Převodník krychlových yardů na tuny

Převodník krychlových yardů na tuny převádí objem na hmotnost sypkého materiálu, například zeminy, štěrku, písku nebo betonu. Protože materiály mají různou hustotu, stejný objem dvou materiálů může mít velmi odlišnou hmotnost. Jeden krychlový yard mulče váží přibližně 1 000 liber (450 kg). Jeden krychlový yard betonu váží přibližně 4 000 liber (1 800 kg).

Tento převod má praktický význam. Dodavatelé často prodávají materiál podle objemu, ale dopravu účtují podle hmotnosti. Sklápěcí nákladní automobily mají maximální hmotnost nákladu, nikoli objemový limit. Chybný odhad může znamenat další cestu s dodávkou nebo přetížený nákladní automobil.

Jak vypočítat převod krychlových yardů na tuny

Převod závisí na hustotě materiálu, tedy na tom, kolik váží jeden krychlový yard daného materiálu. Vzorec je:

$\text{Hmotnost (tuny)} = \text{Objem (krychlové yardy)} \times \text{Hustota materiálu (tuny na krychlový yard)}$

Pro opačný převod, z dané hmotnosti na objem:

$\text{Objem (krychlové yardy)} = \frac{\text{Hmotnost (tuny)}}{\text{Hustota materiálu (tuny na krychlový yard)}}$

Tabulka hustoty materiálů

Co mění hustotu materiálu

• Vlhkost. Mokrý materiál váží více než suchý. Deštěm nasáklá zemina může vážit o 20 až 30 procent více než suchá zemina ze stejné hromady.
• Zhutnění. Volně uložený štěrk čerstvě vysypaný z nákladního automobilu váží na krychlový yard méně než stejný štěrk po přejezdu a zhutnění. Rozdíl může dosáhnout 10 až 15 procent.
• Velikost částic. Jemný písek se hutní těsněji než hrubý štěrk, takže mezi zrny zůstává méně vzduchu. To je jeden z důvodů, proč je beton hustší než dřevní štěpka.
• Složení. Zemina prodávaná jako „ornice“ se podle zdroje liší. Zemina s vysokým podílem jílu váží více než písčitá zemina.

U prací, kde záleží na přesnosti, například u komerčních objednávek betonu nebo asfaltu, může dodavatel poskytnout certifikát hustoty pro konkrétní šarži.

Příklady výpočtů

Zemina: 10 krychlových yardů (7,6 m³) zeminy (hustota 1,4) váží 10 × 1,4 = 14 tun (12,7 t).

Beton: 5 krychlových yardů (3,8 m³) betonu (hustota 2,0) váží 5 × 2,0 = 10 tun (9,1 t).

Opačný převod, štěrk: 15 tun štěrku (hustota 1,5) odpovídá 15 ÷ 1,5 = 10 krychlovým yardům.

Příklady z praxe

Dodávka transportbetonu. Beton se objednává v krychlových yardech, ale dodává se podle hmotnosti, protože právě tak měří náklad váha nákladního vozu. Pět krychlových yardů betonu váží přibližně 10 tun (9,1 t), neboli 20 000 liber (9 100 kg), a to ještě bez hmotnosti samotného vozidla. Dispečeři to porovnávají s povolenými hmotnostmi na silnicích. Na dálnicích systému Interstate v USA je federální limit pro naložené vozidlo 80 000 liber (36 000 kg) celkové hmotnosti.

Výkop. Suterén o rozměrech 30 stop × 40 stop a hloubce 8 stop má objem 30 × 40 × 8 = 9 600 krychlových stop. Po vydělení číslem 27 (počet krychlových stop v krychlovém yardu) to činí přibližně 356 krychlových yardů zeminy. Při hustotě zeminy 1,4 tuny (1,27 t) na krychlový yard váží vykopaná zemina přibližně 498 tun (452 t). Standardní sklápěč veze 10 až 15 tun (13,6 t), takže odvoz zeminy vyžaduje zhruba 34 až 50 jízd nákladního vozu.

Štěrk pro základy. Zhutněná štěrková vrstva se často specifikuje jako hluboká 6 palců (15 cm) neboli 0,5 stopy (0,15 m). U základové plochy o rozloze 2 000 čtverečních stop jde o 2 000 × 0,5 = 1 000 krychlových stop (28 m³) neboli přibližně 37 krychlových yardů (28,3 m³). Při hustotě štěrku 1,5 váží tento štěrk přibližně 56 tun (50,8 t). Objednávka pouze 30 tun (27 t) s domněnkou, že to bude stačit, by zanechala stavbu o více než 25 tun (22,7 t) štěrku kratší.

Štěrk na příjezdovou cestu. Štěrková příjezdová cesta pro dvě auta o rozměrech 20 stop × 40 stop se zhutněným štěrkem o tloušťce 4 palce (0,33 stopy) potřebuje 20 × 40 × 0,33 = přibližně 267 krychlových stop (7,56 m³), tedy zhruba 10 krychlových yardů (7,6 m³). Při hustotě štěrku 1,5 to činí asi 15 tun (13,6 t).

Vyvýšené záhony. Záhon o rozměrech 4 stopy (1,2 m) × 8 stop (2,4 m) × 2 stopy (0,61 m) do hloubky pojme 64 krychlových stop (1,81 m³) neboli přibližně 2,4 krychlového yardu (1,83 m³) zeminy. Při hustotě zeminy 1,4 jde přibližně o 3,3 tuny (2,99 t). Mnoho dodavatelů stanovuje minimální množství pro dodávku kolem 5 tun (4,5 t), takže jediná malá objednávka pro záhon nemusí minimum splnit.

Pronájem kontejneru. Kontejner o objemu 30 krychlových yardů naplněný směsným stavebním odpadem (beton, dřevo, sádrokarton) při typické hustotě 1,3 až 1,6 tuny (1,45 t) na krychlový yard pojme 39 až 48 tun (43,5 t). Pokud pronájem zahrnuje zdarma jen 3 tuny (2,7 t) a za každou další tunu se účtuje 80 US$, poplatek za překročení u plného nákladu se pohybuje od (39 − 3) × 80 US$ = 2 880 US$ do (48 − 3) × 80 US$ = 3 600 US$.

Další jednotky používané ke stejnému účelu

Mimo Spojené státy se objem obvykle měří v krychlových metrech (1 krychlový yard se rovná přibližně 0,765 krychlového metru) a hmotnost v metrických tunách (1 metrická tuna se rovná 2 204,6 libry, zatímco americká tuna 2 000 liber). Technické výkresy někdy kombinují více soustav jednotek, proto je vhodné před objednáním materiálu zkontrolovat, jakou jednotku dokument uvádí.

Objem materiálu se také popisuje jako v přirozeném uložení, nakypřený nebo zhutněný. Objem v přirozeném uložení udává materiál, který je ještě v zemi. Nakypřený objem udává materiál po výkopu, kdy obvykle zabírá asi o 30 procent více místa. Zhutněný objem udává materiál po uložení a udusání, obvykle asi o 10 procent více než objem v přirozeném uložení. Deset krychlových yardů v přirozeném uložení se může při odvozu změnit na 13 nakypřených krychlových yardů a po uložení slehnout na asi 11 zhutněných krychlových yardů.

Často kladené otázky

Jak převedu krychlové yardy na tuny? Vynásobte objem v krychlových yardech hustotou materiálu v tunách na krychlový yard. U zeminy s hustotou 1,4 tuny (1,27 t) na krychlový yard váží 10 krychlových yardů (7,6 m³) 10 × 1,4 = 14 tun (12,7 t).

Kolik tun váží krychlový yard štěrku? Přibližně 1,5 tuny (3 000 liber) u standardního drceného kamene nebo říčního štěrku při obvyklé vlhkosti. Mokrý štěrk může vážit o 10 až 15 procent více.

Kolik krychlových yardů je v tuně zeminy? Přibližně 0,71 krychlového yardu (0,543 m³) při obecné hustotě zeminy 1,4 tuny na krychlový yard (1 ÷ 1,4 = 0,71). Zemina s vysokým podílem jílu, která je hustší, se převádí na přibližně 0,9 krychlového yardu (0,69 m³) na tunu. Písčitá zemina, která je lehčí, se převádí na přibližně 0,77 krychlového yardu (0,589 m³) na tunu.

Kolik váží krychlový yard betonu? Přibližně 2 tuny (4 000 liber) u standardního betonu. Beton běžné objemové hmotnosti váží přibližně 140 až 155 liber (70,3 kg) na krychlovou stopu, tedy zhruba 3 800 až 4 200 liber (1 910 kg) na krychlový yard. Lehké betonové směsi váží 1,5 až 1,7 tuny na krychlový yard, zatímco těžké směsi se železným kamenivem mohou přesáhnout 2,5 tuny na krychlový yard.

Kolik krychlových yardů se vejde do sklápěcího nákladního automobilu? Standardní sklápěcí nákladní automobil se dvěma nápravami pojme přibližně 10 až 14 krychlových yardů (10,7 m³), ale jeho zákonný hmotnostní limit, obvykle 10 až 15 tun (13,6 t), je často důležitější než objem. Čtrnáct krychlových yardů betonu by vážilo přibližně 28 tun, což je mnohem více, než může většina nákladních automobilů legálně přepravovat.

Jaký je rozdíl mezi tunou a metrickou tunou? Americká tuna má 2 000 liber. Metrická tuna má 2 204,6 libry (1 000 kilogramů). Rozdíl činí přibližně 10 procent, což se u velkých objednávek nasčítá, proto je vhodné ověřit, kterou jednotku dodavatel nebo technická specifikace používá.

Omezení

Výše uvedené hodnoty hustoty jsou standardní odhady, nikoli měření konkrétní dávky materiálu. Skutečná hustota závisí na vlhkosti, zhutnění a složení a může se od hodnot v tabulce lišit o 10 až 25 procent. U nosných základů, konstrukčních prací nebo projektů s přísnými specifikacemi poskytne spolehlivý údaj certifikovaná zkouška hustoty z akreditované laboratoře (například podle ASTM D1556 pro zeminu nebo ASTM C138 pro beton). Pro běžné plánování a objednávání jsou standardní hodnoty hustoty dostatečně přesné.

Reference

1. Federální správa dálnic (FHWA). Commercial Vehicle Size and Weight Program. FHWA: Program rozměrů a hmotností užitkových vozidel — federální nejvyšší povolená celková hmotnost vozidla 80 000 liber (36 000 kg) na systému dálnic Interstate.
2. Národní institut standardů a technologie (NIST). NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811, příloha B.8 — krychlový yard = 0,7645549 m³; krátká tuna = 2 000 liber; metrická tuna = 1 000 kg; libra = 0,4535924 kg.
3. Federální správa dálnic (FHWA). FHWA-HRT-05-057, Appendix C: Proposed Revisions to the AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges. FHWA-HRT-05-057, příloha C — objemová tíha betonu běžné hmotnosti, přibližně 140 až 155 liber na krychlovou stopu (2 480 kg/m³).