Все об уплотнении песка: сущность и цели, проверка, расчет коэффициента, нормативные значения

Методика определения коэффициента относительного уплотнения песков

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

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

В качестве официальных эталонных расчётов допускается использование документов:

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

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

Уплотнение песка

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

Тип производственных работКоэффициент расчёта (Купл)

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

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

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

Как определяется Купл в процессе добычи материала?

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

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

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

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

Как изменить плотность прибором?

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

Измерение коэффициента плотности песка

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

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

Морозостойкость

В регионах, где зимой температура опускается ниже нуля, к щебню предъявляют особые требования. Когда вода попадает в небольшие трещины и замерзает, она расширяет их, что в конечном итоге ведет к расколу камня. Количество циклов заморозки и разморозки, которые способна выдержать порода, называют морозостойкостью. Свойство определяется после лабораторных испытаний.

У мраморного щебня из Свердловского региона морозостойкость F100. Это значит, что он может выдержать 100 циклов. Если учесть, что периодов с перепадами температур от плюса до минуса за зиму бывает 5-6, то материал может прослужить 15-20 лет. Для фундамента здания или трассы это слишком мало. Но для грунтовой дороги или садовой композиции вполне достаточно.

Плотность

Песок гост 8736 — материал, что сыпется. В основе рассматриваемого показателя находятся габариты прослоек воздуха, что расположены между основными элементами.

Различают некоторые виды массы тела в единице его объёма:

  • настоящую;
  • техническую;
  • насыпную. Ее определяют по соотношению массы используемого материала к объему, что он займет. Немногие учитывают для финального показателя пустоту, а также пористость самого материала;
  • условные или истинные показатели. Это максимальная граница соотношения плотности, что занимает материал, при этом не учитываются имеющие полости N2 и О2.

Истинный показатель всегда будет выше, чем реальный. Эта величина по своей сути условная или теоретическая. С практической точки зрения она, по своей плотности, схожа с насыпной.

Плотность

Для песка с различными показателями разрешается использовать такую насыпную плотность (тонн на м3):

  • для сухого добытого из речки — 1.4−1.65;
  • для влажного речного— 1.7−1.8;
  • для уплотненного речного — 1.6;
  • для материала мелкозернистого типа добытого из карьеров — 1.7−1.8;
  • для сухого, сделанного основе минерала, одного из кристаллических разновидностей кремнезёма— 1.5;
  • для молотого, сделанного основе минерала, одного из кристаллических разновидностей кремнезёма— 1.4;
  • для уплотненного, сделанного основе минерала, одного из кристаллических разновидностей кремнезёма-1.6−1.7;
  • для материала добытого путем горных выработки марки 500−1000 — 0.05−1;
  • для материала изготовленного из доменного, отвального и гранулированного твёрдого остатка после выплавки металла из руды— 0.06−2.2;
  • для материала формовочного обычной влажности согласно нормам ГОСТа — 1.7;
  • для материала с примесями пыли — 1.6−1.7;
  • для материала, что был добыт высоко в горах— 1.5−1.6;
  • для материала , обычной влажности согласно нормам ГОСТа — 1.5−1.7.

По степени насыщенности песка теми или иными ценными минералами выделяют несколько видов россыпей.

По удельному весу этот материал может быть сделан на основе тяжелого минерала (показатели веса больше 2,9) и из легкого минерала (показатели веса меньше 2,9).

Более подробно о определении плотности смотрите на видео:

Удельный вес щебня

Это что такое? Это показатель, определяющий отношение массы материала к объему, им заполненному. Зависит удельный параметр дробленой породы от плотности материала и размера фракций.

Хотя обе разобранные величины примерно схожи, между ними порой существуют различия.

Так, если объемный показатель для 1 м³ гранитного щебенки весит, как уже было сказано, 1,6 т/м³, то удельный вес в среднем будет равен 1,38 т/м³.

На практике нужно просто сверяться вот с этой таблицей, употребляя термин просто «вес», чтобы не запутаться. Это будет немного неправильно, упрощенно, но зато эти данные выверены опытом и без головной боли позволяют производить все необходимые расчеты.

Этих данных достаточно для дачных строительных работ. 15 января 2018Александр

Как вычислить насыпную плотность песка?


Классы песка в соответствии с ГОСТ.

Для проведения таких измерительных вычислений песок изначально просеивают при помощи сита (0,5 см). После чего им заполняют мерный сосуд (1 л). Далее песок должен свободно засыпаться в него примерно с высоты в 0,1 м таким образом, чтоб внизу образовался конус над краем сосуда. Затем при помощи линейки снимается верхняя часть конуса, то есть до краев. Отдельно необходимо взвесить емкость с веществом и без него. Для вычисления коэффициента плотности используется следующая формула: (вес пустого сосуда – вес наполненного сосуда)/объем емкости.

Тут сразу стоит оговорить тот момент, что такие вычисления производятся только с теми мерными емкостями, которые изначально имеют определенную форму и размер, так как это существенно сказывается на результатах. Чтобы этот вопрос легче было решить, существует ГОСТ.

На среднестатистическую плотность веществ имеет влияние не только влажность, но и наличие пустот. Чем меньше пространства между гранулами, тем выше эта характеристика.

Показатель средней плотности у каждого вида песка различен: кварцевый мальм в сыпучем состоянии имеет показатель в 1500-1550 кг\м³, в то время, если его уплотнить, то характеристика возрастет до 1600-1700 кг\м³. Если планируется осуществлять замес морозостойкого бетона, то одним из его компонентов будет песок с повышенным коэффициентом средней плотности.

Значение показателя коэффициента уплотнения

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

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

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

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


Строительный песок должен иметь значение коэффициента 1,15

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

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

Расчет уплотнения щебня с использованием коэффициента

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

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

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

При этом делать расчет с использованием коэффициента при расклинцовке крупных фракций не имеет смысла — щебень 5-20 засыпается на более крупный материал и трамбуется так, что его уплотнение теряет значение.

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

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

Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком целей. Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком

Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. По объемам производимой продукции она уступает только таким брендам, как XCMA, Liugong, Longgong. В течение последних пяти лет SDLG входит в пятьдесят лучших изготовителей фронтальных погрузчиков. При этом дата основания этой компании – 1972 год. Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае.

Одним из видов строительных работ, которые часто проводятся, является разработка котлованов. Обустройство котлована – трудоемкий строительный процесс. Во многом от качества проведения работ на данном этапе зависит будущее строительства. Кроме того, необходимо учитывать то, что котлован и вывоз грунта – два неразрывных понятия, поэтому необходимо позаботиться не только о планировке строительной площадке, но и о

Земляные работы нулевого цикла и строительные работы по Москве и Московской области!

2020 ООО «Флот Неруд» . Все права защищены.

Таблица разрыхления грунта.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория Наименование Плотность, тонн / м3 Коэффициент разрыхления
І Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный 1,4–1,7 1,1–1,25
І Песок рыхлый, сухой 1,2–1,6 1,05–1,15
ІІ Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина 1,5–1,8 1,2–1,27
ІІІ Глина, плотный суглинок 1,6–1,9 1,2–1,35
ІV Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт 1,9–2,0 1,35–1,5

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в статье:

Наименование Первоначальное увеличение объема после разработки, % Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая 28–32 6–9
Гравийно-галечные 16–20 5–8
Растительный 20–25 3–4
Лесс мягкий 18–24 3–6
Лесс твердый 24–30 4–7
Песок 10–15 2–5
Скальные 45–50 20–30
Солончак, солонец
мягкий 20–26 3–6
твердый 28–32 5–9
Суглинок
легкий, лессовидный 18–24 3–6
тяжелый 24-30 5-8
Супесь 12-17 3-5
Торф 24-30 8-10
Чернозем, каштановый 22-28 5-7

КР по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

  • КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
  • КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
  • КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
  • КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
  • КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.

Рассчитываем самостоятельно.

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

  1. ширина котлована — 1,1 м;
  2. вид почвы — влажный песок;
  3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

При некоторых строительных работах происходит разработка грунта для закладки фундамента.Для планирования работ, связанных с выемкой и вывозом земли, следует учитывать некоторые особенности: разрыхление, влажность, плотность.

Представленная ниже таблица коэффициента разрыхления грунта поможет вам определить увеличение объема почвы при ее выемке из котлована.

  • Скальные, каменные, горные и сцементированные породы – разработка возможна лишь с применением дробления или с использованием технологии взрыва.
  • Глина, песок, смешанные типы пород – выборка производится вручную или механизировано с помощью бульдозеров, экскаваторов или другой специализированной техники.

Как определяется этот параметр?

Одним из наиболее достоверных методов исследования является весовой. Однако он редко используется на практике в силу своей труднодоступности и сложности (требуется специальное оборудование). Одним из популярных является метод режущего кольца, который базируется на отборе проб ненарушенной структуры и их дальнейшем исследовании.

Метод режущего кольца

  • В грунте располагают металлическое кольцо с заданными диаметром и длиной. Таким образом, грунтовая порода надежно крепится внутри цилиндра.
  • Затем, чтобы получить чистую массу грунта, отобранные образцы взвешивают, вычитая вес кольца.
  • Далее полученный показатель делят на объем цилиндра, в результате чего получается фактическая плотность почвы.
  • После этого для определения финального показателя (коэффициента уплотнения) полученный результат делят на максимально возможную плотность (которая меняется, в зависимости от вида грунта).

Рассмотрим пример:

  • максимальная плотность скелета грунта — 1,90 г/см3 (Pdmax), в соответствии с графиком (зависимость плотности от влажности);
  • диаметр режущего кольца — 5 см, высота — 3 см.

Определим коэффициент уплотнения по формуле

Допустим, масса грунта — 450 г. При объеме нашего кольца в 235,5 см3, плотность грунта Pd составляет 1,87 г/см3. Соответственно, коэффициент уплотнения грунта — 1,87/1,9 = 0,98.

Метод исследования статическим Пенетрометром (например, ПСГ-МГ4)

Управление грунтовым пенетрометром производится с помощью клавиатуры. Она состоит из 5 кнопок, используемых для выбора режима измерений, а также включения/отключения электронного блока.

Прибор поддерживает 3 режима измерений:

  • К, в данном случае производится измерение коэффициента уплотнения, модуля упругости, угла внутреннего трения, а также удельного сцепления, относительной влажности;
  • Е, осуществляется оценка только модуля упругости;
  • Pm, дополнительный режим, позволяющий измерить максимальное значение удельного сопротивления пенетрации.

Устройство устанавливается в требуемую точку (место определения коэффициента уплотнения грунта). Измерение и подсчет результатов производится автоматически. Прибор обладает встроенной энергонезависимой памятью для хранения выполненных ранее измерений.

Обращаем ваше внимание!

В процессе транспортировки грунта его плотность может существенно меняться. В «Гектар Групп» мы учитываем данный фактор, поэтому гарантируем предоставление максимально точных результатов исследований.

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.д.

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.

Технические виды строительных смесей

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

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

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

В оценке качества смесей учитывают:

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

Происхождение и пути добычи строительных смесей

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

В состав ПГС входят:

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

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

Производят два вида песчано-гравийной смеси:

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

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

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

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

ЩПС из дробленого бетона, железобетона включает:

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

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

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Домашняя баня
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector