В строительстве часто используются такие математические модели, как удельный объемный вес грунта. Удельный вес — алгебраическое отношение веса почвосмеси, который был высушен при температурном значении в 100 градусов Цельсия до прекращения изменения массы, к объему. Объемный вес же — это весовое значение грунта в единице объема. Измеряются они в тоннах на кубический метр.
От чего зависит вес грунта
Для разнообразных целей реализуются различные характеристики массы земли. Среди них, например, можно выделить вес влажной почвы, грунта, находящегося под водой, сухой почвы и вес скелета. При этом существуют определенные факторы, которые влияют на числовое значение этих параметров.
Рассматриваемый становится тем больше, чем больше в почве содержится минералов, особенно тяжелых. Поэтому считается, что минеральный состав и примеси наибольшим образом влияют на значение.
Формулы и методики расчета
Существуют немало различных способов определения объемного, удельного весов. Для этого можно использовать математические формулы, а можно вспомогательные приборы.
Формула выбирается на основе того, насколько почва влажная. Поэтому можно выделить три способа расчета — для сухой почвы, для влажной, для той, что находится под водой.
где У — это удельный параметр, а N — значение пористости.
Для влажной почвы формула принимает вид:
О₂=О₁·(1+W),
где W — влажность по массе.
При этом используется следующая формула:
О₃=О₁-М,
где М — объем воды, которая была вытеснена.
В вопросе определения второго параметра все несколько проще. Для этого нужно определить плотность анализируемой почвы, потому что:
γ=ρ·g,
где γ — удельный параметр, ρ — плотность земли, а g — ускорение свободного падения, которое численно равно 9,81 м/с².
Поэтому определение сводится к вычислению плотности почвы. Определить плотность можно двумя способами: с помощью прибора, математически. Плотность является отношением массы к объему. Поэтому если знать массу, объем исследуемой пробы почвы можно вычислить плотность.
Средние значения для различных типов грунта
Так как земли различных типов по большей части похожи по строению, эти параметры принимают близкие данные.
Удельного веса
Представим в табличном виде представленные данные об удельном параметре различных типов грунта.
| Вид грунта | Удельный вес, измеряемый в т/м³ |
|---|---|
| Чернозем | 1,45 |
| Суглинки | 2,71 |
| Супесь | 2,7 |
| Пески | 2,66 |
| Свежая глина | 2,74 |
Объемного веса
Общие средние значения по параметру можно представить в виде следующей таблицы.
| Грунт | Песок | Супесь | Суглинки | Торф | Глина |
|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент пористости | — | 0,5 0,7 | 0,5 0,7 1,0 | — | 0,5 0,6 0,8 1,1 |
| Объемный вес | 1,8-2,05 1,6-2 1,6-1,9 1,75-1,85 | 1,7-2 1,5-1,9 | 1,8-2,05 1,75-1,95 1,7-1,8 | 0,55-1,02 | 1,8-2,1 1,7-2,1 1,7-1,9 1,6-1,8 |
Зачем нужно знать данные показатели
Данные показатели часто используются в строительстве. Они помогают определить прочность грунта, на который закладывается фундамент, и найти более подходящее расположение. Кроме того, эти числа дают возможность определить массу элементов строительства, зная только объем и выделенный параметр.
