Conversor de Jardas Cúbicas para Toneladas

Um conversor de jardas cúbicas para toneladas transforma uma medida de volume em uma medida de peso para um material a granel, como terra, cascalho, areia ou concreto. Como os materiais têm densidades diferentes, o mesmo volume de dois materiais pode pesar quantidades muito diferentes. Uma jarda cúbica de cobertura morta pesa cerca de 1.000 libras (450 kg). Uma jarda cúbica de concreto pesa cerca de 4.000 libras (1.800 kg).

Essa conversão é importante na prática. Os fornecedores costumam vender o material por volume, mas cobrar a entrega por peso. Os caminhões basculantes têm limites máximos de carga definidos pelo peso, não pelo volume. Uma estimativa incorreta pode significar uma viagem extra de entrega ou um caminhão sobrecarregado.

Como Calcular Jardas Cúbicas para Toneladas

A conversão depende da densidade do material, ou seja, de quanto pesa uma jarda cúbica dele. A fórmula é:

$\text{Peso (toneladas)} = \text{Volume (jardas cúbicas)} \times \text{Densidade do material (toneladas por jarda cúbica)}$

Para fazer a conversão no sentido inverso, partindo de um peso conhecido, use:

$\text{Volume (jardas cúbicas)} = \frac{\text{Peso (toneladas)}}{\text{Densidade do material (toneladas por jarda cúbica)}}$

Tabela de Densidade dos Materiais

O Que Altera a Densidade de um Material

• Umidade. O material úmido pesa mais que o material seco. A terra encharcada pela chuva pode pesar de 20 a 30 por cento mais que a terra seca da mesma pilha.
• Compactação. O cascalho solto recém-descarregado de um caminhão pesa menos por jarda cúbica que o mesmo cascalho depois de receber tráfego e ser compactado. A diferença pode chegar a 10 a 15 por cento.
• Tamanho das partículas. A areia fina se compacta mais do que o cascalho grosso, deixando menos espaço de ar entre os grãos. Esse é um dos motivos pelos quais o concreto é mais denso do que os cavacos de madeira.
• Composição. A terra vendida como «terra vegetal» varia conforme a origem. Um solo rico em argila pesa mais do que um solo arenoso.

Em trabalhos nos quais a precisão é importante, como pedidos comerciais de concreto ou asfalto, o fornecedor pode fornecer um certificado de densidade do lote específico.

Exemplos de cálculo

Terra: 10 jardas cúbicas (7,6 m³) de terra (densidade 1,4) pesam 10 × 1,4 = 14 toneladas (12,7 t).

Concreto: 5 jardas cúbicas (3,8 m³) de concreto (densidade 2,0) pesam 5 × 2,0 = 10 toneladas (9,1 t).

Conversão inversa, cascalho: 15 toneladas (13,6 t) de cascalho (densidade 1,5) equivalem a 15 ÷ 1,5 = 10 jardas cúbicas (7,6 m³).

Exemplos do Mundo Real

Entrega de concreto usinado. O concreto é pedido em jardas cúbicas, mas entregue por peso, pois é assim que a balança do caminhão mede a carga. Cinco jardas cúbicas de concreto pesam cerca de 10 toneladas (9,1 t), ou 20.000 libras (9.100 kg), sem contar o peso do próprio caminhão. Os programadores de entrega conferem esse valor com os limites de peso das estradas. Nas rodovias interestaduais dos EUA, o limite federal para um veículo carregado é de 80.000 libras (36.000 kg) de peso bruto.

Escavação. Um porão de 30 pés (9,1 m) por 40 pés (12 m) por 8 pés (2,4 m) de profundidade tem um volume de 30 × 40 × 8 = 9.600 pés cúbicos (272 m³). Dividido por 27 (o número de pés cúbicos em uma jarda cúbica), isso dá cerca de 356 jardas cúbicas (272 m³) de solo. Com uma densidade do solo de 1,4 tonelada (1,27 t) por jarda cúbica, o solo escavado pesa cerca de 498 toneladas (452 t). Um caminhão basculante padrão carrega de 10 a 15 toneladas (13,6 t), portanto transportar o solo exige aproximadamente 34 a 50 viagens de caminhão.

Cascalho para fundação. Uma base de cascalho compactado costuma ser especificada com 6 polegadas (15 cm) de profundidade, ou 0,5 pé (0,15 m). Para uma fundação de 2.000 pés quadrados, isso corresponde a 2.000 × 0,5 = 1.000 pés cúbicos (28 m³), ou cerca de 37 jardas cúbicas (28,3 m³). Com uma densidade do cascalho de 1,5, esse cascalho pesa cerca de 56 toneladas (50,8 t). Pedir apenas 30 toneladas (27 t), supondo que seja suficiente, deixaria a obra com uma falta de mais de 25 toneladas (22,7 t).

Cascalho para entrada de garagem. Uma entrada de garagem de cascalho para dois carros, de 20 pés (6,1 m) por 40 pés (12 m), com 4 polegadas (0,33 pé) de cascalho compactado, precisa de 20 × 40 × 0,33 = cerca de 267 pés cúbicos (7,56 m³), ou aproximadamente 10 jardas cúbicas (7,6 m³). Com uma densidade do cascalho de 1,5, isso dá cerca de 15 toneladas (13,6 t).

Canteiros elevados. Um canteiro com 4 pés (1,2 m) por 8 pés (2,4 m) por 2 pés (0,61 m) de profundidade comporta 64 pés cúbicos (1,81 m³), ou cerca de 2,4 jardas cúbicas (1,83 m³) de terra. Com uma densidade da terra de 1,4, isso corresponde a cerca de 3,3 toneladas. Muitos fornecedores estabelecem mínimos de entrega de cerca de 5 toneladas, portanto um único pedido para um canteiro pequeno pode não atingir o mínimo.

Aluguel de caçamba. Uma caçamba de 30 jardas cúbicas cheia de entulho misto de construção (concreto, madeira, drywall), com densidade típica de 1,3 a 1,6 tonelada (1,45 t) por jarda cúbica, comporta de 39 a 48 toneladas (43,5 t). Se o aluguel inclui apenas 3 toneladas (2,7 t) grátis e cobra US$ 80 por tonelada excedente, a taxa de excesso em uma carga cheia varia de (39 − 3) × US$ 80 = US$ 2.880 a (48 − 3) × US$ 80 = US$ 3.600.

Outras Unidades Usadas para a Mesma Finalidade

Fora dos Estados Unidos, o volume costuma ser medido em metros cúbicos (1 jarda cúbica equivale a cerca de 0,765 metro cúbico) e o peso em toneladas métricas (1 tonelada métrica equivale a 2.204,6 libras, contra 2.000 libras da tonelada americana). Desenhos de engenharia às vezes misturam sistemas, por isso convém verificar qual unidade o documento especifica antes de encomendar o material.

O volume do material também é descrito como in situ, solto ou compactado. O volume in situ mede o material ainda no terreno. O solto mede o material depois da escavação, quando costuma ocupar cerca de 30 por cento mais espaço. O compactado mede o material depois de colocado e socado, normalmente cerca de 10 por cento a mais do que o volume in situ. Dez jardas cúbicas in situ podem virar 13 jardas cúbicas soltas no transporte e depois assentar em cerca de 11 jardas cúbicas compactadas depois de colocadas.

Perguntas frequentes

Como converter jardas cúbicas em toneladas? Multiplique o volume em jardas cúbicas pela densidade do material em toneladas por jarda cúbica. Para um solo de 1,4 tonelada (1,27 t) por jarda cúbica, 10 jardas cúbicas (7,6 m³) pesam 10 × 1,4 = 14 toneladas (12,7 t).

Quantas toneladas tem uma jarda cúbica de cascalho? Cerca de 1,5 tonelada (3.000 libras), para brita padrão ou pedra de rio com umidade típica. O cascalho molhado pode pesar de 10 a 15 por cento a mais.

Quantas jardas cúbicas há em uma tonelada de terra? Cerca de 0,71 jarda cúbica (0,543 m³), usando uma densidade geral do solo de 1,4 tonelada (1,27 t) por jarda cúbica (1 ÷ 1,4 = 0,71). O solo rico em argila, que é mais denso, converte-se em cerca de 0,9 jarda cúbica (0,69 m³) por tonelada. O solo arenoso, que é mais leve, converte-se em cerca de 0,77 jarda cúbica (0,589 m³) por tonelada.

Quanto pesa uma jarda cúbica de concreto? Cerca de 2 toneladas (4.000 libras) para o concreto padrão. O concreto de peso normal pesa cerca de 140 a 155 libras (70,3 kg) por pé cúbico, ou aproximadamente 3.800 a 4.200 libras (1.910 kg) por jarda cúbica. As misturas de concreto leve pesam de 1,5 a 1,7 tonelada (1,54 t) por jarda cúbica, enquanto as misturas pesadas com agregado de ferro podem passar de 2,5 toneladas (2,27 t) por jarda cúbica.

Quantas jardas cúbicas cabem em um caminhão basculante? Um caminhão basculante padrão de eixo tandem comporta cerca de 10 a 14 jardas cúbicas (10,7 m³), mas o limite legal de peso, em geral de 10 a 15 toneladas (13,6 t), muitas vezes importa mais do que o volume. Quatorze jardas cúbicas de concreto pesariam cerca de 28 toneladas (25,4 t), muito acima do que a maioria dos caminhões pode carregar legalmente.

Qual é a diferença entre uma tonelada e uma tonelada métrica? Uma tonelada americana equivale a 2.000 libras. Uma tonelada métrica equivale a 2.204,6 libras (1.000 quilogramas). A diferença é de cerca de 10 por cento, o que se acumula em grandes pedidos; por isso, convém confirmar qual unidade o fornecedor ou a especificação de engenharia usa.

Limitações

Os valores de densidade acima são estimativas padrão, não medições de um lote específico de material. A densidade real depende da umidade, da compactação e da composição, e pode variar de 10 a 25 por cento em relação aos valores da tabela. Para fundações estruturais, elementos estruturais portantes ou projetos com especificações rigorosas, um ensaio de densidade certificado, feito por um laboratório credenciado (por exemplo, segundo a ASTM D1556 para solo ou a ASTM C138 para concreto), fornece um valor confiável. Para o planejamento e os pedidos do dia a dia, os valores padrão de densidade são suficientemente precisos.

Referências

1. Federal Highway Administration (FHWA). Commercial Vehicle Size and Weight Program. FHWA: Programa de Tamanho e Peso de Veículos Comerciais — peso bruto máximo federal do veículo de 80.000 libras no Sistema de Rodovias Interestaduais.
2. National Institute of Standards and Technology (NIST). NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811, Apêndice B.8 — jarda cúbica = 0,7645549 m³; tonelada curta = 2.000 lb; tonelada métrica = 1.000 kg; libra = 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, Apêndice C — peso específico do concreto de peso normal, cerca de 140 a 155 lb/ft³ (2.480 kg/m³).