Коэффициент уплотнения щебня

Коэффициент уплотнения щебенки — что это такое?

Щебень, нерудный материал, широко используемый в строительстве, получают дроблением горных пород с последующим разделением на группы с зернами определенного размера – фракции. Одна из характеристик, определяющих эксплуатационные свойства щебня – коэффициент уплотнения, показывающий насколько уменьшается объем материала при трамбовке или естественной усадке с сохранением прежней массы. Этот параметр позволяет грамотно сформировать заказ и спрогнозировать усадку насыпного слоя при воздействии определенной нагрузки. От точности его определения зависит прочность дорожных покрытий, оснований зданий, устойчивость строительных конструкций.

Определение коэффициента уплотнения при перевозке

В нормативах нет требования, обязывающего поставщиков указывать степень сжимаемости груза, но при транспортировках на дальние расстояния эта величина обычно вносится в договор. Единственное условие ГОСТа и СНиПа – коэффициент уплотнения, независимо от фракции, для щебня не должен превышать 1,1, для строительного песка – 1,15.

Факторы, от которых зависит степень уплотнения при транспортировке:

  • способ загрузки (с какой высоты насыпался материал);
  • особенности транспорта;
  • протяженность пути;
  • фракции и количество зерен меньшего класса;
  • лещадность (у игольчатых зерен усадка ниже, чем у кубовидных).

Уплотнение щебня на строительной площадке

Величина 1,1 актуальна только при транспортировке, уплотнение щебня вибротрамбовкой приводит к увеличению до 1,52. Обычно эта характеристика отражается в проектной документации.

При возможности приблизительных расчетов опираются на условия СНиПа 3.06.03-85, которые предусматривают коэффициент уплотнения для щебня фракций 40-70 и 70-120 мм:

  • марок прочности 800 и более – 1,25-1,3;
  • марок 600-300 (например, известнякового) – 1,3-1,5.

Для фракций щебня 5-20 и 20-40 СНиП показатели коэффициента уплотнения не устанавливает, так как в дорожных работах материал с таким зерном обычно используется для расклинцовки более крупных фракций.

Как производятся замеры степени трамбовки на стройплощадках?

Уровень уплотнения определяется с помощью специального оборудования с наконечником в виде обычного или усеченного конуса. Выбор типа наконечника зависит от характеристик проверяемой смеси. Коэффициент устанавливается в соответствии с величиной отклонения стрелки индикатора.

Процесс проверки

  • Плотномер вертикально с нажимом погружают в слой уплотненного материала.
  • Прибор извлекают, величину отклонения стрелки записывают в журнал.
  • Для каждой точки следует выполнить 3-5 замеров, дистанция между точками погружения наконечника в глубину слоя – 15 см.
  • Показатели суммируют, находят среднюю величину.
  • К измерительному прибору прикладывается паспорт со специальным графиком, по которому определяют коэффициент уплотнения.

Внимание! Трамбовка сыпучего материала должна вестись послойно. Если недобросовестный производитель выполнил уплотнение только по верхнему слою, то расчетный коэффициент не будет соответствовать фактической усадке щебня.

К списку статей

Особенности уплотнения строительного щебня

Опытным путем, обобщая большой многолетний опыт строительства щебеночных слоев, установлены оптимальные, обеспечивающие максимальное уплотнение слоя параметры катков (масса, тип), а также режимы их работы (статический, вибрационный, скоростной) в зависимости от по­ роды, прочности и зернового состава щебня, а также толщи­ ны слоя. Установлено, что признаком полного уплотне­ ния слоя является отсутствие следа от прохода тяжелого гладковальцового катка в ста тическом режиме. Брошенная под валец щебенка раздрабливается. Вышеописанный способ контроля является сегодня единственным, нормируе­мым соответствующими техническими документами. Следует отметить, что данный метод носит качественный характер, поэтому все годы делались попытки найти количественный метод оценки степени уплотнения слоя.

Ранее предлагался так называемый «метод лунки» для контроля плотности построенного щебеночного слоя. Суть метода заключается в измерении массы и объема щебня, вынутого из лунки в построенном слое. По измеренным величинам рассчитывается плотность, которая может быть сравнена с плотностью первого построенного участка слоя из того же материала с использованием тех же катков. Отсутствие стандартной плотности, а также трудоемкость метода не позволили ему найти при менение в практике строительства.

Известны попытки оснащения катков различными датчиками, которые должны были фиксировать степень уплотнения укатываемого слоя. До настоящего времени практического использования такие методы при строительстве щебеночных слоев не нашли.

Имеются предложения по оценке качества уплотнения щебеночного слоя определением его несущей способности.

Следует сказать, что методы определения несущей способности нормированы БСН 46-83 и описаны в этой инструкции и предполагают два способа: измерение прогиба построенной конструкции под колесом грузового автомобиля прогибомером или измерением прогиба построенной конструкции нагруженной через штамп стандартного диаметра от давления грузового автомобиля. По измеренному прогибу рассчитывается общий модуль упругости построенной конструкции ( щебень+песок+зем. полотно). Если задаться или также измерить прогиб подстилающего песчаного слоя и земляного полотна, то можно по ВСН 46-83 рассчитать фактический модуль упругости щебеночного слоя и сравнить его с расчетным (нормативным).

Гранитный щебень 20-40 коэффициент уплотнения

Как видно из вышеприведенного, данные предложения контроля качества уплотнения трудоемки и в чистом виде не показывают плотность контролируемого щебеночного слоя.

Контроль несущей способности щебеночного слоя измерением статического модуля упругостипрогибомером

В последние годы разработаны и находят все более широкое применение динамические про гибомеры, которые фиксируют прогиб построенной конструкции, нагруженной ударом падающей гири на штамп, установленный на испытываемую конструкцию. Этот способ более оперативен по сравнению с вышеописанными способами определения прогиба по ВСН 46-83. Однако прибор очень дорогой, и при расчете модуля упругости испытываемого слоя ему присущи те же недостатки, что и вышеописанным. Поэтому его наиболее целесообразная об­ ласть применения — оценка качества всей построенной конструкции (щебень-песок-грунт). Анализ известных предлагаемых способов оценки качества щебеночного слоя позволил разработать надежный, простой, легкий и дешевый прибор для количественного контроля степени уплотнения строящегося щебеночного слоя. Вышеприведенные его отличительные особенности позволяют сказать о возможности его использования во всех полевых дорожно-строительных лабораториях. Ниже приведены его параметры и результаты испытаний.

Ко несущей способности слоя определением статичнтрольеского модуля упругости штамповыми испытаниями

Прибор разработан ФГУП Союздор НИИ в содружестве с ЗАО « Дорстройприбор» и предназначен для контроля плотности (качества уплотнения) щебеночных слоев дорожной одежды.

Действие прибора основано на нагружен и и плоского штампа, установленного на поверхность испытуемого слоя материала, ударами свободно падающего груза.

За контролируемый параметр, характеризующий степень уплотнения слоя материала, принята величина отскока падающего груза от поверх ности уплотненного слоя.

При работе с прибором необходимо установить штамп 8 прибора на щебеночное основание. Переместив груз в крайнее верхнее положение, закрепить его рукояткой-фиксатором груза 2. Затем с помощью вертикальной рукоятки 1 прижать штамп к испытываемому щебеночному основанию и отпустить рукоятку- фиксатор груза. Груз свободно падает на наковальню. Величи­ на отскока груза фиксируется язычком-фиксатором отскока.

Оценка степени уплотнения

Все основные параметры прибора (диаметр штампа, вес груза, высота подъема груза, жесткость пружины, система регистрации высоты отскока груза) установлены опытным путем. Критерием выбора параметров прибора являлось обеспечение требуемой чувствительности прибора к измеряемому параметру (степени уплотнения — жесткости щебеночного слоя), надежности измерений и создание прибора минимального веса и наиболее простого конструктивно.

Диаметр штампа прибора, равный 150 мм, выбран исходя из необходимости выполне­ ния двух условий: первое — диаметр штампа превышает максимальный размер щебенки в 2-3 раза, что позволяет считать выполненным известное условие, что прибор измеряет уп­ ругость слоя, а не отдельной щебенки; второе — исходя из из вестных теоретических поло жений, что динамическая нагрузка передается через штамп на глубину 1,5-3,0 диаметра, что в нашем случае составляет 22,5-45 см и соответствует реальным толщинам устраиваемых щебеночных слоев.

Масса гири 2,5 кг, высота подъема 45 см и применяемая жесткость пружины установлены экспериментально, исходя из обеспечения условия необходимой чувствительности прибора от создаваемой им динамической — кинетической энергии при ударе гири через пружину на штамп и упругих характеристик измеряемого щебеночного слоя.

Испытано несколько систем регистрации высоты отскока груза. Выбрана наиболее на­дежная и простая.

Применение прибора позволяет установить количествен ную оценку степени уплотнения сл оя и ее взаимосвязь с требованиями СниПа 3.06.03-85. Результаты оценки степени уп лотнения в соответствии с требованиями СниП приведены в таблице.

На каждом месте измерения проводится пять определений высоты отскока ударника (груза) прибора без смещения штампа прибора. Первые два измерения в расчете средней величины отскока не применяются, т.к. при первых ударах
происходит изменение контакта нижней поверхности штампа прибора с испытываемой поверхностью щебеночного
основания. По последним трем измерениям определяется среднеарифметическое значение величины отскока падающего груза прибора, которое характеризует ка чество уплотнения испытываемого слоя.

В связи с тем что величина отскока груза плотномера для разных материалов является неодинаковой, следует перед началом строительства определять на первом опытном участке основания требуемую величину отскока конкретного материала. Эта определенная величина отскока в дальнейшем будет характеризовать соответствие уплотнения участков основания требованиям СНиП 3.06.03-85.

Для оценкикачества уплотнения построенного участка щебеночного слоя на каждом поперечнике участка производят замеры величины отскока груза прибора в трех точках: на оси дороги и в 1 м от каждого края.

Для оценкикачества уплотнения построенного участка щебеночного слоя на каждом поперечнике участка производят замеры величины отскока груза прибора в трех точках: на оси дороги и в 1 м от каждого края.

По длине дороги производят замеры через 100 м. При длине участка дороги менее 300 м количество поперечни­ков не должно быть менее 3.

Оценку качества уплотнения построенного участка производят, рассчитывая среднеарифметическое значение величины отскока груза на всех измеренных точках, исходя из среднеарифметического значения величины отскока груза в каждой точке.

При отклонении средне­арифметического значения величины отскока на построенном участке от требуемого в меньшую сторону больше чем на 5% необходимо провести дополнительное уплотнение построенного слоя гладко-вальцовыми катками.

"Журнал "Строительная техника и технологии" 2 (42) 2006 рубрика "Тенологии""

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *