Коэффициент уплотнения щебня 40 70 при трамбовке таблица снип
25.10.2022 09.10.2022
Коэффициент уплотнения щебенки — что это такое?
При выборе щебня важно учитывать такой показатель, как коэффициент уплотнения. Данный критерий показывает, насколько можно уменьшить объем материала, сохранив при этом такую же массу за счет трамбовки либо естественной усадки. Этот показатель используют, чтобы определить количество заполнителя, как при покупке, так и непосредственно в процессе строительства.
Ввиду того, что после трамбовки насыпной вес щебня какой-либо фракции увеличится, необходимо сразу учесть запас материала. А чтобы не купить лишнего, необходим поправочный коэффициент.
Коэффициент уплотнения (Ку) – это очень важный показатель, который необходим не только для правильного составления заказа материалов, но и для того, чтобы предусмотреть дальнейшую усадку гравийного слоя после его нагрузки строительными конструкциями. Более того, зная коэффициент уплотнения, можно прогнозировать устойчивость самих строительных объектов. Ввиду того, что коэффициент трамбовки – это, по сути, степень уменьшения объема, то он может меняться в зависимости от 4-х факторов:
Способа и параметров загрузки (к примеру, с какой высоты выполняют засыпку).
Особенностей транспорта, посредством которого материал доставляется на объект, и расстояния до стройплощадки – ведь даже неподвижная масса в результате проседания под собственным весом постепенно уплотняется.
Фракции щебня и содержания зерен меньшей крупности, чем нижняя граница конкретного класса щебня.
Лещадности – игольчатые камни дают меньшую усадку, чем кубовидные.
Следует помнить, что прочность бетонных конструкций, фундаментов зданий и автомобильных дорог напрямую зависит от точности определения степени уплотнения. Однако также не стоит забывать о том, что трамбовка на площадке зачастую выполняется только по верхнему слою, а в этом случае расчетный коэффициент не всегда соответствует фактической усадке основания. Особенно часто это происходит, когда строительством занимаются не профессионалы, а любители. В соответствии с требованиями технологии, каждый слой засыпки необходимо укатывать и проверять отдельно.
Еще один параметр, который обязательно следует учитывать, – это то, что степень трамбовки рассчитывается для массы, которая сжимается без бокового расширения, то есть ограничена стенками, что не дает ей расползаться. На площадке такие условия для засыпки любой фракции щебня создаются не всегда, поэтому небольшая погрешность сохраняется. Этот факт следует учитывать, прежде всего, при расчете осадки крупных конструкций.
Уплотнение при транспортировке
Следует отметить, что найти какое-то стандартное значение сжимаемости на самом деле непросто, так как слишком много факторов оказывают на него влияние. (Все они перечислены выше). Коэффициент уплотнения щебня поставщик может указывать в сопроводительной документации, хотя ГОСТ 8267-93 и не требует этого напрямую. Однако при транспортировке гравия, в особенности его больших партий, зачастую выявляют значительную разницу объемов при загрузке и на строительном объекте, куда он был доставлен. Поэтому поправочный коэффициент, который учитывает уплотнение щебня, обязательно вносится в договор и контролируется в пункте приема. Единственное упоминание в действующем ГОСТ: коэффициент уплотнения, независимо от фракции, не должен быть выше 1,1. Поставщики, безусловно, знают об этом, и, дабы избежать возвратов, стараются сделать небольшой запас. К измерениям часто прибегают во время приемки, когда щебень доставляют на стройплощадку, так как заказывают его не тоннами, а кубометрами. Для этого кузов грузовика с находящимся в нем щебнем, нужно обмерить изнутри рулеткой, после чего рассчитать объем доставленного гравия, а потом умножить его на коэффициент 1,1. Такой расчет позволит приблизительно определить, сколько кубов было засыпано в кузов грузовика до отправки. Если полученная с учетом уплотнения цифра будет меньше той, что указана в сопроводительных документах, значит, кузов автомобиля был недогружен. Равна или больше указанной в документах – можно смело разгружать щебень.
Уплотнение на площадке
Следует обратить внимание, что приведенная выше цифра – 1,1 – учитывается только при транспортировке. На стройплощадке, где трамбовка щебня выполняется искусственно, с применением виброплиты или катка, данный коэффициент может возрасти до 1,52. При этом исполнителям необходимо точно знать степень усадки гравийной засыпки. Обычно этот параметр значится в проектной документации. Однако если в точном значении нет необходимости, пользуются усредненными показателями, которые указаны в СНиП 3. 03-85:
Щебень фракции 40-70, как правило, имеет уплотнение 1,25-1,3 (если его марка не ниже М800). До М600 – от 1,3 до 1,5. Для мелких и средних классов 5-20 и 20-40 мм данные показатели не установлены, так как зачастую они используются только при расклинцовке верхнего несущего слоя из зерен 40-70.
Лабораторные исследования
Коэффициент уплотнения принято рассчитывать на основании данных лабораторных испытаний, в ходе которых массу щебня подвергают трамбовке и проверке на различных приспособлениях. Здесь существует несколько методов: замещение объемов (ГОСТ 28514-90); стандартное послойное уплотнение щебня (ГОСТ 22733-2002); экспресс-методы с использованием одного из трех типов плотномеров: статического, водобаллонного либо динамического.
Результаты получают либо сразу же, либо по истечении 1-4 дней, в зависимости от того, какой способ для исследования выбран. Стоимость одной пробы стандартного испытания составляет 2500 рублей. Всего необходимо провести не меньше пяти таких проб. Если данные нужны срочно, например, в течение дня, используют экспресс-методы по итогам отбора минимум 10 точек. Стоимость каждой точки составляет 850 рублей. Кроме того, придется оплатить выезд лаборанта на место – еще около 3 тысяч рублей. Однако без точных данных на строительстве крупных объектов не обойтись. Кроме того, солидной строительной организации необходимо наличие официальных документов, которые подтверждают соблюдение подрядчиком требований проекта.
Да, коэффициент можно определить как в полевых условиях, так и для нужд частного строительства. Для этого необходимо сначала узнать насыпную плотность по каждому размеру: 5-20, 20-40, 40-70. Она напрямую зависит от минералогического состава материала, но при этом незначительно. Гораздо большее влияние на объемный вес имеют фракции щебня. Для расчета можно пользоваться усредненными данными:
Более точные данные плотности для конкретной фракции щебня можно определить лабораторным путем либо путем взвешивания известного объема строительного щебня с последующим несложным расчетом:
Насыпной вес = масса / объем.
После этого смесь укатывают до того состояния, в котором она будет использоваться на площадке, и измеряют рулеткой. А затем вновь производят расчет формуле, приведенной выше, получая в итоге 2 разных плотности – до и после трамбовки. Поделив обе цифры, получаем коэффициент уплотнения для конкретного материала. При одинаковом весе проб можно просто найти отношение двух объемов – результат будет аналогичным. Следует обратить внимание на то, что если показатель после трамбовки разделить на первоначальную плотность, то полученное в ответе число будет больше единицы – по сути, это коэффициент запаса материала на уплотнение. В строительстве им пользуются в том случае, если известны конечные параметры гравийной подушки и для заказа необходимо определить количество щебня выбранной фракции. При обратном вычислении получается значение меньше единицы. Однако эти цифры равнозначны и при расчетах важно понимать, какую именно следует брать.
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 разрезеВ среднем данные о коэффициентах уплотнения наиболее популярных материалов изложена в таблице 1. Однако это общие, усредненные данные. Давайте подробно разберемся, откуда берется понятие коэффициента уплотнения и как его определять. Используемые материалыДля 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;
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. ЩПС в строительствеЩебеночно-песчаные смеси имеют самое широкое применение практически во всех областях строительства, их активно используют в дорожно-ремонтных работах, при прокладывании автомобильных и железнодорожных трасс, трамвайных путей. Конкретная сфера использования зависит от фракции щебня в составе смеси. По этим показателям ЩПС делят на несколько групп: С2, С3, С4, С5. ЩПС групп С2, С3 со щебнем мелких фракций применяются главным образом в фундаментных работах. Гранитный щебень обладает высокими показателями по прочности и морозостойкости, поэтому применение ЩПС в составе строительных растворов позволяет увеличить прочность создаваемых конструкций их долговечность и устойчивость к нагрузкам. В производстве бетонных панелей и плит используются ЩПС групп С3, С4 со щебнем более крупных фракций 20-40 мм. Они же используются при укладе балластного слоя для железнодорожных и трамвайных рельсов, отсыпке дорожных обочин. Что такое коэффициент уплотнения транспортировкиПод этим названием понимают отношение объема материала в момент загрузки транспортного средства к объему в момент доставки. Заказано 20 кубометров щебня, доставлено 18 куб. (согласно измерениям кузова изнутри). С учетом коэффициента 18х1,1=19,8 куб. Недогруз составляет 0,2 куб. , 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. ЩПС в дорожных работахЩебеночно-песчаные смеси активно применяются и в строительстве дорог, в этой сфере востребованы ЩПС С3-С6. Смеси с крупным щебнем в составе группы С5, С6 используются при создании нижнего слоя дорожных оснований, они обеспечивают устойчивость дорожного полотна под влиянием нагрузок, препятствуют появлению трещин на его поверхности. С3 и С4 применяются в асфальтовых и покрытиях. С 6 используется при сооружении массивных бетонных конструкций, площадок для тяжелого автотранспорта, создании взлетных полос аэродромов. К качественным характеристикам ЩПС можно отнести неограниченный срок хранения, смеси можно складировать даже под открытым небом в непосредственной близости от места проведения работ, с течением времени они не потеряют своих качеств, это полностью готовый к применению материал, не требующий использования смесительных установок в процессе создания дорожных оснований. Приобретение щебеночно-песчаной смеси более выгодно, чем покупка двух компонентов смеси и самостоятельное их смешивание в нужных пропорциях. Как рассчитывается коэффициент уплотненияДля 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. Преимущества использования щебеночно-песчаных смесейЩебеночно-песчаные смеси популярны в строительстве, благодаря комплексу ценных характеристик, среди которых:
Низкая себестоимость, поскольку ЩПС являются побочным продуктом добычи щебня.
Простота транспортировки – можно перевозить в любом грузовом транспорте.
Бесконечный срок хранения и неприхотливость к условиям хранения.
Для повышения степени уплотнения и недопущения слишком высокого увлажнения ЩПС обрабатывают жидкими стабилизаторами – растворимыми эмульсиями на базе сульфированного масла, органическими материалами, содержащими протеин или серную и буферную кислоты. Стабилизаторы снижают набухание, усадку, пылеобразование, толщину конструктивных слоев. Они повышают плотность материала, несущую способность, водонепроницаемость. Коэффициент уплотнения щебняСогласно СНиП 3. 03-85, нормальными коэффициентами уплотнения щебня считаются:
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.
Классификация щебеночно-гравийно-песчаных смесей по зерновому составуОбласти применения ЩПС во многом зависят от зернового состава. В соответствии с этим параметром их разделяют на несколько групп. Материалы для покрытий:
С1. Самая крупная фракция, которая присутствует в этой смеси, – 40 мм. Ее количество не превышает 10 %. Основная область применения – устройство покрытий, которые должны иметь идеально гладкую поверхность, например посадочных полос аэродромов.
С2. Максимальный размер зерен – 20 мм. В состав входит щебень с высокой морозостойкостью. Материал используется для создания дорожных покрытий I-III категории, устройства посадочных полос, при благоустройстве ландшафта на частных территориях. Покрытие, полученное с использованием ЩПС С2, отличается устойчивостью к воздействию воды, механических нагрузок, температурных перепадов.
Смеси для оснований (непрерывная гранулометрия):
С3. Максимальный размер зерна – 120 мм. Основная цель применения этого материала – создание дополнительных слоев основания дороги. Применение ЩПС С3 позволяет сэкономить бетон и асфальтобетон.
С4. Наибольший размер зерна – 80 мм. Содержание крупной фракции не должно превышать 10 %. Материал, содержащий щебень с радиационным показателем не более 300 Бк/кг, может использоваться в жилом строительстве. Также он востребован при устройстве автодорог, укрепления обочин, создание балластной призмы трамвайных и ЖД путей.
С5. Максимальный размер зерна – 40 мм. Смесь применяется при строительстве зданий жилого и производственного назначения, устройстве автодорог, для укрепления обочин.
С6. Наибольшая фракция – 20 мм. Используется практически во всех областях жилого, промышленного, дорожного строительства.
С7 и С8. Эти мелкофракционные материалы применяются для создания нижнего слоя автодорог.
Материалы для основания (прерывистая гранулометрия):
С9. Крупнофракционная смесь содержит крупные гранулы до 80 мм. Применяется при строительстве автодорог, автостоянок, площадей, укреплении обочин.
С10. Максимальный размер зерен – 40 мм. Этот сыпучий материал востребован на начальном этапе строительства автодорог.
С11. Наибольшая фракция – 20 мм. Основная область применения – дорожное строительство.
Коэффициент уплотнения пескаЗдесь 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.
ФракцияГранитный щебень является наиболее распространенным вариантом, потому что обладает высоким уровнем устойчивости к температурным воздействиям и практически не поглощает воду. Прочность гранита соответствует всем техническим требованиям. Наиболее популярные фракции гранита:
Каждая разновидность имеет различные сферы применения, преимущественно используется мелкая фракция шлака для:
Коэффициент уплотнения ПГСДанный 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.
ЩПС: состав, виды, характеристики, области применения
Классификация ЩПС по зерновому составу
Основные характеристики щебеночно-песчаных смесей
Области применения ЩПС
Преимущества использования ЩПС
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 разрезеВ среднем данные о коэффициентах уплотнения наиболее популярных материалов изложена в таблице 1. Однако это общие, усредненные данные. Давайте подробно разберемся, откуда берется понятие коэффициента уплотнения и как его определять. ФракцияГранитный щебень является наиболее распространенным вариантом, потому что обладает высоким уровнем устойчивости к температурным воздействиям и практически не поглощает воду. Прочность гранита соответствует всем техническим требованиям. Наиболее популярные фракции гранита:
Удельный вес и прочие характеристики строительного материала, сферы примененияИменно характеристики в значительной мере определяют сферы применения щебня. Поэтому свойства материала вызывают интерес. Плотность является важнейшей характеристикой, так как от нее зависит прочность щебня и конструкций, элементом которых материал будет выступать. Но при выборе материала для выполнения работ не следует забывать и о других характеристиках. Основными свойствами, особенно при выборе щебня для выполнения строительных и дорожных работ, являются прочность, лещадность и морозостойкость. Немаловажны и прочие: адгезия, радиоактивность, содержания пылевидных и глинистых частиц, содержание зерен слабых пород, водопоглощение. На основании чего выбирать относительное уплотнениеКоэффициент уплотнения сильно зависит от различных показателей и характеристик материала, обязательно следует учитывать:
средняя плотность, обычно устанавливается производителем, но в целом колеблется в пределах от 1,4 до 3 г/см³. Это один из ключевых параметров, используемых в расчетах;
лещадность для прогнозирования плоскости щебня;
фракционная сортировка, меньше размер зерна – больше плотность;
устойчивость материала к морозам, зависит от породы;
радиоактивность щебня. Первый класс можно использовать везде, а второй только для загородных дорог.
Измерение коэффициента уплотнения в лабораторных условияхДля определения коэффициента уплотнения при трамбовке в лабораторных условиях применяют специальный вибрационный прибор, который состоит из:
крышки контейнера, с вмонтированным в нее трамбовочным вибропоршнем.
Измерительный контейнер заполняют материалом в разрыхленном состоянии.
Поверхность насыпанного материала выравнивают по верхней кромке контейнера.
Прикручивают крышку с вибропоршнем.
Включают виброприбор и выполняют виброуплотнение (обычно не более 2÷3 минут).
После выключения прибора с помощью линейки измеряют высоту свободной части контейнера, рассчитывают объем свободной части, и по соотношению полного контейнера с рыхлым материалом к объему утрамбованного щебня рассчитывают коэффициент при трамбовании. Например, объем измерительного контейнера V₁ = 50 литров. Объем свободной части после окончания трамбования V₀ = 14 литров. Объем утрамбованного материала V₂ = V₁ — V₀ = 50 — 14 = 36 литров. Тогда Ктр = V₁ : V₂ = 50 : 36 = 1,3888 ≈ 1,39.
Разновидности и характеристикиДля строительства могут использоваться различные виды щебня, ассортимент сегодня достаточно большой, но и свойства также значительно отличаются. В зависимости от типа породы выделяют следующие основные сырьевые группы:
гравийный;
известняковый;
гранитный;
вторичный.
Широкое распространение приобрел щебень 5-20 мм, так как может применяться практически для всех видов строительства.
Гравийная разновидность более сыпучая, соответственно коэффициент уплотнение щебня более высокий. Добывается при измельчении горных пород, из-за этого более дешевый материал, но и менее прочный. От чего зависит показатель уплотнения?На уплотнение щебеночного материала влияет вес дополнительных показателей. Которые в первую очередь учитывают данные характеристики щебня.
фракционные данные;
материал, из которого был изготовлен щебень.
Так как суть коэффициента уплотнения – это снижение объема материала во время трамбования, то и его показатель изменяется за счет следующих факторов:
каким способом щебень загружается в транспорт, здесь имеет значение высота;
какой транспорт используется при перевозке щебня. Расстояние также имеет значение, ведь за время перевозки щебень постепенно оседает, чем уменьшает свой объем;
размера гранул щебня и процентное содержание более мелких фракций в приобретенном щебне;
на коэффициент влияет также и лещадность гранул. Так, к примеру, камни игольчатой формы оседают гораздо меньше, чем кубовидные гранулы.
Проблема большинства строителей в недостаточном опыте или откровенной халтуре. По нормативам строительства каждый слой щебня необходимо укатывать и замерять параметры отдельно.
Благодаря значениям можно определить насколько можно уплотнить щебень, то есть уменьшить физический объем материала.
При этом трамбовка происходит намеренно (например, виброплитой) и ненамеренно (при перевозке). Преимущественно значение колеблется в пределах 1,05-1,52.
Нормативные документы указывают коэффициент уплотнения песка, щебня по ГОСТу:
На практике существует несколько причин для определения коэффициента:
используется для расчета необходимого количества закупаемых материалов. Благодаря такому подходу исключаются дополнительные расходы на приобретение лишнего щебня или партийную закупку;
также цифра используется, чтобы, когда произойдет уплотнение щебня виброплитой, узнать на сколько сядет уровень.
Чтобы определить уровень уплотнения в исследуемый участок вводится специальный наконечник и по тому, насколько наконечник вошел в плотный щебень, а также каково было удельное сопротивление и определяется уровень уплотнения щебня.
Если пробы имеют одинаковый вес, можно элементарно высчитать соотношение обоих объемов, цифра должна быть такая же.
Коэффициент уплотнения щебня по СНИП не дает жестких норм необходимого уровня трамбовки, но есть рекомендованные нормы и незначительный разброс в зависимости от минерального состава материала. Данный параметр указывает на возможность уменьшения объема щебня при сохранении той же массы. Уплотнение происходит при определенных условиях, воздействии извне. Коэффициент уплотнения щебня (Ку) описывает таблица СНИП. Числовое значение поставляется в виде пропорции между лабораторно созданными пробами материала и обычной плотности. Документом (ГОСТ 8269. 0–97) нормируется несколько основных методов использования исчислений:
соотношение истинной плотности к натуральной породе;
средняя плотность к горной породе;
плотность насыпи и количества пустоты в ней.
Щебень имеет определенные классификации и отмечаются соответствующей маркировкой, которая описывается в ГОСТ 8267-93. В частности, этот стандарт фиксирует методику определения коэффициента. Преимущественно показатель содержится на этикетке продукта или в сопроводительной, технической документации. Предприятие заказывает исследование в специальных лабораториях, где на определение показателя необходимо 3 дня. С выездом на место проведения работы могут производиться пробы, но он будут стоить существенно больше. В среднем показатель находится в пределах 1,1-1,3. Какой коэффициент уплотнения у щебня?
После прохождения тестов, в случае нормального состояния поверхности, можно использовать засыпку при помощи щебня.
Технология уплотнения грунта щебнем в промышленных условиях включает в себя использование крупногабаритной техники: бульдозеров, тракторов, экскаваторов, в небольших, домашних условиях, может применяться и обычная лопата. Также необходимо определить водянистость почвы, возможно ее придется увлажнить или наоборот подсушить.
Уплотнение грунта щебнем нормируется документами СНИП, которые указывают количество и плотность насыпи. При этом важную роль играет уплотнение грунта, а затем уже совместно со щебнем.
Цемент действительно можно назвать главной составляющей частью большинства зданий и сооружений. Перейдя по ссылке узнаете, как правильно развести цемент.
Сегодня плиточный клей широко применяется во время ремонта, с его помощью можно клеить самые разнообразные материалы. Тут все о его составе.
Для отделки фасада и стен домов и самых разных сооружений стали часто использовать декоративную штукатурку Короед. Здесь все о технологии ее нанесения.
Расценка на процедуру уплотнения может сильно колебаться в зависимости от компании подрядчика, качества и типа щебня, но особенно сильно зависит от удаленности участка стройки, а также сложности условий. В некоторых случаях требуется повышенная плотность насыпи, когда окружающие условия склонны к разрушению фундамента, например, болотистые места, повышенная влажность, риск оползней и т. Коэффициент запаса на уплотнение щебня
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 смесейПГС — 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 смесейПесчано-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;
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 примененияПГС 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 работСыпучие 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:
Контроль плотности при трамбовке производят на величину 1/3 уплотняемого слоя, на толщину не менее 8 см. Коэффициенты уплотненияСредний коэффициент естественного уплотнения сыпучих смесей имеет значение 1,2, т. 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 грунтаПри 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 учетОбъем 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. Насыпная плотность для расклинцовки и других видов строительстваДостаточно часто нужно узнать плотность щебня насыпи после транспортировки в автомобиле. Эта процедура может быть полезна для определения необходимого устройства для трамбовки, количества бетона и его состава, для расклинцовки. Рассчитать плотность насыпи можно на основании простой процедуры:
необходимо подготовить пустой сосуд для наполнения щебнем и взвешивания, необходимо определить его вес;
наполнить тару щебнем и взвесить;
необходимо определить чистую массу материала, то есть отнять от веса наполненного сосуда, его собственную массу;
разделить вес на объем сосуда.
При закладке фундамента необходимо четко достичь коэффициента уплотнения уставленного в нормативных документах. Иначе это чревато аварийностью и быстрым разрушение постройки, при чем данное замечание касается всех видов строительства.
Существует и специальное оборудование для определения эффективности трамбовки – плотномер.
Хорошим инструментов выступает БПД-КМ, который указывает фактическую плотность. Предназначение оборудования – это слежение за качеством и уровнем уплотнения грунта, гравия, щебенки. При этом прибор весьма точный, расход в показаниях не превышает 0,01 г/ см³. В основании определения плотности прибором лежит методика описанная в документе ГОСТ 28514–19. Зачем уплотнять щебеньЩебень является достаточно прочным материалом. На первый взгляд, при создании основания, например, для автодороги или фундамента здания его достаточно было бы только разровнять, но это не так. Дело в том, что чаще всего этот материал получается искусственным путем в результате дробления горных пород. При этом зерна щебня имеют абсолютно произвольную форму. Соответственно, при засыпке им любого пространства между соседними элементами формируются воздушные пустоты. Они существенно снижают уровень сопротивления материала нагрузкам. После уплотнения материала его зерна теряют подвижность, размер пустот значительно сокращается, а прочность щебеночного основания увеличивается. ПримерДопустим, машина привезла щебень на строительную площадку. Как провести необходимые измерения? Для этого подсчитывается объем груза и кузова по границе заполнения. Затем полученные значения умножаются на коэффициент уплотнения. Понятно, что цифры будут разными за счет «утряски» груза во время движения, но он не может потерять в массе. В первом случае, с учетом усадки, можно сказать, что это общая плотность щебня или значение, близкое к ней. Во втором – насыпная. Для лучшего понимания возьмем другой жизненный пример. Купили некоторое количество сахара. Скажем, килограмм. Засыпали в сахарницу, получили первичный объем. Потрясли, постучали, утрамбовали. Измерили. Получили в результате конечный объем. Определение при помощи таблицДанное вычисление плотности указанных материалов также является немаловажным. При больших объемах или в случаях, когда погрешность примерно в 1% не является критической, прибегают к помощи измерительных таблиц с условными коэффициентами для перевода. Плюс данного способа – сэкономленное время и простота. Минус — примерный, неточный результат. Таблица: «Насыпная плотность щебня (Гост 9758)»Измерение плотностиВ данном случае существует несколько способов определения:
С помощью мерного сосуда.
С применением таблиц.
Рассмотрим подробнее первый способДля осуществления данного процесса необходимо мерный сосуд цилиндрической формы объемом от 5 до 50 литров полностью заполнить до образования конуса наверху. Затем излишки сверху формы снимают. Сосуд взвешивается. Чтобы определить плотность щебня, рассчитывают разницу между полным и пустым сосудом, которую делят на объем данной емкости. Здесь ничего нет сложного. Формула в данном случае выглядит следующим образом:
где m1 – масса пустого сосуда; m2 – со щебнем, V – вместимость мерной емкости.
Коэффициент уплотнения щебня
Для чего нужен?
Определение коэффициента
Особенности измерения в лаборатории
Востребованность щебня не уменьшается со временем. Он – незаменимый стройматериал для твёрдого покрытия дороги, заливки фундамента и отмостки, а также при выполнении ряда иных работ. Для доставщика и потребителя один из важнейших параметров – величина уплотнения щебня.
Для чего нужен?
При доставке щебня на объект и отсыпании его в рабочей зоне, в пределах которой он разравнивается, в дело вступает величина уплотнения щебня. Её особенность – фактическая усадка насыпанного в конкретное место щебня, слой которого достигнет определённого уровня.
Уплотнение щебня происходит при доставке – во время тряски и вибрации, пока самосвал движется до места приёмки стройматериала. Под действием тряски камешки располагаются друг относительно друга предельно плотно. Пустоты, образовавшиеся при первоначальной отсыпке щебня в грузовик, к концу пути машины становятся несколько меньше, но полностью от них избавиться невозможно.
Коэффициент уплотнения щебня – величина, равная отношению установившегося при тряске объёма к первоначальному, который партия щебня только что заняла в кузове перед доставкой.
Отношение между первоначальным и конечным объёмом не должно оказаться менее 95%. Если щебня оказалось меньше, заказчик решит вопрос о недополучении щебёнки и скорректирует сумму к оплате. Например, ему доставили вместо 20 м3 всего 16,5 – процент утруски щебня составил более 15%. В данном случае – 17,5%. Начальное и конечное значение объёма включает в себя данные об этих величинах. При составлении заказа потребитель требует, чтобы эти величины отображались – иначе доставщик в итоге невольно обманет клиента.
Особенности измерения в лаборатории
В лабораторных условиях проверяются исходные параметры и вычисляются искомые. Компания, добывающая и доставляющая щебень, песок и другие стройматериалы, должна обеспечить точный расчёт, без которого, по требованиям СНиП, дальнейшее строительство невозможно.
Дом, здание, строение, даже некапитальная постройка, возведённые без утрамбовывания, чреваты скорым приходом в негодность: постройка активно проседает, растрескивается уже после возведения стен, несущих опор. Поспешный ремонт, даже с соблюдением техники безопасности, требования и нормы которой базируются в том числе на сопромате, в конечном счёте чреват ещё большими затратами и дополнительными инженерными изысканиями.
Чаще всего здание или постройка, получившая такие нарушения, подлежит сносу – во избежание ущерба и человеческих жертв.
Насыпная плотность вычисляется или выбирается при расклинцовке и трамбовании щебня – в целях расчёта требуемой кубатуры и точного состава бетона. Щебень в неуплотнённом состоянии считается по следующей формуле:
определяют массу ёмкости, участвующей в тестировании;
ёмкость заполняют щебнем и взвешивают её повторно;
полученная разница делится на объём ёмкости.
Мастерам следует помнить: «куб» щебёночного отсева сразу после насыпания весит 1,5 т, а кубометр щебня с размером камня в 4-7 см – 1,47 т. Камни, превышающие 70 мм в размере, используются преимущественно для насыпей шоссейных и железных дорог.
Трамбование щебня – наиболее ответственный этап. Если речь идёт о постройке высотки, то насыпанный на слой песка в котлован щебень тщательно прокатывается при помощи катка и виброплит.
Повторные измерения после трамбования щебёнки делаются в целях выявления несоответствий требованиям ГОСТа: при необходимости щебень дотрамбовывается до нужной кондиции.
Частый, без необходимости для дальнейшей стройки проход рабочих по только что утрамбованному щебню не допускается. Поверхностный слой камней может растрамбоваться и сместиться со своего уровня, и здание может получить трещины уже в первый год активной эксплуатации.
В подходящих для расчёта условиях используют технику типа БПД-КМ. Это измеритель плотности водобаллонной конструкции, определяющий реальный удельный вес. Его применяют для контроля качества уплотнения основы, в которую идут гранитный гравий и щебень разных формаций, включая известняковый. Точность устройства равна 10 мг/см3. Прибор соответствует требованиям ГОСТ №28514-19.
Определение коэффициента
Основным материалом, из которого изготавливают щебень, является гранит или известняк. По фракциям он различается размером камешка в пределах 5-120 мм. Другими его параметрами являются плотность на раздрабливание, абсолютная (в пересчёте на сплошной гранит или известняк) плотность, устойчивость к замораживанию и коэффициент трамбования (при дорожной тряске и принудительном уплотнении после доставки).
Складирование щебёнки, пролежавшей на складе не один год, приводит к некоторому уменьшению насыпного объёма. Под воздействием собственного веса мелкие камешки проседают в естественные пустоты, образованные между крупными. Наибольшая плотность щебня – у «дна» кучи.
Перевозя щебень, можно заметить, что он несколько осел во время доставки. Наиболее полно этот процесс происходит при длительной (дальней) доставке и при движении по не вполне ровным и гладким дорогам. ГОСТ допускает сжатие каждого кубометра на величину не ниже 15% от первоначального насыпного объёма. Если точнее – коэффициент уплотнения (по тому же ГОСТу) составляет 10-15%, в зависимости от размера одного камешка.
Малейшие несоответствия данному нормативу в обязательном порядке должны фиксироваться в договоре о купле-поставке стройматериала.
Измерить кузов машины по прибытии груза на объект потребитель вправе, если у него возникли претензии к заказанному объёму щебёнки. Разница между насыпной и конечной плотностью выявит, вся ли партия щебня доставлена.
При трамбовке
Подготавливая место для фундамента зданий и построек, опор для забора либо ворот, основу для дороги, щебень утрамбовывают. Наиболее популярный способ уплотнения щебня – при помощи дорожного катка: камни исключают ускоренное расползание объекта в разные стороны, растрескивания его в процессе эксплуатации. Альтернатива катку – виброплита: она утрясывает и просаживает вниз щебень методом, частично основанном на скольжении. С этой целью мастера используют добавочный коэффициент – величину трамбования.
Потребителю доступны значения, приведённые в таблице по ГОСТу (для определённой фракции), самостоятельный или сторонний (в лаборатории) расчёт.
После раскатывания щебёнки необходимо проверить, перестала ли оседать земля под трамбуемой основой. Наличие песчаной подушки под щебёнкой обязательно.
В качестве примера – основание для ленточного фундамента. Толщина прослойки щебня – 30 см. Площадь строящегося загородного дома – 80 м2, ширина основания под фундамент в любом его месте – 40 см. Допустим, в качестве рабочего стройматериала выбран щебень с размером камней в 2-4 см, а прочностная его марка значится как М-1000. Значение величины утрамбовывания для М-1000 (в среднем размер камня в 3 см) равно 1,38.
По габаритам конструкции фундамента объём щебёнки составит 4,13 кубометра. Умножив этот коэффициент на реальный объём щебня (после уплотнения), окажется, что его насыпной объём равен 6 «кубам». Это количество – с запасом – указывают в текущей заявке.
Для ускорения расчёта пользователь может принять во внимание следующие значения насыпной плотности щебня нужной разновидности.
Замеры КУ вторичного щебня, обладающего порами, представляют собой дополнительную трудность. Здесь часть пор может разрушиться при слишком активном перемещении. Насыпание из кузова с большой высоты, перевозка десятков килограммов стройматериала при помощи тачки, переноска при помощи ковша экскаватора и подобное – могут внести свои коррективы. В результате на «дне» засыпаемой части основы образуется заметно повышенная плотность стройматериала.
Использование высокопористого вторичного щебня при обустройстве усиленного фундамента не допускается. Дело в том, что пористые материалы используются лишь для создания утеплённых полов или в качестве добавочного слоя межэтажного перекрытия, а никак не кладутся в основной бетон.
К примеру, когда в качестве чёрного (чернового) щебня выступает обожжённый глиняный кирпич, отслуживший свой срок эксплуатации в когда-то возведённых стенах, в него могут попасть куски цементного раствора, являвшиеся кладочными швами. Насыпная плотность таких отходов пересчитывается следующим образом:
производится количественная оценка кусков кирпича и застывшего цемента в отдельности – в процентном соотношении;
определяется реальная плотность обломков кладочного шва – если известно, какой пропорции цемента и песка придерживался прежний строитель (на основании ГОСТа и СНиПа);
