Коэффициент уплотнения песчано-гравийной смеси. Возможности и эффективность уплотнения виброкатками грунтов различного типа и состояния Коэффициенты уплотнения сыпучих материалов

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

Что это такое?

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

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

От чего изменяется коэффициент плотности

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

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

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

Зачем учитывать относительный коэффициент при строительстве дорог

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

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

Как использовать относительный показатель

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

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

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

Таблица величин коэффициентов уплотнения в зависимости от назначения песка.

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.

Факторы и свойства строительного песка

Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.

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.

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 ознакомитесь с пропорциями цемента и песка для фундамента.

Цемент является специальным сыпучим материалом, который по своему составу представляет минеральной порошок. о различных марках цемента и их применении.

При помощи штукатурки увеличивают толщину стен, из за чего увеличивается их прочность. узнаете, сколько сохнет штукатурка.

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 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.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.

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

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

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

Коэффициент уплотнения любого сыпучего материала показывает, насколько можно уменьшить его объем при той же массе за счет трамбовки или естественной усадки. Используют этот показатель для определения количества заполнителя как при покупке, так и собственно в процессе строительства. Поскольку насыпной вес щебня любой фракции после трамбования увеличится, необходимо сразу заложить запас материала. А чтобы не закупить лишнего, пригодится поправочный коэффициент.

Коэффициент уплотнения (К у) – важный показатель, который нужен не только для правильного формирования заказа материалов. Зная этот параметр для выбранной фракции, можно прогнозировать дальнейшую усадку гравийного слоя после нагружения его строительными конструкциями, а также устойчивость самих объектов.

Поскольку коэффициент трамбовки представляет собой степень уменьшения объема, он меняется под влиянием некоторых факторов:

1. Способа и параметров загрузки (например, с какой высоты выполняется засыпка).

2. Особенностей транспорта и длительности пути – ведь даже в неподвижной массе происходит постепенное уплотнение, когда она проседает под собственным весом.

3. Фракции щебенки и содержания зерен меньшей крупности, чем нижняя граница конкретного класса.

4. Лещадность – игольчатые камни дают не такую большую осадку, как кубовидные.

От того, насколько точно была определена степень уплотнения, в дальнейшем зависит прочность бетонных конструкций, оснований зданий и дорожных покрытий.

Однако не стоит забывать, что трамбовка на площадке порой выполняется только по верхнему слою, и в этом случае расчетный коэффициент не вполне соответствует фактической усадке подушки. Особенно этим грешат домашние умельцы и полупрофессиональные строительные бригады из ближнего зарубежья. Хотя по требованиям технологии каждый слой засыпки должен укатываться и проверяться отдельно.

Еще один нюанс – степень трамбовки рассчитывается для массы, которая сжимается без бокового расширения, то есть ограничена стенками и не может расползтись. На площадке такие условия для засыпки любой фракции щебня создаются не всегда, так что небольшая погрешность сохранится. Учитывайте это при расчете осадки крупных конструкций.

Уплотнение при транспортировке

Найти какое-то стандартное значение сжимаемости не так просто – слишком много факторов на него влияет, о чем мы говорили выше. Коэффициент уплотнения щебня может указывать поставщик в сопроводительных документах, хотя ГОСТ 8267-93 напрямую этого не требует. Но транспортировка гравия, особенно больших партий, выявляет значительную разницу объемов при загрузке и в конечной точке доставки материала. Поэтому поправочный коэффициент, учитывающий его уплотнение, обязательно вносится в договор и контролируется в пункте приема.

Единственное упоминание со стороны действующего ГОСТ – заявленный показатель независимо от фракции не должен превышать 1,1. Поставщики об этом, конечно же, знают и стараются делать небольшой запас, чтобы не было возвратов.

Способом измерений часто пользуются во время приемки, когда щебень для строительства привозят на площадку, ведь заказывают его не тоннами, а кубометрами. С приходом транспорта груженый кузов нужно рулеткой обмерить изнутри, чтобы рассчитать объем доставленного гравия, а потом умножить его на коэффициент 1,1. Это позволит примерно определить, сколько кубов было засыпано в машину до отправки. Если полученная с учетом уплотнения цифра будет меньше указанной в сопроводительных документах, значит, автомобиль был недогружен. Равна или больше – можете командовать разгрузку.

Уплотнение на площадке

Приведенная выше цифра учитывается только при транспортировке. В условиях стройплощадки, где трамбование щебня выполняется искусственно и с применением тяжелых машин (виброплита, каток), этот коэффициент может возрасти до 1,52. А исполнителям необходимо знать усадку гравийной засыпки наверняка.

Обычно требуемый параметр задается в проектной документации. Но когда точное значение не нужно, пользуются усредненными показателями из СНиП 3.06.03-85:

• На прочный щебень фракции 40-70 дается уплотнение 1,25-1,3 (если его марка не ниже М800).
• Для пород крепостью до М600 – от 1,3 до 1,5.

Для мелких и средних классов крупности 5-20 и 20-40 мм эти показатели не установлены, так как они чаще используются только при расклинцовке верхнего несущего слоя из зерен 40-70.

Лабораторные исследования

Коэффициент уплотнения рассчитывается на основании данных лабораторных испытаний, где масса подвергается трамбовке и проверке на различных приспособлениях. Здесь есть свои методы:

1. Замещение объемов (ГОСТ 28514-90).

2. Стандартное послойное уплотнение щебня (ГОСТ 22733-2002).

3. Экспресс-методы с применением одного из трех типов плотномеров: статического, водобаллонного или динамического.

Результаты можно получить сразу же или по истечении 1-4 дней, в зависимости от выбранного исследования. Одна проба для стандартного испытания обойдется в 2500 рублей, всего их понадобится не меньше пяти. Если данные нужны в течение дня, используют экспресс-методы по итогам отбора как минимум 10 точек (по 850 руб. за каждую). Плюс придется оплатить выезд лаборанта – еще около 3 тысяч. Но на строительстве крупных объектов не обойтись без точных данных, а тем более без официальных документов, подтверждающих соблюдение подрядчиком требований проекта.

Как узнать степень трамбовки самостоятельно?

В полевых условиях и для нужд частного строительства тоже выйдет определить искомый коэффициент по каждому размеру: 5-20, 20-40, 40-70. Но для этого сперва понадобится узнать их насыпную плотность. Она изменяется в зависимости от минералогического состава, хоть и незначительно. Гораздо большее влияние на объемный вес оказывают фракции щебня. Для расчета можно пользоваться усредненными данными:

Фракции, мм	Насыпная плотность, кг/м3
	Гранит	Гравий
0-5	1500	—
5-10	1430	1410
5-20	1400	1390
20-40	1380	1370
40-70	1350	1340

Более точные данные плотности для конкретной фракции определяют лабораторным путем. Или взвешиванием известного объема строительного щебня с последующим несложным расчетом:

• Насыпной вес = масса / объем.

После этого смесь укатывается до того состояния, в котором она будет использоваться на площадке, и измеряется рулеткой. Снова производится расчет по приведенной выше формуле, и в итоге получают две разных плотности – до и после трамбовки. Поделив обе цифры, узнаем коэффициент уплотнения конкретно для этого материала. При одинаковом весе проб можно просто найти отношение двух объемов – результат будет тот же.

Обратите внимание: если показатель после трамбовки разделить на первоначальную плотность, ответ будет больше единицы – по сути, это коэффициент запаса материала на уплотнение. В строительстве им пользуются, если известны конечные параметры гравийной подушки и нужно определить, сколько щебня выбранной фракции заказывать. При обратном вычислении получается значение меньше единицы. Но цифры эти равнозначные и при расчетах важно только не запутаться, какую из них брать.

Высокие темпы строительства, ускоренная застройка жилых кварталов, офисных зданий заставляет задуматься о качественных характеристиках бетона. Прочный, крепкий фундамент без бетонного раствора создать невозможно. Бетон – главный соединительный, конструкционный материал в строительстве. Качество бетона напрямую влияет на прочность, срок эксплуатации конструкций. Приготовить раствор можно из песчано-гравийных смесей, уделяя внимание источнику возникновения и соблюдая необходимое соотношение компонентов.

Назначение ПГС

Песчано-гравийная смесь, или по-другому ПГС, состоит из и гравия. Подготавливается состав двумя способами:

• природным;
• искусственным.

Полученная смесь очень востребована и используется в промышленном, дорожном, жилищном строительствах:

• для ;
• для изготовления монолитных, железобетонных конструкций;
• в качестве дренажной прослойки дорожного покрытия;
• выравнивание ландшафта.

Виды, структура смеси

Гравия в смеси должно быть до 75% от массы.

Пропорциональное содержание песка, гравия в составе смеси — главный критерий гравмассы. Гравия не должно быть более 75% от общей массы. Огромное значение уделяют размеру компонентов, а также проверяют на соответствие нормам стандартов. Опираясь на пропорциональное содержание компонентов, выделяют два вида песчано-гравийной семи:

• Природная (пгс). Соотношение гравия в процентах по отношению к общей массе составляет не менее 10, и не больше 95 — 1/5 всего состава. Дополнительной обработке классический состав не подвергается. Гравийную массу добывают в карьере и сразу отгружают покупателю. В основном содержание гравия 10-20% от основной массы. Процент может вырасти до 30, если смесь добывали на водоемах. Размер элементов достигает от 10 до 70 мм. При отдельной договоренности с покупателем размер может быть больше заявленного, максимальная величина 10 см.
• Обогащенная (опгс). Пропорции компонентов следующие: песок 30%, гравий до 70%. 3/4 всей обогащенной массы — гравий.

Получить обогащенный состав можно путем специальной подготовки. Соблюдая определенные пропорции, смешиваются необходимые компоненты. Результат — опгс. Учитывая процентное содержание гравия, выделяют пять групп обогащенной смеси.

• 1 группа. Процент гравия от общей массы составляет 15-25%.
• 2 группа. Количество гравия 25-30%.
• 3 группа. Содержание компонента от 35 до 50%.
• 4 группа. Процент гравия 50-65%.
• 5 группа. Гравий в количестве от 65 до 75%.

Чем больший процент гравия содержится в растворе, тем тверже получается масса. От количества гравия зависят технические характеристики раствора, параметры эксплуатации. На окончательную стоимость концентрированных гравийных соединений влияет величина и процент содержания природного камня.

По месторождению и первоначальному источнику образования натуральные гравийные смеси подразделяют:

• Овражные (горные) характерны примесью горных пород, форма природного камня остроугольная, размер различный. Неоднородность структуры данного вида не позволяет использовать овражно-горный вид для производства бетона. Широко используют смесь в качестве дренажа во время ремонта дорожных магистралей, засыпают котлованы, ямы.
• Речные (озерные). Наблюдается небольшое количество глины, ракушняка. Форма элементов обкатанная.
• Морские. Примеси содержатся в небольшом количестве, или отсутствуют. Форма камней округлая, плотная.

Озерно-речные, морские гравийные смеси используют для изготовления бетонного раствора, необходимого для строений особой прочности, заливки фундамента.

Особенности выбора массы

Обогащенная песчано-гравийная смесь должна иметь зерна гравия наибольшей крупности.

Во всех отраслях строительства: подготовка конструкций, заливка любого типа фундамента, требуется бетон. Ответственный подход к изготовлению бетонного раствора обеспечивает надежность, крепость конструкций. Важную роль в технологическом процессе играет соотношение компонентов.

Главный момент — правильно купить высококачественную продукцию, экономить не стоит. На бетоне отражается способ добычи материала. Обратите внимание на разнообразные примеси, структура массы не должна их содержать. Отсутствие посторонних компонентов увеличивает сцепление между гравмассой и другими составляющими раствора.

Для работы с фундаментом пользуются обогащенными смесями, так как в них количество гравия превышает содержание песка, что увеличивает плотность и уменьшает рыхлость раствора.

Степень уплотнения

Транспортировка сыпучего вещества приводит к его уплотнению. Сжатие контролируется нормативными строительными стандартами. Показательное значение, определяющее количество уменьшенного объема называется коэффициентом трамбовки (уплотнения). Стандарты уплотнения закреплены на государственном уровне.

Утрамбовка материала — естественный процесс, коэффициент зависит от массы партии. Важными моментами является качество материала и способ транспортировки. Среднестатистический показатель уплотнения равняется 1,2, согласно стандартам. Например, для песка показатель утрамбовки 1,15, для щебня — 1,1.

Показатель сжатия — важный момент в строительстве. В начале работ проводится подготовительный этап, во время которого определяется толщина, уровень, количество и другие показатели, необходимые для последующей работы. На принятие конечного результата влияет коэффициент уплотнения.

Трамбовка песчано-гравийной смеси.

При уплотнении грунта методом трамбовки, выдерживаются главные правила. Различия по глубине вырытой траншеи выравниваются уплотнением с самых высоких отметок, постепенно переходя к более низким. Уплотнение проводится до момента достижения плотности, которую предписывают нормативы. В момент работы со смесью не допускается промерзание материалов, влажность соответствует норме. Процесс считается завершенным, когда количество ударов не превышает установленные пределы. Так называемое правило «двух контрольных ударов».

Процесс подготовки бетона

Во время индивидуального строительства смесь готовят своими руками. При небольших объемах строительства нет необходимости нанимать дорогую строительную технику. Перед началом работ стоит определить структуру, провести расчет массы, подготовить соответствующие компоненты.

Для самостоятельного замешивания понадобится следующий расходный материал и инструменты:

• запас цемента необходимой марки;
• чистая теплая вода;
• опгс;
• емкость для замеса;
• (бетономешалка);
• ведро.

Правильно выдержанное соответствие компонентов влияет на качественный результат. Для обогащенного вида стоит сделать отношение частей 8 к 1, где первое — смесь, второе — цемент. Такой коэффициент был определен методом проб и проверок, и по настоящее время активно используется опытными мастерами. Какое количество воды добавить — дело индивидуальное. Стоит ориентироваться на сухость компонентов, постепенно добавлять жидкость до достижения нужной консистенции раствора.

Портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе.

Цемент для раствора используют тех марок, которые обеспечивают нужную прочность. Это м300, м500, м600. В последнее время пользуется популярностью портландцемент, который обладает отличными вяжущими свойствами. При небольшом объеме работ используют бетон м400, с учетом того, что готовую смесь стоит израсходовать на протяжении двух часов.

На качественный бетон, изготовленный из пгс влияет размер природного камня. Необходимую прочность раствор приобретает при размере гравия в 8 см. Выдерживаются необходимые пропорции: 6 — смесь, 1 — цемент.