88 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент уплотнения щебня

Коэффициент уплотнения щебня: при трамбовке, СНиП, ГОСТ

Щебень — это распространенный строительный материал, который получается при помощи дробления горной твердой породы. Добывается сырье путем проведения взрывных работ во время карьерных разработок. Порода дробится на соответствующие фракции. При этом значение имеет специальный коэффициент уплотнения щебня.

Схема производства щебня.

Гранитный является самым распространенным, так как морозоустойчивость его высокая, а водопоглощение низкое, что так важно для любой строительной конструкции. Истираемость и прочность гранитного щебня соответствует стандартам. Среди основных фракций щебня можно отметить: 5-15 мм, 5-20 мм, 5-40 мм, 20-40 мм, 40-70 мм. Наиболее популярным является щебень фракции 5-20 мм, он может использоваться для ведения различных работ:

  • сооружение фундаментов;
  • изготовление балластных слоев трасс и железнодорожных путей;
  • добавка в строительные смеси.

Уплотнение щебня зависит от многих показателей, в том числе и от его характеристик. Необходимо учитывать:

  1. Средняя плотность составляет 1,4-3 г/см³ (когда высчитывается уплотнение, этот параметр берется одним из основных).
  2. Лещадность определяет уровень плоскости материала.
  3. Весь материал проходит сортировку по фракциям.
  4. Устойчивость к морозам.
  5. Уровень радиоактивности. Для всех работ можно использовать щебень 1-го класса, а вот 2-й класс можно применять только для дорожных.

На основании таких характеристик принимается решение, какой именно материал подходит для определенного типа работ.

Виды щебня и технические характеристики

Щебень для строительства может использоваться различный. Производители предлагаются разные его виды, свойства которых отличаются друг от друга. Сегодня по типу сырья щебень принято разделять на 4 большие группы:

  • гравийный;
  • гранитный;
  • доломитовый, т.е. известняковый;
  • вторичный.

Для изготовления гранитного материала используется соответствующая порода. Это нерудный материал, который получают из твердой породы. Гранит — застывшая магма, обладающая большой твердостью, обработка его затруднительная. Щебень данного вида изготавливается согласно ГОСТу 8267-93. Самым популярным является щебень, имеющий фракцию 5/20 мм, так как его можно применять для разнообразных работ, включая изготовление фундаментов, дорог, площадок и прочего.

Гравийный щебень представляет собой строительный сыпучий материал, который получается при дроблении каменистой скалы либо породы в карьерах. Прочность материала не такая высокая, как у гранитного щебня, но зато стоимость его ниже, как и радиационный фон. Сегодня принято различать два типа гравия:

  • дробленая разновидность щебня;
  • гравий речного и морского происхождения.

По фракции гравий классифицируется на 4 большие группы: 3/10, 5/40, 5/20, 20/40 мм. Используется материал для приготовления различных строительных смесей в качестве наполнителя, он считается незаменимым при замешивании бетона, строительстве фундаментов, дорожек.

Физико-механические свойства шлакового щебня.

Известняковый щебень изготавливается из горной осадочной породы. Как понятно из названия, сырьем выступает известняк. Основная составляющая — карбонат кальция, стоимость материала одна из самых низких.

Фракции этого щебня разделяются на 3 большие группы: 20/40, 5/20, 40/70 мм.

Применим он для стекольной промышленности, при изготовлении небольших железобетонных конструкций, в приготовлении цемента.

Вторичный щебень имеет самую низкую стоимость. Делают его из строительного мусора, например, асфальта, бетона, кирпича.

Преимущество щебня — низкая стоимость, но по основным характеристикам он сильно уступает остальным трем видам, поэтому применяется редко и только в тех случаях, когда прочность большого значения не имеет.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент уплотнения: назначение

Коэффициент уплотнения — это специальное нормативное число, определяемое СНиП и ГОСТ. Такое значение показывает, во сколько раз щебень можно уплотнять, т.е. уменьшать его наружный объем при трамбовке или перевозке. Значение обычно составляет 1,05-1,52. Согласно существующим нормативам, коэффициент уплотнения может быть следующим:

  • песчано-гравийная смесь — 1,2;
  • строительный песок — 1,15;
  • керамзит — 1,15;
  • щебень гравийный — 1,1;
  • грунт — 1,1 (1,4).

Пример определения коэффициента уплотнения щебня или гравия можно привести следующий:

  1. Можно допустить, что плотность массы составляет 1,95 г/см³, после того как было проведено уплотнение, значение стало равно 1,88 г/см³.
  2. Для определения значения надо разделить фактический уровень плотности на максимальный, что даст коэффициент уплотнения щебня 1,88/1,95=0,96.

При этом необходимо учесть, что в проектных данных обычно указывается не степень уплотнения, а так называемая плотность скелета, т.е. во время расчетов надо учитывать и уровень влажности, прочие параметры строительной смеси.

Вернуться к оглавлению

Как определить коэффициент уплотнения?

Таблица показателей прочности щебня.

Проводятся замеры только на стройплощадках. Все показатели и результаты обязательно фиксируются, после чего готовится заключение. Для выполнения данной работы необходимо обращаться в специальную лабораторию. Статическое оборудование используется, когда необходим оперативный контроль за всеми показателями уплотнения строительных смесей. Применяется он не только для щебня, но и для песка, других сыпучих материалов. При этом в смеси должно содержаться не больше 15% частиц с крупностью больше 10 мм. Достоверность оборудования равна 0,9-1 от стандартной плотности по ГОСТу 22733.

Уровень уплотнения определяется по заглублению наконечника оборудования, по удельному сопротивлению. В зависимости от того, с каким типом смесей производится работа, в качестве наконечника берется конус обычный или усеченный. Коэффициент уплотнения определяется по уровню отклонения стрелки индикатора при деформации кольца.

Читать еще:  Минимальный уклон плоской кровли

Сам процесс определения коэффициента уплотнения щебня проводится несложно. Плотномер необходимо держать вертикально к поверхности, после чего погрузить его наконечник в смесь с нажимом. Прибор можно извлечь, показания записать в журнал. Для каждой точки такой замер надо выполнить 3-5 раз, шаг между точками погружения должен составлять 15 см. Затем все показатели сравниваются между собой, выводится среднее число. В паспорте к оборудованию приводится специальный график, по которому и определяется необходимый коэффициент.

Щебень сегодня является одним из самых распространенных материалов для строительства. Чтобы правильно его выбрать, необходимо учесть многие характеристики смеси, в том числе и коэффициент уплотнения.

Делается это с использованием специального оборудования. Саму работу лучше всего поручить специалистам, так как для точного получения значений требуются знания и опыт.

Как определить коэффициент уплотнения щебня

Щебень – материал, без которого трудно себе представить производство строительных работ. Его основными техническими характеристиками являются: материал (гранит, известняк), фракционность (от 5 до 120 мм), прочность на сжатие, плотность, морозостойкость и коэффициент уплотнения щебня (при транспортировке и при трамбовании).

Уплотнение при транспортировке

При перевозке щебня (как и любого другого сыпучего материала) от места производства до строительной площадки происходит уменьшение его объема. Величина уплотнения зависит от длительности транспортировки и дорожных условий. ГОСТ определяет только предельную величину коэффициента уплотнения при транспортировке (Ку) в размере не более 1,1÷1,15 (независимо от размера фракций). По согласованию между изготовителем и потребителем его величина может быть меньше предельной ГОСТовской (это должно быть отражено в договоре на поставку).

Например: вы заказали 10 мᶟ щебенки. В сопроводительных документах указано, что в машину было загружено 10 мᶟ сырья в разрыхленном состоянии и Ку при транспортировке составляет 1,09. Измерив кузов машины при помощи рулетки, и произведя нехитрые математические вычисления, вы с легкостью вычисляете объем доставленного материала V=9,3 мᶟ. Применяем заявленный в документах Ку и получаем объем отгруженного сырья V₁=V·1,09=9,3·1,09=10,14 мᶟ. То есть вам доставили весь оплаченный товар.

Уплотнение при трамбовке

При подготовке оснований фундаментов зданий или дорожного покрытия щебенку трамбуют (катком, виброплитой или ручной трамбовкой). После трамбовки объем материала естественно уменьшается. В расчетах необходимого количества материала используют коэффициент уплотнения щебня при трамбовании (Ктр). Можно воспользоваться усредненной табличной величиной этого коэффициента (для определенной фракции и марки по прочности), заказать лабораторное измерение коэффициента (экономически оправдано при строительстве крупных строительных объектов или проведения дорожных работ в больших объемах) или рассчитать его самостоятельно.

Например: вы решили обустроить подушку из щебня толщиной 0,3 м под ленточный фундамент с внешними размерами 8⨯10 м и шириной ленты 0,4 м. Для подсыпки выбрали щебенку с фракциями 20÷40 мм и маркой по прочности М1000. Средняя табличная величина коэффициента уплотнения при трамбовании для данной категории материала составляет 1,38. Объем щебня в уплотненном состоянии (после трамбовки):

V₂ = (10·0,4·2 + 7,2·0,4·2)·0,3 = 4,13 мᶟ

Необходимый объем материала в разрыхленном состоянии, который надо приобрести для проведения вышеописанных работ:

V₁ = V₂·1,38 = 4,13·1,38 = 5,696 ≈ 7 мᶟ

Как определить коэффициент уплотнения щебня при трамбовке самостоятельно

Допустим, вы делаете ленточный фундамент и вам необходимо на дно выкопанной траншеи засыпать подушку из щебенки, которую вы планируете уплотнить с помощью ручной трамбовки. Но возникает резонный вопрос: сколько кубометров строительного материала заказать у ближайшего поставщика. Расчеты можете сделать самостоятельно, обязательно учитывая уплотнение щебня при трамбовке.

Поступаете следующим образом:

  • Сначала из досок изготавливаете ящик с внутренними размерами: шириной – 1 м, длиной – 1 м, высотой – 0,4 м.
  • Ящик, ручную трамбовку, лопату и толстую рейку длиной 1,2÷1,3 м грузите в багажник и едете к продавцу щебня.
  • Наполняете ящик щебенкой (обычно гору этого полезного строительного материала располагают рядом с бытовкой продавца) и разравниваете его рейкой (одновременно удаляя все излишки).
  • Трамбуете щебень в ящике.
  • С помощью линейки или рулетки измеряете расстояние от верхнего края ящика до уровня утрамбованного щебня.
  • Делаете нехитрые вычисления и получаете искомый Ктр.

Например, после трамбования расстояние от верхнего края до уровня щебня составило 10 см = 0,1 м.

Объем полного ящика с не утрамбованным щебнем V₁ = 1·1·0,4 = 0,4 мᶟ.

Объем щебня после трамбовки V₂ = 1·1·0,3 = 0,3 мᶟ.

Коэффициент уплотнения при трамбовке для нашего конкретного материала (по фракционности, влажности и прочности) и приспособления для трамбования:

Ктр = V₁ : V₂ = 0,4 : 0,3 ≈ 1,33

Измерение коэффициента уплотнения в лабораторных условиях

Для определения коэффициента уплотнения при трамбовке в лабораторных условиях применяют специальный вибрационный прибор, который состоит из:

  • вибростола;
  • измерительного контейнера (обычно емкостью 50 литров);
  • крышки контейнера, с вмонтированным в нее трамбовочным вибропоршнем.
  • Измерительный контейнер заполняют материалом в разрыхленном состоянии.
  • Поверхность насыпанного материала выравнивают по верхней кромке контейнера.
  • Прикручивают крышку с вибропоршнем.
  • Включают виброприбор и выполняют виброуплотнение (обычно не более 2÷3 минут).
Читать еще:  Профиль для кафеля

После выключения прибора с помощью линейки измеряют высоту свободной части контейнера, рассчитывают объем свободной части, и по соотношению полного контейнера с рыхлым материалом к объему утрамбованного щебня рассчитывают коэффициент при трамбовании.

Например, объем измерительного контейнера V₁ = 50 литров. Объем свободной части после окончания трамбования V₀ = 14 литров. Объем утрамбованного материала V₂ = V₁ — V₀ = 50 — 14 = 36 литров.

Тогда Ктр = V₁ : V₂ = 50 : 36 = 1,3888 ≈ 1,39.

В заключении

Правильное использование коэффициента уплотнения при транспортировке позволит вам проконтролировать доставленный объем оплаченного материала, а зная коэффициент уплотнения при трамбовке вы сможете заказать именно то количество материала, которое необходимо для проведения запланированных строительных работ, избежав при этом материальных затрат на излишки.

Коэффициент уплотнения щебня

Щебень, как любой сыпучий материал, состоит из гранул неправильной формы. Именно различная форма зёрен позволяет его массе уплотняться и уменьшаться в объёме.

Процесс уплотнения происходит в двух случаях:

  • при транспортировке материала;
  • при ручной или механизированной трамбовке.

В основе этих операций лежит вибрационное воздействие, в результате которого гранулы разворачиваются и занимают более компактное положение по отношению к другим. При этом общий объём материала уменьшается, а плотность увеличивается. Отношение насыпного объёма щебня к уплотнённому называют коэффициентом уплотнения.

Какой коэффициент уплотнения у щебня?

Степень уплотнения при транспортировке зависит от дорожных условий — интенсивности вибрации кузова или вагона, а также длительности перевозки. Поскольку щебень продают не тоннами, а кубическими метрами, действующий ГОСТ устанавливает для перевозок предельный коэффициент уплотнения щебня, составляющий величину 1,1. Её обычно прописывают в договоре между поставщиком и покупателем.

Как правило, чтобы не было рекламаций, поставщики отгружают насыпной щебень в большем объёме, чем его требуется с учётом уплотнения в дороге с коэффициентом 1,1. Песок в СПб уплотняется лучше, чем щебень, его предельный Ку равен 1,15.

Покупатель, принимая щебень по объёму, может легко проверить, если ли недостача товара. Перемножив объём доставленного и уплотнённого в пути материала на коэффициент 1,1, он вычислит кубатуру отправленного насыпного щебня и сравнит её с оплаченной. Используя описываемый коэффициент и документацию на строительство, владелец строения сможет проконтролировать заказ щебня в объёме, исключающем напрасно оплачиваемые излишки.

Коэффициент уплотнения щебня должен быть заложен в смете любого строительного объекта с тем, чтобы объёмы закупаемого насыпного и уложенного с необходимым уплотнением в строительную конструкцию материалов соответствовали друг другу. В дорожном и гидротехническом строительстве коэффициент уплотнения щебня тщательно контролируется, несмотря на высокую стоимость исследований — ошибки на таких стройках недопустимы.

Как измерить коэффициент уплотнения щебня Ку?

Это можно сделать, изготовив широкую ёмкость, например, размерами 1000х1000х400. Если заполнить её до краёв щебнем, уплотнить его ручной трамбовкой или виброплитой, а затем разделить 400 л (объём насыпного щебня в полном ящике) на измеренный объём материала после трамбовки, то получится коэффициент уплотнения щебня.

На практике пользуются специальной установкой, представляющей цилиндрический контейнер ёмкостью 50 л, оснащённый крышкой с вибропоршнем и установленный на вибростол. Частное от деления двух объёмов исследуемого материала — до и после вибрационного воздействия — даст искомый коэффициент.

При отсутствии данных можно воспользоваться значениями коэффициента уплотнения щебня фракций 40-70 и 70-120, указанные в СНиП 3.06.03-85. Там приводятся величины Ку для щебня прочностью не менее М800 (1,25-1,3) и прочностью М300-М600 (1,3-1,5). Менее прочный щебень трамбуется более плотно, что является следствием его частичного разрушения при больших механо-вибрационных нагрузках.

Особенности уплотнения щебня

Известно, что реальный коэффициент уплотнения щебня может составлять от 1,05 до 1,52. Кроме уже названных, существует ещё несколько факторов, от которых зависит эта величина:

  • степень прочности зёрен — гранит и известняк уплотняются по-разному;
  • наличие в партии зёрен мелкой фракции в большей концентрации, чем допускает норматив — мелкий щебень расклинивает крупный, Ку увеличивается;
  • высота, с какой выполняется засыпка или загрузка;
  • неправильная трамбовка, если её выполняют только по верхнему, а не по всем слоям, включая лежащие ниже;
  • лещадность щебня — кубовидный щебень уплотняется лучше, чем лещадный.

Контроль коэффициента уплотнения щебня — один из эффективных способов технологичного управления стройкой.

Особенности уплотнения строительного щебня

Щебень – распространенный строительный материал, добываемый путем дробления горных пород или искусственных материалов. Один из параметров, определяющих эксплуатационные свойства материала, – колэффициент уплотнения. Это безразмерная величина, характеризующая степень уменьшения наружного объема сыпучего вещества при транспортировке или трамбовке специальными инструментами. Знание коэффициента позволит приобрести требуемое количество материала и избежать разрушения насыпного слоя при нагрузке из-за недостаточного уплотнения.

Читать еще:  Комната с панорамными окнами

Найти какую-либо стандартную величину для этого случая затруднительно, поскольку на нее влияет множество факторов:

  • высота, с которой производилась насыпка материала;
  • протяженность пути и качество дороги;
  • особенность транспорта;
  • фракция и лещадность щебня (лещадные зерна укладываются с большим количеством пустот, по сравнению с кубовидными).

При доставке значительных партий разница между объемами – загруженным и доставленным – достаточно существенна. Коэффициент уплотнения указывается в договоре на поставку. Согласно ГОСТу 8267, эта величина не должна превышать 1,1.

Коэффициент уплотнения щебня на строительной площадке: величина и способ ее определения

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

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

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

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

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

Как уплотнить щебень своими руками?

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

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

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

Уплотнение щебня виброплитой

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

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

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

По типу двигателя различают:

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

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

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

Эффективный способ трамбовки щебня – расклинцовка

При необходимости получения максимально плотного основания применяют способ расклинцовки.

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

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

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector