Kalkulator piasku oblicza objętość materiału w m3, masę w tonach i liczbę worków na podstawie powierzchni, grubości warstwy, gęstości nasypowej i naddatku na zagęszczenie. Przydaje się do podsypek piaskowych, podbudów ścieżek ogrodowych, nawierzchni, warstw wyrównawczych i innych warstw materiału sypkiego.
Obliczenia rozróżniają objętość gotowej warstwy od objętości luźno nasypanego piasku przed zagęszczeniem. Pozwala to wyznaczyć ilość materiału potrzebną do uzyskania założonej grubości końcowej.
Powierzchnia jest wyznaczana na podstawie wymiarów obszaru. W przypadku prostokąta długość mnoży się przez szerokość:
S = L × W
Gdzie S oznacza powierzchnię w m2, L długość w metrach, a W szerokość w metrach. Na przykład obszar o wymiarach 10 × 5 m ma powierzchnię 50 m2.
W przypadku powierzchni okrągłej pole oblicza się na podstawie średnicy:
S = π × D2 / 4
Gdzie D jest średnicą w metrach, a π ≈ 3,14159. Jeśli powierzchnia jest już znana, wykorzystuje się ją bezpośrednio bez obliczania na podstawie wymiarów. Pozwala to obliczyć zużycie piasku także dla obszarów o nieregularnym kształcie.
Objętość warstwy wyznacza się, mnożąc powierzchnię przez grubość. Ponieważ grubość jest podawana w centymetrach, należy podzielić ją przez 100, aby przeliczyć ją na metry:
Vwarstwa = S × h / 100
Gdzie Vwarstwa oznacza objętość gotowej warstwy w m3, S powierzchnię w m2, a h grubość w centymetrach. Przykładowo powierzchnia 50 m2 z warstwą o grubości 10 cm ma objętość geometryczną 5 m3.
Obliczenia zakładają jednakową grubość warstwy. Przy nierównym podłożu można zastosować średnią grubość lub osobno obliczyć części o różnych grubościach i zsumować ich objętości.
Naddatek na zagęszczenie uwzględnia zmniejszenie objętości luźnego piasku podczas układania i zagęszczania. Aby uzyskać warstwę o określonej grubości końcowej, początkową objętość zwiększa się o wybrany procent:
Vluźny = Vwarstwa × (1 + P / 100)
Gdzie Vluźny jest wymaganą objętością luźnego piasku w m3, a P naddatkiem na zagęszczenie w procentach. Przy naddatku 10% na gotową warstwę o objętości 5 m3 potrzeba 5,5 m3 luźnego piasku.
Do wstępnych obliczeń często stosuje się następujące wartości orientacyjne:
Domyślny naddatek wynosi 10%. Rzeczywisty spadek objętości zależy od początkowego stopnia rozluźnienia, wilgotności, uziarnienia piasku i sposobu zagęszczania. Podane zakresy są orientacyjnymi wartościami praktycznymi, a nie normowymi współczynnikami.
Przy naddatku 0% objętość luźnego piasku jest równa objętości gotowej warstwy. Do obliczania masy i liczby worków zawsze wykorzystuje się obliczoną objętość luźnego materiału.
Gęstość nasypowa określa masę jednego metra sześciennego luźnego piasku wraz z przestrzeniami między ziarnami. Wyraża się ją w kg/m3 i różni się ona od gęstości samych cząstek mineralnych.
Do wstępnych obliczeń przyjęto następujące przybliżone wartości:
Są to wartości orientacyjne. Rzeczywista gęstość nasypowa zależy od składu piasku, zawartości wody i warunków składowania. Jeśli dostawca podaje parametry materiału, najlepiej zastosować jego rzeczywistą gęstość. Wilgotność jest uwzględniana przez wybraną gęstość, bez dodatkowego współczynnika zwiększającego masę.
Masa piasku jest obliczana przez pomnożenie objętości luźnej przez gęstość nasypową. Aby wyrazić wynik w tonach, masę w kilogramach dzieli się przez 1000:
M = Vluźny × ρ / 1000
Gdzie M to masa w tonach, Vluźny objętość luźnego piasku w m3, a ρ gęstość nasypowa w kg/m3. Przykładowo 5,5 m3 przy 1600 kg/m3 daje masę 8,8 t.
Dla porównania 1 m3 suchego piasku o gęstości 1600 kg/m3 waży 1,6 t, a przy 1900 kg/m3 waży 1,9 t. Taka sama objętość piasku może więc mieć różną masę.
Liczba worków jest wyznaczana przez podzielenie całkowitej potrzebnej masy w kilogramach przez masę jednego worka. Wynik zaokrągla się w górę do pełnej sztuki, ponieważ nawet częściowa zawartość worka oznacza zakup całego opakowania.
N = zaokrąglenie w górę (M × 1000 / B)
Gdzie N to liczba worków, M masa piasku w tonach, a B masa jednego worka w kilogramach. Na przykład dla 8,8 t piasku w workach po 25 kg potrzeba 352 worków. Jeśli dzielenie daje 352,4, wynik zaokrągla się do 353 worków.
Liczba worków jest wyznaczana z masy przed zaokrągleniem wyświetlanego wyniku. Zapobiega to błędom wynikającym z zaokrągleń pośrednich.
Dokładność wyników zależy przede wszystkim od prawidłowego pomiaru powierzchni i grubości warstwy, rzeczywistej gęstości nasypowej i wybranego naddatku na zagęszczenie. Wymiary geometryczne określają objętość gotowej warstwy, a właściwości materiału wpływają na oszacowaną objętość luźną i masę.
Objętość jest wyświetlana z dokładnością do 0,001 m3, a dla wartości mniejszych niż 0,1 m3 do 0,0001 m3. Masa jest podawana z dokładnością do 0,001 t, czyli 1 kg. Obliczenia pośrednie nie są zaokrąglane do tych dokładności wyświetlania.
Przy ocenie właściwości piasku budowlanego stosuje się następujące normy europejskie:
Normy te dotyczą określania właściwości i zastosowania kruszyw budowlanych. Nie ustanawiają uniwersalnej gęstości ani naddatku na zagęszczenie dla tego kalkulatora. Dokładniejszy szacunek wymaga danych konkretnego piasku.
Na każdy centymetr grubości potrzeba 0,01 m3 piasku na 1 m2 powierzchni. Na przykład warstwa 5 cm ma objętość 0,05 m3, a warstwa 10 cm ma 0,1 m3. Przy zagęszczaniu wymaganą objętość luźnego piasku zwiększa się o wybrany naddatek.
Podczas zagęszczania ziarna piasku układają się bliżej siebie, a przestrzenie między nimi maleją. Początkowa warstwa luźnego piasku może więc być grubsza niż gotowa warstwa o grubości 10 cm. Na przykład naddatek 15% oznacza 1,15 m3 luźnego piasku na każdy 1 m3 gotowej warstwy.
Masa 1 m3 piasku zależy od jego gęstości nasypowej i wilgotności. Przy 1600 kg/m3 metr sześcienny luźnego piasku waży 1,6 t, a przy 1900 kg/m3 waży 1,9 t. Aby przeliczyć metry sześcienne na tony, należy pomnożyć objętość przez gęstość w kg/m3 i podzielić przez 1000.
Najpierw wyznacza się powierzchnię w metrach kwadratowych. Złożony kształt można podzielić na części, zmierzyć je i zsumować ich pola. Następnie znaną powierzchnię mnoży się przez grubość warstwy i uwzględnia naddatek na zagęszczenie.
Potrzebna masa piasku nie zawsze jest wielokrotnością masy worka. Na przykład 1030 kg piasku w workach po 25 kg daje 41,2 worka, dlatego potrzeba 42 całych worków. Kalkulator uwzględnia pełną obliczoną masę wraz z naddatkiem na zagęszczenie, aby określić liczbę worków.