Az adalékanyag sűrűsége a szemcsés anyag, például zúzott kő, homok vagy kavics térfogategységére eső tömeg mértékére vonatkozik. A sűrűség kulcsfontosságú szempont az építőiparban az egyes projektekhez szükséges mennyiség kiszámításakor, valamint a keverék szilárdságának és tartósságának meghatározásakor. A sűrűségnek azonban számos mértéke van.
Két sűrűségszámítás különösen hasznos az építőipari szakemberek számára, mivel figyelembe veszik bizonyos típusú aggregátumok tulajdonságait, és azt, hogy ezek hogyan befolyásolják az adott projektet: a térfogatsűrűség és a relatív sűrűség. Mindegyik különálló, bár kapcsolódó sűrűségméréseket számít ki, és mindkettő hasznos bizonyos alkalmazásokban.
Sűrűségmérés aggregátumhoz
Az építőipari szakemberek számára az aggregátumok sűrűségének kiszámításához két fő mérés létezik: a térfogatsűrűség és a relatív sűrűség.
1. Térfogatsűrűség
A térfogatsűrűség, más néven látszólagos sűrűség, az adalékanyag térfogategységenkénti tömegét számítja ki. A térfogatsűrűség mérés a részecskéket és a köztük lévő üres tereket is magában foglalja. Ezt a mértéket kilogramm/köbméterben (kg/m³) vagy font/köblábban (lb/ft³) fejezik ki.
Az építők a térfogatsűrűség mérést használják annak kiszámításához, hogy mennyi adalékanyagra van szükségük egy adott munkához, például beton vagy aszfalt keveréséhez vagy üres terek kitöltéséhez. Egy adott aggregátum térfogatsűrűsége betekintést enged az építőipari szakembereknek annak megmunkálhatóságába, szilárdságába és tartósságába.
2. Relatív sűrűség
Az adalékanyag relatív sűrűsége vagy fajsúlya azt méri, hogy az anyag sűrűsége milyen arányban van egy bizonyos hőmérsékletű és nyomású víz sűrűségéhez viszonyítva. A mérés kiszámítja, hogy az anyag mekkora térfogatot fog kiszorítani vízbe helyezve. A relatív sűrűség számítását egységek nélküli számban fejezzük ki.
A víz relatív sűrűsége 1. Az aggregátumok relatív sűrűsége nagyobb, mint a víz. Az összesített relatív sűrűség tartománya jellemzően 2,0-2,9 között van. Az ipari szakemberek az adalékanyag relatív sűrűségét kemencében száraz alapon vagy telített felületű száraz alapon tesztelik, attól függően, hogy az adalékanyagot milyen célra használják.
A relatív sűrűségmérés hasznos az anyag sűrűségének és porozitásának figyelembevételében. A porózusabb aggregátumokban több üreg van, amelyet a víz kitölt. Ezek az aggregátumok kevesebb helyet foglalnak el a vízben, mint a kevésbé porózus aggregátumok. Az abszorpció kulcsfontosságú szempont az adalékanyagoknál, ha azokat betonkeverékekben használják. A nagy abszorpciós sebességű aggregátumok megnövekedett vízigényük miatt befolyásolhatják a keverék megmunkálhatóságát, szilárdságát és tartósságát.
Sűrűségmérést igénylő projektek
Az építőipari szakemberek a relatív és a térfogatsűrűség méréseket is alkalmazzák különböző körülmények között és projektekben, az adott alkalmazástól függően.
Betonkeverékek – A térfogatsűrűség és a relatív sűrűség számítása döntő fontosságú a beton keveréséhez. Az építők az adalékanyag-típusok térfogatsűrűségét használják a betonkeverékek kívánt szilárdságához és megmunkálhatóságához szükséges adalékanyag, homok és cement mennyiségének meghatározásához. A relatív sűrűségmérés segít az építőknek az adalékanyagok porozitásának és tömörségének felmérésében, ami befolyásolja a keverék vízarányát. Aszfaltkeverékek – A térfogatsűrűség az aszfaltban lévő adalékanyagok legfontosabb mérőszáma az aszfalt szilárdságának és élettartamának megjósolásához. Az aszfaltkeverékek az adalékanyagokat bitumennel kombinálják. A víz nem része az aszfaltkeveréknek, így a relatív sűrűségmérés nem olyan hasznos, mint a térfogatsűrűség mérés. Teherbíró képesség – Az egyes adalékanyagok térfogatsűrűsége befolyásolja a talajrétegek teherbíró képességét a geotechnikai tervezésben. A térfogatsűrűség számítás segít felmérni a talaj tömörödését és stabilitását különböző projekteknél. Összesített minőségértékelés – A relatív sűrűség hasznos egy adott adalékanyag minőségének értékeléséhez bizonyos munkákhoz. A kevésbé porózus és a vízhez képest nagyobb sűrűségű adalékok jobbak nehéz építési projektekhez, például teherhordó vagy szerkezeti kialakításokhoz. A könnyű aggregátumok általában porózusabbak, de jól használhatók olyan kiviteleknél, ahol szigorú súlykövetelmények vannak.
Az aggregátumtípusok relatív és térfogatsűrűségének tartományai
| Aggregátum típusa | Részecske méret | Relatív sűrűség | Testsűrűség |
| Finom adalékanyag | ≤ 4,75 mm | 2,4-2,9 | 1400-1800 kg/m³ (87-112 lb/ft³) |
| Közepes aggregátum | 4,75-19 mm | 2,4-2,9 | 1400-1800 kg/m³ (87-112 lb/ft³) |
| Durva aggregátum | 4,75-37,5 mm | 2,4-2,9 | 1350–1650 kg/m³ (84–103 lb/ft³) |
| Könnyű aggregátum | 4,75-37,5 mm | 0,9-2,2 | 800-1400 kg/m³ (50-87 lb/ft³) |
| Nehézsúlyú aggregátum | 4,75-37,5 mm | 2,5-4,0 | 2500–4000 kg/m³ (156–250 lb/ft³) |
Az aggregált keverékek sűrűségének optimalizálása
Az aggregátumok egy csoportjának keverékének optimalizálása a legnagyobb térfogatsűrűség elérésének egyik módja a kívánt teljesítményjellemzők megőrzése mellett. Amikor a gyártók ezt teszik, lehetővé teszik az építők számára, hogy javítsák az anyaghatékonyságot, növeljék a szilárdságot és a tartósságot, és csökkentsék a keverék áteresztőképességét a külső elemek, például a víz és más anyagok számára.
Jól osztályozott adalékanyag-keverék – A különböző szemcseméreteket tartalmazó, jól osztályozott adalékkeverék kiválasztása létfontosságú az üregek csökkentésében a keverék sűrűségének növelése érdekében. Megfelelő nedvességtartalom – Az adalékanyag-keverék nedvességtartalmának szabályozása lehetővé teszi az építők számára, hogy növeljék az adalékanyagok sűrűségét, mivel a túlzott nedvesség az egységnyi térfogatra vonatkoztatva kisebb sűrűséget eredményez. Összetett forma és textúra – A szögletes vagy durva szerkezetű granulátumok egymáshoz tapadnak, és jobban javítják az általános tömörséget, mint a kerek és sima szerkezetű részecskék. Adalékanyag-típus – Bizonyos adalékanyag-típusok sűrűbbek, mint mások, és kívánatosak a szilárdság és a tartósság szempontjából, bár a könnyű adalékanyagok bizonyos alkalmazásokban hasznosak. Vibráció és tömörítés – A vibráció vagy a mechanikai tömörítés alkalmazása segít csökkenteni a levegő üregeit az aggregált keverékben, és növeli a térfogatsűrűséget.
