Máy tính lượng sỏi

Máy tính lượng sỏi tính thể tích sỏi cần để lấp đầy một khu vực hình chữ nhật. Người dùng nhập chiều dài, chiều rộng và độ sâu, rồi máy tính trả về kết quả theo yard khối hoặc mét khối.

Nhà cung cấp sỏi bán vật liệu theo thể tích, không theo diện tích. Thước dây cho biết chiều dài và chiều rộng theo feet hoặc mét, nhưng nhà cung cấp cần tổng thể tích. Việc tự chuyển đổi giữa hai đại lượng này là nguyên nhân của phần lớn sai sót khi đặt hàng: hoặc vật liệu không đủ cho công việc, hoặc dư thừa nhiều và tốn kém.

Cách tính khối lượng sỏi

Công thức cơ bản cho một khu vực hình chữ nhật là:

$V = L \times W \times D$

trong đó V là thể tích, L là chiều dài, W là chiều rộng và D là độ sâu.

Công thức này xem lớp sỏi như một khối hộp chữ nhật. Nhân ba kích thước sẽ cho số đơn vị khối của không gian mà sỏi lấp đầy.

Công thức theo hệ đo lường Anh (yard khối)

Các nhà cung cấp ở Hoa Kỳ định giá sỏi theo yard khối, nhưng công trình thường được đo bằng feet. Công thức chuyển đổi feet sang yard:

$Y = \frac{L \times W \times D}{27}$

trong đó Y là thể tích tính bằng yard khối, còn L, W và D lần lượt là chiều dài, chiều rộng và chiều sâu tính bằng foot.

Giá trị 27 xuất phát từ định nghĩa của một yard khối: 3 ft × 3 ft × 3 foot = 27 foot khối (0,765 m³). Nhân ba số đo theo foot sẽ cho thể tích tính bằng foot khối, sau đó chia cho 27 để chuyển thành yard khối.

Công thức hệ mét (mét khối)

Khi sỏi được bán theo mét khối, không cần chuyển đổi nếu cả ba số đo đều đã tính bằng mét:

$M = L \times W \times D$

trong đó M là thể tích tính bằng mét khối, còn L, W và D lần lượt là chiều dài, chiều rộng và chiều sâu tính bằng mét.

Chuyển đổi độ sâu từ inch hoặc centimet

Độ sâu thường được xác định bằng inch hoặc centimet, vì vậy phải chuyển đổi để phù hợp với hai số đo còn lại trước khi nhân. Để chuyển inch sang foot, chia cho 12. Độ sâu 6 inch bằng 6 ÷ 12 = 0,5 foot. Độ sâu 4 inch bằng 4 ÷ 12 ≈ 0,333 foot; làm tròn thành 0,33 sẽ khiến lượng đặt hàng thiếu khoảng 1%. Để chuyển centimet sang mét, chia cho 100.

Máy tính yêu cầu gì

Cả ba số đo phải sử dụng cùng một đơn vị. Chế độ hệ đo lường Anh nhận giá trị theo feet và trả về kết quả theo yard khối. Chế độ hệ mét nhận giá trị theo mét và trả về kết quả theo mét khối. Mọi giá trị phải lớn hơn 0. Giá trị bằng 0 hoặc âm sẽ hiển thị cảnh báo thay vì kết quả. Kết quả được làm tròn đến hai chữ số thập phân.

Ví dụ minh họa

Đường xe chạy, hệ đo lường Anh. Một đường xe chạy dài 24 bộ và rộng 12 bộ, với lớp sỏi sâu 6 in (0,5 bộ).

Thể tích = 24 × 12 × 0,5 = 144 bộ khối (4,08 m³) Yard khối = 144 ÷ 27 = 5,33 yard khối (4,08 m³)

Lối đi trong vườn, hệ mét. Một lối đi dài 10 mét và rộng 1,2 mét, với lớp sỏi sâu 5 centimet (0,05 mét).

Mét khối = 10 × 1,2 × 0,05 = 0,6 mét khối

Độ sâu sỏi khuyến nghị theo loại công trình

Độ sâu cần thiết phụ thuộc vào cách sử dụng bề mặt.

• Đường xe chạy: 10–20 cm (4–8 in). Khu vực có xe cộ dân dụng lưu thông nhẹ cần lớp sỏi nông hơn khu vực dành cho xe hạng nặng.
• Lối đi bộ: 5–10 cm (2–4 in), chỉ dành cho người đi bộ.
• Khu vực thoát nước: 10–15 cm (4–6 in), chẳng hạn khu vực xung quanh ống đục lỗ trong hệ thống thoát nước kiểu rãnh Pháp.
• Cảnh quan trang trí: 2,5–5 cm (1–2 in), dành cho những khu vực chủ yếu có mục đích thẩm mỹ.

Đặt thêm vật liệu

Máy tính cho biết thể tích chính xác theo các kích thước đã nhập, nhưng thể tích được giao hiếm khi bằng thể tích còn lại sau khi rải. Sỏi rời có các khoảng trống chứa không khí giữa những viên đá; các khoảng trống này khép lại khi vật liệu được rải, xe chạy qua hoặc bị mưa làm ướt. Quá trình đó gọi là đầm nén. Thông thường, quá trình này làm giảm thể tích sau khi lắng khoảng 10–15% so với thể tích sỏi rời. Một phần vật liệu cũng bị thất thoát trong quá trình giao và rải. Vì vậy, nhiều nhà thầu cộng thêm 5–10% vào thể tích đã tính trước khi đặt hàng. Đất mềm hoặc có nhiều đất sét có thể cần thêm vật liệu khi sỏi lún vào đất, nên các công trình trên nền đất không ổn định có thể cần lượng dự phòng lớn hơn.

Chuyển đổi yard khối và mét khối

Yard khối và mét khối có kích thước khác nhau, vì một thước Anh (0,9144 m) ngắn hơn một mét. Một thước khối bằng khoảng 0,765 mét khối, còn một mét khối bằng khoảng 1,31 thước khối, tức thể tích lớn hơn thước khối khoảng 31%. Để hình dung, một thước khối tương đương khoảng thể tích mà thùng xe bán tải cỡ lớn có thể chứa khi vật liệu được chất ngang với thành thùng.

Các câu hỏi thường gặp

Tôi cần bao nhiêu sỏi cho đường xe chạy? Đo chiều dài và chiều rộng của đường xe chạy theo feet, chọn độ sâu 4–8 in dựa trên lưu lượng xe dự kiến, đổi độ sâu sang feet rồi nhân ba giá trị với nhau. Chia kết quả cho 27 để có yard khối, sau đó cộng thêm 5–10% cho phần đầm nén và hao hụt.

Làm thế nào để chuyển foot khối sang yard khối? Chia số foot khối cho 27, vì một yard khối bằng 27 foot khối (3 ft × 3 ft × 3 foot).

Một yard khối sỏi nặng bao nhiêu? Khối lượng phụ thuộc vào loại đá và độ ẩm, nhưng một yard khối sỏi thường nặng khoảng từ 1,2 đến 1,5 tấn (khoảng 1.100–1.400 kg). Nhà cung cấp có thể đưa ra con số chính xác cho loại vật liệu cụ thể được đặt mua.

Tôi nên đặt thêm bao nhiêu sỏi? Cộng thêm 5–10% so với thể tích đã tính sẽ bù cho độ đầm nén và hao hụt khi thi công ở mức thông thường. Các công trình trên nền đất mềm, ướt hoặc dốc thường cần phần dự phòng lớn hơn, đôi khi là 10–20%.

Máy tính này có xử lý được các khu vực không đều hoặc không phải hình chữ nhật không? Có, theo cách gián tiếp. Chia khu vực thành từ hai phần hình chữ nhật trở lên, tính thể tích riêng cho từng phần rồi cộng các kết quả lại. Các khu vực cong, chẳng hạn sân hình tròn, sử dụng công thức khác dựa trên bán kính.

Nên sử dụng lớp sỏi sâu bao nhiêu? Điều này phụ thuộc vào công trình. Đường xe chạy thường cần 4–8 in, lối đi bộ cần 2–4 in, khu vực thoát nước cần 4–6 in, còn khu vực chỉ để trang trí cần 1–2 in. Làm lớp quá nông là sai sót phổ biến nhất, vì sỏi sẽ lún và phân tán theo thời gian, để lại những mảng đất trống.

Bối cảnh

Sỏi đã được sử dụng làm vật liệu xây dựng đường sá trong hàng nghìn năm; các kỹ sư La Mã xếp những lớp đá có kích thước giảm dần để xây những con đường bền chắc, thoát nước và chịu được xe kéo. Vào đầu thế kỷ 19, kỹ sư người Scotland John Loudon McAdam phát triển một phương pháp sử dụng đá dăm đồng đều được đầm chặt. Phương pháp này trở thành tiêu chuẩn trong xây dựng đường sá và tạo ra thuật ngữ “macadam”. Theo Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, cát và sỏi xây dựng là một trong những loại khoáng sản không phải nhiên liệu lớn nhất được sản xuất ở nước này mỗi năm xét theo thể tích.