Коэффициент уплотнения песчано-гравийной смеси
Все строительные материалы, особенно смеси, имеют ряд показателей, значение которых играет важную роль в процессе строительных работ и во многом определяет итоговый результат. Для сыпучих материалов такими показателями являются размер фракции и коэффициент уплотнения. Данный показатель фиксирует, насколько уменьшается наружный объем материала при его уплотнении (утрамбовке). Данный коэффициент чаще всего учитывается при работе со строительным песком, однако и песчано-гравийные смеси, и просто гравий сам по себе также могут менять свое значение при уплотнении.
Зачем нужно знать коэффициент уплотнения песчано-гравийной смеси?
Любая сыпучая смесь, даже при отсутствии механического воздействия, меняет свою плотность. Это легко понять, вспомнив, как изменяется гора песка, который только что выкопали, со временем. Песок становится плотнее, потом, при повторной обработке, он снова возвращается в более сыпучий вид, изменяя объем занимаемой площади. То, насколько увеличивается или уменьшается этот объем, и есть коэффициент плотности.
Данный коэффициент уплотнения песчано-гравийной смеси фиксирует не объем, потерянный при искусственной утрамбовке (например, во время строительства подложки под фундамент, когда смесь трамбуют специальным механизмом), а естественные изменения, которые происходят с материалом в процессе перевозки, погрузки и выгрузки. Это позволяет определить потери, полученные при транспортировке и точнее рассчитать необходимый объем поставки песчано-гравийной смеси. При этом следует отметить, что на размер коэффициента уплотнения песчано-гравийной смеси влияют многие показатели, такие, как размер партии, способ перевозки, изначальное качество самого песка.
В строительных работах информация об объеме уплотнения используется при ведении расчётов и подготовке к строительству. В частности, исходя из данного параметра, устанавливаются определенные показатели для глубины траншеи, толщины отсыпки для будущей подушки из песчано-гравийной смеси, интенсивность трамбовки и многое другое. Помимо прочего, в расчет берется сезон, а также климатические показатели.
Размер коэффициента уплотнения песчано-гравийной смеси может различаться для разных материалов, у каждого типа сыпучей смеси есть свои нормативные показатели, которые гарантируют ее качество. Считается, что средний размер коэффициента уплотнения для песчано-гравийной смеси составляет порядка 1,2 (эти данные указаны в ГОСТе). Следует учитывать, что этот же показатель, но отдельно для песка и гравия будет другим, от 1,1 до 1,4 в зависимости от типа и размера фракций.
Производя строительные работы, приобретайте материалы с необходимым коэффициентом, в противном случае, качество строительства может пострадать.
Определение коэффициента уплотнения грунта
Коэффициент уплотнения грунта — это отношение фактической плотности грунта в насыпи к максимальной плотности того же грунта после процедуры уплотнения в лабораторных условиях. Показатель выражается в процентах или долях от единицы. Например, коэффициент уплотнения 0,90 означает, что фактическая плотность породы в пробе составляет 90% от предельно возможной. Результаты исследований оформляются протоколом.
В каких случаях требуется определение коэффициента уплотнения грунта
Любой грунт имеет поры. Кроме того, породы пронизаны микропустотами, воздушными полостями, насыщены влагой. В процессе строительства рыхлость грунта повышается. После завершения работ происходит постепенное уплотнение: частицы породы сжимаются, количество воздушных полостей в них уменьшается. Соответственно, уменьшается и объем грунта.
Показатели плотности насыпной и утрамбованной породы могут существенно различаться. Если не учитывать этот фактор в проекте, площадка под сооружением просядет, а конструкции деформируются. Поэтому на предпроектном этапе во время геофизических изысканий проводят определение коэффициента уплотнения грунта.
Контроль показателя помогает оценить, насколько пригодна площадка для предстоящего строительства, и принять правильные проектные решения:
- исключить вероятность просадки почвы под весом строительных конструкций;
- снизить риск появления дефектов в стенах сооружения и повреждений в результате смещений в грунте;
- принять решение о дополнительном уплотнении площадки;
- правильно выбрать песок для обратной засыпки котлована под фундамент.
Методы определения коэффициента уплотнения грунта
Существует несколько способов определения коэффициента, но все они сводятся к одной расчетной формуле:
- К — искомый коэффициент;
- ρd — отношение веса пробы ненарушенной структуры к объему образца, г/см 3 ;
- ρdmax — отношение веса пробы после уплотнения к первоначальному объему образца, г/см 3 .
Наибольшую плотность определяют опытным путем по ГОСТу 22733-2016. Сухой грунт засыпают в цилиндр, а затем уплотняют методом стандартного уплотнения, нанося удары падающим грузом – 3 серии по 40 ударов. Уплотненный образец грунта взвешивают и вычисляют плотность.
После этого влажность образца пошагово увеличивают на 2% и каждый раз повторяют цикл сжатия. Новые параметры фиксируются в таблице. На основании полученных данных составляется график. Инженер выводит зависимость плотности породы от влажности — эти данные используются для определения коэффициента уплотнения.
Методы определения коэффициента уплотнения грунта различаются по способу получения образца.
Испытание породы и определение коэффициента уплотнения проводится в лаборатории. Работа сложная, для нее необходимо специальное оборудование, соответствующее положениям ГОСТ. Измерения выполняются квалифицированными лаборантами. Весовой метод редко применяется на практике ввиду сложности.
Метод режущего кольца
Образец для исследования коэффициента уплотнения отбирается с помощью металлического цилиндра определенной длины и диаметра. Кольцо погружают в грунт. Материал надежно закрепляется внутри.
Полученный образец взвешивают, вычитают вес металлического цилиндра и рассчитывают массу грунта. После этого производят лабораторное прессование образца и выполняют расчет степени уплотнения.
Пример: грунт с предельной плотностью скелета ρdmax = 1,9 г/см 3 (устанавливается с помощью приведенного выше графика) отбирают кольцом высотой 3 см и диаметром 5 см. Масса образца 440 г.
- объем цилиндра: V= πR 2 h = 235,5 см 3 ;
- плотность грунта ненарушенной структуры: ρd = 440/235,5 = 1,87 г/см 3 ;
- коэффициент уплотнения грунта: 1,87/1,90 = 0,98 или 98%.
Метод исследования статическим пенетрометром
Для определения плотности грунта используется специальный прибор — пенетрометр, например, ПСГ-МГ4. Рабочая часть устройства вдавливается в грунт. Оператор управляет прибором с помощью пяти кнопок на клавиатуре.
В зависимости от поставленных задач выбирается подходящий режим измерения:
- К — измеряется коэффициент уплотнения, угол внутреннего трения, модуль упругости, удельное сцепление и относительная влажность грунта;
- Е — измеряется только модуль упругости;
- Pm — измеряется значение удельного сопротивления пенетрации.
Пенетрометр устанавливается в точке проверки на участке, а затем оператор включает электронный блок. Определение коэффициента уплотнения и математические расчеты производятся автоматически.
Данные исследований сохраняются во встроенной памяти прибора. Информацию можно скопировать в компьютер.
Сроки выполнения работ
Срок выполнения инженерных изысканий зависит от специфики объекта, поставленных задач, объема работы. Базовую информацию о грунте можно получить через 3–5 дней после забора проб. Полное исследование занимает до 14 дней. Важно учесть, что сроки исследований могут быть увеличены, если количество образцов более 10.
Позвоните нам, чтобы уточнить сроки выполнения работ на вашем участке.
Цены на исследования
Ориентировочные цены исследований указаны в нашем прайсе. Точная стоимость рассчитывается отдельно для каждого заказа. Цена зависит от места расположения площадки, перечня показателей, которые необходимо определить. Мы выполним расчет, когда более детально ознакомимся с вашей заявкой.
Почему нам доверяют?
В компании «Гектар Групп» ваш проект контролируется геологом с опытом в сфере лабораторных, полевых и камеральных исследований не менее 20 лет. Обширная база архивов позволяет нам ускорить работы с сохранением качества. В распоряжении специалистов компании буровая техника высокой проходимости для решения нестандартных задач на любых территориях.
После завершения работ вы получите подробную консультацию по принятию проектных решений. Наши специалисты дадут рекомендации по дополнительному уплотнению грунта, выбору типа фундамента.
В компании «Гектар Групп» также можно заказать георадарное обследование участка и другие виды предпроектных работ. Мы гарантируем полное соответствие ГОСТ.
Коэффициент уплотнения ПГС
Сыпучие строительные смеси применяются при возведении сооружений. В процессе транспортировки, разгрузки и хранения отсыпанный материал уплотняется. Для расчета расхода принимают коэффициент уплотнения ПГС.
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.
Сыпучие материалы проверяют по плотности, прочности, содержанию пыли и сора, включениям опасных веществ.
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.
Область применения
ПГС применяют при возведении оснований под автомобильные дороги, подушек фундаментов, обратной засыпке котлованов и отсыпке насыпей.
В строительстве железных дорог применяют балластные смеси по ГОСТу 7394-85, состоящие из песка и гравия либо только из гравия.
ЩПС естественных пород применяют в дорожном строительстве.
ЩПС из дробленых строительных материалов используются в производстве бетонов, а также в подсыпках и основаниях при возведении зданий.
Порядок производства работ
Сыпучие материалы во время строительства укладываются на величину, равную произведению размера самых крупных частиц, умноженному на 1,5. Один слой укладки должен быть не менее 10 см.
Песок должен увлажняться в случае отсыпки основания насухо.
Расход воды зависит от температурных условий.
Методы уплотнения грунта при устройстве оснований из ПГС:
- уплотнение поверхностного слоя тяжелыми трамбовками;
- применение вибрационных машин;
- использование трамбовок;
- глубинное гидровиброуплотнение.
Контроль плотности при трамбовке производят на величину 1/3 уплотняемого слоя, на толщину не менее 8 см.
Коэффициенты уплотнения
Средний коэффициент естественного уплотнения сыпучих смесей имеет значение 1,2, т. е. объем уплотненной смеси уменьшится в 1,2 раза.
По ГОСТу максимальный коэффициент уплотнения отсева при транспортировке равен 1,1.
Коэффициенты уплотнения при строительных работах приведены в СНиП «Земляные сооружения, основания и фундаменты» таблица 6. Песок имеет k=0,92÷0,98.
При дорожном строительстве, коэффициенты к материалам применяются согласно СНиП «Автомобильные дороги». Для ПГС оптимального состава с маркой щебня 800 коэффициент запаса уплотнения принимается 1,25–1,3. При марке щебня 600÷300 — коэффициент запаса будет 1,1–1,5. Коэффициент запаса шлака принимается 1,3–1,5.
Объемы материалов в смете закладывают с учетом приведенных коэффициентов.
Приборы для измерения плотности грунта
При послойной укладке грунта, контролируется плотность каждого уровня. С помощью плотномера или пенетрометра можно проверить трамбовку песка на стройке.
Плотномер электромагнитный — электронный прибор, измеряющий плотность посредством электромагнитного излучения. Он способен выдать характеристики гранулометрии, влажности, определить пределы пластичности и текучести.
Динамический электронный плотномер грунта работает под динамической нагрузкой от удара равным 5 кг. Прибор определяет модуль упругости, нагрузки, деформации.
Пенетрометр — механический прибор, определяет плотность на основании прилагаемого давления. Результат измерений отображается на шкале прибора.
Сметный учет
Объем материалов на строительство вносят в сметный калькулятор с учетом уплотнения. Применяется коэффициент относительного уплотнения и разрыхления (коэффициент расхода).
Расход песка с требуемым коэффициентом уплотнения при обратной засыпке от 0,9 до 1,0, рассчитывается с учетом относительного коэффициента уплотнения от 1,0 до 1,1 соответственно, для шлаков 1,13–1,47.
Коэффициент относительного уплотнения для горных пород при плотности 1,9 – 2,2 г/см куб, равен 0,85–0,95.
Хранение сыпучих материалов
Щебень, песок, щебеночно-песчаные смеси хранят раздельно друг от друга. Применяют меры по защите складируемых материалов от засорения. Оптимальный вариант — хранение на закрытом складе. Там материалы защищены от ветра и осадков.
При длительном складировании происходит уплотнение песка при хранении, также щебня и ПГС.
Норма естественной убыли материалов регламентируется стандартом РДС 82-2003.
Нормы убыли при хранении навалом измеряются процентами от массы:
- щебень, гравий — 0,4%;
- песок — 0,7%;
- ПГС — 0,45%;
- отсев — 0,75%.
При отгрузке материалов учитываются данные показатели.
Песчано-гравийная смесь востребованный материал. Он используется в промышленном, дорожном, дачном строительстве. Информация из статьи поможет правильно рассчитать потребность в данном сырье.
Шесть причин выбрать нашу компанию
1
Наша компания располагает собственным автопарком, состоящим из самосвалов и миксеров.
2
Лучшее ценовое предложение
У нас гибкая ценовая политика. Предоставляем хорошие скидки при больших объемах.
3
У нас вы можете заказать любые строительные материалы.
4
Мы осуществляем доставку стройматериалов оперативно и точно в срок.
5
С нами удобно работать
Мы поставляем стройматериалы оптом и в розницу.
6
Гарантия качества материалов
Мы гарантируем качество поставляемой продукции.
Перезвоним и ответим на ваши вопросы
Или самостоятельно свяжитесь с менеджером по телефону:
Коэффициент уплотнения песка, щебня, грунта и ПГС — таблица и правила расчета
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 разрезе
В среднем данные о коэффициентах уплотнения наиболее популярных материалов изложена в таблице 1.
Материал и его технические характеристики | Коэффициент уплотнения |
Щебень |
фракция 40-70, марка 800
фракция 70-120, марка 800
Однако это общие, усредненные данные. Давайте подробно разберемся, откуда берется понятие коэффициента уплотнения и как его определять.
Используемые материалы
Для 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;
- наличие материала с зернистостью меньше, чем задано нижней границей данного класса (например, для щебня фракции 5…20 содержание камня размером до 3 мм включительно составляет около 5% — такое расхождение мало повлияет на степень уплотнения. Если процентная доля составляет ¼…1/4 объема – придется вносить поправки);
- 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.
Что такое коэффициент уплотнения транспортировки
Под этим названием понимают отношение объема материала в момент загрузки транспортного средства к объему в момент доставки.
С учетом того, что при транспортировке сыпучий материал неизбежно уплотняется – роль трамбовки выполняет дорожная тряска – минимально допустимым коэффициентом при приемке доставленного на объект щебня, песка или песчано-гравийной смеси считается 1,1. То есть данные об объеме кузова (вагона, иной транспортной емкости), умноженные на коэффициент 1,1 должны совпадать с заказанным объемом или немного его превышать. Если полученная цифра меньше требуемой на 2…5% и более, необходимо решать вопрос с недопоставкой материала.
Пример.
Заказано 20 кубометров щебня, доставлено 18 куб.м. (согласно измерениям кузова изнутри). С учетом коэффициента 18х1,1=19,8 куб.м. Недогруз составляет 0,2 куб.м., 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.
Как рассчитывается коэффициент уплотнения
Для 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.
Коэффициент уплотнения щебня
Согласно СНиП 3.06.03-85, нормальными коэффициентами уплотнения щебня считаются:
- 1,25…1,3 для марки 800, фракции 40-70 и 70-120;
- 1,1…1,5 для марок 300…600, в зависимости от фракции;
- 1,3…1,5 для шлака в зависимости от его плотности.
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.
Для облегчения расклинивания и лучшего уплотнения смесь проливают в процессе трамбовки водой, с расходом 15…25 /м.кв. Если используют шлак, количество воды увеличивается до 25…35 л/м.кв. на первичном этапе и 10…12 л/м.кв. на этапе расклинцовки.
Коэффициент уплотнения песка
Здесь 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.
Коэффициент уплотнения грунта
Этот параметр очень сильно зависит от вида грунта. Номинальные значения указаны в таблице.
Уточнить данные можно с помощью проведения испытаний, но при этом следует учитывать разницу влажности в момент отбора образцов и в момент выполнения трамбовки.
Коэффициент уплотнения ПГС
Песчано-гравийной смесью (ПГС) называют природную или обогащенную (ОПГС) смесь песка и гравия. Состав природной смеси нормирует ГОСТ 23735-2014, согласно данным ГОСТа, содержание зерен гравия с фракцией около 5 мм должно быть в пределах 10…90%.
Данный 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.
Заключение
Нормативные и полученные экспериментальным путем данные о том, насколько уплотняется конкретный материал при определенных условиях воздействия – не единственное, что надо знать строителю для точного расчета объема закупок и трат на подготовку основания. Также важно понимать, что коэффициент уплотнения песка при трамбовке зависит от толщины слоя, способа трамбовки и количества проходов.