چگالی سنگدانه به اندازه گیری جرم در واحد حجم مواد دانه ای مانند سنگ خرد شده، ماسه یا شن اشاره دارد. تراکم در صنعت ساخت و ساز هنگام محاسبه مقدار مورد نیاز برای پروژه های خاص و تعیین استحکام و دوام مخلوط مورد توجه قرار می گیرد. با این حال معیارهای زیادی برای چگالی وجود دارد.
دو محاسبه چگالی به ویژه برای متخصصان ساخت و ساز مفید است زیرا آنها خواص انواع خاصی از سنگدانه ها و چگونگی تأثیر آنها بر پروژه خاص آنها را در نظر می گیرند: چگالی ظاهری و چگالی نسبی. هر کدام یک اندازه گیری چگالی متمایز را محاسبه می کنند و هر دو در کاربردهای خاص مفید هستند.
اندازه گیری چگالی برای سنگدانه
دو اندازه گیری اصلی برای محاسبه چگالی سنگدانه ها برای متخصصان ساختمان وجود دارد: چگالی ظاهری و چگالی نسبی.
1. تراکم حجیم
چگالی ظاهری که به عنوان چگالی ظاهری نیز شناخته می‌شود، جرم کل مواد را در واحد حجم محاسبه می‌کند. اندازه گیری چگالی ظاهری شامل ذرات و همچنین فضاهای خالی بین آنها می شود. این اندازه گیری بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب (کیلوگرم بر متر مکعب) یا پوند بر فوت مکعب (پوند بر فوت³) بیان می شود.
سازندگان از اندازه‌گیری چگالی ظاهری برای محاسبه مقدار مصالح سنگدانه‌ای که برای یک کار معین مانند مخلوط کردن بتن یا آسفالت یا پر کردن فضاهای خالی نیاز دارند، استفاده می‌کنند. چگالی ظاهری یک سنگدانه خاص به متخصصان ساخت و ساز بینشی در مورد کارایی، استحکام و دوام آن می دهد.
2. چگالی نسبی
چگالی نسبی یا وزن مخصوص مواد سنگدانه، نسبت چگالی ماده را در مقایسه با چگالی آب در دما و فشار معین اندازه گیری می کند. اندازه‌گیری مقدار حجمی را که مواد در آب قرار می‌گیرند، محاسبه می‌کند. محاسبه چگالی نسبی به صورت عددی بدون واحد بیان می شود.
آب دارای چگالی نسبی 1 است. سنگدانه ها چگالی نسبی بالاتری نسبت به آب دارند. محدوده چگالی نسبی کل معمولاً بین 2.0-2.9 است. متخصصان صنعت، سنگدانه ها را برای چگالی نسبی با استفاده از پایه خشک در کوره یا پایه خشک سطح اشباع بسته به کاربرد که سنگدانه برای آن استفاده می شود، آزمایش می کنند.
اندازه گیری چگالی نسبی برای در نظر گرفتن چگالی یک ماده و تخلخل آن مفید است. سنگدانه های متخلخل بیشتر دارای فضاهای خالی بیشتری هستند که آب آنها را پر می کند. این سنگدانه ها نسبت به سنگدانه های کم متخلخل فضای کمتری را در آب اشغال می کنند. هنگامی که سنگدانه ها در مخلوط بتن استفاده می شوند، جذب یک ملاحظات اساسی است. سنگدانه‌هایی با نرخ جذب بالا می‌توانند کارایی، استحکام و دوام مخلوط را تحت تأثیر قرار دهند زیرا نیاز آنها به آب افزایش می‌یابد.
پروژه هایی که نیاز به اندازه گیری چگالی دارند
متخصصان ساختمان از اندازه گیری تراکم نسبی و حجیم در شرایط و پروژه های مختلف بسته به کاربردهای خاص استفاده می کنند.
مخلوط بتن – محاسبات چگالی ظاهری و چگالی نسبی برای اختلاط بتن بسیار مهم است. سازندگان از چگالی ظاهری انواع سنگدانه ها برای تعیین مقدار سنگدانه، ماسه و سیمان مورد نیاز خود برای استحکام و کارایی مطلوب مخلوط بتن استفاده می کنند. اندازه گیری تراکم نسبی به سازندگان کمک می کند تا تخلخل و فشردگی سنگدانه ها را ارزیابی کنند، که بر نسبت آب در مخلوط تأثیر می گذارد. مخلوط آسفالت – چگالی ظاهری مهم ترین اندازه گیری برای سنگدانه ها در آسفالت برای پیش بینی استحکام و طول عمر آن است. مخلوط آسفالت سنگدانه ها را با قیر ترکیب می کند. آب جزء مخلوط آسفالت نیست، بنابراین اندازه گیری چگالی نسبی به اندازه اندازه گیری چگالی ظاهری مفید نیست. ظرفیت باربری – چگالی ظاهری سنگدانه های خاص بر ظرفیت باربری لایه های خاک در مهندسی ژئوتکنیک تأثیر می گذارد. محاسبه چگالی ظاهری به ارزیابی تراکم و پایداری خاک برای پروژه های مختلف کمک می کند. ارزیابی کیفیت مصالح – چگالی نسبی در ارزیابی کیفیت یک ماده دانه خاص برای مشاغل خاص مفید است. سنگدانه هایی که دارای متخلخل کمتر و چگالی بالاتر در مقایسه با آب هستند برای پروژه های ساختمانی سنگین مانند طرح های باربر یا سازه ای بهتر هستند. سنگدانه‌های سبک معمولاً متخلخل‌تر هستند، اما برای طرح‌هایی که الزامات وزنی سخت‌گیری دارند، به خوبی کار می‌کنند.
محدوده چگالی نسبی و حجیم برای انواع سنگدانه ها
| نوع مصالح | اندازه ذرات | چگالی نسبی | چگالی حجیم |
| سنگدانه ریز | ≤ 4.75 میلی متر | 2.4-2.9 | 1400 تا 1800 کیلوگرم بر متر مکعب (87 تا 112 پوند بر فوت³) |
| سنگدانه متوسط | 4.75mm-19mm | 2.4-2.9 | 1400 تا 1800 کیلوگرم بر متر مکعب (87 تا 112 پوند بر فوت³) |
| سنگدانه درشت | 4.75mm-37.5mm | 2.4-2.9 | 1,350 تا 1,650 kg/m³ (84 تا 103 lb/ft³) |
| سنگدانه سبک | 4.75mm-37.5mm | 0.9-2.2 | 800 تا 1400 کیلوگرم بر متر مکعب (50 تا 87 پوند بر فوت³) |
| مصالح سنگین وزن | 4.75mm-37.5mm | 2.5-4.0 | 2500 تا 4000 کیلوگرم بر متر مکعب (156 تا 250 پوند بر فوت³) |
بهینه سازی چگالی مخلوط های سنگدانه
بهینه سازی ترکیب گروهی از سنگدانه ها راهی برای دستیابی به بالاترین چگالی ظاهری و در عین حال حفظ ویژگی های عملکرد مطلوب است. هنگامی که سازندگان این کار را انجام می دهند، به سازندگان اجازه می دهند تا کارایی مواد را بهبود بخشند، استحکام و دوام را افزایش دهند و نفوذپذیری مخلوط را به عناصر خارجی مانند آب و سایر مواد کاهش دهند.
مخلوط سنگدانه های با دانه بندی خوب – انتخاب یک مخلوط سنگدانه با دانه بندی خوب که حاوی اندازه های مختلف ذرات باشد در کاهش فضاهای خالی برای افزایش چگالی مخلوط حیاتی است. محتوای رطوبت مناسب – کنترل رطوبت در مخلوط سنگدانه ها به سازندگان اجازه می دهد تا چگالی سنگدانه ها را افزایش دهند زیرا رطوبت بیش از حد منجر به چگالی کمتر بر حسب واحد حجم می شود. شکل و بافت دانه ها – دانه های زاویه دار یا با بافت زبر به یکدیگر می چسبند و فشردگی کلی را بهتر از ذرات گرد و بافت صاف بهبود می بخشند. نوع مصالح سنگدانه – انواع خاصی از سنگدانه ها نسبت به سایرین چگالی بیشتری دارند و از نظر استحکام و دوام مطلوب هستند، اگرچه سنگدانه های سبک وزن در کاربردهای خاص مفید هستند. لرزش و تراکم – اعمال لرزش یا تراکم مکانیکی به کاهش فضای خالی هوا در مخلوط سنگدانه کمک می کند و چگالی ظاهری را افزایش می دهد.
اگر از صفحه ما خوشتان آمد لطفا با دوستان خود به اشتراک بگذارید & فیس بوک
