Täitematerjali tihedus viitab granuleeritud materjali (nt killustik, liiv või kruus) mahuühiku massile. Tihedus on ehitustööstuses otsustava tähtsusega konkreetsete projektide jaoks vajaliku koguse arvutamisel ning segu tugevuse ja vastupidavuse määramisel. Siiski on tiheduse mõõtmisi palju.
Kaks tiheduse arvutust on ehitusprofessionaalidele eriti kasulikud, kuna nad arvestavad teatud tüüpi täitematerjalide omadusi ja seda, kuidas need mõjutavad nende konkreetset projekti: puistetihedus ja suhteline tihedus. Igaüks neist arvutab erineva, kuigi sellega seotud tiheduse mõõtmise ja mõlemad on kasulikud konkreetsetes rakendustes.
Täitematerjali tiheduse mõõtmised
Ehitusprofessionaalide jaoks on täitematerjalide tiheduse arvutamiseks kaks peamist mõõtmist: puistetihedus ja suhteline tihedus.
1. Puistetihedus
Puistetihedus, tuntud ka kui näivtihedus, arvutab täitematerjali massi ruumalaühiku kohta. Puistetiheduse mõõtmine hõlmab nii osakesi kui ka nendevahelisi tühikuid. Seda mõõtmist väljendatakse kilogrammides kuupmeetri kohta (kg/m³) või naelades kuupjala kohta (lb/ft³).
Ehitajad kasutavad puistetiheduse mõõtmist, et arvutada, kui palju täitematerjali nad teatud tööks (nt betooni või asfaldi segamiseks või tühjade ruumide täitmiseks) vajavad. Konkreetse täitematerjali puistetihedus annab ehitusprofessionaalidele ülevaate selle töödeldavusest, tugevusest ja vastupidavusest.
2. Suhteline tihedus
Täitematerjali suhteline tihedus ehk erikaal mõõdab materjali tiheduse suhet teatud temperatuuri ja rõhuga vee tihedusse. Mõõtmine arvutab, kui palju ruumala materjal vette asetamisel välja tõrjub. Suhtelise tiheduse arvutamine väljendatakse ühikuteta arvuna.
Vee suhteline tihedus on 1. Täitematerjalide suhteline tihedus on suurem kui vees. Suhteliste koondtiheduste vahemik on tavaliselt vahemikus 2,0–2,9. Tööstusharu spetsialistid testivad täitematerjale suhtelise tiheduse suhtes, kasutades kuivatusahju või küllastunud pinnaga kuivaine, olenevalt rakendusest, milleks täitematerjali kasutatakse.
Suhtelise tiheduse mõõtmised on abiks nii aine tiheduse kui ka poorsuse arvestamisel. Poorsemates täitematerjalides on rohkem tühimikke, mida vesi täidab. Need täitematerjalid võtavad vees vähem ruumi kui vähem poorsed täitematerjalid. Absorptsioon on täitematerjalide puhul ülioluline, kui neid kasutatakse betoonisegudes. Suure neeldumisvõimega täitematerjalid võivad nende suurenenud veevajaduse tõttu mõjutada segu töödeldavust, tugevust ja vastupidavust.
Projektid, mis nõuavad tiheduse mõõtmist
Ehitusspetsialistid kasutavad olenevalt konkreetsest rakendusest erinevates olukordades ja projektides nii suhtelise kui ka puistetiheduse mõõtmisi.
Betoonisegud – puistetiheduse ja suhtelise tiheduse arvutused on betooni segamisel üliolulised. Ehitajad kasutavad betoonisegude soovitud tugevuse ja töödeldavuse jaoks vajaliku täitematerjali, liiva ja tsemendi koguse määramiseks täitematerjalide tüüpide puistetihedust. Suhtelise tiheduse mõõtmised aitavad ehitajatel hinnata täitematerjalide poorsust ja kompaktsust, mis mõjutab vee suhet segus. Asfaldisegud – puistetihedus on asfaldi täitematerjalide kõige olulisem mõõt, et ennustada selle tugevust ja pikaealisust. Asfaldisegud ühendavad täitematerjale bituumeniga. Vesi ei ole asfaldisegu komponent, seega pole suhtelise tiheduse mõõtmine nii kasulik kui puistetiheduse mõõtmine. Kandevõime – teatud täitematerjalide puistetihedus mõjutab geotehnilises ehituses pinnasekihtide kandevõimet. Puistetiheduse arvutus aitab hinnata pinnase tihenemist ja stabiilsust erinevate projektide jaoks. Täitematerjalide kvaliteedihinnangud – Suhteline tihedus on kasulik konkreetse täitematerjali kvaliteedi hindamisel teatud tööde puhul. Täitematerjalid, mis on vähem poorsed ja suurema tihedusega võrreldes veega, sobivad paremini raskete ehitusprojektide jaoks, nagu kandevõime või konstruktsioonid. Kerged täitematerjalid on tavaliselt poorsemad, kuid sobivad hästi konstruktsioonide jaoks, kus on ranged kaalunõuded.
Täitematerjalide tüüpide suhtelise ja puistetiheduse vahemikud
| Agregaadi tüüp | Osakese suurus | Suhteline tihedus | Puistetiheduse |
| Peen täitematerjal | ≤ 4,75 mm | 2,4-2,9 | 1400–1800 kg/m³ (87–112 naela/jalga) |
| Keskmine täitematerjal | 4,75-19 mm | 2,4-2,9 | 1400–1800 kg/m³ (87–112 naela/jalga) |
| Jäme täitematerjal | 4,75-37,5 mm | 2,4-2,9 | 1350–1650 kg/m³ (84–103 lb/ft³) |
| Kerge täitematerjal | 4,75-37,5 mm | 0,9-2,2 | 800–1400 kg/m³ (50–87 naela/jalga) |
| Raskekaalu agregaat | 4,75-37,5 mm | 2,5-4,0 | 2500–4000 kg/m³ (156–250 lb/ft³) |
Täitesegude tiheduse optimeerimine
Täitematerjalide rühma optimeerimine on viis saavutada suurim puistetihedus, säilitades samal ajal soovitud jõudlusomadused. Kui tootjad seda teevad, võimaldavad nad ehitajatel parandada materjali efektiivsust, suurendada tugevust ja vastupidavust ning vähendada segu läbilaskvust välistele elementidele, nagu vesi ja muud ained.
Hästi sorteeritud täitematerjalide segu – erineva suurusega osakesi sisaldava hästi sorteeritud täitematerjalide segu valimine on tühimike vähendamiseks, et suurendada segu tihedust, ülioluline. Õige niiskusesisaldus – täitematerjalide segu niiskuse kontrollimine võimaldab ehitajatel suurendada täitematerjalide tihedust, kuna liigne niiskus vähendab ühikutihedust. Täitematerjali kuju ja tekstuur – Nurgelised või kareda tekstuuriga graanulid kleepuvad üksteise külge ja parandavad üldist kompaktsust paremini kui ümarad ja sileda tekstuuriga osakesed. Täitematerjali tüüp – teatud täitematerjalide tüübid on teistest tihedamad ning tugevuse ja vastupidavuse jaoks soovitavad, kuigi kerged täitematerjalid on kasulikud konkreetsetes rakendustes. Vibratsioon ja tihendamine – Vibratsiooni või mehaanilise tihendamise rakendamine aitab vähendada täitematerjalis olevaid tühimikke ja suurendab puistetihedust.
Kui teile meeldib meie leht, jagage seda oma sõpradega & Facebook