Песок не уплотняется почему

Уплотнение грунта, песка и щебня

Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.

Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.

Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.

Области применения уплотнения

Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:

• Автодорожное строительство
• Железные дороги
• Фундаменты зданий
• Аэропорты и порты

Автомобильные дороги

Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.

Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь.

Дорога возводится двумя способами – на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача – равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.

Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия – асфальту или асфальтобетону.

Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.

Железные дороги

Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи.

Фундаменты зданий

Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.

Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники.

Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты

В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов – значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а следовательно выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.

Способы уплотнения

Существуют два способа уплотнения грунтов и асфальтных покрытий: статическое и вибрационное воздействие.

Статическое уплотнение

Статическое уплотнительное оборудование для воздействия на уплотняемый материал использует только собственный вес. Чтобы изменить силу воздействия на поверхность необходимо либо изменить массу, либо площадь контакта.

Такой тип оборудования не обеспечивает уплотнение материала на достаточную глубину, т.к. при нем возникает эффект «распора» между частицами верхнего слоя материала, что препятствует уплотнению нижележащих частиц.

К такому типу оборудования относятся статические катки с гладкими вальцами и катки на пневматических шинах.

Вибрационное уплотнение

Вибрационное уплотнительное оборудование использует комбинацию статического и динамического воздействия. Вибрация создается за счет вращения эксцентрикового груза. Вибрационные удары передается частицами материала между собой, что приводит к уменьшению трения между ними и взаимному движению. Что в свою очередь позволяет частицам переупаковываться в максимально плотное состояние. По сравнению со статическим, вибрационное уплотнение воздействует на материал на гораздо большую глубину. Изначально данный способ уплотнения использовался только для несвязных грунтов (песок, щебень и т.п.), однако со временем появилась вибрационное оборудование и для уплотнения глинистых грунтов и асфальта.

Эффективность воздействия вибрационного оборудования признана во всем мире, и на текущий момент данный способ уплотнения является доминирующим на рынке.

Влияние влажности грунта на его уплотнение

Любые грунты состоят из трех элементов: твердые частицы, воздух и вода. Во время уплотнения почти все грунты достигают максимальной плотности при определенном оптимальном содержании в них воды.

Таким образом, сухой грунт плохо поддается уплотнению, а влажный грунт становится мягким и его легче утрамбовать.

Однако, чем выше содержание воды в грунте, тем ниже его плотность. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги в грунте, что обычно является промежуточным состоянием между абсолютно сухим и полностью влажным.

Для определения оптимальной влажности для грунта используют лабораторный анализ по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).

Степень уплотнения чистого песка и щебня (без содержания примесей) почти не зависит от содержания в них влаги, и могут быть максимально утрамбованы как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.

Уплотнение различных типов грунтов

В зависимости от используемого уплотняемого материала выбираются соответствующие способы и оборудование для уплотнения.

Песок и щебень

Как уже упоминалось ранее, песок и щебень достигают своей максимальной плотности в абсолютно сухом или полностью водонасыщенном состоянии. Но так как данные материалы обладают отличными дренирующими свойствами, достаточная плотность достижима при любом содержании влаги в материале.

Но при использовании щебня и песка с содержанием примесей, дренирующие свойства заметно ухудшаются и материал становится пластичным, что затрудняет его уплотнение. В таких случаях необходимо производить уплотнение при оптимальном содержании влаги.

При уплотнении песка и щебня с низким содержанием примесей может возникнуть небольшая проблема – материал пытается выпучиться сзади вальца катка или виброплиты, тем самым плотность верхнего слоя снижается. Но при послойном уплотнении данный нюанс не играет большого значения, т.к. нижележащий слой уплотняется при обработке верхнего слоя.

Для уплотнения песка и щебня подойдет любое вибрационное оборудование: вибротрамбовки, виброплиты и виброкатки. Вес оборудования влияет на высоту трамбуемого слоя.

Скальная порода

Отсыпка из скальной породы применяется в качестве насыпей в дорожном строительстве, при сооружении платин и дамб, а также при возведении взлетных полос и морских портов. Валуны из скальной породы могут достигать размеров до 1,5 метров и обладают значительной прочностью.

Первичная укладка скальных пород производится бульдозерами, они образуют довольно ровную поверхность. Для дальнейшего уплотнения используют вибрационные катки тяжелого и среднего класса.

Пылеватые грунты

На качество уплотнения пылеватых грунтов сильно влияет степень содержания в них влаги. Для качественного уплотнения подобного грунта, уровень влажности не должен сильно отличаться от оптимального. При большом содержании влаги в пылеватом грунте и при воздействии вибрации такой грунт становится текучим, что сильно снижает возможность его качественного уплотнения.

Пылеватые грунты с оптимальной влажностью обладают низкой вязкостью, поэтому их можно уплотнять более толстыми слоями, чем песок. Для их уплотнения идеально подходят вибрационные катки среднего и тяжелого класса, либо тяжелые виброплиты.

Глина и суглинки

Глину и грунты, содержащие большое количество глины, часто используют в дорожном строительстве при возведении насыпей. Качество уплотнения глины меняется в зависимости от содержания в ней воды. При низком содержании влаги она становится твердой, а при высоком содержании очень пластичной. Поэтому при уплотнении подобных грунтов оптимальная влажность материала является существенным фактором.

Для уплотнения глины используют вибрационные катки с гладкими либо кулачковыми вальцами. Кулачковые – когда влажность ниже оптимальной, а гладкие вальцы – при повышенной влажности. Глубина слоя выбирается в пределах от 20 до 40 см. Толщина уплотняемого слоя влажной глины может быть больше, чем сухой.

При существенном отклонении уровня влажности от оптимального могут быть использованы бороны и фрезы для увлажнения или проветривания грунта.

Источник

Усадка песка при трамбовке в процентах

Коэффициент уплотнения строительного песка

Все нерудные сыпучие стройматериалы обладают пористой структурой — между частицами, из которых они состоят, находятся полости, наполненные воздухом. Поэтому любое длительное или сильное механическом воздействии меняет их плотность за счет удаления воздуха из пор или насыщения газом, то есть плотность постоянно меняется. Это имеет значение для точных расчетов требуемого количества, особенно когда по технологии необходимо уплотнение.

Что такое уплотнение?

Песок может быть и основой грунта. При любых земляных работах (рытье траншей или котлованов, трамбовка их дна) на песчаной почве также происходит изменение плотности. В строительстве для расчетов используют следующие параметры: насыпную плотность — отношение веса к объему в неутрамбованном состоянии; коэффициент уплотнения.

КУпл показывает, во сколько раз уменьшился объем после какого-либо механического воздействия. Его применяют во время выполнения следующих видов работ:

• устройство фундаментных подушек;
• подсыпка при строительстве или ремонте дорог;
• обратная засыпка траншей, их трамбовка;
• заполнение емкостей;
• определение соотношения компонентов различный строительных растворов или смесей.

Типы воздействий, которые меняют насыпную плотность:

• рыхление, промывка в процессе добычи;
• сила тяжести во время хранения;
• рыхление при погрузке на транспорт;
• тряска в процессе перевозки;
• трамбовка;
• рыхление во время обратной засыпки траншей или котлованов.

При расчетах необходимо учитывать, что параметр многократно подвергается изменениям.

Стандартная величина КУпл

Коэффициент уплотнения обязательно должен быть указан в документах при покупке любого песка. Особенно важен этот показатель, если цена установлена за единицу объема (м3) товара. Транспортировка его к заказчику неизбежно сопровождается трамбовкой. Для расчетов необходимого количества для конкретного вида работ нужно точно знать, на сколько меняется объем. Стандартный КУпл строительного песка — от 1,05 до 1,3. На эту цифру умножают требуемый объем. То есть, чтобы получить 1м3, заказывают от 1,05 до 1,3 м3.

От чего зависит:

• Место и способ добычи. Речной песок отличается от карьерного однородностью и более крупным размером частиц, что снижает значение параметра. То есть при транспортировке, прочих действиях его трамбовка меньше, чем у добытого в карьере.
• Количество примесей. Чем их меньше, тем больше показатель уплотнения.
• Вид транспорта. Минимальная трамбовка происходит, если его доставляют по морю, немного больше меняется объем при применении железных дорог, максимальная — во время перевозок автотранспортом.
• Расстояние. Длительность тряски во время перевозке напрямую связана с изменением объема сыпучего материала. Если нужна транспортировка на большие расстояния, делают запас не менее 30 % (КУпл 1,3).
• Тип оборудования. Если приходится уплотнять грунт ручными приспособлениями, то КУпл меньше, чем при использовании вибротрамбовок, виброплит или катков.
• Влажность. У сырого песка поры между частицами заполняются каплями воды, поэтому плотность под воздействием любых факторов меняется незначительно.

При земляных работах пользуются специальной таблицей с нормами КУпл.

Тип работ	Значение
Засыпка пазух	0,98
Обратная засыпка траншей	0,98
Обратная засыпка котлованов	0,95
Ремонтные у дорог	0,98-1

Приведенный параметр используют не так, как КУпл при учете потерь объема после перевозки — необходимое количество не умножают, а делят на коэффициент.

Коэффициент уплотнения песчаного грунта

Отношение фактической его плотности (в сухом виде) к максимально возможной.

Толщина слоя, см	0,05-0,20	от 0,20
до 200	0,91	0,93	0,94
от 200 до 400	0,92	0,94	0,95
от 401 до 600	0,93	0,95	0,96
от 601	0,94	0,96	0,97

Указанными параметрами пользуются так же, как при расчетах засыпки или ремонтных работах.

Есть еще одна используемая величина — коэффициент относительного уплотнения. Это показатель отношения требуемой плотности грунта, рассчитанной с учетом КУпл, к принятой при вычислении объемов.

Коэффициент уплотнения песка и щебня

Расчет потребности в нерудных материалах при строительстве может давать различные результаты из-за состояния сыпучей массы — щебень и песок не монолитны, в зависимости от условий перевозки и хранения их плотность и влажность меняются. Для крупных проектов такие изменения могут стать причиной серьезного перерасхода средств, кроме того, работы, связанные с засыпкой, требуют определенного уплотнения грунта.

Существует несколько критериев, на которые можно опираться при проведении расчетов, если речь идет о песке и щебне для отсыпки. Это насыпная плотность материала и коэффициент уплотнения, по которому можно определить реальную потребность для определенных операций. Провести собственные исследования нерудного материала на реальную плотность очень сложно, поскольку возникают трудности с точным взвешиванием больших объемов. Например, строительный песок еще до использования подвергается нескольким видам воздействий:

• рыхление и промывка вовремя добычи и разделения на фракции;
• изменение плотности под действием силы тяжести при первичном хранении;
• рыхление в процессе загрузки в транспорт;
• трамбовка при перевозке — это сложный комплекс факторов, зависящий от того, каким способом перевозится материал с места добычи;
• изменения влажности происходят несколько раз, в зависимости от условий складирования и транспортировки.

В результате на строительную площадку попадает песок, прошедший несколько циклов изменения структуры насыпной массы. При этом речной песок в силу большей однородности и физических свойств зерен оказывается более предсказуемым в поведении. Нормативные показатели по плотности песка оговорены в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85, однако, в проекте для конкретного строения и участка могут приводиться и несколько отличные показатели. Для приведения их к единому пониманию и расчету используется коэффициент уплотнения, применяемый к условиям определенных строительных работ и методов трамбовки.

Расчет уплотнения песка с использованием коэффициента

При расчете реальной потребности в закупке песка принимается во внимание не только его первичное состояние на складах поставщика, но и способность массы к уплотнению во время засыпки на место и последующей трамбовки. Различается несколько вариантов выполнения работ с песком — это засыпка котлованов, заполнение пустот между грунтом и строением (монолитом), заполнение и ремонт траншей при строительстве сооружений и ремонте (реконструкции) дорог.

Трамбовка может выполняться катками, виброплитами, виброштампами и ручными способами, и всякий раз песок будет уплотняться по-разному. Для унификации расчетов потребности в материале принято использовать усредненные коэффициенты уплотнения песка, которые применяют для перевода абсолютного показателя (от поставщика) в относительный — для конкретного типа задания. Эти поправки позволяют оптимизировать подсчет и снизить потери от неправильного определения количества материала.

Вид работ	Коэффициент уплотнения
Повторная засыпка котлованов	0,95
Заполнение пазух	0,98
Обратное наполнение траншей	0,98
Ремонт траншей вблизи дорог с инженерными сооружениями	0,98 — 1

Для расчета достаточно умножить нормативный или паспортный показатель на приведенный коэффициент — при больших объемах закупки поправка позволит точнее рассчитать потребность и сократить непроизводительные потери.

Расчет уплотнения щебня с использованием коэффициента

Учет уплотнения щебня с технической точки зрения сложнее, поскольку этот материал имеет более крупное зерно. Для лабораторных исследований проводится пять выборочных измерений с жесткими требованиями, но выполнить их на строительной площадке невозможно. Поэтому для расчетов применяется простой способ — данные из паспорта продукции умножаются на коэффициент. Например, щебень 20-40 в количестве одного кубометра будет весить примерно 1,4 тонны. Это укладывается в рамки, установленные СНиП 3.06.03-85.

Стандарт требует, что при перевозке материала применялся коэффициент 1,1, а вот при укладке и последующей трамбовке — 1,52, что следует учитывать при расчетах закупки в количестве более пяти кубометров. Цена кубометра щебня при пересчете на большой объем может сильно варьироваться, если не принять во внимание коэффициент уплотнения, который находится в пределах 1,3 — 1,5 в зависимости от условий.

При этом делать расчет с использованием коэффициента при расклинцовке крупных фракций не имеет смысла — щебень 5-20 засыпается на более крупный материал и трамбуется так, что его уплотнение теряет значение.

Строительная практика показывает, что точный расчет закупки песка и щебня с учетом коэффициентов уплотнения дает эффект на объемах примерно 5 кубометров и более. При меньших объемах погрешность измерения и самого расчета создает отклонения, которые не позволяют с высокой точностью определить заданные величины.

Для крупных строительных и дорожных объектов эти показатели учитываются на проектном уровне, а подрядчик, закупая нерудные материалы, руководствуется документацией и существующим значениями коэффициентов. В масштабе небольшого сооружения, при объемах, не превышающих пяти кубометров материала, изменение общей стоимости покупки будет незначительным.

Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком целей. Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком […]

Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. По объемам производимой продукции она уступает только таким брендам, как XCMA, Liugong, Longgong. В течение последних пяти лет SDLG входит в пятьдесят лучших изготовителей фронтальных погрузчиков. При этом дата основания этой компании – 1972 год. Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. […]

Одним из видов строительных работ, которые часто проводятся, является разработка котлованов. Обустройство котлована – трудоемкий строительный процесс. Во многом от качества проведения работ на данном этапе зависит будущее строительства. Кроме того, необходимо учитывать то, что котлован и вывоз грунта – два неразрывных понятия, поэтому необходимо позаботиться не только о планировке строительной площадке, но и о […]

Земляные работы нулевого цикла и строительные работы по Москве и Московской области!

© 2020 ООО «Флот Неруд» . Все права защищены.

Что такое коэффициент уплотнения песка?

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 тут). 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.

Рекомендуется придерживаться следующих относительных показателей:

Вид строительных работ	Коэффициент
Обратная засыпка котлована – процесс заполнения песком или грунтом после возведения фундамента или других работ	0,95
Обратная засыпка пазух или траншей	0,98
Восстановительный ремонт подземных участков с проложенными инженерными коммуникациями, размещенных возле проезжих дорог	0,98-1

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.

Источник