Коэффициент уплотнения смеси песчано гравийной. Что представляет собой коэффициент уплотнения щебенки? Методы уплотнения и вычисления коэффициента

При выборе щебня важно учитывать такой показатель, как коэффициент уплотнения. Данный критерий показывает, насколько можно уменьшить объем материала, сохранив при этом такую же массу за счет трамбовки либо естественной усадки. Этот показатель используют, чтобы определить количество заполнителя, как при покупке, так и непосредственно в процессе строительства.

Ввиду того, что после трамбовки насыпной вес щебня какой-либо фракции увеличится, необходимо сразу учесть запас материала. А чтобы не купить лишнего, необходим поправочный коэффициент.

Коэффициент уплотнения (Ку) – это очень важный показатель, который необходим не только для правильного составления заказа материалов, но и для того, чтобы предусмотреть дальнейшую усадку гравийного слоя после его нагрузки строительными конструкциями. Более того, зная коэффициент уплотнения, можно прогнозировать устойчивость самих строительных объектов. Ввиду того, что коэффициент трамбовки – это, по сути, степень уменьшения объема, то он может меняться в зависимости от 4-х факторов:

Способа и параметров загрузки (к примеру, с какой высоты выполняют засыпку).
Особенностей транспорта, посредством которого материал доставляется на объект, и расстояния до стройплощадки – ведь даже неподвижная масса в результате проседания под собственным весом постепенно уплотняется.
Фракции щебня и содержания зерен меньшей крупности, чем нижняя граница конкретного класса щебня.
Лещадности – игольчатые камни дают меньшую усадку, чем кубовидные.

Следует помнить, что прочность бетонных конструкций, фундаментов зданий и автомобильных дорог напрямую зависит от точности определения степени уплотнения. Однако также не стоит забывать о том, что трамбовка на площадке зачастую выполняется только по верхнему слою, а в этом случае расчетный коэффициент не всегда соответствует фактической усадке основания. Особенно часто это происходит, когда строительством занимаются не профессионалы, а любители. В соответствии с требованиями технологии, каждый слой засыпки необходимо укатывать и проверять отдельно.

Еще один параметр, который обязательно следует учитывать, – это то, что степень трамбовки рассчитывается для массы, которая сжимается без бокового расширения, то есть ограничена стенками, что не дает ей расползаться. На площадке такие условия для засыпки любой фракции щебня создаются не всегда, поэтому небольшая погрешность сохраняется. Этот факт следует учитывать, прежде всего, при расчете осадки крупных конструкций.

Уплотнение при транспортировке

Следует отметить, что найти какое-то стандартное значение сжимаемости на самом деле непросто, так как слишком много факторов оказывают на него влияние. (Все они перечислены выше). Коэффициент уплотнения щебня поставщик может указывать в сопроводительной документации, хотя ГОСТ 8267-93 и не требует этого напрямую. Однако при транспортировке гравия, в особенности его больших партий, зачастую выявляют значительную разницу объемов при загрузке и на строительном объекте, куда он был доставлен. Поэтому поправочный коэффициент, который учитывает уплотнение щебня, обязательно вносится в договор и контролируется в пункте приема. Единственное упоминание в действующем ГОСТ: коэффициент уплотнения, независимо от фракции, не должен быть выше 1,1. Поставщики, безусловно, знают об этом, и, дабы избежать возвратов, стараются сделать небольшой запас. К измерениям часто прибегают во время приемки, когда щебень доставляют на стройплощадку, так как заказывают его не тоннами, а кубометрами. Для этого кузов грузовика с находящимся в нем щебнем, нужно обмерить изнутри рулеткой, после чего рассчитать объем доставленного гравия, а потом умножить его на коэффициент 1,1. Такой расчет позволит приблизительно определить, сколько кубов было засыпано в кузов грузовика до отправки. Если полученная с учетом уплотнения цифра будет меньше той, что указана в сопроводительных документах, значит, кузов автомобиля был недогружен. Равна или больше указанной в документах – можно смело разгружать щебень.

Уплотнение на площадке

Следует обратить внимание, что приведенная выше цифра – 1,1 – учитывается только при транспортировке. На стройплощадке, где трамбовка щебня выполняется искусственно, с применением виброплиты или катка, данный коэффициент может возрасти до 1,52. При этом исполнителям необходимо точно знать степень усадки гравийной засыпки. Обычно этот параметр значится в проектной документации. Однако если в точном значении нет необходимости, пользуются усредненными показателями, которые указаны в СНиП 3.06.03-85:

Щебень фракции 40-70, как правило, имеет уплотнение 1,25-1,3 (если его марка не ниже М800). До М600 – от 1,3 до 1,5. Для мелких и средних классов 5-20 и 20-40 мм данные показатели не установлены, так как зачастую они используются только при расклинцовке верхнего несущего слоя из зерен 40-70.

Лабораторные исследования

Коэффициент уплотнения принято рассчитывать на основании данных лабораторных испытаний, в ходе которых массу щебня подвергают трамбовке и проверке на различных приспособлениях. Здесь существует несколько методов: замещение объемов (ГОСТ 28514-90); стандартное послойное уплотнение щебня (ГОСТ 22733-2002); экспресс-методы с использованием одного из трех типов плотномеров: статического, водобаллонного либо динамического.

Результаты получают либо сразу же, либо по истечении 1-4 дней, в зависимости от того, какой способ для исследования выбран. Стоимость одной пробы стандартного испытания составляет 2500 рублей. Всего необходимо провести не меньше пяти таких проб. Если данные нужны срочно, например, в течение дня, используют экспресс-методы по итогам отбора минимум 10 точек. Стоимость каждой точки составляет 850 рублей. Кроме того, придется оплатить выезд лаборанта на место – еще около 3 тысяч рублей. Однако без точных данных на строительстве крупных объектов не обойтись. Кроме того, солидной строительной организации необходимо наличие официальных документов, которые подтверждают соблюдение подрядчиком требований проекта.

Можно ли узнать степень трамбовки самостоятельно?

Да, коэффициент можно определить как в полевых условиях, так и для нужд частного строительства. Для этого необходимо сначала узнать насыпную плотность по каждому размеру: 5-20, 20-40, 40-70. Она напрямую зависит от минералогического состава материала, но при этом незначительно. Гораздо большее влияние на объемный вес имеют фракции щебня. Для расчета можно пользоваться усредненными данными:

Более точные данные плотности для конкретной фракции щебня можно определить лабораторным путем либо путем взвешивания известного объема строительного щебня с последующим несложным расчетом:

Насыпной вес = масса / объем.

После этого смесь укатывают до того состояния, в котором она будет использоваться на площадке, и измеряют рулеткой. А затем вновь производят расчет формуле, приведенной выше, получая в итоге 2 разных плотности – до и после трамбовки. Поделив обе цифры, получаем коэффициент уплотнения для конкретного материала. При одинаковом весе проб можно просто найти отношение двух объемов – результат будет аналогичным. Следует обратить внимание на то, что если показатель после трамбовки разделить на первоначальную плотность, то полученное в ответе число будет больше единицы – по сути, это коэффициент запаса материала на уплотнение. В строительстве им пользуются в том случае, если известны конечные параметры гравийной подушки и для заказа необходимо определить количество щебня выбранной фракции. При обратном вычислении получается значение меньше единицы. Однако эти цифры равнозначны и при расчетах важно понимать, какую именно следует брать.

Коэффициент уплотнения (трамбовки) ПГС, песка, щебня, грунта.

Коэффициент уплотнения (Купл) — это нормативное число, которое определяется ГОСТами и СНИПами, учитывающий во сколько раз сыпучий материал (а именно ПГС, песок, щебень, грунт и др.) уплотнился (следовательно, уменьшился и его наружный объем) при перевозке и трамбовке. Значение его колеблется в пределах 1,05 — 1,52:Коэффициент уплотнения учитывают от объёма поставленного сыпучего материала (грунт, пгс, песок, щебень, керамзит и т.д.), а также от механизма уплотнения (трамбовки). Немало важным является само качество инертного материала. К примеру, ПГС (песчано-гравийная смесь) может содержать различное содержание гравия (от 10% до 90%), а отсюда меняться К упл. Исходя из этого, данные в таблице предоставлены средние.

Коэффициентом уплотнения называется безразмерное число, показывающее степень уменьшения наружного объема сыпучего зернистого строительного материала при его перевозке транспортом или трамбовке. Используется применительно к песчано-гравийным смесям, песку, щебню, грунту.

Каждый вид щебня имеет свою маркировку, указанную в принятом стандарте (ГОСТ 8267-93). В нем же описаны методы определения коэффициента уплотнения. Производители должны указать данный параметр в маркировке щебня того или иного вида. Степень уплотнения определяется также специалистами экспериментальным путем. Результаты могут быть получены в течение 3-х дней. Величину уплотнения щебня измеряют и экспресс методами. Для этого используются статические и динамические плотномеры. Расходы на измерение значения коэффициента в лабораторных условиях значительно ниже, чем прямо на стройплощадке.

Для чего нужно знать значение коэффициента уплотнения?

Знание точного значения Ку (коэффициента уплотнения щебня) требуется для определения: а) массы закупаемого строительного материала; б) степени дальнейшей усадки щебня в строительных работах. В обоих случаях нельзя допускать погрешностей.

Массу щебня (в кг)можно вычислить перемножив значения 3-х величин:
— объема заполнения (в м3);
— удельного веса (в кг/м3);
— коэффициента уплотнения (в большинстве случаев колеблется в пределах от 1,1 до 1,3).

Специалисты пользуются таблицами средней массы щебня в зависимости от фракции. Так, например,в 1 м3 щебня умещается 1500 кг фракции 0-5 мм и 1470 кг – фракции 40-70 мм .

Работ с сыпучими материалами связана и с такой величиной, как насыпная плотность. Ее учет обязателен в процессе расклинцовки, укладки щебня, расчета состава бетона. Ее значение определяется опытным путем с помощью специальных сосудов (объем до 50 л). Для этого, разность масс пустого и наполненного щебнем сосуда, делится на объем самого сосуда.

Расклинцовка — плотная укладка щебеночного основания с помощью зерен различных фракций. Суть технологии –заполнение больших пустот между крупными зернами мелкими кусками.

Трамбовка – одно из обязательных условий упрочения основания дорог или фундаментных оснований зданий. Проводится с помощью специальной техники (механический каток, виброплита) или ручной трамбовки. Качество уплотнения контролируется специальным прибором. Величину уплотнения (трамбовки) можно определить несколькими методами. В частности, методом динамического зондирования.

Коэффициент уплотнения также используется при расчете необходимого количества сыпучих материалов для планировки участка щебнем. Пусть толщина укладки – 20 см. Какое количество отсева нам нужно для 1 м2 участка? Умножив объем участка на удельный вес (1500 кг/м3) и на коэффициент уплотнения (1,3), получим 390 кг.

Следует помнить, что различные фракции щебня обладают разным коэффициентом уплотнения. Этот параметр приобретает большое значение при выполнении проектировочных работ на основе щебня.

Потребность в знании точной плотности насыпных стройматериалов возникает при их транспортировке, трамбовке, заполнении емкостей и котлованов и подборе пропорций при приготовлении строительных растворов. Одним из учитываемых показателей служит коэффициент уплотнения, характеризующий соответствие укладываемых прослоек требованиям нормативов или степень уменьшения объема песка в процессе транспортировки. Рекомендуемое значение указывается в проектной документации и зависит от типа возводимой конструкции или вида работ.

Коэффициент уплотнения представляет собой нормативное число, учитывающее степень уменьшения наружного объема в процессе доставки и укладки с последующей трамбовкой (информацию об уплотнении щебня вы можете найти ). В упрощенном варианте он находится как отношение массы определенного объема, взятого при снятии проб, к эталонному параметру, полученному в лабораторных условиях. Его величина зависит от вида и размера фракций наполнителей и варьируется от 1,05 до 1,52. В случае песка для строительных работ он составляет 1,15, от него отталкиваются при расчете стройматериалов.

В итоге реальный объем поставляемого песка определяется путем умножения результатов обмера на показатель уплотнения при транспортировке. Максимально допустимое значение обязательно указывается в договоре на покупку. Возможны и обратные ситуации – для проверки добросовестности поставщиков находится объем по окончании доставки, его количество в м 3 делится на коэффициент уплотнения песка и сверяется с привезенным. Например, при транспортировке 50 м 3 после трамбовки в кузове автомобиля или вагонах на объект привезут не более 43,5.

Факторы влияния на коэффициент

Приведенное число является среднестатистическим, на практике оно зависит от множества разных критериев. К ним относят:

Размеры зерен песка, чистота и другие физические и химические свойства, определяемые местом и способом добычи. Характеристики источника получения могут меняться со временем, по мере выемки из карьеров возрастает рыхлость оставшихся слоев, для исключения ошибки насыпная плотность и сопутствующие параметры периодически проверяются в лабораторных условиях.
Условия перевозки (расстояние до объекта, климатические и сезонные факторы, вид используемого транспорта). Чем сильнее и дольше на материал влияет вибрация, тем эффективнее проводится трамбовка песка, максимальное уплотнение достигается при его перемещении с помощью автотранспорта, чуть меньшее – при железнодорожных перевозках, минимальное – при морских. При правильных условиях транспортировки воздействие влажности и минусовых температур сведено к минимуму.

Проверять эти факторы следует сразу, значения показателей допустимой естественной влажности и насыпной плотности прописываются в паспорте. Дополнительные объемы сыпучих веществ, обусловленные потерями при транспортировке, зависят от дальности доставки и принимаются равными 0,5% в пределах 1 км, 1% – свыше этого параметра.

Использование коэффициента при подготовке песчаных подушек и строительстве дорог

Характерной особенностью любых сыпучих стройматериалов является изменение объема при выгрузке на свободном участке или его трамбовке. В первом случае песок или грунт становятся рыхлыми, в процессе хранения частицы оседают и прилегают другу к другу практически без пустот, но все еще не соответствуют нормативным. На последнем этапе – укладке и распределении составов на дне котлована учитывается коэффициент относительного уплотнения песка. Он является критерием качества работ, проводимых при подготовке траншей и строительных площадок и варьируется от 0,95 до 1, точное значение зависит от целевого назначения прослойки и способа засыпки и трамбовки. Оно определяется расчетным путем и обязательно указывается в проектной документации.

Уплотнение засыпаемого обратно грунта считается таким же обязательным действием, как и при закладке песчаной подушки под фундаментами зданий или при обустройстве дорожного полотна. Для достижения нужного эффекта используется специальное оборудование – катки, вибрационные плиты и виброштампы, при его отсутствии трамбовку проводят ручным инструментом или ногами. Максимально допустимая толщина обрабатываемого слоя и требуемое число проходов относятся к табличным величинам, это же касается рекомендуемого минимума подсыпки поверх труб или коммуникаций.

В процессе проведения трамбовки песка или грунта их насыпная плотность увеличивается, а объемная площадь неизбежно уменьшается. Это обязательно учитывается при расчете количества закупаемого материала наряду с общими потерями на выветривание или величиной запаса. При выборе способа уплотнения важно помнить, что любые наружные механические воздействия оказывают влияние только на верхние слои, для получения покрытия с нужным качеством требуется вибрационное оборудование.

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.