Дарвина в современную механику грунтов становится еще более значительным в свете некоторых дискуссий, вызванных его работой. По иронии судьбы, учитывая готовность Дарвина критиковать работу Буссинеска (разумеется, с научной точки зрения), одним из самых активных сторонников открытий Дарвина о поведении песка в итоге стал Жозеф Буссинеск.Согласно Скемптону (1985), Буссинеск использовал результаты Дарвина для пересмотра и усовершенствования своих собственных теорий земного давления. Буссинеск также расширил работу Дарвина, уточнив его (Буссинеска) выражение для коэффициента K a × cos(δ), а затем вычислив обратно углы трения для рыхлых и плотных песков в экспериментах Дарвина. Для рыхлого песка Буссинеск рассчитал значение φ’ около 37⁰; для плотного песка φ’ около 43⁰. Этот вывод логичен, поскольку дарвиновское значение K a × cos(δ) для плотного песка было ниже, чем для рыхлого.Таким образом, работа Дарвина 1883 года привела непосредственно к выводу, что увеличение относительной плотности песка приводит к увеличению его угла трения. Дарвин пришел к выводу неявно; Буссинеск ясно дал это понять. Ясно и вполне уместно, что этот сын пионера теории эволюции сыграл ключевую роль в развитии геотехнической инженерии.

Колдуэлл, Э. 2013. «Дети Дарвина представляют взлеты и падения личной жизни известного ученого. Osu.edu. По состоянию на 28 февраля 2021 г.  https://news.osu.edu/darwins-children-represent-highs-and-lows-of-famous-scientists-personal-life/ 

Охлаждение, Л. Ф., А. В. Скемптон и А. Л. Литтл. 1969. Век механики грунтов: классические статьи по механике грунтов, опубликованные Институтом инженеров-строителей, 1844–1946 . Лондон, Великобритания: William Clowes and Sons, Limited.

Darwin, GH 1883. «О горизонтальном толчке массы песка». Мин.проц. Инст. Гражданский англ. , 71, 350-378. Перепечатано в Cooling et al (1969).

Леви, Дж. 2010. Последний мальчик: Микки Мантл и конец американского детства. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Харпер Коллинз.

Скемптон, А. В. 1985. «История свойств почвы, 1717–1927». В Proc., 11 Int. конф. на Почвенном мех. Нашел. англ. , Сан-Франциско, Калифорния: ISSMFE, 95-121.

%PDF-1.4 % 16 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 16 77 0000000016 00000 н 0000002230 00000 н 0000002329 00000 н 0000003140 00000 н 0000003542 00000 н 0000003871 00000 н 0000004474 00000 н 0000004540 00000 н 0000004938 00000 н 0000005051 00000 н 0000005397 00000 н 0000005945 00000 н 0000006556 00000 н 0000008279 00000 н 0000008468 00000 н 0000008579 00000 н 0000010176 00000 н 0000010365 00000 н 0000010554 00000 н 0000010742 00000 н 0000010931 00000 н 0000011120 00000 н 0000011308 00000 н 0000011497 00000 н 0000011684 00000 н 0000011872 00000 н 0000012061 00000 н 0000013569 00000 н 0000013758 00000 н 0000013947 00000 н 0000014136 00000 н 0000014325 00000 н 0000014514 00000 н 0000014702 00000 н 0000014891 00000 н 0000015080 00000 н 0000015269 00000 н 0000015458 00000 н 0000015647 00000 н 0000017126 00000 н 0000017221 00000 н 0000017249 00000 н 0000017438 00000 н 0000017626 00000 н 0000017814 00000 н 0000017909 00000 н 0000019400 00000 н 0000020459 00000 н 0000020855 00000 н 0000021247 00000 н 0000021569 00000 н 0000022999 00000 н 0000187765 00000 н 0000189569 00000 н 0000189812 00000 н 0000189865 00000 н 0000191940 00000 н 0000192065 00000 н 0000192162 00000 н 0000194131 00000 н 0000199591 00000 н 0000199673 00000 н 0000201960 00000 н 0000202074 00000 н 0000203821 00000 н 0000204153 00000 н 0000204543 00000 н 0000250455 00000 н 0000250492 00000 н 0000250569 00000 н 0000250679 00000 н 0000250727 00000 н 0000320990 00000 н 0000321027 00000 н 0000324198 00000 н 0000324613 00000 н 0000001836 00000 н трейлер ]/предыдущая 453839>> startxref 0 %%EOF 92 0 объект >поток hb«f«g`c`xAb, 0&4s8Xz_h5]# п)7wLV XT;{[email protected]@\\\;$ä5 Veri/ 01> ɞA\1ю[email protected]!ȁ$ CXa!cD(

Отношение заряда к массе сальтирующих частиц в переносимом ветром песке

Полевые измерения выполнены 18 мая 2013 г. в приповерхностном слое Турбулентность и Объект экологических испытаний (SLTEST) в Миньцине, Китай.Конфигурация массива приборов показана на рисунке 1. Полевые измерения состояли из скорости ветра, отношения заряда к массе и распределения сальтирующих частиц по размерам. Скорость ветра измерялась с помощью акустических анемометров (Campbell Scientific CSAT3) производства американской компании Campbell. Отношение заряда к массе сальтирующих частиц измеряли с помощью системы синхронных измерений (СТМ), состоящей из цилиндра Фарадея для приема частиц песка, электрометра (Keithley 6517B, диапазон измерений и разрешение которого составляют 2  мкКл и 10  шт. соответственно) для регистрации электрических зарядов в реальном времени, электронные весы для измерения массы собранных частиц песка и компьютер для записи данных с частотой дискретизации 1 Гц.То есть, как только сальтирующие частицы попадают в чашу Фарадея через входное отверстие, электрометр и электронные весы могут регистрировать изменение заряда и массы частиц песка, собранных в чашке Фарадея, и, таким образом, мы можем определить изменение отношения заряда к массе. сальтирующих частиц. Распределение частиц сальтирующего песка по размерам получали с помощью счетчика частиц песка (SPC-91, Niigata Electric Co., Ltd.) с частотой дискретизации 1 Гц. Когда сальтирующие частицы проходят через щель между лазерным лучом передатчика и приемника, SPC-91 обнаруживает изменения сигнала для измерения диаметра от 30 до 500  мкм с 32 шагами бина и количеством сальтирующих частиц в каждом бине.Четыре системы измерения отношения заряда к массе были установлены соответственно на высоте 0,03, 0,05, 0,08 и 0,10 м над поверхностью, которые находились на расстоянии 0,3 м друг от друга вдоль линии, перпендикулярной преобладающему направлению ветра. Четыре счетчика частиц песка были установлены в два датчика SPC-91 для получения распределения частиц по размерам на измеренных высотах отношения заряда к массе. Четыре звуковых анемометра были установлены на башне анемометра для определения скорости ветра. Кроме того, подробное описание наших измерений в аэродинамической трубе дано в Zhang et al. 11 .

Рис. 1

(a) Косой вид массива приборов при SLTEST. (b) План развертывания группы приборов. Расстояние и координаты в метрах.

На рис. 2 представлены вертикальные профили отношения заряда к массе сальтирующих частиц для различных скоростей ветра в натурных и аэродинамических измерениях. Во-первых, из рисунка 2 мы можем обнаружить, что величина отношения заряда к массе экспоненциально увеличивается с высотой. Теоретические исследования Hu et al. 12 и Bo et al. 13 показали, что отношение заряда к массе увеличивается с увеличением скорости удара сальтирующих частиц, но уменьшается с диаметром сальтирующих частиц. На рисунке 3 мы строим распределение по размерам частиц, ползающих по поверхности, и сальтирующих частиц для различных скоростей ветра. Как показано на рисунке 3, как при измерениях в аэродинамической трубе, так и при полевых измерениях средние диаметры сальтирующих частиц высотой более 2  см примерно постоянны с высотой. Совсем недавно Фаррелл и соавт. 14 проанализировал вертикальное распределение сальтирующих частиц, а также обнаружил область перегиба на высоте от 0,05 до 0,15  м над поверхностью, в которой средний диаметр не зависит от изменения высоты. Это означает, что средние диаметры могут незначительно влиять на изменение отношения заряда к массе с высотой в пределах слоя сальтации. Кроме того, на рис. 4 показаны вертикальные профили скорости сальтирующих частиц для различных скоростей ветра. Как видно из рис. 3, с увеличением высоты скорости сальтирующих частиц увеличиваются экспоненциально.Следовательно, это указывает на то, что на изменение отношения заряда к массе с высотой в основном влияет изменение скорости частицы.

Рис. 2

Вертикальные профили отношения заряда к массе для различных скоростей ветра в полевых (а) и аэродинамических (б) измерениях.

Здесь точки соответствуют экспериментальным результатам, а линии соответствуют экспоненциальному приближению результатов измерений. Рис. 3

Рис. 4

Вертикальные профили скорости частиц при различных скоростях ветра в экспериментах в аэродинамической трубе.

Во-вторых, хотя величина отношения заряда к массе экспоненциально увеличивается с высотой в полевых и аэродинамических экспериментах, ее полярность противоположна. Как показано на рисунке 2, отношение заряда к массе, полученное в ходе экспериментов в аэродинамической трубе, является положительным, что согласуется с результатами измерений Schmidt et al. 1 , а отношение заряда к массе, полученное в натурных экспериментах, отрицательное, что наблюдается и в других исследованиях 8,9,10 .Это несоответствие может быть вызвано двумя механизмами: (1) зависимостью относительного размера между сальтирующими частицами и поверхностно-ползучими частицами от гранулометрического состава образца песка; (2) сегрегация заряда гранулированных материалов в зависимости от размера, т. Е. Более крупные и более мелкие частицы имеют тенденцию заряжаться положительно и отрицательно соответственно. Например, измерения в аэродинамической трубе, проведенные Xing 15 , показали, что размер сальтирующих частиц зависит от гранулометрического состава образца песка.Численное исследование Dupont et al. 16 также обнаружил, что для среднего диаметра песка 90  мкм сальтирующие частицы меньше, чем частицы, ползучие по поверхности; для среднего диаметра песка 200  мкм , сальтирующие частицы больше, чем частицы, ползучие по поверхности. Это говорит о том, что для различных гранулометрических составов образца песка относительный размер между сальтирующими и ползучими частицами весьма различен. С другой стороны, Форвард и др. 17 раздельно измерили распределение частиц по размерам отрицательно и положительно заряженных частиц в гранулированных системах взаимодействия частиц и наблюдали зависящее от размера явление сегрегации заряда, а именно, как отрицательно, так и положительно заряженные частицы широко распространены, но средний диаметр отрицательно заряженные частицы меньше, чем положительно заряженные частицы.В нашем эксперименте в аэродинамической трубе средний диаметр сальтирующих частиц примерно на 200  мкм больше, чем диаметр ползущих по поверхности частиц на ~126  мкм . Однако в нашем полевом эксперименте средний диаметр сальтирующих частиц на ~90  мкм меньше, чем у частиц, ползающих по поверхности ~117  мкм . Следовательно, в соответствии с ролью «зависимой от размера сегрегации заряда» разумно ожидать, что сальтирующие частицы будут заряжаться положительно и отрицательно в аэродинамической трубе и в полевых экспериментах соответственно, что согласуется с нашими результатами измерений.

В-третьих, величина отношения заряда к массе в переносимом ветром песке больше, чем в полевых условиях. Как показано на рисунке 2, величина отношения заряда к массе составляет ~30  мкКл / кг в полевых условиях, но составляет ~600  мкКл / кг в аэродинамической трубе. Возможное объяснение этого состоит в том, что по сравнению с полем существует большая разница средних диаметров между сальтирующими и ползучими частицами в аэродинамической трубе. Относительная разница в размере различных различий между соленым и ползучевыми частицами D R (определено как, где D S D C — это средние диаметры соленых и ползучевых частиц, соответственно) соответственно 58.7% и 23,1% в аэродинамических и натурных измерениях. Согласно теориям, предложенным Hu et al. 12 и Bo et al. 13 , то есть отношение заряда к массе пропорционально отношению разности относительных размеров, и тогда большее отношение заряда к массе в экспериментах в аэродинамической трубе можно интерпретировать как большее отношение разности относительных размеров по сравнению с полевыми экспериментами. .

Наконец, величина отношения заряда к массе уменьшается со скоростью ветра в аэродинамических экспериментах, но увеличивается со скоростью ветра в полевых экспериментах.Для эксперимента в аэродинамической трубе скорость сальтирующих частиц увеличивается с увеличением скорости ветра (как показано на рисунке 4), а на высоте более 2  см изменение среднего размера частиц с высотой неочевидно (как показано на рисунке 5). Это указывает на то, что по мере увеличения скорости ветра уменьшение отношения заряда к массе может быть вызвано главным образом изменением скорости частиц. Фактически рабочий участок аэродинамической трубы имеет ограниченную длину, поэтому с увеличением скорости частиц уменьшается число столкновений между сальтирующими и ползучими частицами.Бо и др. 13 указал, что по мере увеличения числа столкновений величина отношения заряда к массе сначала увеличивается, а затем достигает своего равновесного значения после нескольких тысяч столкновений. Поскольку типичная длина сальтации сальтирующих частиц составляет ~0,3  м 18 , количество столкновений в наших экспериментах в аэродинамической трубе составляет примерно 70, что намного меньше, чем количество столкновений, необходимое для достижения равновесного отношения заряда к массе. стоимость. По мере увеличения скорости ветра увеличивается скорость частиц песка и, следовательно, уменьшается количество столкновений, что приводит к уменьшению отношения заряда к массе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.