محوّل الياردات المكعبة إلى أطنان

يحوّل محوّل الياردات المكعبة إلى أطنان قياس الحجم إلى قياس الوزن لمادة سائبة مثل التربة أو الحصى أو الرمل أو الخرسانة. ولأن كثافات المواد مختلفة، يمكن أن يزن الحجم نفسه من مادتين مختلفتين مقدارين متباينين جدًا. يزن اليارد المكعب من نشارة الخشب نحو 1,000 رطل (450 كغم). ويزن اليارد المكعب من الخرسانة نحو 4,000 رطلًا (1,800 كغم).

لهذا التحويل أهمية عملية. فالمورّدون يبيعون المواد غالبًا بالحجم، لكنهم يحسبون رسوم التوصيل بالوزن. وتُحدَّد حدود الحمولة القصوى للشاحنات القلّابة بالوزن لا بالحجم. وقد يؤدي التقدير الخاطئ إلى رحلة توصيل إضافية أو إلى تحميل الشاحنة فوق طاقتها.

كيفية حساب الياردات المكعبة إلى أطنان

يعتمد التحويل على كثافة المادة، أي مقدار وزن اليارد المكعب منها. والصيغة هي:

$\text{الوزن (بالأطنان)} = \text{الحجم (بالياردات المكعبة)} \times \text{كثافة المادة (بالأطنان لكل يارد مكعب)}$

للتحويل في الاتجاه الآخر، من وزن معلوم إلى حجم:

$\text{الحجم (بالياردات المكعبة)} = \frac{\text{الوزن (بالأطنان)}}{\text{كثافة المادة (بالأطنان لكل يارد مكعب)}}$

جدول كثافات المواد

ما الذي يغيّر كثافة المادة

• الرطوبة. تزن المادة الرطبة أكثر من المادة الجافة. وقد تزن التربة التي نقعتها الأمطار من 20 إلى 30 بالمئة أكثر من التربة الجافة من الكومة نفسها.
• الدمك. يزن الحصى المفكك الخارج حديثًا من شاحنة التوصيل أقل لكل يارد مكعب من الحصى نفسه بعد المرور فوقه ودمكه. وقد يصل الفرق إلى من 10 إلى 15 بالمئة.
• حجم الجسيمات. تحتوي المادة ذات الأحجام المختلطة من الجسيمات على قطع صغيرة تملأ الفراغات بين القطع الكبيرة، ولذلك يكون الهواء في الحجم أقل. ومن ثم يزن الحصى المتدرج جيدًا أكثر لكل يارد مكعب من الحجارة المتجانسة ذات الحجم الواحد.
• التركيب. تختلف التربة المباعة باسم «التربة السطحية» باختلاف مصدرها. ويخرج الطين الجاف المستخرج بالحفر أخف وزنًا لكل يارد مكعب من الرمل، لأن الكتل تحبس الهواء بينها.

في الأعمال التي تتطلب الدقة، مثل طلبات الخرسانة الجاهزة أو الأسفلت التجارية، يستطيع المورّد تقديم شهادة كثافة للدفعة المحددة.

مثال تطبيقي

التربة: تزن 10 ياردات مكعبة (7.6 m³) من التربة (كثافتها 1.4) 10 × 1.4 = 14 طنًا (12.7 t).

الخرسانة: تزن 5 ياردات مكعبة (3.8 m³) من الخرسانة (كثافتها 2.0) 5 × 2.0 = 10 أطنان (9.1 t).

التحويل العكسي، الحصى: تعادل 15 طنًا (13.6 t) من الحصى (كثافته 1.5) 15 ÷ 1.5 = 10 ياردات مكعبة (7.6 m³).

أمثلة من الواقع

توصيل الخرسانة الجاهزة. تُطلب الخرسانة الجاهزة باليارد المكعب، لكن ما يمكن للشاحنة نقله قانونيًا تحدده الحمولة بالوزن. تزن خمسة ياردات مكعبة من الخرسانة نحو 10 أطنان (9.1 t)، أو 20,000 رطل (9,100 كغم)، قبل إضافة وزن الشاحنة نفسها. ويقارن مسؤولو الإرسال ذلك بحدود الوزن على الطرق، التي تبلغ عادةً 80,000 رطل (36,000 كغم) إجمالًا لشاحنة مقطورة محمّلة في الولايات المتحدة.

الحفر. يبلغ حجم قبو أبعاده 30 قدمًا (9.1 متر) في 40 قدمًا (12 متر) في عمق 8 أقدام (2.4 متر) مقدار 30 × 40 × 8 = 9,600 قدم مكعبة (272 m³). وبقسمة ذلك على 27 (عدد الأقدام المكعبة في اليارد المكعب)، نحصل على نحو 356 ياردة مكعبة (272 m³) من التربة. وبكثافة تربة قدرها 1.4 طن (1.27 t) لكل يارد مكعب، تزن التربة المحفورة نحو 498 طنًا (452 t). وتحمل الشاحنة القلّابة القياسية من 10 إلى 15 طنًا (13.6 t)، لذلك يتطلب نقل التربة بعيدًا نحو 34 إلى 50 رحلة شاحنة.

حصى الأساسات. تُحدَّد طبقة أساس الحصى المدموك غالبًا بعمق 6 بوصات (15 سم)، أو 0.5 قدم (0.15 متر). وبالنسبة إلى أساس مساحته 2,000 قدم مربعة، يكون الحجم 2,000 × 0.5 = 1,000 قدم مكعبة (28 m³)، أو نحو 37 ياردة مكعبة (28.3 m³). وبكثافة حصى قدرها 1.5، يزن ذلك الحصى نحو 56 طنًا (50.8 t). وسيؤدي طلب 30 طنًا (27 t) فقط، على اعتبار أنه قريب بما يكفي، إلى نقص يتجاوز 25 طنًا (22.7 t) في العمل.

حصى الممر. يحتاج ممر حصوي لسيارتين، أبعاده 20 قدمًا (6.1 متر) في 40 قدمًا (12 متر)، مع طبقة حصى بسماكة 4 بوصات (10 سم)، إلى 20 × 40 × (4 ÷ 12) = نحو 267 قدمًا مكعبة (7.56 m³)، أو نحو 10 ياردات مكعبة (7.6 m³). وبكثافة حصى قدرها 1.5، يعادل ذلك نحو 15 طنًا (13.6 t).

أحواض الحدائق المرتفعة. يتسع حوض أبعاده 4 أقدام (1.2 متر) في 8 أقدام (2.4 متر) وبعمق 2 قدم (0.61 متر) لـ 64 قدمًا مكعبة (1.81 m³)، أو نحو 2.4 ياردة مكعبة (1.83 m³) من التربة. وبكثافة تربة قدرها 1.4، يعادل ذلك نحو 3.3 طن (2.99 t). ويحدد كثير من المورّدين حدًا أدنى للتوصيل يبلغ نحو 5 أطنان (4.5 t)، لذلك قد لا يفي طلب حوض صغير واحد بالحد الأدنى.

استئجار حاوية النفايات. تزن الأنقاض المفككة أقل بكثير لكل يارد مكعب من المواد السائبة المستقرة، لأنها مليئة بفراغات هوائية. وتدرج وكالة حماية البيئة الأمريكية أنقاض البناء والهدم المختلطة بوزن يتراوح من 417 إلى 484 رطلًا (220 كغم) لكل يارد مكعب، أو نحو 0.21 إلى 0.24 طن (0.218 t). وتتسع حاوية نفايات سعتها 30 ياردة مكعبة لهذا النوع لنحو 6.3 إلى 7.3 أطنان (6.62 t). وإذا شمل عقد الاستئجار 3 أطنان (2.7 t) وفرض 80 US$ لكل طن زائد، فإن التكلفة الإضافية للحمولة الكاملة تبلغ نحو 260 US$ إلى 340 US$.

وحدات أخرى تُستخدم للغرض نفسه

خارج الولايات المتحدة، يُقاس الحجم عادةً بـ الأمتار المكعبة (يعادل 1 يارد مكعب نحو 0.765 متر مكعب)، ويُقاس الوزن بـ الأطنان المترية (يعادل 1 طن متري 2,204.6 رطل، مقارنةً بـ 2,000 رطل للطن الأمريكي). وقد تخلط الرسومات الهندسية أحيانًا بين النظامين، لذلك يجدر التحقق من الوحدة التي تحددها الوثيقة قبل طلب المادة.

يُوصف حجم المادة أيضًا بأنه حجمي طبيعي أو مفكك أو مدموك. ويقيس الحجم الطبيعي المادة وهي ما تزال في الأرض. أما الحجم المفكك فيقيسها بعد الحفر، حين تشغل عادةً مساحة أكبر بنحو 30 بالمئة. ويقيس الحجم المدموك المادة بعد وضعها ودمكها، ويكون عادةً أقل من الحجم الطبيعي بنحو 10 بالمئة. وقد تتحول عشرة ياردات مكعبة طبيعية إلى 13 ياردة مكعبة مفككة عند نقلها، ثم تنضغط إلى نحو 9 ياردات مكعبة (6.9 m³) بعد وضعها.

الأسئلة الشائعة

كيف أحوّل الياردات المكعبة إلى أطنان؟ اضرب الحجم بالياردات المكعبة في كثافة المادة بالأطنان لكل يارد مكعب. بالنسبة إلى التربة بكثافة 1.4 طن (1.27 t) لكل يارد مكعب، تزن 10 ياردات مكعبة (7.6 m³) 10 × 1.4 = 14 طنًا (12.7 t).

كم طنًا يزن اليارد المكعب من الحصى؟ نحو 1.5 طن (3,000 رطل)، للحجر المكسر القياسي أو حصى الأنهار عند مستويات الرطوبة المعتادة. وقد يزن الحصى الرطب من 10 إلى 15 بالمئة أكثر.

كم ياردة مكعبة توجد في طن من التراب؟ نحو 0.71 ياردة مكعبة (0.543 m³)، باستخدام كثافة عامة للتربة قدرها 1.4 طن (1.27 t) لكل يارد مكعب (1 ÷ 1.4 = 0.71). وبكثافة الطين في الأداة، وهي 1.1 طن (0.998 t) لكل يارد مكعب، يعادل طن الطين نحو 0.91 ياردة مكعبة (0.696 m³). وبكثافته الرملية البالغة 1.3، يعادل طن الرمل نحو 0.77 ياردة مكعبة (0.589 m³).

كم يزن اليارد المكعب من الخرسانة؟ نحو 2 طن (4,000 رطل) للخرسانة القياسية. وتزن الخلطات الإنشائية خفيفة الوزن نحو 0.95 إلى 1.6 طن (1.45 t) لكل يارد مكعب، في حين قد تتجاوز الخلطات ثقيلة الوزن التي تحتوي على ركام حديدي 2.5 طن (2.27 t) لكل يارد مكعب.

كم ياردة مكعبة تتسع لها الشاحنة القلّابة؟ تتسع الشاحنة القلّابة القياسية ذات محورين لنحو 10 إلى 14 ياردة مكعبة، لكن حد وزنها القانوني، الذي يبلغ عادةً من 10 إلى 15 طنًا (13.6 t)، يكون أهم غالبًا من الحجم. وسيزن أربعة عشر ياردًا مكعبًا من الخرسانة نحو 28 طنًا (25.4 t)، وهو أعلى بكثير مما تستطيع معظم الشاحنات نقله قانونيًا.

ما الفرق بين الطن والطن المتري؟ يساوي الطن الأمريكي 2,000 رطل (910 كغم). ويساوي الطن المتري 2,204.6 رطل (1,000 كيلوغرام). ويبلغ الفرق نحو 10 بالمئة، وهو ما يتراكم في الطلبات الكبيرة، لذلك يجدر التأكد من الوحدة التي يستخدمها المورّد أو المواصفة الهندسية.

القيود

تصف قيم الكثافة أعلاه المواد السائبة المستقرة كما يوردها المورّد، وهي تقديرات معيارية وليست قياسات لدفعة محددة. وتزن أنقاض الهدم المفككة من المادة نفسها أقل بكثير لكل يارد مكعب. وتعتمد الكثافة الفعلية على الرطوبة والدمك والتركيب، وقد تختلف عن قيم الجدول بنسبة تتراوح من 10 إلى 25 بالمئة. وبالنسبة إلى الأساسات الإنشائية أو الأعمال الحاملة أو المشاريع ذات المواصفات الصارمة، يعطي اختبار كثافة معتمد من مختبر معتمد، مثل الاختبار وفق ASTM D1556 للتربة أو ASTM C138 للخرسانة، قيمة موثوقة. أما للتخطيط والطلب اليوميين، فقيم الكثافة المعيارية دقيقة بما يكفي.