Коэффициент уплотнения необходимо определять и учитывать не только в узконаправленных сферах строительства. Специалисты и обычные рабочие, выполняющие стандартные процедуры использования песка, постоянно сталкиваются с необходимостью определения коэффициента.
Коэффициент уплотнения активно используется для определения объема сыпучих материалов, в частности песка,
но тоже относится и к гравию, грунту. Самый точный метод определения уплотнения – это весовой способ.
Широкое практическое применение не обрел из-за труднодоступности оборудования для взвешивания больших объемов материала или отсутствия достаточно точных показателей. Альтернативный вариант вывода коэффициента – объемный учет.
Единственный его недостаток заключается в необходимости определения уплотнения на разных стадиях. Так рассчитывается коэффициент сразу после добычи, при складировании, при перевозке (актуально для автотранспортных доставок) и непосредственно у конечного потребителя.
1 Факторы и свойства строительного песка
2 Коэффициент относительного уплотнения2.1 Как посчитать плотность во время добычи из котлована2.2 При трамбовке материала и обратной засыпке2.3 Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке2.4 Как рассчитать в условиях лаборатории
2.1 Как посчитать плотность во время добычи из котлована
2.2 При трамбовке материала и обратной засыпке
2.3 Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке
2.4 Как рассчитать в условиях лаборатории
3 Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень уплотнения3.1 Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
3.1 Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
4 Заключение
Факторы и свойства строительного песка
Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.
Эталонные показатели плотности выводятся в лабораторных условиях. Характеристика необходима для проведения оценочных работ о качестве выполненного заказа и соответствии требованиям.
Для определения качества материала используются нормативные документы, в которых прописано эталонные значения. Большинство предписаний можно найти в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2. 02-85. Дополнительно может оговариваться в проектной документации.
В большинстве случаев коэффициент уплотнения составляет 0,95-0,98 от нормативного значения.
Вид работКоэффициент уплотненияПовторная засыпка котлованов0,95Заполнение пазух0,98Обратное наполнение траншей0,98Ремонт траншей вблизи дорог с инженерными сооружениями0,98 – 1
«Скелет» – это твердая структура, которая имеет некоторые параметры рыхлости и влажности. Объемный вес обычно рассчитывается на основании взаимозависимости массы твердых частиц в песке, и той, которую бы приобрела смесь, если бы вода занимала всё пространство грунта.
Лучшим выходом для определения плотности карьерного, речного, строительного песка является проведение лабораторных исследований на основании нескольких проб взятых у песка. При обследовании грунт поэтапно уплотняют и добавляют влагу, это продолжается до достижения нормированного уровня влажности.
После достижения максимальной плотности определяется коэффициент.
Коэффициент относительного уплотнения
Выполняя многочисленные процедуры по добыванию, транспортировке, хранению, очевидно, что насыпная плотность несколько меняется. Это связано с трамбовкой песка при перевозке, длительное нахождение на складе, впитывание влаги, изменение уровня рыхлости материала, величины зерен.
В большинстве случаев проще обойтись относительным коэффициентом – это отношение между плотностью «скелета» после добычи или нахождения на складе к той, которую он приобретает доходя до конечного потребителя.
Зная норму какой характеризуется плотность при добыче, указывается производителем, можно без проведения постоянных обследований определять конечный коэффициент грунта.
Информация об этом параметре должна быть указана в технической, проектной документации. Определяется путем расчетов и соотношения начальных и конечных показателей.
Такой метод подразумевает регулярные поставки от одного производителя и отсутствие изменений в каких-либо переменных. То есть транспортировка происходит одинаковым методом, карьер не изменил свои качественные показатели, длительность пребывания на складе приблизительно одинаковая и т.
Для выполнения расчетов необходимо учитывать такие параметры:
характеристики песка, основными считаются прочность частиц на сжатие, величина зерна, слеживаемость;
определение максимальной плотности материала в лабораторных условиях при добавлении необходимого количества влаги;
насыпной вес материала, то есть плотность в естественной среде расположения;
тип и условия транспортировки. Наиболее сильная утряска у автомобильного и железнодорожного транспорта. Песок менее подвергается уплотнению при морских доставках;
погодные условия при перевозке грунта. Нужно учитывать влажности и вероятность воздействия со стороны минусовых температур.
Как посчитать плотность во время добычи из котлована
В зависимости от типа котлована, уровня добычи песка, его плотность также изменяется. При этом важное значение играет климатическая зона, в который проводятся работы по добыче ресурса. Документами определяется следующие коэффициенты в зависимости от слоя и региона добычи песка.
Уровень земляного полотнаГлубина слоя, мС усовершенствованным покрытиемОблегченные или переходные покрытияКлиматические зоныI-IIIIV-VII-IIIIV-VВерхний слойМенее 1,50,95-0,980,950,950,95Нижний слой без водыБолее 1,50,92-0,950,920,920,90-0,92Подтапливаемая часть подстилающего слояБолее 1,50,950,950,950,95
В дальнейшем на этом основании можно рассчитать плотность, но нужно учесть все воздействия на грунт, которые меняют его плотность в одном или другом направлении.
При трамбовке материала и обратной засыпке
Обратная засыпка – это процесс заполнения котлована, предварительно вырытого, после возведения необходимых строений или проведения определенных работ. Обычно засыпается грунтом, но кварцевый песок используется также часто.
Трамбовка считается необходимым процессом при этом действии, так как позволяет вернуть прочность покрытию.
Для выполнения процедуры необходимо иметь специальное оборудование. Обычно используется ударные механизмы или те, что создают давление.
В строительстве активно применяются виброштамп и вибрационная плита различного веса и мощности.
Коэффициент уплотнения также зависит от трамбовки, она выражена в виде пропорции. Это необходимо учитывать, так как при увеличении уплотнения одновременно уменьшается объемная площадь песка.
Стоит учитывать, что все виды механического, наружного уплотнения способны воздействовать только на верхний слой материала.
Основные виды и способы уплотнения и их влияние на верхние слои грунта представлены в таблице.
Тип уплотненияКоличество процедур по методу Проктора 93%Количество процедур по методу Проктора 88%Максимальная толщина обрабатываемого слоя, мНогами–30,15Ручной штамп (15 кг)310,15Виброштамп (70 кг)310,10Виброплита – 50 кг410,10100 кг410,15200 кг410,20400 кг410,30600 кг410,40
Для определения объема материала для засыпки необходимо учесть относительный коэффициент уплотнения. Это связано с изменением физических свойств котлована после вырывания песка.
При заливке фундамента необходимо знать правильные пропорции песка и цемента. Перейдя по ссылке ознакомитесь с пропорциями цемента и песка для фундамента.
Цемент является специальным сыпучим материалом, который по своему составу представляет минеральной порошок. Тут о различных марках цемента и их применении.
При помощи штукатурки увеличивают толщину стен, из за чего увеличивается их прочность. Здесь узнаете, сколько сохнет штукатурка.
Извлекая карьерный песок тело карьера становится более рыхлым и поэтапно плотность может несколько уменьшаться. Необходимо проводить периодические проверки плотности с помощью лаборатории, особенно при изменении состава или расположения песка.
Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке
Транспортировка сыпучих материалов имеет некоторые особенности, так как вес достаточно большой и наблюдается изменение плотности ресурсов.
В основном песок транспортируют при помощи автомобильного и железнодорожного транспорта, а они вызывают встряхивание груза.
Постоянные вибрационные удары на материалы воздействуют на него подобно уплотнению от виброплиты. Так постоянное встряхивание груза, возможное воздействие дождя, снега или минусовых температур, увеличенное давление на нижний слой песка – все это приводит к уплотнению материала.
Причем длина маршрута доставки имеет прямую пропорцию с уплотнением, пока песок не дойдет до максимально возможной плотности.
Морские доставки меньше подвержены влиянию вибраций, поэтому песок сохраняет больший уровень рыхлости, но некоторая, небольшая усадка все равно наблюдается.
Перевозка морским транспортом
Для расчета количества строительного материала необходимо относительный коэффициент уплотнения, который выводится индивидуально и зависит от плотности в начальной и конечной точке, умножить на требуемый объем, внесенный в проект.
Как рассчитать в условиях лаборатории
Необходимо взять песок из аналитического запаса, порядка 30 г. Просеять сквозь сито с решеткой в 5 мм и высушить материал до приобретения постоянного значения веса. Приводят песок к комнатной температуре. Сухой песок следует перемешать и разделить на 2 равные части.
Далее необходимо взвесить пикнометр и заполнить 2 образца песком. Далее в таком же количестве добавить в отдельный пикнометр дисциллированной воды, приблизительно 2/3 всего объема и снова взвесить. Содержимое перемешивается и укладывается в песчаную ванну с небольшим наклоном.
Для удаления воздуха необходимо прокипятить содержимое 15-20 минут. Теперь необходимо охладить до комнатной температуры пикнометр и отереть. Далее доливают до отметки дисциллированной воды и взвешивают.
Далее переходят к расчетам. Методика, которая помогает определить плотность и основная формула:
P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, где:
m – масса пикнометра при заполнении песком, г;
m1 – вес пустого пикнометра, г;
m2 – масса с дисциллированной водой, г;
m3 – вес пикнометра с добавлением дисциллированной воды и песка, при этом после избавления от пузырьков воздуха
Pв – плотность воды
При этом проводится несколько замеров, исходя из количества предоставленных проб на проверку. Результаты не должны быть с расхождением более 0,02 г/см3. В случае большого расхода полученных данных выводится средне арифметическое число.
Смета и подсчеты материалов, их коэффициентов – это основная составляющая часть строительства любых объектов, так как помогает понять количество необходимого материала, а соответственно затраты.
Для правильного составления сметы необходимо знать плотность песка, для этого используется информация предоставленная производителем, на основании обследований и относительный коэффициент уплотнения при доставке.
Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень 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 и степень 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.
Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
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. 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.
Уплотнение грунта щебнем
Уплотнение грунта щебнем требуется в тех случаях, когда основания не имеют достаточной несущей способности, чтобы строить на них здания или прокладывать дороги. Бывают такие грунты, по которым невозможно даже ходить. Их тоже необходимо уплотнять. В этой статье мы расскажем, какой щебень лучше всего подходит для таких целей, как его выбрать и как правильно провести работы. В конце мы кратко охарактеризуем альтернативные материалы для уплотнения грунтов.
В компании Грунтовозов вы можете купить щебень для уплотнения грунта с доставкой до вашего объекта по минимальной цене.
Зачем нужно уплотнять грунт
Слабые грунты плохо выдерживают нагрузки. Они проседают, сдвигаются под воздействием тяжести фундаментов или дорожного полотна. В результате на зданиях и дорожках появляются трещины или они полностью разрушаются. Решить проблему может уплотнение.
Если укрепить слой грунта щебнем, повысится его несущая способность, снизится и равномерно распределится нагрузка на фундамент. Кроме того, материал выполняет роль дренажа, с его помощью можно выровнять поверхность котлована или траншеи.
Укрепления требуют рыхлые грунты с высокой пористостью, большим содержанием воздуха и влаги. Твердые частицы в них слабо сцеплены между собой, отчего и падают прочность и несущая способность.
К такой группе относятся следующие виды грунтов:
Лессовые рыхлые
Песчаные
Супесчаные
Суглинки
Торфяные
Гравелистые и трещиноватые скальные
Уплотнение грунта рекомендуют проводить в таких ситуациях:
Перед прокладкой пешеходных тротуаров
Перед возведением заборов и других заграждений
При закладке фундаментов зданий
При строительстве автомобильных и железных дорог
При прокладке подземных коммуникаций
При строительстве мостов, дамб и гидротехнических сооружений
В следующей части текста вы узнаете, по каким характеристикам следует выбирать щебень для уплотнения грунтов.
Как выбрать щебень для уплотнения грунта
Качество уплотненного грунта во многом зависит от щебня, который используется для этой цели. Если он соответствует всем требованиям, то способен увеличить несущую способность основания в несколько раз.
При покупке следует обратить внимание на:
Вид
Фракцию
Лещадность
Морозостойкость
Прочность
Насыпную плотность
Коэффициент уплотнения
Водопоглощение
Радиоактивность
Дальше мы коротко опишем значение каждой из перечисленных характеристик.
Вид
От вида щебня во многом зависят остальные его характеристики. Материал добывают путем дробления разных горных пород.
Самыми прочными считаются магматические:
Гранит
Габбро
Диорит
Базальт
Такой щебень способен выдерживать высокие статические и динамические нагрузки. Поэтому его используют для уплотнения грунта под высотными зданиями, железнодорожным полотном, автомобильными трассами с высоким трафиком.
Почти не уступают по прочности магматическим породам метаморфические.
К ним относятся:
Серпентинит
Амфиболит
Мрамор
Серпентинитовый и амфиболитовый щебни можно применять практически для тех же целей, что и гранитный или диоритовый. У мрамора прочность немного ниже, поэтому с его помощью рекомендуют уплотнять грунт только под частными домами, дорогами с невысокой интенсивностью движения, пешеходными дорожками.
Осадочные породы по своим характеристикам могут уступать магматическим и метаморфическим. Тем не менее, они вполне годятся для уплотнения грунта.
Чаще всего используют:
Известняк
Доломит
Основное преимущество таких материалов – низкая стоимость. Они подходят для уплотнения почвы под небольшими хозяйственными постройками, одноэтажными домами, тротуарами, грунтовыми дорогами.
Фракция
От размера зерен щебня зависит, насколько хорошо будет распределяться нагрузка по поверхности грунта и как он будет уплотняться. Далеко не все фракции подходят для этих работ.
Рекомендуют использовать размеры:
20-40
20-70
20-80
25-60
40-70
40-120
80-120
Чем большая нагрузка предусматривается на фундамент или дорожное полотно, тем крупнее должен быть щебень. Но при использовании фракций 40-70, 40-120, 80-120 необходимо делать расклинцовку более мелким щебнем. В результате большие камни обеспечат прочность основанию, а мелкие – высокую плотность.
Лещадность
Часть щебня в процессе дробления породы обретает плоскую форму. Ее называют лещадной, от слова «лещ» (плоская рыба). К этой группе относят также игловидные частицы, чья длина в 3 раза превышает ширину.
Лещадный щебень плохо уплотняется, между его частицами образуются пустоты. В результате основание под фундаментом получается менее прочным, может давать усадку. По процентному содержанию плоских частиц материал разделяют на 5 групп. Для укрепления грунтов стоит покупать материал I или II групп (процент лещадных зерен до 15% от общего объема).
Морозостойкость
Котлованы под фундаментами и трассами рекомендуют рыть на глубину промерзания. Но в холодные зимы она может существенно измениться. Кроме того, при прокладке тротуаров или грунтовых дорог не делают глубоких траншей. Поэтому обязательно нужно обращать внимание на морозостойкость щебня.
Желательно, чтобы показатель был не меньше F100-F200. Тогда щебень выдержит 100-200 циклов заморозки. Такими характеристиками обладает габбро, гранитный, диоритовый, серпентинитовый, мраморный щебни. Известняк может иметь низкую морозостойкость. Но у нас в наличии есть материал из этой породы с показателями F100-F150.
Если купить камень с низкой морозостойкостью, он может разрушиться. Происходит это из-за расширения замерзшей в трещинах воды. Грунтовое основание, уплотненное таким щебнем, будет со временем проседать.
Прочность
Показатель прочности – одна из основных характеристик, на которую следует ориентироваться при выборе щебня для уплотнения грунта. Ведь основания будут нести значительные нагрузки. Слабый камень со временем разрушится и перестанет выполнять свою функцию. На месте раздробленной породы могут образоваться пустоты, несущая способность грунта резко уменьшится.
Прочность определяется маркой по дробимости и не должна быть ниже, чем М1000 (для уплотнения грунта под тротуарами подойдет материал с прочностью М800). Такими показателями обладает практически любой щебень в нашем регионе. Но самыми прочными считаются камни из магматических пород (гранит, диорит, габбро). К ним приближаются серпентинит и амфиболит, чьи показатели прочности варьируются от М1200 до М1400.
Насыпная плотность
Насыпная плотность материала – это соотношение массы и объема материала при свободной засыпке. Она зависит от фракции и лещадности. Показатель важно знать, чтобы правильно рассчитать количество щебня, необходимое для уплотнения грунта. В среднем она колеблется от 1200 кг/м3 до 1580 кг/м3.
Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов.
Коэффициент уплотнения
При покупке щебня для уплотнения грунта важно правильно рассчитать его количество. Если этого не сделать, материала может не хватить. Ведь камни уплотняются, трамбуются, тем самым уменьшается их объем. Если расчеты будут неверные, придется искать, где можно дополнительно купить небольшую партию щебня.
Для того, чтобы узнать, сколько нужно щебня для засыпки и уплотнения участка определенной площади, понадобится коэффициент уплотнения. Его значение определяется ГОСТом (после ряда испытаний). Для щебня оно колеблется от 1,1 до 1,3 (на практике чаще используют показатель 1,3).
Количество необходимого материала высчитывается по формуле, где перемножаются между собой:
Объем, который необходимо засыпать камнями (для этого высоту умножают на длину и ширину)
Коэффициент уплотнения
Объясним на конкретном примере:
Допустим, у нас есть траншея длиной 4 м, шириной 1,5 м и высотой 0,5 м.
Теперь мы перемножаем длину, ширину и высоту: 4*1,5*0,5=3. Так, объем нашей траншеи – 3 м3. Именно его необходимо засыпать.
Полученный объем умножаем на коэффициент уплотнения: 3*1,3=3,9 м3.
Так, для того, чтобы засыпать нашу траншею, понадобится 3,9 м3 щебня.
Подробнее об этой характеристике вы можете прочитать на странице Коэффициент уплотнения грунтов и строительных материалов.
Водопоглощение
Способность материала впитывать жидкость при полном в нее погружении называется водопоглощением. Оно есть и у камней. Показатель зависит от пористости, фракции и породы материала. При высоком водопоглощении теряются прочность и морозоустойчивость щебня. Ведь при минусовых температурах вода в порах камня застывает, расширяется и разрушает его изнутри. В итоге падает и прочность уплотненного грунта.
Низкие показатели водопоглощения у гранита и серпентинита. Они не превышают 0,1-0,6%. Поэтому такие материалы лучше всего подходят для уплотнения грунта. Немного выше характеристика у известняка (из-за высокой пористости). Его показатель водопоглощения колеблется от 0,1% до 2,6%.
Радиоактивность
При покупке щебня следует проверить его безопасность. Одна из основных характеристик тут – радиоактивность. Некоторые горные породы (например, гранит) могут обладать довольно высоким природным фоном.
Если грунт уплотняется под жилыми постройками, то, согласно ГОСТу, его показатель не должен превышать 370 Бк/кг. Но даже это число считается слишком высоким. Щебень, представленный у нас в продаже, имеет радиоактивность от 265 Бк/кг и ниже.
Теперь вы знаете, на какие характеристики нужно обращать внимание при покупке материала для уплотнения. Далее мы поговорим о конкретных товарах.
Какой щебень подойдет для уплотнения грунта
Выбор щебня для уплотнения напрямую зависит от конкретных работ. Мы расскажем, какие разновидности имеют лучшее соотношение цены и качества:
Если вам нужен щебень для уплотнения грунта:
Под высотными зданиями и дорогами с высоким трафиком, берите амфиболитовый материал 20-40, 40-120, гранитный 20-40 или серпентинитовый 20-40 и 40-70
Под частным домом в 1-2 этажа, обратите внимание на гранитный щебень 25-60 и 40-70
Под подъездными дорогами, советуем рассмотреть диоритовую разновидность 20-40 и 40-70, а также мраморный щебень 20-40 и 40-70
Под хозяйственными постройками и пешеходными тротуарами, возьмите известняковый материл 20-40
Дальше мы расскажем, как правильно уплотнять грунт с помощью щебня.
Уплотнение грунта щебнем своими руками
Если вы собираетесь строить небольшой дачный дом, хозяйственное помещение, проложить дорожку в саду или выложить плиткой двор, вполне реально уплотнить грунт самостоятельно. Для более ответственных работ (строительства частного дома на 2 этажа, прокладки асфальтированной дороги) лучше позвать специалистов. Они проведут нужные расчеты, будут использовать специальную технику для трамбовки.
На крупных стройках перед началом работ берут образцы грунта. Для этого проделывают скважину на глубину промерзания (от 50-70 см до 1-2 м, в зависимости от региона). Полученный материал отправляют в лабораторию для определения плотности, вида и состава грунта. Также необходимо узнать, на каком уровне залегают грунтовые воды, нет ли на этом участке плавунов. После определения всех свойств грунта легче рассчитать количество щебня и степень необходимого уплотнения.
Обратите внимание, что даже при постройке частного дома лучше проконсультироваться со специалистами. Тогда вы будете уверены, что фундамент получится прочным и не осядет.
Дальше приступают к расчету глубины и площади фундамента. Подушка под ним должна быть на 200 мм шире. Если вы собираетесь укреплять грунт под дорожкой, укрепленная площадь грунта должна быть приблизительно такой же, как и у пешеходной зоны. Толщина слоя колеблется от 20-25 см до 0,5-1,5 м. Чем выше и тяжелее конструкция, тем больше щебня понадобится для уплотнения основания под ней.
Когда известен объем, который следует заполнить щебнем, переходят к расчету его количества. Лучше всего полученный результат закруглить в сторону большего значения.
Уплотнять грунт можно несколькими способами:
Ручным
Механическим
Описание методов вы найдете ниже по тексту.
Уплотнение грунта ручным методом
Ручное уплотнение применяется при укреплении грунта под небольшими хозяйственными постройками, дорожками, дворами, тротуарами. Его можно проводить самостоятельно, без помощи специалистов и с минимальными затратами на инструментарий.
Комплекс работ по ручному укреплению грунта состоит из нескольких этапов:
Выбора инструментов и материалов
Непосредственного уплотнения (технологии)
О каждом из них вы узнаете в продолжении статьи.
Инструменты и материалы
Для того, чтобы укрепить грунт, вам понадобятся:
Щебень
Лопата
Уровень
Специальное приспособление для трамбовки
Для трамбовки используют подручные материалы. Можно купить готовый инструмент. Он выглядит как тяжелая чугунная плита с деревянной рукояткой. Сделать такое приспособление можно и самостоятельно. Для этого берут длинный брус из дерева, снизу его подбивают листом стали, а сверху прикрепляют ручку.
Щебень засыпается в траншею и выравнивается лопатой. С помощью уровня проверяется, действительно ли поверхность горизонтальная, нет ли перекосов. Если слой камней должен быть больше 10 см, советуют засыпать их порциями и уплотнять каждую отдельно. Можно также смешивать материал с верхними слоями грунта.
Приспособление для трамбовки берут за ручку и с силой прессуют грунт со щебнем. Удары повторяют в одном месте несколько раз, пока грунт полностью не осядет. Затем переходят к следующему участку. Когда работа закончена, опять проверяют, ровная ли поверхность, и засыпают следующий слой.
Уплотнение грунта механическим методом
Если нужно укрепить грунт на большой площади или при закладке фундамента под дом, лучше воспользоваться механическими приспособлениями. Они позволят более качественно провести работу, процесс будет не таким утомительным.
После планировки механическое уплотнение грунта состоит из тех же этапов, что и ручное:
Подготовка инструментов
Уплотнение
Дальше мы распишем детально каждый пункт.
Для трамбовки при механическом методе уплотнения грунта необходимо приобрести или взять напрокат специальный инструментарий.
Существует несколько приспособлений:
Виброплита
Ручной каток
Виброплита (или вибротрамбовка) бывает разной массы. В домашних условиях чаще всего используют инструменты весом 60-120 кг.
По принципу действия виброплиты разделяют на:
Одномассные (колебания идут от всей поверхности плиты)
Двухмассные (вибрирует лишь нижняя часть, а верхняя создает дополнительное давление – на ней располагается двигатель)
Виброударные (грунт со щебнем утрамбовывается молотом, прикрепленным к основанию пружинами)
Работают виброплиты от электричества или двигателя внутреннего сгорания.
Ручной каток можно купить в специализированном магазине или изготовить самостоятельно. Во втором случае за основу берут трубу с диаметром 40-50 см и заполняют ее песком. Вес инструмента должен быть 100-200 кг. Через трубу можно пропустить крепкую веревку и тянуть самодельный каток за нее. Тогда труба будет прокручиваться и утрамбовывать грунт со щебнем собственным весом.
В готовый котлован или траншею засыпают щебень. Его можно укладывать и слоями, хотя механическим методом можно утрамбовать весь положенный объем сразу. Затем плиту включают, делают 2-3 прохода по поверхности щебня. Не забывайте проверять, ровно ли уложен материал. При необходимости можно засыпать еще одну порцию и снова пройтись с виброплитой или катком 2-3 раза. Заканчивают работу, когда грунт перестает проседать.
Важно отметить, что торф, плавуны и другие неустойчивые грунты уплотнять нельзя. Траншею делают такой глубины, пока не доберутся до более устойчивого основания (скалы, глины, суглинка). Уже после проводят одним из описанных методов уплотнение.
Уплотнение грунта щебнем – лишь один из вариантов. Кроме этого, можно уплотнить рыхлую поверхность и другими способами. Об этом – в последней части статьи.
Альтернативные способы уплотнения грунта
Скалу
Скальный грунт имеет достаточно высокую прочность, а стоимость у него ниже, чем у щебня. Для уплотнения лучше всего использовать дробленую скалу с высоким содержанием магматических (гранит, базальт) или метаморфических (сланец, серпентинит) пород.
Гравий
Этот продукт естественного выветривания горной породы можно купить по невысокой цене. При качественной трамбовке он неплохо повышает несущую способность грунтовых оснований.
Вторичный щебень
Вторичный щебень получают после дробления бетона. Качество материала зависит от вида наполнителя (в основном щебня) и срока эксплуатации исходного материала. Основное преимущество – низкая цена.
Шлак
Это отходы металлургии. Разные виды шлаков отличаются плотностью, прочностью, морозоустойчивостью. В некоторых присутствуют вредные химические компоненты. Поэтому использовать такой материал при уплотнении грунта в жилой зоне не рекомендуют.
Силикаты, смолы, битум, цемент
Эти жидкие компоненты подходят для укрепления гравелистых и трещиноватых грунтов. Их заливают в глубокие отверстия специальными инжекторами. В частном строительстве это можно сделать с помощью перфорированной трубы. Вещества связывают между собой частицы грунта, уменьшают пористость, тем самым повышая плотность и несущую способность. Недостаток метода – дороговизна и трудоемкость.
Щебень для уплотнения грунта следует выбирать под конкретную цель. Если вам нужно засыпать подъезд к гаражу или дому, не стоит тратиться на дорогой гранит. Здесь вполне подойдет известняк. Для основания под домом стоит покупать более прочные материалы (гранит, серпентинит, диорит).
О том, как еще можно использовать щебень и для каких работ он подходит, вы можете узнать на наших страницах:
Если вы хотите узнать о разновидностях щебня, рекомендуем следующие страницы:
Если вы хотите подробно прочитать о характеристиках и свойствах щебня, рекомендуем следующие страницы:
О том, как добывают щебень, читайте здесь:
В компании Грунтовозов вы можете приобрести следующие виды щебня по фракциям:
Щебень 15-20
Щебень 20-40
Щебень 20-70
Щебень 20-80
Щебень 25-60
Щебень 40-70
Щебень 40-120
Щебень 80-120
В продаже имеются следующие разновидности амфиболитового щебня:
Щебень амфиболитовый 20-40
Щебень амфиболитовый 40-120
В продаже имеется щебень габбро:
Щебень габбро 15-20
Щебень габбро 20-80
Щебень габбро 80-120
Если вы хотите купить гранитный щебень, рекомендуем следующие страницы:
Щебень гранитный 20-40
Щебень гранитный 20-70
Щебень гранитный 25-60
Щебень гранитный 40-70
Мы продаем следующие виды диоритового щебня:
Щебень диоритовый 20-40
Щебень диоритовый 40-70
Известняковый щебень, представленный у нас в продаже:
В продаже имеется щебень кварцевый:
Если вы хотите купить мраморный щебень, рекомендуем следующие страницы:
Щебень мраморный 20-40
Щебень мраморный 40-70
В продаже имеются следующие разновидности пироксенитового щебня:
Щебень пироксенитовый 20-40
Щебень пироксенитовый 40-70
Если вам нужен серпентинитовый щебень, рекомендуем ознакомиться со следующими страницами:
Щебень серпентинитовый 20-40
Щебень серпентинитовый 40-70
С перечнем всех разновидностей щебня, представленных у нас в продаже, вы можете познакомиться на странице Щебень.
Что такое коэффициент уплотнения
Коэффициент уплотнения – это показатель, демонстрирующий, насколько изменяется объем сыпучего материала после трамбовки или перевозки. Определяется он по соотношению общей и максимальной плотности.
Любой сыпучий материал состоит из отдельных элементов – зерен. Между ними всегда есть пустоты, или поры. Чем выше процент этих пустот, тем больший объем будет занимать вещество.
Попробуем объяснить это простым языком: вспомните детскую игру в снежки. Чтобы получить хороший снежок, нужно зачерпнуть из сугроба горсть побольше и посильнее ее сжать. Таким образом мы сокращаем количество пустот между снежинками, то есть уплотняем их. При этом уменьшается и объем.
То же самое будет, если насыпать в стакан немного крупы, а затем встряхнуть ее или утрамбовать пальцами. Произойдет уплотнение зерен.
Иными словами, коэффициент уплотнения – это и есть разница между материалом в его обычном состоянии и утрамбованном.
Коэффициент уплотнения керамзита
Коэффициент уплотнения ПГС
Коэффициент уплотнения песка
Коэффициент уплотнения почвосмеси
Коэффициент уплотнения ПЩС
Коэффициент уплотнения щебня
Для чего нужно знать коэффициент уплотнения
Знать коэффициент уплотнения для сыпучих материалов необходимо, чтобы:
Проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанное количество материала
Купить павильное количество песка, щебня, отсева для засыпки котлованов, ям или канав
Рассчитать вероятную усадку грунта при закладке фундамента, прокладке дороги или тротуарной плитки
Правильно рассчитать количество бетонной смеси для заливки фундаментов или перекрытий
Дальше мы подробнее расскажем обо всех этих случаях.
Коэффициент уплотнения при транспортировке
Представьте, что самосвал везет 6 м³ щебня с карьера на объект заказчика. В пути ему попадаются ямы и выбоины. Под воздействием вибрации зерна щебня уплотняются, объем сокращается до 5,45 м³. Это называется утряской материала.
Как же убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах? Для этого нужно знать конечный объем материала (5,45 м³) и коэффициент уплотнения (для щебня он равен 1,1). Эти две цифры перемножаются, и получается начальный объем – 6 кубов. Если он не совпадает с тем, что написано в документах, значит мы имеем дело не с утряской щебня, а с недобросовестным продавцом.
Коэффициент уплотнения при засыпке ям
В строительстве есть такое понятие как усадка. Грунт или любой другой сыпучий материал уплотняется и уменьшается в объеме под действием собственного веса или давлением различных конструкций (фундамента, тротуарных плит). Процесс усадки нужно обязательно учитывать при засыпке канав, котлованов. Если этого не сделать, через некоторое время образуется новая яма.
Чтобы заказать необходимое количество материала для засыпки, нужно знать объем ямы. Если вам известна ее форма, глубина и ширина, можете воспользоваться для расчета нашим калькулятором. После этого полученную цифру нужно умножить на насыпную плотность материала и его коэффициент уплотнения.
При засыпке правильно рассчитанного материала в яму может получиться холмик. Дело в том, что в естественных условиях усадка происходит за определенный промежуток времени. Ускорить процесс можно с помощью трамбовки. Ее проводят вручную или с помощью специальных механизмов.
Коэффициент уплотнения в строительстве
Наверное, вам известны случаи, когда в зданиях сразу после постройки появлялись трещины. А ямы на новых дорогах или провалившаяся тротуарная плитка на дорожках и во дворах? Это случается, если неправильно рассчитать усадку грунта и не предпринять соответствующие меры по ее устранению.
Чтобы знать усадку, используется коэффициент уплотнения. Он помогает понять, насколько утрамбуется тот или иной грунт в определенных условиях. Например, под давлением веса здания, плитки или асфальта.
Некоторые грунты имеют настолько сильную усадку, что их приходится замещать. Другие виды перед строительством специально трамбуют.
Как узнать коэффициент уплотнения
Легче всего взять данные о коэффициенте уплотнения из ГОСТов. Они рассчитаны для разных видов материала.
В лабораторных условиях коэффициент уплотнения определяют следующим образом:
Измеряют общую или насыпную плотность материала. Для этого измеряют массу и объем образца, вычисляют их соотношение
Затем пробу встряхивают или прессуют, измеряют массу и объем после чего определяют максимальную плотность
По соотношению двух показателей вычисляют коэффициент
Документы указывают усредненные значения коэффициента уплотнения. Показатель может меняться в зависимости от различных факторов. Приведенные в таблице цифры достаточно условные, но они позволяют рассчитать усадку больших объемов материала.
На значение коэффициента уплотнения влияют:
Особенности транспорта и способа перевозки
Если материал транспортируют по выбоинам или железной дороге он уплотняется сильнее чем при перевозке по ровной трассе или морю
Гранулометрический состав (размеры, формы зерен, их соотношение)
При неоднородном составе материала и наличии лещадных частиц (плоской или игловидной форм) коэффициент будет ниже. А при наличии большого количества мелких частиц – выше
Влажность
Чем больше влажность, тем меньше коэффициент уплотнения
Способ трамбовки
Если материал утрамбовывают вручную, он уплотняется хже, чем после применения вибрирующих механизмов
Насыпная плотность
Коэффициент уплотнения напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как мы уже сказали, в процессе трамбовки или транспортировки плотность материала меняется, так как становится меньше пустот между частицами. Поэтому насыпная плотность во время отгрузки в автомобиль на каьере и после прибытия к заказчику разная. Эту разницу можно высчитать и проверить как раз благодаря коэффициенту уплотнения.
Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов
Также вы можете посмотреть конкретные показатели для следующих материалов:
Асфальт
Глина
Грунт
Керамзит
Отсев
ПГС
Песок
Скальный грунт
Уголь
Щебень
Коэффициент уплотнения – это важный показатель, помогающий узнать, сколько сыпучего материала заказывать. Он дает возможность проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанный объем. Показатель нужно знать строителям при возведении зданий, чтобы правильно рассчитать нагрузку на основание.
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
Щебеночно-песчаная смесь (ЩПС) – комплексный строительный материал природного происхождения, который является побочным продуктом при добыче и переработке горных пород. Смесь щебня, гравия, песка доставляется на специальные обогатительные заводы. Там ее дробят, очищают от мусора, сортируют. Производство этой продукции отличается простотой и отсутствием сложного дорогостоящего оборудования, что обеспечивает ее невысокую стоимость. Качественные характеристики ЩПС, широко применяемых при строительстве автомобильных дорог и аэродромов, регламентируются ГОСТом 25607-2009.
