Коэффициент уплотнения пгс при трамбовке таблица

Коэффициент уплотнения песка, щебня, грунта и ПГС — таблица и правила расчета

Сыпучие строительные материалы, а также грунты при различных физических воздействиях могут разрыхляться или уплотняться. При этом плотность их колеблется в достаточно большом интервале — до нескольких десятков процентов. В строительстве часто применяются 2 относительные величины — коэффициент уплотнения при транспортировке Кут и коэффициент уплотнения грунта (основания) Ку. По сути они отражают одно и то же явление — изменение объема вследствие уменьшения пористости, но рассчитываются и применяются по-разному.

Характеристики плотности строительных материалов

Если в карьере горные породы находятся в плотном монолитном состоянии, то при добыче они разрыхляются, становятся более пористыми. Сырье проходит множество манипуляций — выемку, промывку, просеивание с распределением на фракции, хранение. При отгрузке материалы опять рыхлятся, а при перевозке трамбуются. На завершающей стадии они укладываются в конструкцию и еще раз уплотняются. На протяжении всего процесса изменяется влажность, что неизбежно отражается на плотности.

Сыпучие материалы — щебень, песок, песчано-гравийная смесь ПГС и т.д. — состоят из отдельных зерен, между которыми есть пустоты. При разработке, погрузке и выгрузке твердый скелет разрыхляется, объем пор и пустот увеличивается.

Рыхлонасыпанное состояние материала характеризуется насыпной плотностью, то есть соотношением массы и объема, ей занимаемого:

Измеряется она путем взвешивания стандартного мерного сосуда объемом 5-50 дм³ без предварительного уплотнения. Размер тары выбирается исходя из наибольшей крупности частиц. В процессе испытаний сразу можно найти пустотность как отношение объема пустот ко всему объему материала. Она определяется в %. Так, насыпная плотность песка составляет 1600 кг/м³, щебня 1310-1400 кг/м³, ПГС — 1340-1500 кг/м³ (в зависимости от размера фракций). В рыхлом состоянии между частицами сохраняется некоторый объем воздуха. Пустотность песка, щебня и ПГС соответственно 30-45%, 20-50% и 30-50%.

Если убрать все поры из материала, то получится сплошной монолит. Его плотность называется истинной. Она намного больше насыпной: у песка это 2500-3000 кг/м³, щебня — 2700-3100 кг/м³, ПГС 2500-3100 кг/м³. Это величина неизменная, она необходима для вычисления пористости материала.

Истинная плотность определяется опытным путем. Сырье измельчается в порошок, затем находится его масса и объем (по объему вытесненной из сосуда воды). По формуле ρ=m/V рассчитывается удельный вес материала без пор и пустот.

Для чего используется коэффициент уплотнения

Эта безразмерная величина позволяет определить, насколько фактическая плотность отличается от насыпной или максимальной:

  • при перевозке коэффициент согласовывается между заказчиком и поставщиком, отгружающим сырье из карьера, со склада или завода;
  • при устройстве основания под какое-либо сооружение Ку задается проектом как отношение к максимальной плотности грунта.

Это 2 разных сценария, соответственно, расчет ведется совершенно по-разному.

Коэффициент уплотнения транспортировки Кут

При перевозке за счет вибрации более мелкие частицы перемещаются вниз, заполняют пустоты между крупными зернами. Соответственно, объем груза уменьшается, а плотность увеличивается.

Приемка нерудных материалов, как правило, производится по объему или массе. Чтобы избежать неприятных сюрпризов при получении груза, нужно учитывать неизбежную усадку при транспортировке.

Если материалы принимаются по объему, проводится обмер поставки, то есть размер наполненной части ж/д вагона или автомобиля. Затем полученное значение умножается на коэффициент Кут.

Поведение материала во время транспортировки и складской переработки зависит от гранулометрического состава, влажности, способности слеживаться при хранении, абразивности частиц, а также вида транспорта и климатической зоны. Согласно ГОСТ 9757-90 коэффициент уплотнения песка и других нерудных материалов должен быть согласован с изготовителем, но принимается не более 1,15, т.е. потеря объема не должна быть выше 15%. Кут всегда больше единицы, поскольку рассчитывается как отношение первоначального объема материала к его к объему после перевозки.

Если приемка проводилась по массе, весовые единицы пересчитываются в насыпной объем делением на насыпную плотность по формуле:

Поставщиком отгружено 6 м³ песка в кузов грузового автомобиля. После доставки объем естественно уменьшился. При измерении установлено, что он равен 4,8 м³. Требуется определить, была ли недопоставка.

Умножаем 4,8 на Кут=1,15. Получаем V=4,8х1,15=5,52 м³. Налицо недогруз 0,8 м³.

Если приемка ведется по массе, после взвешивания автомобиль с песком масса материала объемом 6 м³ (при стандартной насыпной плотности 1600 кг/м³) должна составлять m=6х1600=9600 кг.

Нормативными считаются технологические потери при перевозке железнодорожным, автомобильным или водным транспортом без перегрузок, по массе не более:

  • щебня, гравия, шлака — 1,15-1,24% ;
  • песка, ПГС, отсева, керамзита — 1,2-1,34%.

С перегрузками из одного транспорта в другой для всех материалов норма потерь — 1,50-1,54%. Если не хватает больше, поставщик допустил недогруз, что является уже поводом для предъявления претензии заказчиком.

Как рассчитать потребность в материалах с учетом коэффициента уплотнения

Для любых строительных работ необходимо как можно точнее определить расход материалов. Например, проводится устройство щебеночной подготовки толщиной 20 см на площади 100 кв.м.

Находим объем подушки:

С учетом при укладке коэффициента уплотнения щебня 0,98 и при транспортировке 1,15 находим необходимый объем материала, который должен отпустить поставщик из карьера:

Учитывая стандартный объем кузова КамАЗа 6 м³ нам нужно заказать 4 машины.

Коэффициент уплотнения грунта

При устройстве оснований и фундаментов важной характеристикой является плотность грунта. Она определяет его несущую способность, поведение под нагрузкой, склонность к просадкам.

Плотность грунта зависит от минералогического состава, пористости и влажности. Самые плотные сложены из гранитных, базальтовых или кремниевых пород. Их удельный вес свыше 3000 кг/м³. Наименьшая плотность у торфяников и насыпных грунтов — не более 700-900 кг/м³.

Коэффициент уплотнения — это безразмерная величина, равная отношению фактической плотности грунта к его максимальной плотности:

Физический смысл Ку легко понять, если представить сначала монолитную глыбу, а затем ее в уже в измельченном, но уплотненном виде. Соотношение плотностей одного и того же вещества, но в разном состоянии, и есть коэффициент уплотнения. В отличие от Кут, который всегда больше единицы, Ку не может быть больше 1, поскольку в числителе стоит фактическая плотность материала с порами, а в знаменателе — без воздушных пустот.

Максимальная плотность грунта: способ определения по ГОСТ 22733-2016

Испытания проводятся в лабораторных условиях с помощью специальной трамбующей установки. Суть их состоит в следующем:

  1. На строительной площадке отбирается грунт естественной влажности. В образце должно быть не более 25% твердых частиц крупнее 2 мм, отсутствовать промерзание и переувлажнение.
  2. В форму помещаются порции грунта, которые затем трамбуются на установке за 3 приема по 40 ударов.
  3. Измеряется вес 1 л утрамбованной массы, определяется плотность.
  4. Затем влажность увеличивается ступенями по 2%, проводится аналогичный цикл испытаний.
  5. По результатам строится график зависимости плотности от влажности. В точке перегиба фиксируется максимальное значение ρmax при оптимальной влажности.

Определение наибольшей плотности грунта позволяет понять, при каком значении ρ усадка под фундаментом будет наименьшей. В условиях стройплощадки максимальное значение плотности достигнуть вряд ли удастся. Поэтому вводится коэффициент, который помогает установить, насколько фактическая плотность основания приближена к максимально возможной.

Ку задается проектом. Он рассчитывается в зависимости от нагрузки и обычно составляет 0,96-0,98. Это означает, что при уплотнении грунта или песчаной подушки плотность будет чуть меньше максимальной с небольшим отклонением 2-4%.

Определение Ку в лабораториях или полевых условиях

Имея на руках проект с заданным коэффициентом уплотнения ПГС, песка или грунта, необходимо установить, соответствует ли фактическая плотность основания нужному значению. Для этого используются различные методики.

С помощью отбора проб

Этот способ наиболее точный, но не очень скоростной. Требуется участие лаборатории, поскольку на стройплощадках сложно организовать благоприятные условия для измерений.

Для опытов используются режущие кольца известного объема. Без нарушения структуры материала производится отбор проб и дальнейшее их взвешивание.

Отобранный в нескольких точках участка грунт упаковывается в герметичную тару и отправляется на исследование. После получения результатов взвешивания определяется зависимость плотности грунта от влажности и рассчитывается фактический коэффициент уплотнения в каждой точке отбора. После оценки степени подготовки грунта выносится решение о продолжении или прекращении работ по трамбовке грунта.

Динамическим плотномером (пенетромером)

Измерения применяются в качестве экспресс-метода, позволяющего оценить степень уплотнения основания в полевых условиях. Динамический плотномер представляет собой заостренный стальной стержень с ручкой и ударной площадкой. На нем подвижно закреплен груз определенной массы.

Читать еще:  Измерение напряжения мультиметром в розетке 220в

Плотномер устанавливается вертикально на основание. Затем груз поднимается и сбрасывается на ударную площадку. При этом стержень постепенно погружается в грунт. Количество ударов подсчитывается.

После того как наконечник полностью опустится ниже поверхности, по специальной таблице определяется коэффициент уплотнения. Если он меньше требуемого проектом, производится дополнительная трамбовка. Если Ку соответствует нужному значению, основание готово к дальнейшим работам.

Для уплотнения используются виброплиты, ручные и автоматические трамбовки. Чем ближе коэффициент Ку к единице, тем меньше в грунте пустот, соответственно выше плотность.

Электромагнитный метод

При таком способе плотность грунта на стройплощадке сравнивается с ранее установленной в лабораторных условиях. Измерения проводятся специальным прибором, инициирующий электрическое поле. Он передает электромагнитный импульс, который проходит через грунт и фиксируется датчиком, а по изменению значения определяется плотность.

Для испытаний на участке выбирается не менее 5 точек, расположенных по принципу клеверного листа. Большую погрешность дают влажность, крупные твердые включения, неоднородность почвы. Измерения проводятся относительно долго по сравнению с другими вариантами, где результат можно получить за один сеанс.

Метод штампа

При этом способе определяется динамический модуль упругости грунта, который находится в прямой зависимости от его плотности. Прибор состоит из нагрузочной плиты, тензодатчика усилий, штанги с грузом и упругим элементом, акселерометра и электронного блока.

При сбрасывании груза на площадку он, благодаря силе упругости, возвращается в исходное положение. Параметры взаимодействия считываются и обрабатываются электронным блоком. По результатам испытаний определяется модуль упругости, деформации и нагрузка. Информация представляется в графическом или численном виде на дисплее. Плотномер может архивировать и отправлять данные в ПК, что создает предпосылки для более детальной обработки и планирования строительства.

Прямой метод замещения объема

Согласно стандарту ГОСТ 28514-90 плотность грунта может измеряться с помощью пескозагрузочного аппарата или цилиндра с резиновым баллоном. Перед испытаниями в лабораторных условиях определяется плотность песка, в опытах она будет образцом для сравнения.

Для проведения испытаний на уплотненном основании выбирается лунка диаметром 100 мм. В нее из установленного сверху пескобака засыпается песок. Объем загрузки вычисляется по шкале на баке. Далее измеряется вес вынутого грунта. При известных параметрах среды (в данном случае песка) плотность грунта рассчитывается по формуле:

ρ=m*ρ/m, где ρ и m — плотность и масса песка, наполняющего лунку.

В методике с резиновым баллоном в качестве среды используется вода, которая заливается внутрь аппарата. Баллон помещается в вырытую лунку, заполняется водой. По количеству потраченной воды определяется объем грунта. Далее, измерив вес пробы, можно найти искомую плотность и коэффициент уплотнения.

Этот метод можно использовать, если количество твердых крупных частиц превышает 25%. Это щебеночные и гравийные основания, а также подушки из смесей ЩПС или ПГС.

Способы увеличения плотности грунта

Характеристики грунта зависят от его состава и влажности. Если его плотность очень низкая, налицо склонность к деформациям и просадкам. Это сильносжимаемые торф, ил, сапропели, пластичные глины и т.д. В большинстве случаев они не используются в качестве оснований для строительства. Требуется повышение их прочностных свойств, которое решается различными методами:

  • инъектированием закрепляющих растворов;
  • термической обработкой (обжигом);
  • электрохимическим способом;
  • армированием;
  • установкой шпунтовых ограждений;
  • фильтрующей пригрузкой;
  • механическими методами.

При недостаточной поверхностной плотности грунта проводится уплотнение верхнего слоя трамбовками, катками, площадочными вибраторами. Глубинное уплотнение производится с помощью устройства свай, вибрации, замачивания, направленных взрывов. При большой влажности сначала понижается уровень грунтовых вод, затем проводится предварительное обжатие.

Заключение

Коэффициент уплотнения — важный показатель, который позволяет охарактеризовать состояние материалов после различных манипуляций. При транспортировке он помогает прогнозировать уменьшение объема, а при трамбовке — изменение плотности. Показатель зависит от гранулометрического состава, пористости частиц, влажности и интенсивности механического воздействия.

Коэффициент уплотнения песка, щебня, грунта и ПГС — таблица и правила расчета

При устройстве фундамента, отмостки, оснований для дорожек и дорог, тротуаров и прокладки коммуникаций используют различные комбинации грунта, песка, щебня, гравия и вторичного гравия. При этом смеси обязательно трамбуются и уплотняются, что подразумевает определенный коэффициент уплотнения, который надо знать для точного расчета материала.

Типичная подготовка основания под монолитный или блочный фундамент в разрезе

В среднем данные о коэффициентах уплотнения наиболее популярных материалов изложена в таблице 1.

Материал и его технические характеристики Коэффициент уплотнения
Щебень
фракция 40-70, марка 800

фракция 70-120, марка 800

все фракции, марка 300…600

В среднем 1,1
1,25…1,3

Шлак, в зависимости от плотности 1,3…1,5
Песок строительный 1,15
Грунт, в зависимости от типа 1,1…1,4
ПГС 1,2
Керамзит 1,15

Однако это общие, усредненные данные. Давайте подробно разберемся, откуда берется понятие коэффициента уплотнения и как его определять.

Используемые материалы

Для оснований разного типа может использовать как местный грунт, подвергнутый трамбовке, так и завозные материалы. Чаще всего трамбовке подвергают местные грунты полускального и песчаного типа. Уже суглинки, и тем более глинистые грунты необходимо убирать на глубину котлована и заменять подушкой из песка и гравия.

При этом слои основания обязательно подвергают трамбовке, эффективность которой зависит от следующих факторов:

    материал слоя. Для щебня разных пород, гравия, гравийно-песчаной смеси (ПГС) и песка коэффициент уплотнения сильно отличается;

фракции материала. Чем крупнее фрагменты, тем сложнее их уплотнить;

  • способа трамбовки – ручная, механизированная – и прилагаемого усилия;
  • высоты и общего объема засыпаемого слоя;
  • наличие материала с зернистостью меньше, чем задано нижней границей данного класса (например, для щебня фракции 5…20 содержание камня размером до 3 мм включительно составляет около 5% — такое расхождение мало повлияет на степень уплотнения. Если процентная доля составляет ¼…1/4 объема – придется вносить поправки);
  • лещадности (для щебня). Этот параметр выражает отношение содержания кубовидных камней к плоским. Чем ниже лещадность, тем больше кубических элементов и тем плотнее можно утрамбовать щебень;
  • влажности слоя.
  • Нормы качества, фракции и другие параметры щебня регулируются ГОСТ 8267-93 для щебня и ГОСТ 8736-2014 для строительного песка.

    Соответственно, степень уплотнения любого сыпучего материала, выражаемая безразмерным коэффициентом, зависит от типа материала и условий работы.



    Коэффициент уплотнения грунта и песка

    Что такое коэффициент уплотнения песка (Купл) знают не только специалисты, работающие в проектных организациях, но и эксплуатационники, основным видом деятельности которых является строительство. Его рассчитывают для того, чтобы сопоставить фактическую плотность на определенном участке, со значением, прописанном нормативных актах. Коэффициент уплотнения сыпучих материалов – это важный критерий, по которому оценивается качество выполнения подготовки к основным видам работ на строительных площадках.

    Купл характеризует плотность, которую имеет грунт на конкретном участке, относится к тому же показателю материала, который перенес стандартное уплотнение в условиях лаборатории. Именно эта цифра применяется при оценке качества проведенных работ. Такой коэффициент определяет, насколько грунт на площадке соответствует требованиям ГОСТ 8736-93 и 25100-95.

    При различных работах песок может иметь разный показатель плотности. Все эти нормы прописаны в СНиП 2.05.02-85, таблица 22. Еще их обычно указывают в проектных документах, в большинстве случаев этот показатель составляет от 0,95 до 0,98.

    От чего изменяется коэффициент плотности

    Если не понимать, что такое трамбовка песка, то посчитать правильно количество материала при строительстве практически не возможно. Ведь нужно четко знать, как повлияли на грунт различные манипуляции. То, какой коэффициент относительного уплотнения песка мы получим в конечном итоге, может зависеть от множества факторов:

    • от способа перевозки;
    • насколько длинным был маршрут;
    • не появились ли повреждения механического характера;
    • наличие посторонних вкраплений;
    • попадание влаги.

    Естественно, если вы заказали песок, то просто обязаны проверить его на месте, потому как поздние претензии будут совершенно неуместны.

    Зачем учитывать относительный коэффициент при строительстве дорог

    Этот показатель для песчаной подушки необходимо просчитать, и объясняется это обычным физическим явлением, которое знакомо любому человеку. Чтобы это понять, вспомните, как ведет себя взрыхленный грунт. Поначалу он рыхлый и объемный. Но уже спустя пару дней осядет и станет намного плотнее.

    Такая же участь ждет и любой другой сыпучий материал. Ведь его плотность увеличивается на складе под давлением собственного веса. Затем во время погрузки его взрыхляют, а уже непосредственно на стройплощадке опять происходит трамбовка песка своим весом. Кроме этого на грунт воздействует влажность. Песчаная подушка уплотнится при любых видах работ, будь то это строительство дорожного полотна, или обратная засыпка фундамента. Для всех этих факторов просчитаны соответствующие ГОСТ (8736-93 и 25100-95).

    Как использовать относительный показатель

    При любых строительных работах, одним из важнейших этапов считается составление сметы и подсчеты коэффициентов. Это нужно для того, чтобы правильно составить проект. Если важно узнать, как сильно уплотнится песок при транспортировке в самосвале или железнодорожном вагоне, достаточно найти в ГОСТ 8735-88 нужный показатель, и разделить на него требуемый объем.

    Необходимо учитывать и то, какие именно работы предстоят. То ли вы собираетесь делать песчаную подушку под дорожное полотно, или обратную засыпку фундамента. В каждой ситуации трамбовка будет проходить по-своему.

    Например, при обратной засыпке песка наполняется вырытый котлован. Трамбовку делают при помощи различного оборудования. Иногда производят уплотнение виброплитой, но в некоторых случаях требуется каток. Соответственно и показатели будут разными. Учитывайте то, что грунт меняет свои свойства во время выемки. Так что количество засыпки нужно считать с учетом относительного показателя.

    Таблица величин коэффициентов уплотнения в зависимости от назначения песка.



    Что такое коэффициент уплотнения транспортировки

    Под этим названием понимают отношение объема материала в момент загрузки транспортного средства к объему в момент доставки.

    С учетом того, что при транспортировке сыпучий материал неизбежно уплотняется – роль трамбовки выполняет дорожная тряска – минимально допустимым коэффициентом при приемке доставленного на объект щебня, песка или песчано-гравийной смеси считается 1,1. То есть данные об объеме кузова (вагона, иной транспортной емкости), умноженные на коэффициент 1,1 должны совпадать с заказанным объемом или немного его превышать. Если полученная цифра меньше требуемой на 2…5% и более, необходимо решать вопрос с недопоставкой материала.

    Пример.

    Заказано 20 кубометров щебня, доставлено 18 куб.м. (согласно измерениям кузова изнутри). С учетом коэффициента 18х1,1=19,8 куб.м. Недогруз составляет 0,2 куб.м., то есть 1% — погрешность в пределах допустимой.

    Важно: данные об уплотнении материала в процессе транспортировки могут быть указаны, но не являются обязательными для указания в сопроводительных документах груза! Чтобы не было недоразумений, потребуйте от поставщика включить данные в договор купли-продажи и перевозки.

    Методика определения коэффициента относительного уплотнения песков

    При выполнении строительных или дорожных работ с применением земляных работ, подрядчик предполагает внедрение картограммы, которая учитывает коэффициент запаса на уплотнение песка. Для каких производственных и технологических целей предназначено данное действие? Принципиальная сущность материала (песок, гравий, щебень, керамзит и т.д.

    ) позволяет определить величину соотношения плотности имеющегося сыпучего вещества и его максимальной величины плотности. Эталонные фиксированные значения, которые предназначены для методики определения коэффициента относительного уплотнения песка, рекомендуется искать в соответствующих официальных нормативных положениях регламентах.

    В качестве официальных эталонных расчётов допускается использование документов:

    • ГОСТ 8736-93;
    • ГОСТ 7394-85;
    • ГОСТ 25100-95;
    • СНиП 2.05.02-85.

    Согласно нормативным положениям в проектной официальной документации допускается применение особых параметров коэффициента уплотнения (Купл) для определённых видов строительных, производственных и дорожных работ.

    Для потребителей и производственников представлена технологическая таблица, в которой допускается применение рекомендованного параметра расчётов:

    Тип производственных работКоэффициент расчёта (Купл)

    Вторичный этап засыпки для технологических производственных котлованов 0,95
    Наполняемость производственных ячеек, пазухов 0,98
    Для режима обратной технологической засыпки 0,98
    Для проведения производственных задач для траншей, технологических канав вдоль трассы 0,98-1

    Для определения коэффициента уплотнения песка используют первоначальные параметры так называемого условной величины параметра «скелета» вещества. По своему типовому значению, это сплошная твёрдая часть аналитического материала, которая имеет различные параметры по фактическим данным влажности готового материала и степень допустимой рыхлости. При реальном расчёте степень уплотнения песка рассчитывается по показателям зависимости объёмной массы имеющихся в твёрдом состоянии частиц в веществе (в нашем случае аналитический песок), который бы приобрёл в том случае, если всю площадь заняла жидкость (вода).

    Для определения реального значения Купл, используется лабораторная система испытаний и расчёта, например для карьерного материала, речного, морского, используемого в работе проводят испытания, и составляется протокол испытания уплотнения песка. В итоге испытания, в процессе лабораторных действий добавляют влагу, для определения точного Купл.

    Как определяется Купл в процессе добычи материала?

    Некоторые заказчики требуют от производителей материала предоставить данные по коэффициенту уплотнения в самом начале добычи материала, и важным фактором расчёта данных является послойное уплотнение песка. Ниже приведены варианты уплотнения по региональным параметрам:

    Уровень разработанного слоя земляного полотнаГлубина для слоя, в метрахУсовершенствованное допустимое покрытиеОблегчённый или переходной тип покрытия

    Климатические зоны
    I-III IV-V I-III IV-V
    Верхний слой Меньше 1,5 метров 0,95-0,98 0,95 0,95 0,95
    Нижний слой без наличия влаги (жидкости) Свыше 1,5 метров 0,92-0,95 0,92 0,92 0,90-0,92
    Слой подтапливания Более 1,5 метров 0,95 0,95 0,95 0,95

    При помощи этих данных можно с лёгкостью произвести измерение уплотнения песка прибором. Вместе с этим, необходимо помнить, что в конкретной ситуации потребуется учитывать воздействие дополнительных параметров на грунт, (как в одну сторону, так и в другую-большую или меньшую величину показателя).

    Как изменить плотность прибором?

    В лабораторных условиях используют специальный прибор в виде металлического кольца и металлического стрежня. Полное название прибора определения коэффициента уплотнение и плотности песка — пикнометр.

    Измерение коэффициента плотности песка

    Возьмём, к примеру, из аналитической партии примерно 30 кг вещества. Просеиваем материал через специальное сито, с диаметром ячейки в 5 мм. Высушиваем материал и доводим его до комнатной температуры. На сайте интернет-журнала «О спецтехнике» можно ознакомиться с дополнительными методами определения коэффициента плотности.

    Далее мы перемешиваем аналитический материал и разделяем на 2 равные части. Взвешиваем пикнометром каждую часть материала и заполняем образец протокола испытания уплотнения песка. Добавляем в пикнометр примерно 2/3 части дистиллированной воды на весь объем испытуемой партии. Содержимое прибора перемешиваем и помещаем в песчаную готовую тару в виде ванны, которая расположена под определенным наклоном.

    Как рассчитывается коэффициент уплотнения

    Для этого необходимы лабораторные или, для частного домостроения, домашние испытания.

    Образец материала уплотняется до той степени, которая будет организовываться на строительной площадке, после чего замеры утрамбованного образца сравниваются с замерами до уплотнения.

    Общие принципы проведения испытаний, используемое оборудование и методы описаны в ГОСТ 22733-2016 и ГОСТ 8269.0-97.

    Для более полного понимания процесса проверки степени уплотнения насыпных материалов рекомендуем посмотреть видео.

    Также можно использовать более точные измерители плотности грунта.

    Специфика определения коэффициента уплотнения

    Плотность скелета грунта, когда земляное полотно поддают стандартному уплотнению, вычисляется в лабораторных условиях. Принципиальная схема исследования заключается в помещении образца почвы в стальной цилиндр, который сжимается под воздействием внешней грубой механической силы – ударов падающего груза.

    Важно! Наивысшие показатели плотности грунта отмечаются у пород с влажностью чуть выше нормы. Эта зависимость изображена на графике ниже.

    Каждое земляное полотно имеет свою оптимальную влажность, при которой и достигается максимальный уровень уплотнения. Этот показатель также исследуют в лабораторных условиях, придавая породе разную влажность и сравнивая показатели уплотнения.

    Реальные данные – это конечный результат исследований, измеряющийся по окончании всех лабораторных работ.

    Коэффициент уплотнения щебня

    Согласно СНиП 3.06.03-85, нормальными коэффициентами уплотнения щебня считаются:

    • 1,25…1,3 для марки 800, фракции 40-70 и 70-120;
    • 1,1…1,5 для марок 300…600, в зависимости от фракции;
    • 1,3…1,5 для шлака в зависимости от его плотности.

    При этом точные данные получить невозможно, даже поставщик дает информацию о степени уплотнения с определенным допуском.

    Если достоверной информации нет, но при этом необходимо обеспечить повышенную плотность трамбовки, СНиП рекомендует использовать расклинцовку (то есть вклинивание более мелкого камня):

    • для фракции 40-70 щебнем фракций 5-20, 0-20, 0-10 — постепенно, с уменьшением фракции к поверхности слоя;
    • для фракции 70-120 – щебнем 40-70.

    При этом расход более мелкого камня должен соответствовать данным приведенной ниже таблицы.

    Для облегчения расклинивания и лучшего уплотнения смесь проливают в процессе трамбовки водой, с расходом 15…25 /м.кв. Если используют шлак, количество воды увеличивается до 25…35 л/м.кв. на первичном этапе и 10…12 л/м.кв. на этапе расклинцовки.

    Как определяют коэффициент уплотнения?

    Проще всего определить коэффициент уплотнения грунта по методу режущих колец: металлическое кольцо выбранного диаметра и определенной длины забивают в грунт, во время чего порода плотно фиксируется внутри стального цилиндра. После этого массу приспособления измеряют на весах, а по окончании взвешивания вычитывают вес кольца, получая чистую массу грунта. Это число делят на объем цилиндра и получают окончательную плотность грунта. После чего ее делят на показатель максимально возможной плотности и получают вычисляемое – коэффициент уплотнения для данного участка.

    Коэффициент уплотнения песка

    Здесь также можно ориентироваться на данные поставщика, но проверять реальные данные лучше по результатам испытаний.

    В среднем насыпная плотность песка указана в таблице.

    Исходя из нормативных данных, средний коэффициент уплотнения строительного песка принят 1,15.

    Следует помнить, что для некоторых видов работ тщательное уплотнение песка может быть не нужно, и соответственно коэффициент может быть меньше единицы.

    Методика лабораторных испытаний песка на уплотнение

    В лаборатории определяется масса отобранного образца песка, извлеченного из кольца пробоотборника, объем которого известен. Путем деления измеренной массы на объем кольца вычисляется плотность каждого образца. Далее песок сушится при температуре 105°С после чего становится возможным определить его реальную плотность.

    Максимальная плотность определяется опытным путем с использованием метода стандартного уплотнения:

    • песок послойно укладывается в цилиндрическую форму высотой 127 мм и внутренним диаметром 100 мм, установленную на массивную плиту;
    • каждый слой уплотняется 40 ударами груза весом 2500 г, падающего с высоты 300 мм;
    • опыты производятся на нескольких образцах разной влажности;
    • определяются плотность и влажность каждого образца;
    • строится графическая зависимость плотности от влажности и вычисляется значение максимальной плотности, которой обладает песок в обследуемом массиве.

    Коэффициент уплотнения, рассчитанный по результатам опытов, показывает, насколько качественно было произведено уплотнение песчаных оснований.

    Коэффициент уплотнения ПГС

    Песчано-гравийной смесью (ПГС) называют природную или обогащенную (ОПГС) смесь песка и гравия. Состав природной смеси нормирует ГОСТ 23735-2014, согласно данным ГОСТа, содержание зерен гравия с фракцией около 5 мм должно быть в пределах 10…90%.

    Данный материал редко используется для отсыпки песчано-гравийной подушки под фундамент, чаще применяется для изготовления средних и тяжелых бетонов. Соответственно, зернистость и процентный состав смеси сильно влияют на коэффициент уплотнения бетона.

    Обязательно учитывается группа ПГС согласно таблице.

    Норма коэффициента уплотнения

    Норма коэффициента уплотнения задается проектировщиками, в соответствии с задачами, целями и особенностями конкретного проекта. Задача изыскателей — определить, соответствуют ли фактические показатели заявленным требованиям.

    Допустимые коэффициенты уплотнения почвы определяет нормативная база СНиП (пункты 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012), обновленная в 2013-2014 гг.

    Здесь можно найти конкретные данные касательно допустимого уплотнения для определенных видов грунта и грунтовых подушек, которые используются при строительстве разных видов фундамента и строений, в том числе и подземных.

    Коэффициент уплотнения варьируется в пределах от 0 до 1

    . Фактически он отражает уровень уплотненность почвы.
    Для закладки основания бетонного ленточного фундамента нормой считается параметр уплотненности в >0,95 балла.

    Коэффициент уплотнения ПГС

    Сыпучие строительные смеси применяются при возведении сооружений. В процессе транспортировки, разгрузки и хранения отсыпанный материал уплотняется. Для расчета расхода принимают коэффициент уплотнения ПГС.

    Технические виды строительных смесей

    ПГС — смесь из песка и гравия. Используется для строительных работ. Состав смеси регламентируется ГОСТом 23735-2014.

    ЩПС — смесь из щебня, гравия, песка естественной добычи. Производится по ГОСТу 25607-2009.

    ЩПС из дробленых бетонов — изготавливаются по техническому регламенту ГОСТа 32495-2013.

    В оценке качества смесей учитывают:

    • общие показатели составного материала;
    • свойства песка;
    • свойства щебня, гравия.

    Сыпучие материалы проверяют по плотности, прочности, содержанию пыли и сора, включениям опасных веществ.

    Происхождение и пути добычи строительных смесей

    Песчано-гравийные смеси добывают из гравийно-песчаных, валуйно-гравийно-песчаных пород.

    В состав ПГС входят:

    • песок крупностью 0,05–5 мм;
    • гравий 5–70 мм;
    • валуны свыше 70 мм.

    Наличие гравия колеблется от 10-90% от общей массы.

    Производят два вида песчано-гравийной смеси:

    • природная смесь, добываемая и поставляемая без переработки;
    • обогащенная смесь добывается природным путем, обогащается добавкой или извлечением песчано-гравийной составляющей.

    Добычу ПГС производят из оврагов, озер и морей. Морской материал самый чистый. В остальных могут быть примеси из глины, известняка, сора.

    В состав ЩПС естественного происхождения входит щебень основной (40–80 мм, 80–120 мм) и расклинивающей фракции (5–20 мм, 5–40 мм).

    Дробимость щебня из осадочных пород, а также щебня из изверженных пород имеет марку 400 и 600 соответственно.

    ЩПС из дробленого бетона, железобетона включает:

    • неорганическую щебеночную дробь крупностью от 5 мм;
    • неорганический песок, получаемый из дробимого бетонного щебня.

    Материалы являются дробимыми остатками при разрушении бетонных или железобетонных строительных конструкций.

    Область применения

    ПГС применяют при возведении оснований под автомобильные дороги, подушек фундаментов, обратной засыпке котлованов и отсыпке насыпей.

    В строительстве железных дорог применяют балластные смеси по ГОСТу 7394-85, состоящие из песка и гравия либо только из гравия.

    ЩПС естественных пород применяют в дорожном строительстве.

    ЩПС из дробленых строительных материалов используются в производстве бетонов, а также в подсыпках и основаниях при возведении зданий.

    Порядок производства работ

    Сыпучие материалы во время строительства укладываются на величину, равную произведению размера самых крупных частиц, умноженному на 1,5. Один слой укладки должен быть не менее 10 см.

    Песок должен увлажняться в случае отсыпки основания насухо.

    Расход воды зависит от температурных условий.

    Методы уплотнения грунта при устройстве оснований из ПГС:

    • уплотнение поверхностного слоя тяжелыми трамбовками;
    • применение вибрационных машин;
    • использование трамбовок;
    • глубинное гидровиброуплотнение.

    Контроль плотности при трамбовке производят на величину 1/3 уплотняемого слоя, на толщину не менее 8 см.

    Коэффициенты уплотнения

    Средний коэффициент естественного уплотнения сыпучих смесей имеет значение 1,2, т. е. объем уплотненной смеси уменьшится в 1,2 раза.

    По ГОСТу максимальный коэффициент уплотнения отсева при транспортировке равен 1,1.

    Коэффициенты уплотнения при строительных работах приведены в СНиП «Земляные сооружения, основания и фундаменты» таблица 6. Песок имеет k=0,92÷0,98.

    При дорожном строительстве, коэффициенты к материалам применяются согласно СНиП «Автомобильные дороги». Для ПГС оптимального состава с маркой щебня 800 коэффициент запаса уплотнения принимается 1,25–1,3. При марке щебня 600÷300 — коэффициент запаса будет 1,1–1,5. Коэффициент запаса шлака принимается 1,3–1,5.

    Объемы материалов в смете закладывают с учетом приведенных коэффициентов.

    Приборы для измерения плотности грунта

    При послойной укладке грунта, контролируется плотность каждого уровня. С помощью плотномера или пенетрометра можно проверить трамбовку песка на стройке.

    Плотномер электромагнитный — электронный прибор, измеряющий плотность посредством электромагнитного излучения. Он способен выдать характеристики гранулометрии, влажности, определить пределы пластичности и текучести.

    Динамический электронный плотномер грунта работает под динамической нагрузкой от удара равным 5 кг. Прибор определяет модуль упругости, нагрузки, деформации.

    Пенетрометр — механический прибор, определяет плотность на основании прилагаемого давления. Результат измерений отображается на шкале прибора.

    Сметный учет

    Объем материалов на строительство вносят в сметный калькулятор с учетом уплотнения. Применяется коэффициент относительного уплотнения и разрыхления (коэффициент расхода).

    Расход песка с требуемым коэффициентом уплотнения при обратной засыпке от 0,9 до 1,0, рассчитывается с учетом относительного коэффициента уплотнения от 1,0 до 1,1 соответственно, для шлаков 1,13–1,47.

    Коэффициент относительного уплотнения для горных пород при плотности 1,9 – 2,2 г/см куб, равен 0,85–0,95.

    Хранение сыпучих материалов

    Щебень, песок, щебеночно-песчаные смеси хранят раздельно друг от друга. Применяют меры по защите складируемых материалов от засорения. Оптимальный вариант — хранение на закрытом складе. Там материалы защищены от ветра и осадков.

    При длительном складировании происходит уплотнение песка при хранении, также щебня и ПГС.

    Норма естественной убыли материалов регламентируется стандартом РДС 82-2003.

    Нормы убыли при хранении навалом измеряются процентами от массы:

    • щебень, гравий — 0,4%;
    • песок — 0,7%;
    • ПГС — 0,45%;
    • отсев — 0,75%.

    При отгрузке материалов учитываются данные показатели.

    Песчано-гравийная смесь востребованный материал. Он используется в промышленном, дорожном, дачном строительстве. Информация из статьи поможет правильно рассчитать потребность в данном сырье.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector