Каков коэффициент уплотнения щебня?

Щебень, как любой сыпучий материал, состоит из гранул неправильной формы. Именно различная форма зёрен позволяет его массе уплотняться и уменьшаться в объёме.

Процесс уплотнения происходит в двух случаях:

при транспортировке материала;
при ручной или механизированной трамбовке.

В основе этих операций лежит вибрационное воздействие, в результате которого гранулы разворачиваются и занимают более компактное положение по отношению к другим. При этом общий объём материала уменьшается, а плотность увеличивается. Отношение насыпного объёма щебня к уплотнённому называют коэффициентом уплотнения.

Какой коэффициент уплотнения у щебня?

Степень уплотнения при транспортировке зависит от дорожных условий — интенсивности вибрации кузова или вагона, а также длительности перевозки. Поскольку щебень продают не тоннами, а кубическими метрами, действующий ГОСТ устанавливает для перевозок предельный коэффициент уплотнения щебня, составляющий величину 1,1. Её обычно прописывают в договоре между поставщиком и покупателем.

Как правило, чтобы не было рекламаций, поставщики отгружают насыпной щебень в большем объёме, чем его требуется с учётом уплотнения в дороге с коэффициентом 1,1. Песок в СПб уплотняется лучше, чем щебень, его предельный Ку равен 1,15.

Покупатель, принимая щебень по объёму, может легко проверить, если ли недостача товара. Перемножив объём доставленного и уплотнённого в пути материала на коэффициент 1,1, он вычислит кубатуру отправленного насыпного щебня и сравнит её с оплаченной. Используя описываемый коэффициент и документацию на строительство, владелец строения сможет проконтролировать заказ щебня в объёме, исключающем напрасно оплачиваемые излишки.

Коэффициент уплотнения щебня должен быть заложен в смете любого строительного объекта с тем, чтобы объёмы закупаемого насыпного и уложенного с необходимым уплотнением в строительную конструкцию материалов соответствовали друг другу. В дорожном и гидротехническом строительстве коэффициент уплотнения щебня тщательно контролируется, несмотря на высокую стоимость исследований — ошибки на таких стройках недопустимы.

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.

Процесс уплотнения происходит в двух случаях:

при транспортировке материала;
при ручной или механизированной трамбовке.

Как измерить коэффициент уплотнения щебня Ку?

Это можно сделать, изготовив широкую ёмкость, например, размерами 1000х1000х400. Если заполнить её до краёв щебнем, уплотнить его ручной трамбовкой или виброплитой, а затем разделить 400 л (объём насыпного щебня в полном ящике) на измеренный объём материала после трамбовки, то получится коэффициент уплотнения щебня.

На практике пользуются специальной установкой, представляющей цилиндрический контейнер ёмкостью 50 л, оснащённый крышкой с вибропоршнем и установленный на вибростол. Частное от деления двух объёмов исследуемого материала — до и после вибрационного воздействия — даст искомый коэффициент.

При отсутствии данных можно воспользоваться значениями коэффициента уплотнения щебня фракций 40-70 и 70-120, указанные в СНиП 3.06.03-85. Там приводятся величины Ку для щебня прочностью не менее М800 (1,25-1,3) и прочностью М300-М600 (1,3-1,5). Менее прочный щебень трамбуется более плотно, что является следствием его частичного разрушения при больших механо-вибрационных нагрузках.

Особенности уплотнения щебня

Известно, что реальный коэффициент уплотнения щебня может составлять от 1,05 до 1,52. Кроме уже названных, существует ещё несколько факторов, от которых зависит эта величина:

степень прочности зёрен — гранит и известняк уплотняются по-разному;
наличие в партии зёрен мелкой фракции в большей концентрации, чем допускает норматив — мелкий щебень расклинивает крупный, Ку увеличивается;
высота, с какой выполняется засыпка или загрузка;
неправильная трамбовка, если её выполняют только по верхнему, а не по всем слоям, включая лежащие ниже;
лещадность щебня — кубовидный щебень уплотняется лучше, чем лещадный.

Контроль коэффициента уплотнения щебня — один из эффективных способов технологичного управления стройкой.

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.

Каков коэффициент уплотнения щебня?

Щебень это распространенный строительный материал, который получается при помощи дробления горной твердой породы. Добывается сырье путем проведения взрывных работ во время карьерных разработок. Порода дробится на соответствующие фракции. При этом значение имеет специальный коэффициент уплотнения щебня.

Схема производства щебня.

Гранитный является самым распространенным, так как морозоустойчивость его высокая, а водопоглощение низкое, что так важно для любой строительной конструкции. Истираемость и прочность гранитного щебня соответствует стандартам. Среди основных фракций щебня можно отметить: 5-15 мм, 5-20 мм, 5-40 мм, 20-40 мм, 40-70 мм. Наиболее популярным является щебень фракции 5-20 мм, он может использоваться для ведения различных работ:

сооружение фундаментов,
изготовление балластных слоев трасс и железнодорожных путей,
добавка в строительные смеси.

Уплотнение щебня зависит от многих показателей, в том числе и от его характеристик. Необходимо учитывать:

Средняя плотность составляет 1,4-3 г/см³ (когда высчитывается уплотнение, этот параметр берется одним из основных).
Лещадность определяет уровень плоскости материала.
Весь материал проходит сортировку по фракциям.
Устойчивость к морозам.
Уровень радиоактивности. Для всех работ можно использовать щебень 1-го класса, а вот 2-й класс можно применять только для дорожных.

На основании таких характеристик принимается решение, какой именно материал подходит для определенного типа работ.

Коэффициент уплотнения: назначение

Коэффициент уплотнения это специальное нормативное число, определяемое СНиП и ГОСТ. Такое значение показывает, во сколько раз щебень можно уплотнять, т.е. уменьшать его наружный объем при трамбовке или перевозке. Значение обычно составляет 1,05-1,52. Согласно существующим нормативам, коэффициент уплотнения может быть следующим:

песчано-гравийная смесь 1,2,
строительный песок 1,15,
керамзит 1,15,
щебень гравийный 1,1,
грунт 1,1 (1,4).

Пример определения коэффициента уплотнения щебня или гравия можно привести следующий:

Можно допустить, что плотность массы составляет 1,95 г/см³, после того как было проведено уплотнение, значение стало равно 1,88 г/см³.
Для определения значения надо разделить фактический уровень плотности на максимальный, что даст коэффициент уплотнения щебня 1,88/1,95=0,96.

При этом необходимо учесть, что в проектных данных обычно указывается не степень уплотнения, а так называемая плотность скелета, т.е. во время расчетов надо учитывать и уровень влажности, прочие параметры строительной смеси.

Вернуться к оглавлению

Как определить коэффициент уплотнения?

Таблица показателей прочности щебня.

Проводятся замеры только на стройплощадках. Все показатели и результаты обязательно фиксируются, после чего готовится заключение. Для выполнения данной работы необходимо обращаться в специальную лабораторию. Статическое оборудование используется, когда необходим оперативный контроль за всеми показателями уплотнения строительных смесей. Применяется он не только для щебня, но и для песка, других сыпучих материалов. При этом в смеси должно содержаться не больше 15% частиц с крупностью больше 10 мм. Достоверность оборудования равна 0,9-1 от стандартной плотности по ГОСТу 22733.

Уровень уплотнения определяется по заглублению наконечника оборудования, по удельному сопротивлению. В зависимости от того, с каким типом смесей производится работа, в качестве наконечника берется конус обычный или усеченный. Коэффициент уплотнения определяется по уровню отклонения стрелки индикатора при деформации кольца.

Сам процесс определения коэффициента уплотнения щебня проводится несложно. Плотномер необходимо держать вертикально к поверхности, после чего погрузить его наконечник в смесь с нажимом. Прибор можно извлечь, показания записать в журнал. Для каждой точки такой замер надо выполнить 3-5 раз, шаг между точками погружения должен составлять 15 см. Затем все показатели сравниваются между собой, выводится среднее число. В паспорте к оборудованию приводится специальный график, по которому и определяется необходимый коэффициент.

Щебень сегодня является одним из самых распространенных материалов для строительства. Чтобы правильно его выбрать, необходимо учесть многие характеристики смеси, в том числе и коэффициент уплотнения.

Делается это с использованием специального оборудования. Саму работу лучше всего поручить специалистам, так как для точного получения значений требуются знания и опыт.