Коэффициент уплотнения грунта: его понятие, необходимость и определение
Нерудные материалы с разной крупностью зерна, включая песок, отсев, глину, щебень, их смесь и даже грунт, широко применяются в строительстве. Они нередко утрамбовываются при выполнении работ. Во время строительства специалисты контролируют и учитывают степень их плотности. Для этого определяют, например, коэффициент уплотнения грунта. Читайте и узнаете, что представляет собой этот показатель почвы, зачем нужно его знать и как он определяется. Рассмотрим также коэффициент относительной усадки.
Уплотнение нерудных материалов выполняется не только при выполнении строительных работ, но и во время их хранения, перевозки и разгрузки. Показатель плотности щебня, почвы, глины, отсева, их смеси и так далее изменяется естественным способом и с помощью физического воздействия – трамбования. Чтобы определить, насколько уменьшается объем насыпи, требуется знать коэффициент усадки песка или другого нерудного материала. Для вычисления этого показателя используется соотношение общей и наибольшей плотности.
Щебеночная, грунтовая, песочная и другая насыпь состоит из отдельных зерен, между которыми всегда присутствует не заполненное пространство. Это пустоты или поры. От их размера зависит объем, который будет занимать материал. Другими словами, например, коэффициент уплотнения щебня 20 40, глины, песчано-гравийной смеси представляет собой разницу между насыпью в обычном состоянии и после трамбовки.
Уплотнение материала с помощью физического воздействия позволяет повысить прочность основания, например, фундамента. Трамбовка выполняется ручным способом или при использовании спецтехники. Это может быть виброплита или дорожный каток. Для определения степени уплотнения применяется специальный прибор.
Вибрационная трамбовка – популярный способ. В результате воздействия (ударов) эксцентрикового груза зерна природного нерудного ископаемого максимально уплотняются. При сильных ударах этот способ позволяет выполнить трамбовку в толще насыпи.
Необходимость знать коэффициент усадки нерудного материала
Водонепроницаемость и несущая способность инертного материала зависит от качества его уплотнения. Прочность грунта и так далее повышается от 10 до 20%, если интенсивность воздействия на насыпь увеличивается всего лишь на 1%. Когда трамбовка осуществляется некачественно, может произойти просадка почвы. В результате придется проводить дорогой ремонт постройки и тратить больше средств на содержание здания.
Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности Нужно обязательно определять коэффициент уплотнения щебня 20 40, ПГС, отсева, песка при трамбовке для выполнения качественного дальнейшего строительства. Этот параметр необходимо знать, чтобы:
- приобрести требуемый объем материала, который нужен, например, для устройства песчано-щебеночных подушек, засыпки котлована, траншей;
- безошибочно рассчитать объем бетона, необходимого для возведения фундамента или заливки перекрытий;
- проверить объем природного нерудного ископаемого, привезенного на объект;
- вычислить усадку почвы во время строительства фундамента или монтажа плитки на дорожках.
Усадка – это одно из многочисленных строительных понятий. Под собственным весом или в результате давления строительных конструкций инертные материалы уменьшаются в объеме, потому что происходит их уплотнение. Именно этот процесс называют усадкой. Ее величину не оставляют без внимания, когда осуществляют засыпку котлована и других углублений в земле. Если не учитывать, например, коэффициент уплотнения речного песка, тогда через определенный период образуется провал.
Для заказа требуемого количества нерудного природного ископаемого необходимо предварительно вычислить объем ямы. Для этого нужно измерить ее ширину, длину и глубину. Потом все значения перемножаются. Полученное число будет соответствовать объему ямы. Затем вычисленную величину умножают на насыпную плотность использующегося инертного материала для засыпки.
Если грузовик перевозит щебень в количестве, например, 6 м³ по дороге, на которой встречаются выбоины, то материал в кузове будет постепенно уплотняться из-за вибрационного воздействия. Другими словами, во время движения машины происходят его утряска. Из-за нее объем щебня уменьшится и составит примерно 5,45 м³.
Чтобы убедиться, что грузовик привез заказанное количество материала, необходимо знать его объем после усадки в кузове машины и коэффициент уплотнения. Потом нужно эти значения перемножить. В результате удастся узнать начальный объем груза. Простой расчет позволит убедиться в честности продавца инертного материала, если вычисленное значение будет соответствовать цифре, которая указана в документах.
Коэффициент уплотнения на строительном объекте
Нередко появляются трещины в только что построенном здании. Некоторые домовладельцы также сталкивались с ситуацией, когда на дорожках проваливалась тротуарная плитка. Такие неприятности случаются при неправильном расчете усадки почвы.
Определение коэффициента уплотнения
Уже понятно, что коэффициенты усадки конкретных нерудных материалов легче всего узнать из ГОСТ и СНиП. Они уже давно вычислены специалистами. Так, таблица ниже позволит узнать коэффициент уплотнения ПГС и песка при трамбовке.
| Название природного нерудного ископаемого | Коэффициент усадки (уплотнения) |
| Щебень | 1,1 |
| Смесь из гравия и песка (ПГС) | 1,2 |
| Чистый речной песок | 1,15 |
| Почвенная смесь из множества компонентов | 1,5 |
| Керамзит | 1,15 |
| Отсев | 1,1 при перевозке |
- Вычисляется насыпная или общая плотность путем сначала измерения веса и объема конкретного инертного материала. После этого рассчитывается соотношение данных характеристик.
- На следующем этапе проба подвергается прессованию. Затем осуществляется измерение ее объема и веса. Потом вычисляется наибольшая плотность.
- В завершение рассчитывается искомая величина путем соотношения двух значений.
Специалисты быстро вычисляют коэффициент уплотнения грунта, формула которого имеет простой вид:
Ку = pd/pdmax, где:
- Ку – искомый коэффициент уплотнения;
- pd – отношение веса почвы вместе с массой воды в пустотах к ее объему;
- pdmax – отношение веса почвы без водной массы и частиц льда в пустотах к начальному объему грунта.
При осуществлении добычи, перевозки и хранения инертного материала его насыпная или общая плотность немного изменяется. Процесс происходит из-за усадки во время транспортировки, продолжительного размещения в складском помещении, поглощения воды, увеличения зерен. В связи с этим проще использовать в расчетах коэффициент относительного уплотнения грунта. Параметр представляет собой отношение плотности так называемого добытого скелета на карьере или хранящегося в складском помещении к одноименной характеристике этого же материала после его доставки к заказчику.
Видео описание
В этом видео показано, как происходит определение насыпной плотности песка в лаборатории:
- наибольшую плотность образца в лаборатории после добавления определенного количества воды;
- характеристики материала, включая прочностной параметр, размер и слёживаемость отдельных частичек;
- насыпную массу, которая представляет собой плотность в естественных условиях;
- погоду во время транспортировки, то есть отрицательную температуру и уровень влажности;
- способ и условия доставки (грузовые автомобили, речные или морские суда, железнодорожный транспорт).
Используют относительный коэффициент уплотнения песка ручными трамбовками или механическими способами в том случае, если доставка природного нерудного ископаемого все время выполняется от одного поставщика. При этом продавец должен постоянно осуществлять поставку одним и тем же способом. Кроме того, он обязан вести добычу в карьере, у которого не меняются качественные показатели. Поставщик еще должен хранить каждую партию материала в складском помещении одно и то же время.
Видео описание
Как определяется коэффициент трамбовки песка с помощью плотномера Д-51, показано в этом видео:
Коэффициент уплотнения почвы или другого нерудного природного ископаемого – это разница между насыпкой грунта в естественном состоянии и после его утрамбовки. Другими словами, значение позволяет понять, во сколько раз уменьшился объем инертного материала в результате усадки при транспортировке или механической трамбовки.
Коэффициент уплотнения нужно знать, чтобы безошибочно приобрести требуемый объем нерудного ископаемого, проверить его привезенное количество, рассчитать усадку грунта и правильно вычислить расход бетона при выполнении строительных работ. Значение этого параметра указаны в ГОСТ и СНиП. Они также определяются в лаборатории.
При добыче, хранении и перевозке природного нерудного ископаемого у него может изменяться насыпная плотность. Для упрощения вычисления используют коэффициент относительной усадки материала, если доставка выполняется одним и тем же способом, хранение каждой партии осуществляется одинаковое время. Кроме того, ископаемое должна добываться из карьера с постоянными показателями.
