Преобразувател от кубични ярдове в тонове

Преобразувателят от кубични ярдове в тонове превръща измерване на обем в измерване на тегло за насипен материал като почва, чакъл, пясък или бетон. Тъй като материалите имат различна плътност, един и същ обем от два материала може да тежи много различно. Един кубичен ярд мулч тежи около 1 000 паунда (450 kg). Един кубичен ярд бетон тежи около 4 000 паунда (1800 kg).

Това преобразуване има практическо значение. Доставчиците често продават материала по обем, но таксуват доставката по тегло. Самосвалите имат максимални ограничения на товара, определени по тегло, а не по обем. Грешната оценка може да означава допълнителен курс за доставка или претоварен камион.

Как се изчисляват кубични ярдове в тонове

Преобразуването зависи от плътността на материала, тоест от това колко тежи един кубичен ярд от него. Формулата е:

$\text{Тегло (тонове)} = \text{Обем (кубични ярдове)} \times \text{Плътност на материала (тонове на кубичен ярд)}$

За преобразуване в обратната посока, от известно тегло към обем:

$\text{Обем (кубични ярдове)} = \frac{\text{Тегло (тонове)}}{\text{Плътност на материала (тонове на кубичен ярд)}}$

Таблица на плътността на материалите

Какво променя плътността на материала

• Влага. Влажният материал тежи повече от сухия. Напоената от дъжд почва може да тежи с 20 до 30 процента повече от сухата почва от същата купчина.
• Уплътняване. Насипният чакъл, току-що разтоварен от камион, тежи по-малко на кубичен ярд от същия чакъл, след като върху него е преминавал транспорт и е бил уплътнен. Разликата може да достигне 10 до 15 процента.
• Размер на частиците. Финият пясък се уплътнява по-плътно от едрия чакъл и оставя по-малко въздушни пространства между зърната. Това е една от причините бетонът да е по-плътен от дървесните трески.
• Състав. Почвата, продавана като „хумусна почва“, варира според източника. Почвата с много глина тежи повече от пясъчната почва.

При работи, за които точността е важна, например при поръчки на готов бетон или асфалт, доставчикът може да предостави сертификат за плътност за конкретната партида.

Примерни изчисления

Почва: 10 кубични ярда (7,6 м³) почва (плътност 1,4) тежат 10 × 1,4 = 14 тона (12,7 т).

Бетон: 5 кубични ярда (3,8 м³) бетон (плътност 2,0) тежат 5 × 2,0 = 10 тона (9,1 т).

Обратно преобразуване, чакъл: 15 тона (13,6 т) чакъл (плътност 1,5) са равни на 15 ÷ 1,5 = 10 кубични ярда (7,6 м³).

Примери от практиката

Доставка на готов бетон. Бетонът се поръчва в кубични ярдове, но се доставя по тегло, тъй като така автомобилният кантар измерва товара. Пет кубични ярда бетон тежат около 10 тона (9,1 т), или 20 000 паунда (9100 kg), без да се брои теглото на самия камион. Диспечерите проверяват това спрямо ограниченията за тегло по пътищата. По междущатските магистрали в САЩ федералната граница за натоварено превозно средство е 80 000 паунда (36 000 kg) брутно тегло.

Изкоп. Изкоп за мазе с размери 30 фута (9,1 m) на 40 фута (12 m) и дълбочина 8 фута (2,4 m) има обем 30 × 40 × 8 = 9 600 кубични фута (272 м³). Разделени на 27 (броят на кубичните фута в един кубичен ярд), това са около 356 кубични ярда (272 м³) почва. При плътност на почвата 1,4 тона (1,27 т) на кубичен ярд изкопаната почва тежи около 498 тона (452 т). Стандартен самосвал превозва от 10 до 15 тона (13,6 т), така че извозването на почвата отнема приблизително от 34 до 50 курса.

Чакъл за основа. Уплътненият чакълен слой често се задава с дебелина 6 инча (15 cm), или 0,5 фута (0,15 m). За основа с площ 2 000 квадратни фута това е 2 000 × 0,5 = 1 000 кубични фута (28 м³), или около 37 кубични ярда (28,3 м³). При плътност на чакъла 1,5 този чакъл тежи около 56 тона (50,8 т). Поръчването само на 30 тона (27 т) с мисълта, че количеството е достатъчно близко, би оставило работата с недостиг от над 25 тона (22,7 т).

Чакъл за алея. Чакълена алея за два автомобила с размери 20 фута (6,1 m) на 40 фута (12 m) и 4 инча (0,33 фута) уплътнен чакъл изисква 20 × 40 × 0,33 = около 267 кубични фута (7,56 м³), или приблизително 10 кубични ярда (7,6 м³). При плътност на чакъла 1,5 това са около 15 тона (13,6 т).

Повдигнати градински лехи. Леха с размери 4 фута (1,2 m) на 8 фута (2,4 m) и дълбочина 2 фута (0,61 m) побира 64 кубични фута (1,81 м³), или около 2,4 кубични ярда (1,83 м³) почва. При плътност на почвата 1,4 това е около 3,3 тона (2,99 т). Много доставчици определят минимално количество за доставка около 5 тона (4,5 т), така че една поръчка за малка леха може да не достигне минимума.

Наем на контейнер за отпадъци. Контейнер от 30 кубични ярда, пълен със смесени строителни отпадъци (бетон, дървесина, гипсокартон), при типична плътност от 1,3 до 1,6 тона (1,45 т) на кубичен ярд побира от 39 до 48 тона (43,5 т). Ако наемът включва само 3 тона (2,7 т) безплатно и таксува 80 щ.д. за всеки тон над тях, таксата за превишение при пълен товар е от (39 − 3) × 80 щ.д. = 2880 щ.д. до (48 − 3) × 80 щ.д. = 3600 щ.д..

Други единици за същата цел

Извън Съединените щати обемът обикновено се измерва в кубични метри (1 кубичен ярд е равен на около 0,765 кубични метра), а теглото в метрични тонове (1 метричен тон е равен на 2 204,6 паунда в сравнение с 2 000 паунда за американски тон). Инженерните чертежи понякога смесват системите, затова е добре да се провери коя единица е посочена в документа, преди да се поръча материал.

Обемът на материала се описва и като в земно състояние, разрохкан или уплътнен. „В земно състояние“ означава материал, който още е в земята. „Разрохкан“ означава материал след изкопаване, когато обикновено заема около 30 процента повече място. „Уплътнен“ означава материал, след като е положен и натрамбован, обикновено около 10 процента повече от обема в земно състояние. Десет кубични ярда в земно състояние могат да станат 13 кубични ярда разрохкан материал при превоз, а след полагане да се слегнат до около 11 кубични ярда уплътнен материал.

Често задавани въпроси

Как се преобразуват кубични ярдове в тонове? Умножете обема в кубични ярдове по плътността на материала в тонове на кубичен ярд. При почва с плътност 1,4 тона (1,27 т) на кубичен ярд 10 кубични ярда (7,6 м³) тежат 10 × 1,4 = 14 тона (12,7 т).

Колко тона е един кубичен ярд чакъл? Около 1,5 тона (3 000 паунда) за стандартен трошен камък или речен чакъл при обичайни нива на влажност. Влажният чакъл може да тежи с 10 до 15 процента повече.

Колко кубични ярда има в един тон пръст? Около 0,71 кубични ярда (0,543 м³) при обща плътност на почвата 1,4 тона (1,27 т) на кубичен ярд (1 ÷ 1,4 = 0,71). Почвата с много глина, която е по-плътна, се преобразува в около 0,9 кубични ярда (0,69 м³) на тон. Пясъчната почва, която е по-лека, се преобразува в около 0,77 кубични ярда (0,589 м³) на тон.

Колко тежи един кубичен ярд бетон? Около 2 тона (4 000 паунда) за стандартен бетон. Бетонът с нормално тегло тежи около 140 до 155 паунда (70,3 kg) на кубичен фут, или приблизително 3 800 до 4 200 паунда (1910 kg) на кубичен ярд. Леките бетонни смеси тежат от 1,5 до 1,7 тона (1,54 т) на кубичен ярд, а тежките смеси с желязна добавка могат да надхвърлят 2,5 тона (2,27 т) на кубичен ярд.

Колко кубични ярда побира самосвал? Стандартен самосвал с тандемна ос побира около 10 до 14 кубични ярда (10,7 м³), но законовото ограничение на теглото му, обикновено 10 до 15 тона (13,6 т), често е по-важно от обема. Четиринадесет кубични ярда бетон биха тежали около 28 тона (25,4 т), което е много над законовия товар за повечето камиони.

Каква е разликата между тон и метричен тон? Американският тон е 2 000 паунда (910 kg). Метричният тон е 2 204,6 паунда (1 000 килограма). Разликата е около 10 процента, което се натрупва при големи поръчки, затова трябва да се потвърди коя единица използва доставчикът или инженерната спецификация.

Ограничения

Плътностите по-горе са стандартни приблизителни стойности, а не измервания на конкретна партида материал. Действителната плътност зависи от влажността, уплътняването и състава и може да се различава с 10 до 25 процента от стойностите в таблицата. За конструктивни основи, носещи конструкции или проекти със строги изисквания сертифицираното изпитване на плътността от акредитирана лаборатория (например по ASTM D1556 за почва или по ASTM C138 за бетон) дава надеждна стойност. За ежедневното планиране и поръчване стандартните стойности на плътността са достатъчно точни.

Източници

1. Federal Highway Administration (FHWA). Commercial Vehicle Size and Weight Program. FHWA: Commercial Vehicle Size and Weight Program — федерален максимум на брутното тегло на превозното средство от 80 000 паунда (36 000 kg) по системата на междущатските магистрали.
2. National Institute of Standards and Technology (NIST). NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811, приложение B.8 — кубичен ярд = 0,7645549 м³; къс тон = 2 000 паунда; метричен тон = 1 000 kg; паунд = 0,4535924 kg.
3. Federal Highway Administration (FHWA). FHWA-HRT-05-057, Appendix C: Proposed Revisions to the AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges. FHWA-HRT-05-057, приложение C — обемно тегло на бетон с нормално тегло, около 140 до 155 lb/ft³ (2480 кг/м³).