Коэффициент уплотнения. Коэффициент уплотнения щебня Сколько времени необходимо для естественного уплотнения гравия

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.

8828 27.07.2019 5 мин.

Щебень – это строительный материал, который имеет зернистую, неорганическую структуру. Размеры зерен могут достигать более 5 мм. Для получения щебня используют горные породы, гравий и валуны, которые подвергают процессу дробления. Полученный готовый продукт очень цениться в области строительства, так как обладает обширной сферой использования. Чаще всего в процессе приготовлении строительных растворов применяют щебень с фракцией 40 70. Рассмотрим коэффициент его уплотнения.

Описание щебня фракции 40 70

Для щебня 40 70 характерна высокая востребованность в строительной сфере. Не зря этот вид материала назвали самым важным. Именно от качества щебня будут зависеть прочностные характеристики конструкции или бетонной смеси.

На фото – щебень фракции 40 70:

Размеры зерен начинаются от 0 и достигают 200 мм. Самые крупные зерна используют при создании декора фасада, оградительных сооружений и дорожек.

Гранитный щебень имеет различные фракции, но большим спросом пользуется 5-20 и 40-70 мм, которые задействуют при изготовлении бетонного раствора и асфальта.

Нашел свое применение при возведении железобетонных конструкций, при строительстве дорожных оснований и железнодорожных путей, площадок и тротуаров.

Вторичный

Процесс получения этого материала предполагает переработку строительного мусора. Здесь могут использовать бетон, асфальт, кирпич. В ходе его изготовления соблюдают нормативы ГОСТ 25137-82. Процесс производства вторичного щебня аналогичен, что и при получении других вариантов щебня.

Основное достоинство стоит в низкой стоимости. Если рассматривать основные характеристик, то по морозостойкости и прочности вторичный материал уступает природным видам щебня.

О том где и как используется круглая галька можно узнать из данной

Вторичный щебень активно используется в дорожном хозяйстве, выступает в роли заполнителя для бетона, для укрепления слабой почвы. Перед тем как приобрести рассматриваемое изделие, нужно обязательно потребовать у поставщика сертификат качества, чтобы наглядно убедиться в высоко качестве приобретаемого продукта.

О том какой объемный вес цемента, можно прочесть

Стоимость за куб

Что касается стоимости щебня 40-70, то различная для каждого его вида:

Гранитный – 1350 рублей за куб.
Гравийный – 290 рублей.
Вторичный – 1000 рублей.
Известняковый – 150 рублей.

Какова истинная плотность цемента м500 можно узнать

Щебень – это очень востребованный строительный материал, для которого характерны такие качества, как экологичность и низкая цена. Высокие показатели морозостойкости и прочности позволили щебню получить такую широкую область применения.

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.

Основные характеристики и области применения щебня

Щебень – зернистый строительный материал. В природе образуется в результате выветривания горных пород. Встречается в виде скоплений (рыхлых и слабо сцементированных). Или получается путем механического дробления пород и камней на куски. Для его производства используются и мягкие нерудные горные породы (гравий, валуны, известняк). Щебень обладает рядом физических свойств (прочность, насыпная плотность, радиоактивность и другие). Его, в зависимости от породы материала, подразделяют на несколько видов: гранитный, гравийный, известняковый, шлаковый и вторичный.

Гранитный, производится дроблением гранита (затвердевшая магма). Технологический процесс получения гранитного щебня включает 3 стадии:

из монолитных скал путем взрыва образуются глыбы;
глыбы проходят дробление на специальных машинах;
образовавшиеся куски просеиваются на фракции.Выделяют следующие виды гранитного щебня в зависимости от максимальных размеров частиц.
Отсев, размеры частиц до 5 мм , находит применение в качестве декоративного отделочного материала, для отсыпки дачных дорожек, спортивных площадок и других целей.
Мелкая, состоит из двух фракций (5-10 и 10-20 мм) . Очень ценный материал в строительстве. Используется в производстве бетона, укладке мостовых и дорожных полотен.
Средняя (20-40 мм) .
Крупная (40-70 мм) .
Сверхкрупная . Сюда можно отнести куски размерами 7-120 и 120-150 мм . Выпускается по согласованию изготовителя с потребителем.

Гравийный, можно получить посредством просеивания карьерных пород или путем дробления природного камня. По прочности он уступает гранитному щебню. Однако, обладает некоторыми преимуществами: низкой радиоактивностью и ценой. Существует в виде колотого щебня (природного либо дробленного) и округлых камушек (гравий).

Известняковый, производится из осадочной горной породы (известняка), путем его дробления. Находит широкое применение в строительно- монтажных работах (дорожное строительство, изготовление железобетонных изделий).

Шлаковый, производится из металлургических шлаков и шлаковых расплавов. Используется для производства шлакобетона.

Вторичный, образуется из строительного мусора (бетон, кирпичи, асфальт). По некоторым параметрам уступает щебням из горных пород, но находит широкое применение во многих строительных работах.

Щебень – материал, без которого трудно себе представить производство строительных работ. Его основными техническими характеристиками являются: материал (гранит, известняк), фракционность (от 5 до 120 мм), прочность на сжатие, плотность, морозостойкость и коэффициент уплотнения щебня (при транспортировке и при трамбовании).

Уплотнение при транспортировке

При перевозке щебня (как и любого другого сыпучего материала) от места производства до строительной площадки происходит уменьшение его объема. Величина уплотнения зависит от длительности транспортировки и дорожных условий. ГОСТ определяет только предельную величину коэффициента уплотнения при транспортировке (Ку) в размере не более 1,1÷1,15 (независимо от размера фракций). По согласованию между изготовителем и потребителем его величина может быть меньше предельной ГОСТовской (это должно быть отражено в договоре на поставку).

Например: вы заказали 10 мᶟ щебенки. В сопроводительных документах указано, что в машину было загружено 10 мᶟ сырья в разрыхленном состоянии и Ку при транспортировке составляет 1,09. Измерив кузов машины при помощи рулетки, и произведя нехитрые математические вычисления, вы с легкостью вычисляете объем доставленного материала V=9,3 мᶟ. Применяем заявленный в документах Ку и получаем объем отгруженного сырья V₁=V·1,09=9,3·1,09=10,14 мᶟ. То есть вам доставили весь оплаченный товар.

Уплотнение при трамбовке

При подготовке оснований фундаментов зданий или дорожного покрытия щебенку трамбуют (катком, виброплитой или ручной трамбовкой). После трамбовки объем материала естественно уменьшается. В расчетах необходимого количества материала используют коэффициент уплотнения щебня при трамбовании (Ктр). Можно воспользоваться усредненной табличной величиной этого коэффициента (для определенной фракции и марки по прочности), заказать лабораторное измерение коэффициента (экономически оправдано при строительстве крупных строительных объектов или проведения дорожных работ в больших объемах) или рассчитать его самостоятельно.

Например: вы решили обустроить подушку из щебня толщиной 0,3 м под ленточный фундамент с внешними размерами 8⨯10 м и шириной ленты 0,4 м. Для подсыпки выбрали щебенку с фракциями 20÷40 мм и маркой по прочности М1000. Средняя табличная величина коэффициента уплотнения при трамбовании для данной категории материала составляет 1,38. Объем щебня в уплотненном состоянии (после трамбовки):

V₂ = (10·0,4·2 + 7,2·0,4·2)·0,3 = 4,13 мᶟ

Необходимый объем материала в разрыхленном состоянии, который надо приобрести для проведения вышеописанных работ:

V₁ = V₂·1,38 = 4,13·1,38 = 5,696 ≈ 7 мᶟ

Как определить коэффициент уплотнения щебня при трамбовке самостоятельно

Допустим, вы делаете ленточный фундамент и вам необходимо на дно выкопанной траншеи засыпать подушку из щебенки, которую вы планируете уплотнить с помощью ручной трамбовки. Но возникает резонный вопрос: сколько кубометров строительного материала заказать у ближайшего поставщика. Расчеты можете сделать самостоятельно, обязательно учитывая уплотнение щебня при трамбовке.

Поступаете следующим образом:

Сначала из досок изготавливаете ящик с внутренними размерами: шириной – 1 м, длиной – 1 м, высотой – 0,4 м.
Ящик, ручную трамбовку, лопату и толстую рейку длиной 1,2÷1,3 м грузите в багажник и едете к продавцу щебня.
Наполняете ящик щебенкой (обычно гору этого полезного строительного материала располагают рядом с бытовкой продавца) и разравниваете его рейкой (одновременно удаляя все излишки).
Трамбуете щебень в ящике.
С помощью линейки или рулетки измеряете расстояние от верхнего края ящика до уровня утрамбованного щебня.
Делаете нехитрые вычисления и получаете искомый Ктр.

Например, после трамбования расстояние от верхнего края до уровня щебня составило 10 см = 0,1 м.

Объем полного ящика с не утрамбованным щебнем V₁ = 1·1·0,4 = 0,4 мᶟ.

Объем щебня после трамбовки V₂ = 1·1·0,3 = 0,3 мᶟ.

Коэффициент уплотнения при трамбовке для нашего конкретного материала (по фракционности, влажности и прочности) и приспособления для трамбования:

Ктр = V₁ : V₂ = 0,4: 0,3 ≈ 1,33

Измерение коэффициента уплотнения в лабораторных условиях

Для определения коэффициента уплотнения при трамбовке в лабораторных условиях применяют специальный вибрационный прибор, который состоит из:

вибростола;
измерительного контейнера (обычно емкостью 50 литров);
крышки контейнера, с вмонтированным в нее трамбовочным вибропоршнем.

Методика расчета:

Измерительный контейнер заполняют материалом в разрыхленном состоянии.
Поверхность насыпанного материала выравнивают по верхней кромке контейнера.
Прикручивают крышку с вибропоршнем.
Включают виброприбор и выполняют виброуплотнение (обычно не более 2÷3 минут).

После выключения прибора с помощью линейки измеряют высоту свободной части контейнера, рассчитывают объем свободной части, и по соотношению полного контейнера с рыхлым материалом к объему утрамбованного щебня рассчитывают коэффициент при трамбовании.

Например, объем измерительного контейнера V₁ = 50 литров. Объем свободной части после окончания трамбования V₀ = 14 литров. Объем утрамбованного материала V₂ = V₁ — V₀ = 50 — 14 = 36 литров.

Тогда Ктр = V₁ : V₂ = 50: 36 = 1,3888 ≈ 1,39.

В заключении

Правильное использование коэффициента уплотнения при транспортировке позволит вам проконтролировать доставленный объем оплаченного материала, а зная коэффициент уплотнения при трамбовке вы сможете заказать именно то количество материала, которое необходимо для проведения запланированных строительных работ, избежав при этом материальных затрат на излишки.

Коэффициент уплотнения щебня – это безразмерная величина, которая характеризует степень уменьшения наружного объёма материала в результате трамбовки или естественного уплотнения при транспортировке. Данный параметр и порядок его учета при проведении строительных работ регламентируется действующими ГОСТ и СНиП, в частности ГОСТ 8267. Его значение зависит от марки материала и составляет 1,05 – 1,52. Так, например, коэффициент уплотнения щебня гранитного составляет, в среднем, 1,1, у ЩПС – 1,2.

Для чего необходим коэффициент уплотнения

Этот параметр необходим для:

расчета массы приобретаемого материала;
определения усадки материала при проведении строительных работ.

Зная, к примеру, коэффициент уплотнения щебня 20-40 можно определить массу материала, умножив имеющийся объём (вагона, кузова грузового автомобиля, тары и т. д.) на насыпную плотность и коэффициент уплотнения.

Также коэффициент уплотнения необходим для подсчета потребного количества материалов для планировки участка. Так, например, при засыпке щебнем 5-20 при толщине слоя 20 см мы получаем:

1*0.2*1600 кг/м3 (плотность щебня)*1,2 = 384 кг на 1 м2 площади, где 1,3 – это коэффициент уплотнения щебня 5-20.

Необходимо помнить, что коэффициент уплотнения зависит от фракции щебня, чем она крупнее, тем он меньше. Так, коэффициент уплотнения щебня фракции 40 70 выше чем у 5 20, что необходимо учитывать при проектировании строительных работ. При расчетах необходимо учесть, что в проекте, как правило, указывается не степень уплотнения, а, т. н. плотность скелета. Это означает, что при расчете необходимо учесть уровень влажности и др. параметры материала.

Способы определения коэффициента уплотнения

Коэффициент уплотнения материала определяется производителем и указывается в паспорте, сопровождающем каждую партию. Часто возникает необходимость и определения коэффициента уплотнения щебня при трамбовке и на строительной площадке. Замер производится с помощью плотномера при условии содержания в материале не более 15% частиц, крупность которых превышает 10 мм. Точность определения составляет 90 – 100% от стандартной плотности по ГОСТу.

Уплотнение материала определяется по показаниям удельного сопротивления при погружении наконечника – обычного или усеченного конуса в зависимости от типа смеси. Показатель определяется по отклонению стрелки индикатора прибора.

Замер производится путем строго вертикального погружения конуса прибора в смесь с необходимым нажимом. Каждая точка замеряется 3-5 раз с расстоянием между местом погружения в 150 мм. Далее из полученных результатов замеров определяется средняя величина. Используя прилагаемый к прибору график и полученные средние данные, определяется коэффициент уплотнения щебня при трамбовке.

Лучшим вариантом является приобретение щебня непосредственно у производителя, минуя посредников. Это выгодно с точки зрения цены, возможностей поставок, качества, а также наличия всей необходимой документации с параметрами щебня на основании данных лабораторных исследований.