Как рассчитать коэффициент уплотнения щебня. Устройство щебеночных слоев. На основании чего выбирать относительное уплотнение

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.

Коэффициент уплотнения щебня представляет собой безразмерный показатель, характеризующий степень изменения объема материала при трамбовке, усадке и транспортировке. Его учитывают при расчете требуемого количества наполнителя, проверке массы доставляемой под заказ продукции и при подготовке оснований под несущие конструкции наряду с насыпной плотностью и другими характеристиками. Нормативное число для конкретной марки определяется в лабораторных условиях, реальное не является статичной величиной и одинакового зависит от ряда присущих свойств и внешних условий.

Коэффициент уплотнения используется при работе с сыпучими стройматериалами. Нормативное число у них варьируется от 1,05 до 1,52. Средняя величина для гравийного и гранитного щебня составляет 1,1, керамзита – 1,15, песчано-гравийных смесей – 1,2 (о степени уплотнения песка читайте ). Реальная цифра зависит от следующих факторов:

• Размеров: чем меньше зерна, тем эффективнее проходит трамбовка.
• Лещадности: щебенка игольчатой и неправильной формы уплотняется хуже, чем кубовидные наполнитель.
• Длительности перевозки и вида используемого транспорта. Максимальное значение достигается при доставке гравийного и гранитного камня в кузовах самосвалов и ж/д вагонах, минимальное – в морских контейнерах.
• Условий засыпки в автомобиль.
• Способа: при ручном достичь нужного параметра сложнее, чем при задействовании вибрационного оборудования.

В строительной сфере коэффициент уплотнения учитывается прежде всего при проверке массы закупаемого сыпучего материала и засыпке оснований. В проектных данных указывается плотность скелета конструкции. Показатель учитывается в комплексе с другими параметрами строительных смесей, важную роль играет влажность. Степень трамбовки рассчитывается для щебня с ограниченным стенками объемом, в реальности такие условия создаются не всегда. Ярким примером служит засыпаемая фундаментная или дренажная подушка (фракции выходят за пределы прослойки), погрешность при расчете неизбежна. Для ее нейтрализации щебенка приобретается с запасом.

Игнорирование этого коэффициента при составлении проекта и проведении строительных работ приводит к закупке неполного объема и ухудшению эксплуатационных характеристик возводимых конструкций. При правильно выбранной и реализованной степени уплотнения бетонные монолиты, основания зданий и дорог выдерживают ожидаемые нагрузки.

Степень трамбовки на площадке и при перевозке

Отклонение в объеме загружаемого и доставляемого на конечную точку щебня – известный факт, чем сильнее вибрация при транспортировке и дальше расстояние, тем выше его степень уплотнения. Для проверки соответствия количества привезенного материала чаще всего используется обычная рулетка. После обмерки кузова полученный объем делят на коэффициент и сверяют с указанным в сопроводительной документации значением. Вне зависимости от размера фракций данный показатель не может быть меньше 1,1, при высоких требованиях к точности доставки его оговаривают и прописывают в договоре отдельно.

При игнорировании этого момента претензии к поставщику необоснованные, согласно ГОСТ 8267-93 параметр не относится к обязательным характеристикам. По умолчанию для щебня принимается равным 1,1, проверку доставленного объема проводят на пункте приема, после выгрузки материал занимает чуть больше места, но со временем он дает усадку.

Требуемая степень уплотнения при подготовке оснований зданий и дорог указывается в проектной документации и зависит от ожидаемых весовых нагрузок. На практике может достигать 1,52, отклонение должно быть минимальным (не более 10%). Трамбовку проводят послойно с ограничением по толщине в 15-20 см и применением разных фракций.

Дорожное покрытие или фундаментные подушки засыпаются на подготовленные площадки, а именно – с выравненным и утрамбованным грунтом, без значительных отклонений уровня. Первый слой формуется из крупного гравийного или гранитного щебня, использование доломитовых пород должно быть разрешено проектом. После предварительного уплотнения куски расклинцовывают более мелкими фракциями, при необходимости – вплоть до засыпки песка или песчано-гравийных смесей. Качество выполнения работ проверяется отдельно на каждом слое.

Соответствие полученного результата трамбовки проектному оценивается с помощью специального оборудования – плотномера. Замер проводится при условии содержания не более 15% зерен с размером до 10 мм. Инструмент погружают на 150 мм строго вертикально с соблюдением необходимого нажима, уровень вычисляют по отклонению стрелки на приборе. Для исключения ошибки замеры делают в 3-5 точках в разных местах.

Насыпная плотность щебня разных фракций

Помимо коэффициента трамбовки для определения точного количества требуемого материала нужно знать размеры засыпаемой конструкции и удельный вес заполнителя. Последний представляет собой отношение массы щебенки или гравия к занимаемому ими объему и зависит в первую очередь от прочности исходной породы и размера.

Удельный вес обязательно указывается в сертификате продукции, при отсутствии точных данных его можно найти самостоятельно опытным путем. Для этого потребуется цилиндрическая емкость и весы, материал засыпают без трамбовки и взвешивают до и после заполнения. Количество находят путем умножения объема конструкции или основания на полученное значение и на степень уплотнения, указанную в проектной документации.

Например, для засыпки 1 м2 подушки толщиной в 15 см из гравия с размером фракций в пределах 20-40 см понадобится 1370×0,15×1,1= 226 кг. Зная площадь формируемого основания, несложно найти общий объем заполнителя.

Показатели плотности также актуальны при подборе пропорций при приготовлении бетонных смесей. Для фундаментных конструкций рекомендуется использовать гранитный щебень с размером фракций в пределах 20-40 мм и удельным весом не менее 1400 кг/м3. Уплотнение в данном случае не проводится, но обращается внимание на лещадность – для изготовления ЖБИ требуется кубовидный заполнитель с низким содержанием зерен неправильной формы. Насыпная плотность используется при перерасчете объемных пропорций в массовые и наоборот.

Человечеству дана потребность в изменениях, новизне, улучшении. Поэтому всю жизнь демонтируем, строим, ремонтируем. Компания МКС-Регион обеспечит ваши потребности в стройматериалах. Если возникнут сложности перевоза, предлагаем доставку машинами собственного специализированн ого автопарка. Это страница блога Компании, которая осветит особенности коэффициента уплотнения щебня, в использовании сыпучих материалов.

Уплотнение щебня

Этот процесс осуществляется естественным и технологическим путём. Естественные изменения могут вызваться утруской при транспортировке. Технологические пути:

• расклинцовка - плотная укладка щебня различных фракций, мелкими зернами заполняются пустоты между крупными зёрнами;
• трамбовка - выполняется виброплитой, механическим катком.

Качество трамбовки контролируется спецприборами, например, методом динамического зондирования.

Коэффициент уплотнения (Ку)

Это показатель способности щебнем уплотняться при определённых воздействиях.

Ку выясняется соотношением плотности щебня к плотности, искусственно создаваемой лабораторными специальными приборами.

Методология его вычисления описана в ГОСТ 8269.0–97. Стандарт даёт разделение на три вида:

• истинная плотность зёрен и горной породы;
• средняя плотность щебня и горной породы;
• насыпная плотность к пустотности щебня.

Щебень классифицируется на виды. Все виды имеют собственную маркировку установленную ГОСТ 8267-93. В этом стандарте зафиксированы методы установки коэффициента. При изготовлении производитель указывает в паспорте Ку, но бывают случаи, когда отсутствует подобная информация. Опытным путём специалисты в лабораториях определяют этот показатель в течение трех дней. На строительном объекте также возможно определить, но цена за работу будет значительно выше.

Средний показатель Ку колеблется от 1,1 до 1,3 .

Для чего Ку нужен

Во-первых, для закупки. Благодаря этому показателю легко вычисляется необходимое количество. Во-вторых, для того чтобы понять на сколько осядет сыпучий материал после уплотнения.

Как вычислить необходимое количество щебня

Объем формы, которую нужно заполнить (м3 ) × удельный вес (кг/ м3 )× коэффициент уплотнения.

Существуют таблицы средней массы, пример:

1 м3 фракции 0–5 мм равен 1,5 т;

1 м3 фракции 40–70 мм равен 1,47 т.

На практике это простая процедура:

• замеряется размер бортов грузового автомобиля;
• узнаем общий объем щебня;
• полученную цифру умножаем на стандартный коэффициент уплотнения для привезённой фракции.

В результате мы легко проверили реально привезённое количество щебня.

Что такое насыпная плотность?

Для расклинцовки, трамбовки, расчёта бетона (точнее его состава) нужна величина насыпной плотности. Это показатель плотности щебня в неуплотненном состоянии.

Насыпная плотность рассчитывается следующим образом:

1)​ взвешивается пустой специальный сосуд;

2)​ взвешивается наполненный сосуд;

3)​ вычисляется разность;

4)​ делим на объём сосуда.

Стройка это область, в которой должны быть только чёткие измерения. Если есть несоответствие с нормами это чревато аварийными последствиями. Утрамбовка щебня это самый ответственный этап при закладке фундамента, строительстве дороги. После проведённых работ проводятся контрольные замеры для исправления несоответствий с проектными значениями. БПД-КМ - это плотномер водобалонного типа определяющий фактическую плотность. Предназначен для контроля за качеством плотности сложения грунта из гравийных и щебёночных оснований. Точность прибора до 0,01 г/см³. Для определения плотности используется методика ГОСТ 28514–19.

Для устройства щебеночных слоев (оснований и покрытий) выполняют следующие работы: вывозку щебня для нижнего слоя и распределение его самоходными распределителями (как исключение может быть допущено распределение щебня бульдозером или автогрейдерами); уплотнение щебня с одновременной поливкой водой; вывозку щебня для верхнего слоя и его распределение; уплотнение щебня с поливкой водой; вывозку щебня для расклинки и его распределение навесными распределителями с разметанием механическими щетками; уплотнение с поливкой водой; вывозку щебня для окончательной расклинки покрытий, его распределение и окончательное уплотнение с поливкой.
В нижних и средних слоях щебеночных оснований применяют щебень фракций 40-70 и 70-420 мм; в верхних слоях оснований и покрытиях - 40-70 мм; для расклинки - 5-10, 10-20 и 20- 40 мм.
Для оснований, укладываемых по способу «заклинки», применяют фракционированный щебень естественных горных пород, щебень из горнорудных отходов и малоактивный щебень из шлаков черной металлургии. Используют также литой шлаковый щебень химической промышленности (фосфорный), содержащий в преобладающем количестве окислы кальция (CaO) и кремнезема (SiO2), содержание окислов (Аl2O3, FeO, MnO, MgO) ниже, чем в шлаках черной металлургии. Отличительной особенностью этих шлаков является наличие соединений CaF2 и P2O5. Прочность щебня должна соответствовать действующим СНиПам.
Требования по прочности и морозостойкости стандартных (до 70 мм) и крупных (70-120 мм) фракций щебня из естественных горных пород и из шлаков для оснований в зависимости от категории автомобильных дорог и климатических условий указаны в табл. 50.

Вывозку и распределение щебня производят с учетом коэффициента уплотнения 1,25-1,30. Максимальная толщина уплотненного слоя не должна превышать 18-20 см.
Для распределения щебня можно использовать самоходные щебнеукладчики двух типов: I - для укладки щебеночных или гравийных слоев на песчаном слое (укладчик загружается автомобилями-самосвалами, перемещающимися по обочине); II- для укладки щебеночных или гравийных слоев на твёрдом основании (материал загружается со стороны основания).
Щебень из автомобиля-самосвала обычно поступает в бункер распределителя щебнеукладчика, выход из которого регулируется заслонками. Толщина разравниваемого слоя регулируется разравнивающим брусом, а ширина фиксируется боковыми ограничителями. Выровненный слой щебня (гравия) уплотняется виброплитами с установленными на них вибраторами.
При песчаном основании и отсутствии самоходных распределителей щебень можно разгружать у края уплотненного щебеночного слоя и далее передвигать на него бульдозером. В корыте щебень разравнивают автогрейдером или бульдозером.
При укатке щебня в корыте необходимо создание надежного бокового упора, для чего по краям корыта до россыпи щебня выкладывают ленту из бортовых камней или ставят вдоль кромок проезжей части на ребро временные упорные доски толщиной 5-6 см. Бортовые ленты или доски со стороны обочин присыпают грунтом с тщательной трамбовкой.
Уплотнение щебня - наиболее ответственная часть работы по устройству щебеночного слоя. В процессе уплотнения происходят перемещение, сближение и взаимное заклинивание щебенок, причем возникают значительные вертикальные и горизонтальные усилия. Уплотнение производится моторными катками с металлическими вальцами, катками на пневматических шинах, виброкатками и виброплитами. Весь цикл уплотнения может быть разбит на три периода: осадка щебня, уплотнение, создание плотной поверхностной корки.
Первый период характеризуется обжимкой россыпи, перемещением отдельных щебенок, продолжающимся до тех пор, пока они не займут наиболее устойчивого положения. Этот период характеризуется наличием главным образом остаточных деформаций, которые к концу периода значительно уменьшаются.
Второй период характеризуется полным сближением и взаимным заклиниванием щебенок с заполнением зазоров обломившимися частицами; в результате этого процесса получается жесткий устойчивый скелет с ноздреватой (пористой) поверхностью. К концу второго периода остаточная деформация практически должна отсутствовать.
В третий период должно быть достигнуто образование плотной корки в верхней части слоя путем расклинивания его поверхности мелким щебнем.
Для получения плотного и прочного щебеночного слоя очень важно обеспечить правильный режим поливки водой при уплотнении. Первоначальное уплотнение щебня обычных размеров не требует поливки водой, так как в рыхлой россыпи отдельные щебенки сравнительно легко распределяются и взаимно перемещаются. В первый период поливка водой производится лишь при уплотнении щебня низкопрочных пород размером более 70 мм. Когда первоначальная осадка слоя будет достигнута, для дальнейшего уплотнения требуется преодоление трения между щебенками. Вода в этом случае облегчает уплотнение, а частично идет также на образование цементирующего теста из мелочи, получающейся от облома кромок щебня. В период формирования плотной поверхностной корки цементирующее тесто из высевок может прилипать к вальцам катка и способствовать выдиранию щебенок из покрытия, поэтому поливку на последней стадии формирования покрытия прекращают. В среднем требуется 15-25 л воды на 1 м2 во второй период и около 10-12 л на 1 м2 покрытия в третий период укатки.
Поливка водой производится непосредственно перед уплотнением из автоцистерн, снабженных системой распределения. При недостатке воды удлиняется время уплотнения, а при избытке может переувлажниться подстилающий слой.
Уплотнение начинают легкими катками от краев к середине покрытия. Уплотнение щебня катками с металлическими вальцами начинают от обочин за три-четыре прохода по одному следу с последующим приближением проходов катков к оси дороги, перекрывая предыдущие следы на 1/3 ширины и уменьшая число проходов по оси дороги до одного. Достигнув оси, каток вновь переходит на край и движется от края к оси.
Легким катком укатывают до тех пор, пока он не будет оставлять заметный след. Затем уплотнение продолжают более тяжелыми катками с обязательной поливкой водой для уменьшения трения при взаимном заклинивании щебенок. В случае образования просадок необходимо немедленно выровнять их подсыпкой свежего щебня.
При укатке верхнего слоя первыми проходами уплотняют участок, осью которого является бордюр (край россыпи) с частичными захватами обочин, которые отсыпаются из устойчивых грунтов в процессе устройства основания послойно и на всю ширину Благодаря этому создается упор, предотвращающий расползание щебня во время укатки. Последующими проходами каток, попеременно переходя с одной стороны на другую, приближается от краев к середине.
Уплотнение щебня во втором периоде требует наибольшего числа проходов катка по одному следу, причем очень важно установить момент окончания укатки, так как переуплотнение может привести к округлению и дроблению щебенок и к расстройству укатанного слоя,
Перед третьим периодом укатки для заполнения пустот в верхнем слое щебеночного скелета по поверхности распределяют щебень для расклинивания навесными распределителями из расчета 1,5-2 м3 на 100 м2 покрытия в зависимости от крупности щебня. Признаками окончания уплотнения верхнего слоя во втором и третьем периодах служат: отсутствие следа - осадки от прохода 12-тонного катка, неподвижность щебенок, исчезновение волны, раздавливание щебенки, брошенной под каток.
При устройстве щебеночных покрытий требуется еще рассыпка каменной мелочи (1 м3 на 100 м2 покрытия) с разметанием ее по поверхности и укаткой тяжелым катком. Перед укаткой клинца и каменной мелочи покрытие поливают водой.
Количество проходов катка по одному следу зависит от качества щебня и ориентировочно составляет для первого периода уплотнения - 3-6; второго - 10-35; третьего - 10-15 проходов. В каждом конкретном случае количество проходов должно определяться опытным уплотнением участка.
При уплотнении щебеночного покрытия необходимо периодически проверять продольный и поперечный профили. В случае образования во время укатки отдельных неровностей и волн щебень в этих местах необходимо разрыхлить и излишек его переместить в пониженные места или же выровнять просадки щебнем такой же крупности с последующей укаткой легкими катками.
По окончании укатки верхний слой должен быть ровным и однородным; тяжелый каток на таком слое не оставляет никакого следа. Ровность покрытия целесообразно контролировать передвижной двухопорной складной рейкой ПKP-5 конструкции Союздорнии.
Для получения ровной поверхности основания смеси следует укладывать специальными укладочными машинами или автогрейдерами со следящей системой.
Высотная ровность слоев дорожных конструкций достигается применением следящих систем обеспечения ровности: стабилизирующих (по грейдерной схеме ДС-515), следящих (Д-699, Д-700), программных.
Основой стабилизирующих систем является принцип обеспечения зазора, не более допустимого, под рейкой определенной длины. Эффективным средством уменьшения амплитуды неровностей спланированной поверхности и расширения диапазона выравниваемых длин волн может служить длиннобазовый планировщик ДС-515, выполненный по грейдерной схеме с уменьшенным отношением величины расстояния от оси задней опоры до рабочего органа к базе планировщика.
Следящие системы, устанавливаемые на укладчиках и автогрейдерах, обеспечивают получение заданной ровности благодаря перемещению рабочего органа в соответствии с изменением вертикальных отметок реального эталонного продольного профиля, называемого копиром.
В качестве копира могут быть использованы: уплотненное и спрофилированное основание или смежная полоса покрытия; жесткий металлический копир из реек длиной 1,5-4,0 м; натягиваемая вдоль покрытия проволока или трос с опорами, устанавливаемыми через 5-15 м; луч (световой, лазерный и т. д.) с расстановкой источников излучения через 10-400 м в зависимости от продольного профиля дороги.
Отечественной промышленностью выпускаются асфальтоукладчики Д-699, Д-700, бетоноукладчик ДС-510 со следящей системой, а также системы. «Профиль-1» и «Профиль-2» к автогрейдеру.
Программные системы задают вертикальные отметки поверхности основания или покрытия посредством соответствующей установки рабочего органа, причем управляющей величиной программной системой является программа или запись команд изменения положения рабочего органа.
Момент окончания укатки можно точно установить при помощи динамометра Я. А. Калужского. Этот прибор устанавливается на моторном катке и фиксирует величину коэффициента сопротивления перекатыванию (отношение силы тяги к массе катка). После исчезновения остаточных деформаций величина коэффициента становится минимальной и стабилизируется. Это показывает, что дальнейшее уплотнение данным катком нецелесообразно.
Большое значение для эффективности укатки имеет скорость движения катка. Особенно осторожно следует укатывать вначале, при значительной волне перед вальцами катка. При этом скорость не должна превышать 1,5-2,0 км/ч (для катков с металлическими вальцами).
При выборе типов катков нужно учитывать не только период укатки, но и прочность укатываемого каменного материала. Для низкопрочных каменных материалов следует применять более легкие катки (табл. 51).

При работе на трехвальцовых двухосных катках следует иметь в виду, что они уплотняют в основном задними вальцами, дающими большую величину давления, и поэтому проходы катка необходимо учитывать по полосам, соответствующим ширине этих вальцов.
При невозможности достигнуть требуемого уплотнения (или необходимости открыть движение по щебеночному основанию) могут быть проведены следующие мероприятия: расклинка основания мелким щебнем или песком, обработанным в установках органическими вяжущими; розлив битума или дегтя (2-3 кг/м2) перед россыпью щебня или распределение влажной смеси цемента с песком (1:4) из расчета 7-10 кг цемента на 1 м2; замена расклинивающего мелкого щебня другим, обладающим хорошими цементирующими свойствами (известняковым); замена сильно окатанного щебня острогранным.
Щебень, щебеночно-песчаные или цементо-песчаные смеси для расклинки распределяют навесными распределителями из расчета 2-3 м3 на 100 м2 основания в зависимости от крупности и уплотняемости щебня.
В первые 10-15 дней эксплуатации щебеночного покрытия необходимо организовать уход за его формированием: исправлять частичные мелкие повреждения и наметать разбрасываемую мелочь. На рис. 43 показана технологическая схема устройства щебеночного слоя.
Дорожные основания из крупного щебня. Щебеночные материалы с максимальным размером до 120 мм применяют для устройства нижних щебеночных слоев, куски высотой около 16 см соответствующей формы можно в некоторых случаях применять для устройства пакеляжных оснований или мостовых.

Устройство оснований из крупного щебня низкопрочных известняков и песчаников имеет вид особенностей. Требуется тщательное ведение производства работ, обеспечивающее чистоту щебня и минимальную его дробимость при перемещении, планировке и, главное, при уплотнении. Очень крупный щебень целесообразно завозить в кучи, размещаемые перпендикулярно оси дороги. Щебень разравнивают и планируют бульдозером или автогрейдером, оборудованным специальным отвалом. При движении вперед отвал перемещает щебень в необходимое место, а затем после установки его на заданную высоту обратным ходом этот слой выравнивает. Бульдозеры следует применять малой или средней мощности (желательно на пневматических шинах), так как тяжелые машины размельчают щебень и вдавливают его в песчаный слой.
При проектной толщине до 20 см основания целесообразно устраивать в один слой из щебня размером 40-120 мм, а для расклинки использовать щебень размером 25-40 мм. При толщине основания свыше 20 см его устраивают в два слоя, причем для нижнего слоя применяют щебень размером 70-120 мм.
Ввиду того что бульдозер выполняет только грубое разравнивание, для получения требуемого профиля на слой крупного щебня целесообразно укладывать щебень фракций 40-70 или 25--70 мм; Этот щебень можно разравнивать автогрейдером.
Если поверхность основания получается слишком пористой, можно применять щебень крупностью 15-25 мм. Этот щебень распределяют прицепными щебнеукладчикамн. Россыпь каждой фракции необходимо уплотнять.
Для уплотнения слоев из низкопрочного щебня следует применять машины, не разрушающие щебенок (плоскостные вибромашины, самоходные катки на пневматических нишах). При уплотнении крупного щебня низкой прочности усилия, требуемые для перемещения щебня, превосходят усилия, которые затрачиваются на обламывание кромок.
Этим можно объяснить значительную дробимость щебня уже в первый период уплотнения. Для уменьшения дробимости крупный щебень необходимо поливать водой с самого начала уплотнения. Количество воды должно быть такое, чтобы не вызывать сильного ослабления и измельчения щебня. При виброуплотнении щебень должен быть сухим.
Технологическая схема устройства оснований из крупного щебня на дренирующем песчаном слое состоит из следующих операций.
- вывозки автомобилями-самосвалами щебня фракций 70-120 мм и разгрузки его в кучи на краю россыпи; разравнивания щебня бульдозерами;
- уплотнения щебня катками на пневматических шинах (с поливкой водой) или вибрационными машинами (без поливки);
- вывозки автомобилями-самосвалами щебня крупностью 40-70 мм и распределения его самоходными щебнераспределителями;
- уплотнения щебня легкими катками на пневматических шинах (с поливкой водой) или вибрационными машинами (без поливки), вывозки автомобилями-самосвалами и распределения прицепными распределителями щебня крупностью 15-40 или 25-40 мм в случае пористой поверхности;
- уплотнения щебня легкими катками на пневматических шинах (с поливкой водой) или плоскостными вибрационными машинами (без поливки).
Приведенная технологическая схема может видоизменяться в зависимости от толщины основания, крупности и класса щебня, наличия уплотняющих средств и распределителей щебня.

Щебень сегодня является самым практичным, дешевым, эффективным, а соответственно и распространенным материалов . Его добывают при помощи измельчения горной породы, чаще всего сырье получают при помощи взрывных работ в карьерах. При этом порода разрушается на различные по размеру куски, а от фракции сильно зависит и коэффициент уплотнения щебня.

Фракция

Гранитный щебень является наиболее распространенным вариантом, потому что обладает высоким уровнем устойчивости к температурным воздействиям и практически не поглощает воду. Прочность гранита соответствует всем техническим требованиям. Наиболее популярные фракции гранита:

• мелкозернистый – 5-15 мм;

• мелкий – 5-20 мм;

• среднем мелкий – 5-40 мм;

• средний – 20-40 мм;

• крупный – 40-70 мм.

Каждая разновидность имеет различные сферы применения, преимущественно используется мелкая фракция шлака для:

• формирование опалубки, ;

• приготовление балластных слоев, которые необходимы для ЖД путей и дорог;

• добавляется в строительные .

На основании чего выбирать относительное уплотнение

Коэффициент уплотнения сильно зависит от различных показателей и характеристик материала, обязательно следует учитывать:

• средняя , обычно устанавливается производителем, но в целом колеблется в пределах от 1,4 до 3 г/см³. Это один из ключевых параметров, используемых в расчетах;
• лещадность для прогнозирования плоскости щебня;
• фракционная сортировка, меньше размер зерна – больше плотность;
• устойчивость материала к , зависит от породы;
• радиоактивность щебня. Первый класс можно использовать везде, а второй только для загородных дорог.

Разновидности и характеристики

Для строительства могут использоваться различные виды щебня, ассортимент сегодня достаточно большой, но и свойства также значительно отличаются.

В зависимости от типа породы выделяют следующие основные сырьевые группы :

• гравийный;
• известняковый;
• гранитный;
• вторичный.

Гранитная порода наиболее прочная, так как это материал, который остается после остывания магмы. В связи с высокой прочностью породы, ее сложно обрабатывать. Производится на основании 8267-93.

Широкое распространение приобрел щебень 5-20 мм, так как может применяться практически для всех видов строительства.

Гравийная разновидность более сыпучая , соответственно уплотнение щебня более высокий. Добывается при измельчении горных пород, из-за этого более дешевый материал, но и менее прочный.

Известняковый вариант – это остатки осадочной горной породы.

Материал является одним из достаточно дешевых вариантов, так как приготовляется из известняка, но и качественные характеристики невысокие.

Вторичный щебень – это отходы от строительных работ, то есть остатки асфальта, кирпича, и т.д.

Естественно, что такой щебень самый дешевый, а часто его можно достать бесплатно.

Качественные параметры значительно ниже остальных групп, поэтому используется только в сооружениях, которые не предоставляют высоких требований к прочности.

Более подробно о характеристиках щебня смотрите на видео:

Зачем знать коэффициент уплотнения по ГОСТу

Уплотнения регулируется СНИП, а также , где указывается соответствующие, рекомендуемые параметры плотности.

Благодаря значениям можно определить насколько можно уплотнить щебень, то есть уменьшить физический материала.

При этом трамбовка происходит намеренно (например, виброплитой) и ненамеренно (при перевозке). Преимущественно значение колеблется в пределах 1,05-1,52.

Нормативные документы указывают коэффициент уплотнения песка, щебня по ГОСТу:

• смесь песка и гравия – 1,2;
• песок – 1,15;
• керамзит – 1,15;
• щебень из гравия – 1,1;
• грунт – 1,1 (1,4).

На практике существует несколько причин для определения коэффициента:

• используется для расчета необходимого количества закупаемых материалов. Благодаря такому подходу исключаются дополнительные на приобретение лишнего щебня или партийную закупку;
• также цифра используется, чтобы, когда произойдет уплотнение щебня виброплитой, узнать на сколько сядет уровень.

Определения необходимого количества материала имеет следующий вид:

Объем предназначенной к заполнению формы (м3) * удельную массу (кг/м3) * коэффициент уплотнения

Подставив числа можно достоверно определить количество задействованного материала, но нужно учесть некоторые нежелательные воздействия: остатки шлака на месте рассыпания, возможно немного меньший довезенного материала. Поэтому следует рассчитывать с небольшим зазором.

Есть специальные таблицы с усредненной информацией по весу гравия в зависимости от фракции. Для примера 0-5 мм щебня в 1 м3 приблизительно 1,5 т, а рассчитать коэффициент уплотнения щебня 40 70 можно, учитывая приблизительную массу в 1,47 т/м3.

Практическое определение количества материала

В реалиях жизни можно определить коэффициент таким путем:

• замерять размер бортов грузового автомобиля;
• определить общий объем щебня ;
• результаты следует просто умножить на стандартный коэффициент уплотнения для соответствующей фракции с учетом трамбовки при перевозке;
• благодаря такому расчету легко определить реальное количество привезенного щебня

Коэффициент уплотнения (запас прочности) по таблице СНИП

Нормальное значение уплотнения щебня представляется в виде таблицы СНИП. Существует определенная формула, благодаря которой можно рассчитать коэффициент уплотнения, важнейшим условием является фракция. Итак, рассмотрим насыпную плотность материала:

Для получения более достоверных данных можно взвесить определенный объем щебня, затем провести расчет на основании формулы:

Вес = масса / объем.

Затем необходимо укатать смесь в такое состояние, которое будет использоваться на площадке, затем замеряется площадь. Выполняется расчет снова, по той же самой формуле. Таким образом получается 2 цифры: до трамбовки и после.

Необходимо разделить полученные цифры и определить коэффициент относительного уплотнения щебня.

Если пробы имеют одинаковый , можно элементарно высчитать соотношение обоих объемов, цифра должна быть такая же.

Коэффициент уплотнения щебня по СНИП не дает жестких норм необходимого уровня трамбовки, но есть рекомендованные нормы и незначительный разброс в зависимости от минерального материала. Данный параметр указывает на возможность уменьшения объема щебня при сохранении той же массы.

Уплотнение происходит при определенных условиях, воздействии извне. Коэффициент уплотнения щебня (Ку) описывает таблица СНИП. Числовое значение поставляется в виде между лабораторно созданными пробами материала и обычной плотности.

Документом (ГОСТ 8269.0–97) нормируется несколько основных методов использования исчислений:

• соотношение истинной плотности к натуральной породе;
• средняя плотность к горной породе;
• плотность насыпи и количества пустоты в ней.

Щебень имеет определенные классификации и отмечаются соответствующей маркировкой, которая описывается в ГОСТ 8267-93. В частности, этот стандарт фиксирует методику определения коэффициента. Преимущественно показатель содержится на этикетке продукта или в сопроводительной, технической документации.

Предприятие заказывает исследование в специальных лабораториях, где на определение показателя необходимо 3 дня. С выездом на место проведения работы могут производиться пробы, но он будут стоить существенно больше. В среднем показатель находится в пределах 1,1-1,3.

Технология уплотнения грунта катком или виброплитой при помощи щебня

Преимущественно щебень используется для уплотнения верхнего слоя грунта. Предварительно проводится исследование почвы, бурят отверстие на 50-70 см вглубь, затем определяется наличие грунтовых вод, состава, типа грунта.

После прохождения тестов, в случае нормального состояния поверхности, можно использовать засыпку при помощи щебня.

Технология уплотнения грунта щебнем в промышленных условиях включает в себя использование крупногабаритной техники: бульдозеров, тракторов, экскаваторов, в небольших, домашних условиях, может применяться и обычная лопата. Также необходимо определить водянистость почвы, возможно ее придется увлажнить или наоборот подсушить.

После формирования котлована, засыпают щебнем и при помощи виброплиты или катка уплотняют его. Следует учитывать, что слой станет меньше после трамбовки. Рекомендуется делать углубление на 50 см, засыпая поверхность щебнем, но может потребоваться и другая глубина.

Трамбовка продолжается до тех пор, пока почва не перестает оседать, иначе фундамент обречен на крошение. Проверка уплотнения щебня может проводиться при помощи того же оборудования, определяя, есть ли движение в верхнем слое.

Уплотнение грунта щебнем нормируется документами СНИП, которые указывают количество и плотность насыпи. При этом важную роль играет уплотнение грунта, а затем уже совместно со щебнем.

Преимущественно процедура трамбовки сначала производится в вырытом котловане до засыпания материала, чтобы предотвратить продавливание грунта.
Подробно об уплотнении грунта щебнем смотрите в видео.
все о технологии ее нанесения.

Расценка на процедуру уплотнения может сильно колебаться в зависимости от компании подрядчика, качества и типа щебня, но особенно сильно зависит от удаленности участка стройки, а также сложности условий.

В некоторых случаях требуется повышенная плотность насыпи , когда окружающие условия склонны к разрушению фундамента, например, болотистые места, повышенная влажность, риск оползней и т.д.

Насыпная плотность для расклинцовки и других видов строительства

Достаточно часто нужно узнать плотность щебня насыпи после транспортировки в автомобиле. Эта процедура может быть полезна для определения необходимого устройства для трамбовки, количества бетона и его состава, для расклинцовки.

• необходимо подготовить пустой сосуд для наполнения щебнем и взвешивания, необходимо определить его вес;
• наполнить тару щебнем и взвесить;
• необходимо определить чистую массу материала, то есть отнять от веса наполненного сосуда, его собственную массу;
• разделить вес на объем сосуда.

При закладке фундамента необходимо четко достичь коэффициента уплотнения уставленного в нормативных документах. Иначе это чревато аварийностью и быстрым разрушение постройки, при чем данное замечание касается всех видов строительства.

После проведения мероприятия трамбовки необходимо замерять и проконтролировать плотность. Это можно сделать при помощи простого расчета, определить массу и объем засыпанного щебня и толщину слоя. Таким образом можно узнать, на сколько уменьшился объем материала после трамбовки.

Существует и специальное оборудование для определения эффективности трамбовки – плотномер.

Хорошим инструментов выступает БПД-КМ, который указывает фактическую плотность. Предназначение оборудования – это слежение за качеством и уровнем уплотнения грунта, гравия, щебенки.

При этом прибор весьма точный , расход в показаниях не превышает 0,01 г/ см³. В основании определения плотности прибором лежит методика описанная в документе ГОСТ 28514–19.

Заключение

Качественная процедура уплотнения предоставляет возможность исключить вероятность повреждений и деформации сооружения на долгий промежуток времени.

Следует обратить внимание, что если разделить плотность после трамбовки на изначальную, то цифра всегда получается несколько выше единицы – это коэффициент, который указывает запас прочности, то есть возможность уплотнения.

Цифра может использоваться в случаях, когда необходимо узнать количество щебня для проведения определенной работы, в основном засыпании подушки. Обратное исчисление показывает на сколько уплотнился материал, по сравнению с первоначальным значением, цифра меньше 1.