Домой Теоретические знания Коэффициент уплотнения песка

Коэффициент уплотнения песка

Коэффициент уплотнения щебня на строительной площадке величина и способ ее определения

– сыпучий материал с зернами разной формы. При использовании материала для укладки подготовительного слоя необходимо снизить количество пустот, уменьшающих степень сопротивления нагрузкам. Поэтому трамбовка является обязательной процедурой при устройстве оснований дорог и фундаментов. Коэффициент уплотнения щебня для дорожного строительства регламентируется СНиПом 3.06.03-85:

  • для марок с прочностью 800 и более фракций 40-70 мм и 70-120 мм коэффициент запаса на уплотнение составляет 1,25-1,3;
  • для марок с прочностью 300-600 – 1,3-1,5.

Уровень уплотнения щебня определяется с помощью плотномера – инструмента с наконечником в форме усеченного или обычного конуса. Выбор инструмента определяется характеристиками проверяемого материала. Проверочный процесс:

  • плотномер вертикально подносят к поверхности;
  • с нажимом погружают в уплотненную смесь;
  • величину уплотнения определяют по отклонению стрелки;
  • в каждой точке выполняют 3-5 замеров;
  • расстояние между точками замера – примерно 15 см;
  • полученные результаты суммируют и находят средний показатель.

Внимание! Если уплотнение производилось с нарушением технологии – только по верхнему слою, а не послойно, – то коэффициент не будет соответствовать фактической степени уплотнения. .

Коэффициент уплотнения что это

Под коэффициентом уплотнения грунта имеют в виду безразмерный показатель, который, по сути, является исчислением из отношения плотность грунта/плотность грунтаmax. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается с учетом геологических показателей. Любой из них, независимо от породы, пористый. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполняются влагой или воздухом. При выработке почвы объем этих пустот увеличивается в разы, что приводит к повышению рыхлости породы.

2b84834c50fc60445f2a3f5536cfc959.jpg

Важно! Показатель плотности насыпной породы намного меньше, чем те же характеристики утрамбованного грунта. . Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству

Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Именно коэффициент уплотнения грунта определяет необходимость подготовки участка к строительству. Опираясь на эти показатели, подготавливают песчаные подушки под фундамент и его основание, дополнительно уплотняя грунт. Если эту деталь упустить, он может слеживаться и под весом конструкции начнет проседать.

Варианты определения величины коэффициента относительного уплотнения и исчисления объемов грунта

Вариант 1.

Определить потребный объем грунта о сосредоточенном резерве,
расположенном, на расстоянии 4 км, дня устройства насыпи высотой до 6 м.
Проектный объем грунта насыпи V 2 =1850 м3.

Исходные данные:
грунт карьера-песок средний; плотность грунта, в карьере r =1,75 т/м3; естественная влажность
W ест =8,2%; максимальная стандартная плотность r dmax =1,82 т/м3.

1. Объем грунта резерва для устройства насыпи
следует определять по выражению

,

где К1 — коэффициент относительного уплотнения, определяемый
отношением требуемой плотности (скелета) сухого грунта и насыпи к плотности
(скелета) сухого фунта в карьере.

2. Требуемую плотность (скелета)  сухого грунта в насыпи следует определять по
формуле

348bdfdee7c2c86275dc8c648731bbbf.gif ,

где Ку — коэффициент уплотнения, определяемый по табл.22 СНиП 2.05.02-85 в зависимости от высоты земляного полотна
(при высоте насыпи до 6 м Ку=0,95).

Отсюда

3. Коэффициент относительного уплотнении следует рассчитывать
по выражению

eb8fcd8ad0b042331f722c7176145df5.gif

где r d — плотность (скелета) сухого грунта в
резерве:

8574c73a7bbc183d591e9a44a80558e6.gif

Отсюда

6ab319b0df2ac3142c4aa1259a165947.gif

и

.

4. Геометрический требуемый объем грунта   в резерве составит:

70ee50ff6c2d8a84c75e4f51dce3f381.gif .

5. Требуемый общий объем грунта резерва с
учетом потерь при транспортировании равен

Вариант
2.

Определить требуемый объем грунта, исчисляемого в
автомобилях-самосвалах для устройства подстилающего слоя. Проектный объем
грунта подстилающего слоя V 2 =1,750 м3

Исходные данные :
грунт из штабеля гидронамыва, песок мелкий; насыпная плотность r n =1450кг/м3; естественная влажность
W =4,2%; максимальная
стандартная плотность r dmax =1,78 т/м3.

1. Требуемый объем песка, исчисляемый в
транспортных средствах, определяем как

.

2. Требуемую плотность (скелета) сухого
грунта в подстилающем слое следует определять по формуле:

4fab18ec7b1646d01be4ef9e3368eea1.gif.

где Ky — коэффициент уплотнения, определяемый по табл. 22 СНиП 2.05.02-85 ; в зависимости от типа основания Ky = 0,98÷1,0.

Произведем расчет для Ky =1,0.

В этом случае

.

3. Насыпную
плотность отгружаемого песка в сухом состоянии определяем по выражению:

eabf495d110b59fa5ee7a88824760915.gif

Отсюда

6f2bc518c869105d230615629fbaa127.gif .

4.
Требуемый объём песка в разрыхленном состоянии в транспортных средствах составит:

730ed8bc6f93b1289f4e102577d68917.gif

Вариант 3.

Определить требуемый объем грунта, исчисляемого в
автомобилях-самосвалах, для устройства насыпи на горизонте ниже 6 м в зимний
период. Проектный объем фунта насыпи

Исходные данные :
грунт из штабеля гидронамыва — песок мелкий; насыпная плотность ; в сыпучемерзлом состоянии естественная влажность ; максимальная
стандартная плотность .

1. Требуемый объем песка, исчисляемый в транспортных
средствах, определяем по выражению

,

где K 1 — коэффициент относительного уплотнения,
определяемый отношением требуемой плотности (скелета) сухого грунта в насыпи, к
величине насыпной плотности (скелета) сухого грунта   в сыпучемерзлом состоянии.

2. Требуемую плотность (скелета) сухого
грунта в насыпи следует определять по аналогии с предыдущими вариантами:

83a47198c470a8b13b7d09a503b76fda.gif

и при Ky =0,98 (см. табл. 22 СНиП 2.05.02-85 )

3. Насыпную
плотность отгружаемого песка в сухом состоянии определяем аналогично варианту
2:

a89069b267466b9317c3e6e97c1c5171.gif .

В зимних условиях, когда песок отгружается в сыпучемерзлом состоянии,
полученное значение насыпной плотности должно быть уменьшено с учетом
увеличения объема песка на 10-12 %, т.е.

6a4eedbe77fd6a17792a174489e2bfdc.gif .

4. Отсюда
фактическая величина коэффициента относительного уплотнения для зимних условий

90177a35b92b0f9e119b236b5959a039.gif

5. Требуемый объём песка в транспортных средствах составит:

8f7fda8812f1d59829e9759f59dbfeab.gif .

Дополнительные объемы песка, связанные с потерями на транспортирование,
учитываются по аналогии с вариантом 1.

Расчёт количества песка

Поскольку качественно очищенный песок крупной фракции является достаточно дорогим строительным материалом, застройщик должен уметь точно рассчитать массу закупки, в противном случае придётся завозить его дополнительно или сожалеть о напрасно потраченных «про запас» средствах на уплотнение песка, оказавшегося лишним.

Обладая данными об объёме необходимого заполнения, насыпной плотности покупаемого песка, коэффициенте его уплотнения, инженер строитель сможет достаточно точно рассчитать объём и вес приобретаемого материала. Дополнительный расход песка на уплотнение он высчитывает из разности плотностей покупного и уплотнённого до заданной величины материалов.

Уплотнение песка

Его можно уплотнять вручную самодельной двуручной трамбовкой, однако этот метод подходит лишь для небольших участков. В масштабах большого строительства или в прокладке автомагистралей используются многотонные дорожные катки, которые за несколько проходов уплотняют песок на глубину до 400 мм. На относительно малых строительных объектах используют электрические виброплиты, устанавливаемые на манипулятор экскаватора, или ручные вибраторы.

Отличительные свойства речного песка и область его применения

Двумя главными особенностями речного песка являются: природная чистота и фракционная однородность. Частицы этого материала имеют округлые, сглаженные формы: что способствует его высокой сыпучести и влагоемкости.

Совет! Покупая сыпучий материал, учитывайте тот факт, что его вес зависит от влажности: то есть в одном кубе сухого песка больше, чем в 1 мᶟ влажного. Иначе рискуете купить много по весу, но недостаточно по объему

Рассчитывая необходимое количество, принимайте во внимание, что в справочниках величина удельного веса указана для сухого материала.

Песок речной включают в состав готовых строительных смесей; применяют для обустройства стяжек полов; используют для очистки воды (от механических примесей) в качестве дренажа; а садоводы смешивают этот сыпучий материал с почвой для того, чтобы сделать ее более легкой и рассыпчатой.

Песчаную массу, добытую в карьере и имеющую в своем составе камни, глину и различные примеси, промывают водой и получают довольно чистый материал, который называют карьерным мытым.

В том случае, если карьерный песок просеивают (чтобы очистить от камней и больших фракций), его называют карьерный сеяный. Такой материал очень востребован при производстве строительных работ: раствора для кладки, обустройства фундамента и штукатурных работ.

a6bdb52ce83b92555329a72bce159fae.jpg

Ответить однозначно на вопрос, какой материал лучше: речной или карьерный, нельзя, так как все зависит от вида строительных работ. Но можно утверждать точно, что песок для бетона чаще всего используют карьерный мытый. Дело в том, что зерна речного материала ввиду своей округлости и отсутствия острых граней плохо сцепляются с цементом: это может негативно сказаться на качестве конечного продукта. Но речной песок не содержит никаких включений, а вот в состав карьерного входят некоторые органические примеси, которые могут повести себя непредсказуемо, вступив в реакцию с химическими составляющими смеси. Поэтому принимайте решение сами: использовать карьерный мытый или речной песок.

Области применения трамбовки

Чаще всего методика используется в дорожных работах, при возведении фундаментов зданий, во время прокладки железных дорог, в ходе строительства портов и аэропортов.

Для оптимизации несущей способности автодорожного полотна и продления его эксплуатационного ресурса практикуется уплотнение всех прослоек, начиная с насыпи

Основание и подстилка отвечают за жесткость дорожного «пирога», поэтому их трамбовке уделяется особое внимание.

При строительстве железных дорог важно обеспечить полотну устойчивость к высоким нагрузкам, с этой целью обустраивается максимально плотная насыпь.

Качество фундамента определяет срок службы и устойчивость построек, добросовестность его исполнения особенно важна в зонах с непрочными грунтами. Песок в совокупности с другими сыпучими материалами здесь используется для создания дренажной подушки, к ее формированию в обязательном порядке привлекается уплотнительная спецтехника.

В отношении крупных инфраструктурных проектов, таких как порты и аэропорты, предъявляются повышенные требования к качеству используемых материалов. В подобных условиях трамбовка применяется не только в ходе возведения зданий и инфраструктурных объектов, но и при обустройстве взлетно-посадочных полос, причалов.

Проверка уплотнения и ее основная цель

Вычисление и учет интенсивности уплотнения оправданы не только в узких отраслях строительства, точные данные нужны во всех областях хозяйственной и коммерческой деятельности, связанных с применением песка. Коэффициент уплотнения значим в отношении всех сыпучих материалов, в частности, для грунта, песка, гравия.

Наиболее точный метод проверки уплотнения – весовой, но он не получил широкого распространения из-за отсутствия в общем доступе оборудования, способного измерить массу больших объемов сырья. Альтернативный вариант – объемный учет, но в этом случае появляется необходимость в вычислении уплотнения на всех стадиях использования песка: после добычи, при хранении, во время транспортировки, на объекте конечного потребителя.

Другие технические характеристики песка

Удельный вес (плотность) песчаной массы напрямую зависит от размера зерен. Удельную плотность подразделяют на насыпную и истинную. Истинная плотность в среднем составляет 2,5 тонны/мᶟ. На практике же в основном в расчетах используют насыпную удельную плотность (то есть, количество сырья в сыпучем, неуплотненном состоянии, содержащегося в одном метре кубическом). При определении этой величины помимо объема частиц учитывают и пустоты между ними: в результате получается, что величина насыпной плотности немного меньше, чем величина истинной. Насыпная удельная плотность речного песка – 1,3÷1,5 тонны/мᶟ.

Основное достоинство речного песка – отсутствие в нем глины, ила и пылевидных примесей (они составляют около 0,7% от общего веса), что хорошо сказывается на свойствах готовых сухих смесей, в состав которых входит этот сыпучий материал.

9c544ec667eb8bf990bb89e044426210.jpg

Что касается радиационной безопасности, то практически все природное сырье относится к первому классу: то есть, радиационно безопасно и пригодно для всех видов работ.

При производстве строительных работ важны не только такие характеристики песка, как размер частиц, наличие глинистых составляющих, удельный вес, но и коэффициент фильтрации (выражен в расстоянии, которое преодолевает жидкость в толще материала в течение суток), характеризующий способность песчаной массы пропускать воду. Значение этого показателя во многом зависит от структуры материала, а также от количества тех или иных примесей, находящихся в нем: чем чище и крупнее песок, тем выше его водопроницаемость. Сырье с глиной имеет низкую водопроницаемость, так как глина практически не пропускает жидкость. Следовательно, область применения такого материала существенно сужается. Коэффициент фильтрации песка (размер частиц – 2÷2,5 мм) составляет 5÷20 м/сутки; а материала с размером гранул 1÷2 мм – варьируется в пределах от 1 до 10 м/сутки (для сравнения: у карьерного песка коэффициент фильтрации – 0,5÷7 м/сутки).

Совет! Хотите повысить коэффициент фильтрации: очистите материал от примесей глины.

Как уплотнить щебень своими руками

Ручная трамбовка актуальна при выполнении небольших объемов работ, поскольку требует значительных физических усилий. Варианты простейших приспособлений:

  • Брус 100х100 мм и длиной, зависящей от роста человека. Оптимальный вариант – длина бруса до груди. Величина сечения может быть увеличена до 150х150 мм. Вверху монтируют ручки из металлического прута или деревянных брусков. Нижний край бруса подбивают оцинкованным листом. Принцип работы очень прост: брус поднимают на максимально возможную высоту и с силой опускают на трамбуемую поверхность. Площадь трамбовки не слишком большая, но этот вариант уплотнения – наиболее экономичный и простой.
  • Более эффективный вариант – металлический оголовок, прикрепленный к деревянному брусу, выполняющему роль ручки.
  • Наиболее прочной является конструкция, выполненная полностью из металла. Работа с таким инструментом эффективна, но осложняется вибрациями, которые металл, в отличие от древесины, погасить не в состоянии.

Для трамбовки сыпучего материала на просторной площадке, на которой нет строений и насаждений используют автомобиль. Привезенный материал равномерно разравнивают по поверхности граблями или лопатой, а затем ездят по территории в разных направлениях. Образующиеся колеи засыпают щебнем.

Необходимость уплотнения грунта

Качество уплотнения грунта оказывает прямое влияние на несущую способность материала, уровень его водонепроницаемости. Увеличение интенсивности воздействия на 1% вызывает усиление прочности сырья на 10-20%. Некачественное уплотнение может вызвать просадку грунта, что станет причиной дорогостоящего ремонта сооружения, увеличения расходов на его содержание.

Трамбовка грунтов бывает вибрационной и статической. В первом случае вибрация образуется благодаря движению эксцентрикового груза: частицы в результате ударов обретают максимально плотное состояние, воздействие проникает в толщу материала. Данный способ повсеместно распространен ввиду высокого качества результата. Статистическое уплотнение производится под собственным весом, здесь верхний слой препятствует трамбовке нижних, что не всегда уместно во время строительных работ. К данной процедуре привлекаются катки, функционирующие на пневматических шинах либо гладких вальцах.

Песок может достигнуть максимальной плотности либо в абсолютно водонасыщенном, либо в полностью сухом состоянии. Но этот материал проявляет высокие дренирующие свойства, благодаря которым достаточная утрамбовка может быть выполнена при любом проценте содержания влаги. Но здесь нужно учитывать, что примеси ухудшают способность к выводу воды, материал становится более пластичным, что сказывается и на способности к уплотнению.

Коэффициент относительного уплотнения

Это отношение плотности частиц после хранения или добычи к плотности, характерной для сырья, которое было привезено к конечному потребителю. Зная норму, указанную производителем, можно вычислить конечный коэффициент без организации дополнительных исследований.

На момент добычи

Плотность сырья здесь зависит от глубины разрабатываемых залежей, типа котлована, климатической зоны. Указанные в таблице основания позволяют рассчитать конечные параметры материала с учетом сопутствующего воздействия на грунт.

c8162f639cf07349aecd109fecd9d9a4.pngКоэффициент относительного уплотнения на момент добычи

В процессе трамбовки и вторичной засыпки

Обратной (или вторичной) засыпкой называют процедуру заполнения уже вырытого котлована после того, как будут окончены работы или завершено строительство. Как правило, для заполнения котлована используют грунт, также оптимальными для этой цели характеристиками обладает кварцевый песок. Сопутствующее действие – трамбовка, необходимая для усиления прочности покрытия. К уплотнению засыпанного сырья привлекают виброплиты и виброштампы, отличающиеся по производительности и весу.

fdfe41f6c121ccb6cdb9328da5e68fee.pngКоэффициент относительного уплотнения в процессе трамбовки и вторичной засыпки

Таблица выше иллюстрирует пропорциональную зависимость уплотнения от метода трамбовки. Все виды механического воздействия оказывают влияние преимущественно на верхние слои. При извлечении песка структура карьера становится более рыхлой, поэтому плотность сырья может уменьшиться, для отслеживания изменений регулярно организуются лабораторные проверки.

В ходе транспортировки

Перемещение сыпучих материалов сопряжено с рядом сложностей, так как в процессе перевозки больших партий изменяется плотность ресурсов. Как правило, доставку осуществляют автомобильным или железнодорожным транспортом, она сопровождается интенсивным встряхиванием груза (перевозка на судах, в свою очередь, оказывает щадящее воздействие). В подобных условиях на плотность также повлияют атмосферные осадки, перепады температур, возрастание давления на нижние слои.

В лабораторных условиях

Для исследования используют 30 г сырья из аналитического запаса, его просеивают и тщательно высушивают, чтобы получить постоянное значение веса. Приведенный к комнатной температуре материал перемешивают и делят на 2 части.

Образцы взвешивают, соединяют с дистиллированной водой, кипятят для удаления воздуха и остужают. Все операции сопровождаются замерами, на основе полученных данных рассчитывают относительный коэффициент уплотнения.

Вне зависимости от условий изменения характеристик сырья при производстве испытаний учитывают ряд обстоятельств:

  • изначальные свойства песка – величина фракций, прочность на сжатие, слеживаемость;
  • насыпной вес – плотность, характерная для естественной среды происхождения;
  • погодные условия, сопровождающие перевозку;
  • максимально возможная плотность, выявляемая в лабораторных условиях;
  • тип используемого транспорта – автомобильный, железнодорожный, морской, речной.

Все данные, связанные с коэффициентом относительного уплотнения, прописываются в проектной, технической документации. Данная методика сравнения качеств материала подразумевает использование регулярных поставок: сведения будут корректны лишь при заказе песка у одного производителя, здесь не допустимы изменения в переменных

Важно, чтобы транспортировка осуществлялась одинаковым способом, были сохранены технические характеристики карьера, практиковалась хотя бы примерно схожая длительность хранения сырья на складе.

Как добывают речной песок

Добыча речного песка осуществляется земснарядом, в состав которого входит гидромеханическое оборудование, включающее в себя гидронасос, накопительный резервуар и сито (фото смотри ниже). Сначала с помощью мощного насоса песчаную массу собирают со дна реки, складируют ее на барже, затем с помощью транспортера перегружают на берег в самосвалы или на площадку для временного хранения (в зависимости от технологического процесса).

7360d8013f4c1666bf535e814429fcc6.jpg

Крупнозернистый песчаный материал из русла пересохшего водоема добывают с помощью экскаватора, затем его грузят в самосвалы и транспортируют на строительную площадку или склад. Весь технологический процесс очень схож с процессом добычи сырья в карьере.

ba2d4c4ab5c6fcd8bb8b09a2aa95a874.jpg

Важно! Согласно ГОСТу песок должен быть промыт. В противном случае он считается некондиционным и непригодным для строительных работ

Подвергаться промывке в процессе добычи сырье может несколько раз (это зависит от количества ила).

После промывки песчаная масса должна просохнуть до степени «нормальной влажности» (регламентируется ГОСТом) и только после этого ее можно транспортировать на место постоянного складирования или пускать в продажу.

Уплотнение щебня виброплитой

6ea6cec3ce2c36bfe168ed6f94117d68.jpg

С помощью этого оборудования можно выполнять достаточно большие объемы работ в местах, где использование катков затруднительно или невозможно. Плиты различают по массе, силе вибрации, площади лапы, типу двигателя. По массе агрегаты разделяют на:

  • Легкие – примерно 75 кг. Используются для тонких песчаных слоев при устройстве клумб и дорожек.
  • Универсальные – до 200 кг. Применяются для трамбовки грунта и асфальта.
  • Среднетяжелые – до 400 кг. Востребованы для работы со щебнем.

Тип управления оборудованием: ручной или дистанционный. В первом случае скорость работы небольшая.

По типу двигателя различают:

  • Электрические плиты. Используются в местах, где имеется доступ к источнику электрического питания. Это обычно небольшие агрегаты, способные работать на тонких слоях.
  • Бензиновые модели. По сравнению с предыдущим типом оборудования, имеют большие массу, мощность двигателя, производительность и стоимость. Значительный плюс – отсутствие необходимости в источнике электроснабжения.
  • Дизельный агрегат. Надежный, высокопроизводительный, с большим ресурсом.

Еще одним различием является количество направлений, в которых передвигается модель:

  • одноходовое оборудование способно перемещаться только вперед, его плюс – больший рабочий период, по сравнению с реверсными вариантами;
  • реверсная виброплита может двигаться и вперед, и назад.

Эффективный способ трамбовки щебня – расклинцовка

При необходимости получения максимально плотного основания применяют способ расклинцовки.

Определение! Расклинцовка – это укладка основания с использованием щебня различных фракций. При этом пустоты между зернами крупных размеров заполняются мелкофракционным щебнем.

Этапы расклинцовки:

ac098d53bbcf44bba11161cf4c3910d6.jpg

  • укладка зерен фракций 50-70 или 80-120 мм;
  • уплотнение виброплитой или катком;
  • засыпка щебня мелкой фракции;
  • уплотнение;
  • добавление материала с еще более мелкими зернами;
  • уплотнение

Для получения наиболее плотного основания проводят три расклинцовки. Для снижения трения зерна проливают водой. Расклинцовка может применяться в дорожном строительстве, производстве ЖБ изделий и конструкций.

Расчет уплотнения щебня с использованием коэффициента

Учет уплотнения щебня с технической точки зрения сложнее, поскольку этот материал имеет более крупное зерно. Для лабораторных исследований проводится пять выборочных измерений с жесткими требованиями, но выполнить их на строительной площадке невозможно. Поэтому для расчетов применяется простой способ — данные из паспорта продукции умножаются на коэффициент. Например, щебень 20-40 в количестве одного кубометра будет весить примерно 1,4 тонны. Это укладывается в рамки, установленные СНиП 3.06.03-85.

Стандарт требует, что при перевозке материала применялся коэффициент 1,1, а вот при укладке и последующей трамбовке — 1,52, что следует учитывать при расчетах закупки в количестве более пяти кубометров

Цена кубометра щебня при пересчете на большой объем может сильно варьироваться, если не принять во внимание коэффициент уплотнения, который находится в пределах 1,3 — 1,5 в зависимости от условий.

При этом делать расчет с использованием коэффициента при расклинцовке крупных фракций не имеет смысла — засыпается на более крупный материал и трамбуется так, что его уплотнение теряет значение.

Строительная практика показывает, что точный расчет закупки песка и щебня с учетом коэффициентов уплотнения дает эффект на объемах примерно 5 кубометров и более. При меньших объемах погрешность измерения и самого расчета создает отклонения, которые не позволяют с высокой точностью определить заданные величины.

Для крупных строительных и дорожных объектов эти показатели учитываются на проектном уровне, а подрядчик, закупая нерудные материалы, руководствуется документацией и существующим значениями коэффициентов. В масштабе небольшого сооружения, при объемах, не превышающих пяти кубометров материала, изменение общей стоимости покупки будет незначительным.

Критерии, от которых зависит значение коэффициента

Указанная в нормативных документах величина относительна и в реальности меньше где-то на 0.02 – 0.05 процента. Она варьируется в зависимости от некоторых факторов:

  1. места и способа добычи материала, его чистоты, размера крупиц и химических свойств песка, обусловленных его составом. В зависимости от глубины карьера эти параметры могут изменяться (например, нижние слои более рыхлые, нежели верхние). Чтобы исключить ошибки при расчете коэффициента под дорогу, эти параметры периодически перепроверяют в лаборатории;
  2. температурного режима и воздействия других погодных условий. Влажность и низкая температура негативно сказываются на уровне коэффициента;
  3. особенностей транспортировки. Грунт сильно утрамбовывается в случае использования автомобильного транспорта. Железнодорожные перевозки обеспечивают немного меньшее уплотнение. А морской транспорт практически не создает вибраций, соответственно, минимально влияет на изменение коэффициента.

Значение показателя коэффициента уплотнения

Потребность в определении точных показателей плотности песка появляется в ходе его транспортировки, заполнения емкостей и котлованов, трамбовки, расчета пропорций для замешивания строительных растворов. Коэффициент уплотнения – это базовый учитываемый показатель, он иллюстрирует:

  • уменьшение объемов материала по итогам транспортировки;
  • степень соответствия укладываемых прослоек отраслевым нормативам.

Рекомендуемые значения прописываются в проектной документации, они определяются видом выполняемых работ, типом возводимой постройки.

Коэффициент уплотнения песка выглядит как нормативное число, отражающее степень уменьшения общего объема материала в процессе транспортировки и укладки, сопровождающейся трамбовкой. Если использовать упрощенную формулу, его рассчитывают как отношение массы, характерной для конкретного объема (имеются в виду показатели по результатам снятия проб), к лабораторному эталонному параметру. Последний зависит от размера фракций и вида наполнителей, он находится в пределах 1,05-1,52. Применительно к строительному песку значение коэффициента составляет 1,15, он важен при составлении сметы материалов.

d8be28eceac3178af9c744061307e579.jpgСтроительный песок должен иметь значение коэффициента 1,15

Реальный объем привезенного песка находят посредством умножения показателя уплотнения в ходе транспортировки на полученные результаты обмера. Диапазон допустимых рамок обязательно прописывается в договоре, регламентирующем покупку материала.

Распространены обратные ситуации, когда для проверки поставщика планируемый объем доставленного песка делят на коэффициент уплотнения и сверяют с реальными показателями. В частности, 50 кубометров песка утрамбуются в кузове так, что по факту будет доставлено на объект 43,5 кубометров.

Типология методов уплотнения грунта

Существует условная система подразделения методов уплотнения, группы которых формируются исходя из способа достижения цели — процесса выведения кислорода из слоев почвы на определенной глубине. Так, различают поверхностное и глубинное исследование. Исходя из типа исследования, специалисты подбирают систему оборудования и определяют способ его применения. Методы исследования почвы бывают:

  • статическими;
  • вибрационными;
  • ударными;
  • комбинированными.

Каждый из типов оборудования отображает метод применения силы, например пневматический каток.

30f9d1bebf078d67760179d034cc3e44.jpg

Частично такие методы применяются в малом частном строительстве, другие исключительно при построении крупномасштабных объектов, возведение которых согласовано с местной властью, так как некоторые из таких строений могут оказывать влияние не только на заданный участок, но и на окружающие объекты.

Перечень нормативных документов и стандартов

1. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

2. СНиП
4.02-91 и СНиП 4.05-91
«Сборник сметных норм и расценок на строительные работы. Сборник 1. Земляные
работы».

3. СНиП 3.02.01-87 «Земляные
сооружения, основания и фундаменты»

4. ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация».

5. ГОСТ 11830-66
«Строительные материалы. Норма точности взвешивания».

6. ГОСТ 8735-88 (СТСЭВ
5446-85) «Песок для строительных работ. Методы испытаний».

7. ГОСТ 8736-93
«Песок для строительных работ. Технические условия».

8. ГОСТ
12536-79 «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического
(зернового) и микроагрегатного состава».

9. ГОСТ
22733-77 «Грунты. Метод лабораторного определения

максимальной плотности».

10. ГОСТ
5180-84 «Грунты. Метод лабораторного определения

физических характеристик».

11. ГОСТ 30416-96
«Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения».

12. ГОСТ
12071-84 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов».

Значимые факторы и свойства

Коэффициент уплотнения – это отношение плотности (объемной массы) «скелета» грунта на контролируемом участке к плотности того же грунта, прошедшего процедуру стандартного уплотнения в лабораторный условиях. Используется для оценки соответствия качества выполненных работ нормативным требованиям. Нормативные значения коэффициента для различных видов работ приведены в соответствующих ГОСТ, СНиП, а также в проектной документации на объект, и составляют обычно 0,95 – 0,98.

«Скелет» грунта – твердая часть структуры при определенных значениях рыхлости и влажности. Объемный вес «скелета» песка рассчитывается как отношение массы твердых составляющих к массе, которую имела бы вода, если бы занимала весь объем, занятый грунтом.

Определение максимальной плотности грунтов в стандартных условиях предполагает проведение лабораторных исследований, в ходе которых пробы грунта подвергаются уплотнению при постепенно увеличивающейся влажности до определения показателя оптимальной влажности, при которой будет достигнута максимальная плотность песка.

Коэффициент относительного уплотнения

При выполнении работ по перемещению песка, извлечению его из тела карьера, транспортировке и других операций, связанных с изменением таких свойств, как рыхлость, влажность, крупность частиц, происходит изменение плотности «скелета». Для расчета потребности и учета поступления строительного материала на площадку применяется коэффициент относительного уплотнения – отношение весовой плотности «скелета» песка на объекте к весовой плотности на участке отгрузки.

Коэффициент относительного уплотнения определяется расчетным путем и указывается в проектной документации на объект строительства (если для снабжения песком используются плановые поставки).При проведении расчетов учитываются: 
физико-механические характеристики песка (прочность частиц, крупность, слеживаемость);
результаты лабораторного определения максимальной плотности и оптимальной влажности;
насыпной вес песка в условиях естественного расположения;
условия транспортировки;
климатические и погодные условия на период осуществления доставки, возможность отрицательных температур.

Уплотнение при обратной засыпке и трамбовке

Обратная засыпка – процесс заполнения вырытого котлована после выполнения определенных видов работ ранее вынутым грунтом или песком.
Процесс трамбовки выполняется по месту засыпки грунта с применением трамбовочных устройств, ударным воздействием или при применении давления.

В процессе выемки грунта происходит изменение его физических свойств, поэтому для определения объема необходимого для отсыпки песка необходимо учесть коэффициент относительного уплотнения.

Уплотнение при транспортировке

Транспортировка насыпных грузов автомобильным или железнодорожным транспортом также приводит к изменению плотности грунта. Встряхивание транспортного средства, воздействие осадков, давление верхних слоев песка приводят к уплотнению материала в кузове.
Для определения количества песка, необходимого для обеспечения заданного объема строительного материала на объекте, этот объем необходимо умножить на коэффициент относительного уплотнения, указанный в проекте на строительные работы.

Извлечение песка из тела карьера наоборот приводит к его разрыхлению и, соответственно, уменьшению весовой плотности. Это также необходимо учесть при планировании перевозок.

1. Понятия и определения

2.1.1. Требуемый объем песка природного сложения в сосредоточенных
резервах или карьерах ,когда он согласно транспортной схеме используется
непосредственно для устройства конструктивных элементов земляного полотна (насыпь
или дополнительные подстилающие слои дорожной одежды), следует определять по
формуле

c055a75d40a7ccd9f1d51e2e08d73710.gif ,

где — геометрический
объем грунта устраиваемого конструктивного элемента (земляное полотно,
дополнительный подстилающий слой) в уплотненном состоянии;

коэффициент
относительного уплотнения (отношение требуемой плотности (скелета) сухого
грунта в конструктивном элементе
к плотности (скелета) сухого грунта в источнике получения.

Требуемый объем песка, исчисляемого и транспортных средствах
(автомобили-самосвалы, железнодорожные полувагоны и т.п.), когда он находится в
разрыхленном состоянии, следует рассчитывать по формуле

b4edb85b0aab09def27fac474e976dcb.gif ,

где — геометрический объем
грунта устраиваемого конструктивного элемента
земляного полотна в уплотненном состоянии (при требуемой плотности);


коэффициент относительного уплотнения (отношение
требуемой плотности сухого (скелета) песка в конструктивном элементе к насыпной плотности сухого грунта, определяемой
при естественной влажности в стандартной 10-литровой емкости по ГОСТ
8736-93.

2.1.2 Требуемое количество песка можно рассчитывать по объему или по массе. В первом случае обмер производят либо путем регулярной геодезической съемки вырабатываемого источника получения
материала, либо непосредственно в
транспортных средствах (железнодорожных вагонах, автомобилях, баржах и т.п.).

При расчете по массе отгружаемый материал в вагонах или автомобилях
взвешивают на железнодорожных или
автомобильных весах. В
соответствии с ГОСТ 11830-66 массу
указывают в транспортной
накладной.

Количество песка, поставляемого
на баржах или судах определяют по
осадке последних.

2.1.3 Количество песка пересчитывают из единиц массы в единицы объема и
наоборот по значению насыпной плотности песка, определяемой при влажности
материала во время отгрузки, в
соответствии с ГОСТ 8735-88.
Насыпная плотность и влажность строительного песка указываются в паспортах на
каждую отгружаемую партию.

2.1.4 . Для приведения объема песка, поставляемого в нагоне или автомобиле, к объему в уплотненном состоянии, т.е. в конструктивном элементе,
полученный исходный объем умножают на коэффициент относительного уплотнения.
Последний зависит от зернового
состава и влажности материала,
способа погрузки и дальности
возки.

2.1.5 .При разработке проектных решений коэффициент относительного уплотнения следует назначать в зависимости от требуемой плотности материала и конструктивном
элементе или его соответствующем горизонте
( СНиП 2.05.02-85 , табл.
22) ориентировочно:

— при исчислении объемов, поставляемых
из промышленных карьеров в
транспортных средствах, — согласно СНиП
4.02-91 ; 4.05-91;

— при использовании песков
естественной плотности в источнике получения — по СНиП 2.05.02-85 .

2.1.6. В тех случаях, когда ПОС и ППР
предусматривают отсыпку элементов земляного полотна, дополнительных подстилающих
слоёв в зимний период (непосредственно или через промежуточные накопленные
объемы — штабели) объемы песков, исчисляемые в транспортных средствах,
необходимо увеличивать на соответствующие коэффициенты, приведённые в настоящей
Методике.

2.1.7 .Дополнительные объёмы грунта, связанные с потерями при
транспортировке, в зависимости от способа и дальности возки в соответствии со СНиП 3.02.01-87 следует
принимать равными

— 0,5% — при дальности возки до I км;

— 1% — при большей дальности.

Допускается принимать больший процент потерь при достаточном
обосновании и совместном решении заказчика и подрядчика, потребителя и
владельца карьера.

2.1.8. Для определения коэффициента относительного уплотнения
необходимы следующие исходные данные:

— коэффициент уплотнения и плотность грунта конструктивного элемента;

— стандартная максимальная плотность и оптимальная влажность материала;

— насыпная плотность.

2.1.9. В прил. 2
приведен более полный перечень терминов и определений.

Из-за чего изменяется уровень уплотнения

Песок проходит через трамбовку, не обязательно специальную, возможно в процессе перемещения. Посчитать количество материала полученного на выходе достаточно сложно, учитывая все переменные показатели. Для точного расчета необходимо знать все воздействия и манипуляции, проведенные с песком.

Конечный коэффициент уплотнения зависит от разнообразных факторов:

  • способ перевозки, чем больше механических соприкосновений с неровностями, тем сильнее уплотнение;
  • длительность маршрута, информация доступна для потребителя;
  • наличие повреждений со стороны механических воздействий;
  • количество примесей. В любом случае посторонние компоненты в песке придают ему больший или меньший вес. Чем чище песок, тем ближе значение плотности к эталонному;
  • количество попавшей влаги.

Сразу после приобретения партии песка, его следует проверить.

Нужно взять пробы:

  • для партии менее 350 т – 10 проб;
  • для партии 350-700 т – 10-15 проб;
  • при заказе выше 700 т – 20 проб.

Полученные пробы отнести в исследовательское учреждение для проведения обследований и сравнения качества с нормативными документами.

Заключение

Необходимая плотность сильно зависит от типа работ. В основном уплотнение необходимо для формирования фундамента, обратной засыпки траншей, создания подушки под дорожное полотно и т.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.

В строительстве автомобильных дорог часто используется каток, в труднодоступных для транспорта местах используется виброплита различной мощности.

Так для определения конечного количества материала нужно закладывать коэффициент уплотнения на поверхности при трамбовке, данное отношение указывается производителем трамбовочного оборудования.

Всегда учитывается относительный показатель коэффициента плотности, так как грунт и песок склонны менять свои показатели исходя из уровня влажности, типа песка, фракции и других показателей.

Оставьте ответ

Введите свой комментарий
Введите имя