Как рассчитать вес и объём щебня вручную
Масса щебня равна объёму, умноженному на насыпную плотность фракции: m = V × ρ. Для типового заказа 10 м³ гранитного щебня 5–20 при плотности 1 400 кг/м³ получается 10 × 1 400 = 14 000 кг, то есть 14 т; обратный перевод — 14 т × 1 000 / 1 400 = 10 м³. Насыпная плотность — масса кубометра щебня в свободно насыпанном состоянии вместе с воздухом между зёрнами; она почти вдвое ниже истинной плотности породы (у гранита около 2 700 кг/м³), потому что пустоты занимают 45–50 % объёма (1 − 1 400 / 2 700 ≈ 0,48). Именно поэтому расчёт щебня по истинной плотности породы, а не по насыпной, даёт ошибку почти в два раза.
Объём → масса и масса → объём
m = V × ρ / 1 000; V = m × 1 000 / ρ, где m — масса в т, V — объём в м³, ρ — насыпная плотность в кг/м³
Порядок расчёта:
- Определите фракцию и породу по паспорту партии или накладной. Для бетона берут гранитный 5–20, для подушки под фундамент и дорожного основания — 20–40 и 40–70, известняковый и шлаковый идут на отсыпку, дренаж и временные проезды.
- Возьмите насыпную плотность из таблицы ниже: гранитный 5–20 — 1 400 кг/м³, 20–40 — 1 380, 40–70 — 1 350, известняковый 20–40 — 1 300, шлаковый — 1 100 кг/м³. Если в паспорте партии указана своя плотность, используйте её — она измерена по ГОСТ 8269.0 для конкретного карьера.
- Умножьте объём в кубометрах на плотность и разделите на 1 000 — получится масса в тоннах.
- Для обратного перевода умножьте массу в тоннах на 1 000 и разделите на плотность — получится объём в кубометрах.
- Добавьте запас: 10–15 % на уплотнение при трамбовке подушки и потери при разгрузке, 5–10 % для щебня в бетон.
Пример: гранитный щебень 5–20 при насыпной плотности 1 400 кг/м³. Объём 10 м³ весит 10 × 1 400 = 14 000 кг = 14 т; масса 14 т занимает 14 × 1 000 / 1 400 = 10 м³. Один кубометр весит 1,4 т, одна тонна занимает 0,71 м³. С запасом 10 % к заказу — 15,4 т, или 11 м³. Если щебень нужен для бетона, сколько цемента, песка и щебня на куб бетона нужно, покажет расчёт состава: для М250 это 1 130 кг щебня на 1 м³, то есть 0,81 м³ гранитного 5–20.
Сколько кубов щебня в тонне и в самосвале
Тонна щебня всегда занимает меньше кубометра: у гранитного 5–20 — 0,71 м³, у известнякового — 0,77 м³, у лёгкого шлакового — 0,91 м³, потому что куб плотного щебня весит 1,3–1,45 т. Сколько весит куб щебня каждой фракции и породы, показывает конвертер кубов в тонны; здесь — перевод партии из тонн в кубы и загрузка машины.
Чтобы перевести щебень из тонн в кубы для конкретной партии, разделите массу на плотность в т/м³. Так, 20 т гранитного 5–20 — это 20 / 1,4 = 14,3 м³, 10 т — 7,1 м³, а 5 т — 3,6 м³. Таблица ниже закрывает частые вопросы о партиях от 1 до 30 т, включая полную загрузку самосвала: КамАЗ-65115 берёт 15 т при кузове 10 м³, поэтому гранитного щебня в него входит около 10 м³ — кузов заполняется раньше, чем выбирается грузоподъёмность; КамАЗ-6520 на 20 т с кузовом 12–16 м³ везёт 12–14 м³.
| Масса, т | Гранитный 5–20 (1 400 кг/м³), м³ | Гранитный 20–40 (1 380 кг/м³), м³ | Гранитный 40–70 (1 350 кг/м³), м³ | Гравийный 5–20 (1 430 кг/м³), м³ | Известняковый 20–40 (1 300 кг/м³), м³ | Шлаковый (1 100 кг/м³), м³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,71 | 0,72 | 0,74 | 0,7 | 0,77 | 0,91 |
| 2 | 1,43 | 1,45 | 1,48 | 1,4 | 1,54 | 1,82 |
| 5 | 3,57 | 3,62 | 3,7 | 3,5 | 3,85 | 4,55 |
| 10 | 7,14 | 7,25 | 7,41 | 6,99 | 7,69 | 9,09 |
| 13 | 9,29 | 9,42 | 9,63 | 9,09 | 10 | 11,82 |
| 15 | 10,71 | 10,87 | 11,11 | 10,49 | 11,54 | 13,64 |
| 20 | 14,29 | 14,49 | 14,81 | 13,99 | 15,38 | 18,18 |
| 25 | 17,86 | 18,12 | 18,52 | 17,48 | 19,23 | 22,73 |
| 30 | 21,43 | 21,74 | 22,22 | 20,98 | 23,08 | 27,27 |
Объём = масса × 1 000 / насыпная плотность сухого щебня. Строки 13, 15 и 20 т — грузоподъёмность КамАЗ-55111, КамАЗ-65115 и КамАЗ-6520. Источник: ГОСТ 8267-93; насыпная плотность — ГОСТ 8269.0-97, справочные данные производителей
Для песка пересчёт такой же, но плотность выше и сильнее зависит от влажности — 1 400–1 700 кг/м³; для него есть отдельный калькулятор, который помогает перевести песок из тонн в кубы с учётом состояния материала.
Расчёт щебня на площадку, дорожку и подушку
Когда известна не масса, а площадь отсыпки, сначала считают объём слоя: V = S × h, где S — площадь в м², h — толщина в метрах. Площадка 6 × 4 м под слой 10 см — это 24 × 0,1 = 2,4 м³ рыхлого щебня, или 3,4 т гранитного 5–20. Затем объём умножают на коэффициент уплотнения — отношение объёма завезённого рыхлого материала к объёму готового утрамбованного слоя: 1,1 для ручной трамбовки и подушки под плитку, 1,2–1,3 для виброплиты и катка. Для той же площадки с виброплитой это 2,9–3,1 м³, или 4,0–4,4 т.
| Толщина слоя, см | Объём на 1 м², м³ | Гранитный 5–20 (1 400 кг/м³), кг | Гранитный 20–40 (1 380 кг/м³), кг | Гранитный 40–70 (1 350 кг/м³), кг | Известняковый 20–40 (1 300 кг/м³), кг |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 0,05 | 70 | 69 | 68 | 65 |
| 10 | 0,1 | 140 | 138 | 135 | 130 |
| 15 | 0,15 | 210 | 207 | 203 | 195 |
| 20 | 0,2 | 280 | 276 | 270 | 260 |
| 30 | 0,3 | 420 | 414 | 405 | 390 |
Масса дана для рыхлого щебня в готовом слое; при трамбовке виброплитой или катком объём завозимого материала увеличивают на коэффициент уплотнения 1,1–1,3. Источник: ГОСТ 8267-93; насыпная плотность — ГОСТ 8269.0-97, справочные данные производителей
Толщину слоя берут по назначению: 5–10 см под тротуарную плитку и отмостку поверх песчаной подготовки, 10–20 см для подушки под ленточный и плитный фундамент, 15–30 см для въезда и дорожки под автомобиль на слабом грунте. Количество плитки и песка под неё считает расчёт тротуарной плитки на дорожку, а объём бетона поверх подушки — расчёт бетона на плиту. Для дорожного основания под асфальт или бетон толщину слоёв и марку щебня по дробимости задаёт проект по СП 78.13330.
Что учесть при расчёте
- Порода важнее фракции. Между гранитным 5–20 и 40–70 разница 4 %, между гранитом и известняком — 7 %, между гранитом и шлаковым щебнем — 21 %. Ошибка в породе при заказе 20 т даёт расхождение в 1–4 м³.
- Паспорт партии. Насыпная плотность зависит от карьера: у гранитного 5–20 в паспортах встречаются 1 350–1 450 кг/м³. При заказе больше 20 м³ уточняйте значение у поставщика и подставляйте его вместо табличного.
- Влажность. Щебень почти не впитывает воду, но после дождя плёнка влаги на зёрнах добавляет 1–3 % массы. Продавец взвешивает мокрый материал, поэтому по весам выходит чуть меньше кубов, чем по сухой плотности.
- Уплотнение в кузове и при трамбовке. В кузове за дорогу щебень заметно оседает, а при трамбовке виброплитой слой теряет ещё 10–20 % объёма. Для подушки закладывайте коэффициент 1,1–1,3, для щебня в бетон уплотнение не нужно — там он считается по массе.
- Смесь фракций и отсев. Щебень 5–40 или 0–40 (с отсевом) плотнее однородной фракции, потому что мелкие зёрна заполняют пустоты между крупными: для таких смесей берут верхнюю границу диапазона, 1 500–1 600 кг/м³.
- Пропорции в вёдрах. При ручном замесе щебень отмеряют вёдрами, и массовую рецептуру переводят в объёмную через насыпную плотность. Сколько вёдер щебня на ведро цемента для каждой марки, показывает калькулятор пропорций.
- Единицы в накладной. Карьер отгружает тонны, доставка считается по кубам кузова, смета — по кубометрам конструкции. Сверяйте все три цифры через одну и ту же плотность, иначе расхождение до 10 % спишут на «усадку».
- Проверка результата. Если получилось меньше 1,1 или больше 1,6 т на кубометр, ошибка в единицах: объём введён в литрах или масса в килограммах вместо тонн. Для гранита ориентир — 1,4 т/м³.
Нормативные документы
- ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»
- ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства. Методы физико-механических испытаний» (определение насыпной плотности)
- ГОСТ 3344-83 «Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия»
- ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» (требования к крупному заполнителю)
- СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги» (устройство щебёночных оснований, коэффициент запаса на уплотнение)