2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 05:38
Le mortier sable-ciment est un composant irremplaçable lors des travaux de construction. La qualité de la construction dépend des composants utilisés dans une telle solution.
Si les paramètres du ciment sont bien connus, la situation avec le sable n'est pas si simple. Sa densité joue un rôle important dans la fabrication des mortiers de ciment, il est donc important de pouvoir la calculer correctement.
Ce que c'est?
Si nous parlons de sable en tant que matériau de construction, il s'agit alors d'une roche particulièrement finement concassée. La taille des particules peut varier dans la plage de 0,05 à 5 mm. C'est pourquoi des problèmes se posent lors du calcul de la densité.
En pratique, il n'est pas aisé de définir l'indicateur décrit. Il est presque impossible de mesurer les écarts entre les particules couchées séparément.
En effet, le processus de concassage lui-même permet la création de particules de forme irrégulière. La distance entre leurs coins est différente.
Il convient également de prendre en compte si du sable sec ou humide est utilisé, ainsi que son type . Si nous prenons l'exemple d'une rivière, elle a une structure plus dense, de sorte que la même partie ne peut pas entrer dans le coulis de ciment que celle créée artificiellement.
Puisqu'il y a des difficultés à calculer la densité du matériau décrit, il est devenu nécessaire d'introduire un concept tel que la densité apparente. C'est elle qui est appelée à déterminer la masse par unité de volume.
Dans ce cas, on parle de trois indicateurs:
- vrai;
- masse;
- moyenne.
S'il y a du sable extrêmement comprimé, qui n'a pas d'espace entre les particules, alors nous parlons de la vraie densité. Le vrac détermine la taille sous forme sèche et pesée.
La densité moyenne prend en compte non seulement la quantité d'humidité contenue dans le matériau, mais également la structure poreuse des particules.
Le terme "densité" peut être utilisé pour désigner le nombre de particules par unité de volume . Dans l'expression "densité de sable", cela signifiera combien de grains de sable par unité de volume. Lors de l'examen de cette question, la masse ou le poids des granulés n'a rien à voir avec la valeur de la densité. Les gros granulés lourds prendraient plus de place et, par conséquent, il y en aurait moins par unité de volume, de sorte que le sable aurait une densité plus faible que si de petites particules étaient utilisées.
Si les particules ont la même taille et la même masse, mais que la densité du sable est plus faible, la densité de masse réelle par unité de volume est également plus faible.
Vous pouvez utiliser le terme densité pour désigner le nombre de particules par unité de surface.
Facteurs qui influencent
La densité sèche apparente du sable dépend de plusieurs facteurs: l'humidité et le compactage, ainsi que la taille des particules et l'angularité.
La densité apparente et l'état changent constamment avec l'humidité . C'est elle qui est le facteur le plus important. Étant donné que le matériau est souvent stocké à l'extérieur, l'humidité varie également en fonction des conditions météorologiques extérieures.
Selon la norme, du sable sec doit être ajouté à la solution, mais en pratique, ce n'est pas toujours possible, le matériau a donc des paramètres imparfaits … Précisément parce que la densité change également en raison de l'humidité, il est nécessaire de prendre en compte le coefficient de compactage.
Il existe d'autres facteurs qui affectent le paramètre considéré:
- le degré de compactage;
- méthode d'extraction;
- l'origine du matériau;
- la taille des particules;
- composition minérale.
Il y a un espace libre entre les particules, il est souvent rempli d'air. Plus la pression est appliquée, moins ce volume est important. Cela affecte la densité, car elle ne représente pas l'air, mais le nombre de grains de sable.
Si nous comparons le matériau extrait d'une rivière ou d'un étang et celui obtenu dans une carrière, alors leurs indicateurs différeront également.
Dans le même temps, le sable créé artificiellement a les meilleures caractéristiques, car il ne contient pas de saleté et d'autres impuretés.
Si le sable est transporté, alors pendant le transport son indicateur peut également changer . Cela se produit parce que le nombre de vides diminue et que le matériau lui-même est compacté.
En même temps, plus les grains de sable sont petits, plus l'indicateur considéré est grand. Ce n'est pas surprenant, car dans ce cas, ils peuvent adhérer plus étroitement les uns aux autres, respectivement, la quantité d'air entre les fractions diminue.
Si nous parlons de valeur moyenne, elle est de 1450-1550 kilogrammes par mètre cube
Il est faux de négliger un facteur tel que la composition minérale. Le sable peut être constitué non seulement de quartz, mais également d'autres composants, par exemple du mica, une spatule. Bien qu'extérieurement ils soient tous similaires, ils ont des poids et d'autres caractéristiques différents.
Caractéristiques des différents types de sable
Dans le sable, la taille des particules est importante, pas le matériau à partir duquel il est fabriqué. Bien que la plupart des mélanges contiennent du quartz, dont la densité est de 2,65 g/cm3, ou des carapaces d'animaux marins, il y en a un qui contient de l'aragonite . La densité de ce dernier est de 2,9 g/cm3.
La matière la moins courante est l'olivine avec un indice de 3,2 g/cm3 . N'oubliez pas que ces valeurs de densité se réfèrent à des minéraux en vrac, durs et compacts, et non au sable qui en est fait.
L'indicateur pour le sable compacté, graveleux, compacté, naturel, humide et volcanique sera différent.
Le compactage signifie que l'espace entre les grains est réduit. Il permet de réduire le volume total de sable, mais cela a peu d'effet sur le poids, donc la porosité diminue et la densité augmente.
L'angularité ou la rondeur des grains affecte également le compactage, avec des coins généralement plus faciles à compacter que les arrondis . Les mélanges de sable fabriqués à partir de coquillages ne sont pas seulement fabriqués à partir d'un minéral plus dense, mais aussi à partir de fragments généralement plus anguleux, de sorte qu'un tel matériau sera un peu plus dense que le quartz.
La cémentation et la matrice changent également de densité et incluent d'autres matériaux tels que la boue, l'argile ou les précipitations chimiques qui occupent l'espace entre les grains, augmentant la masse mais ayant peu d'effet sur le volume. Comme le compactage, cela réduit la porosité et augmente la densité.
De même, le sable humide contient de l'eau dans les pores au lieu de l'air, ce qui augmente également la densité semblable à la matrice et au ciment
En fin de compte, un sable de plage sec non consolidé typique a une valeur de 1,6 g / cm3, tandis que des mélanges de sable similaires avec divers degrés de compactage, de cimentation, de matrice et de quantité d'eau vont de 1,5 g / cm3 à 1,8 g / cm3 …
A noter que ce ne sont que des valeurs générales pour les sables de quartz/aragonite, les sables alluviaux noirs peuvent typiquement être de 3 g/cm3 ou plus.
Il existe un GOST, qui indique les paramètres de chaque type de sable, y compris la classe 1. Il porte le numéro 8736-93. La gravité spécifique du matériau qui s'y trouve doit être de 15 kilogrammes par mètre cube.
Dans le tableau, les matériaux de construction sont présentés sous plusieurs formes:
- ample;
- percuté;
- mouiller.
Pour chacun, la gravité spécifique sera différente. Dans le premier cas, il est de 1440 kg par m3, dans le second - 1680 kg par m3, et dans le troisième - 1920.
Sous un GOST séparé, il y a un matériau de moulage, son indicateur est de 1710 kg par m3.
Le sable de rivière est souvent utilisé, mais il en existe également trois types:
- Facile;
- lavé;
- percuté.
Pour eux, les paramètres sont les suivants: 1630 kg par m3, 1550 et 1590, respectivement.
Il en va de même pour le sable de quartz. Normal a une densité de 1650, sec - 1500 et compacté 1650 kg par m3.
Il y a aussi carrière, ravin, montagne, mer et eau saturée. Ils ont tous leur propre indicateur. Ce dernier a le maximum, il est de 3100 kg par m3.
Calcul
La détermination de l'indicateur requis peut se faire de diverses manières.
Le facteur de conversion est souvent utilisé, mais la méthode considérée présente un inconvénient important - une erreur de 5%
Les mesures peuvent être effectuées à l'aide d'un récipient pré-calibré. Mais l'application de cette méthode n'est pas toujours possible. Vous aurez besoin d'un seau d'un volume de 10 litres avec une hauteur de 10 centimètres. Il est complètement rempli de sable, mais pas éperonné. Peser le récipient.
Ensuite, utilisez la formule suivante:
P = (m2 - m1) / V, où:
m1 est la masse du conteneur;
m2 est le poids total du seau de sable;
V est le volume du récipient (par exemple, 10 l).
Le volume des litres est converti en mètres cubes, et alors seulement cet indicateur est inséré dans la formule
Parfois, dans les usines, la méthode dite de la bague coupante est utilisée. Il fait référence aux méthodes d'essai en laboratoire. Son essence réside dans la sélection d'échantillons au moyen d'un appareil de mesure spécial - un échantillonneur annulaire avec une masse prédéterminée. L'anneau est choisi en fonction du type et de l'état du sol. L'échantillon est pesé avec l'anneau, puis la masse du sol est calculée. Sa densité, à son tour, est définie comme le rapport de la masse du sol au volume interne de l'anneau.
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