Коэффициент уплотнения скального грунта

2.1.5 При разработке проектных решений относительный коэффициент уплотнения следует назначать в зависимости от требуемой плотности материала и конструктивного элемента или соответствующего горизонта (СНиП 2.05.02-85, таблица 22):

Коэффициент уплотнения для песка, гравия, грунта и ПГС – таблица и правила расчета

Рыхлые строительные материалы, а также грунты могут разрыхляться или уплотняться под воздействием различных физических факторов. Их плотность колеблется в значительных пределах – до нескольких десятков процентов. В строительстве часто используются две относительные величины: транспортный коэффициент уплотнения, Kтранспортный K и коэффициент уплотнения почвы (грунта) Kу. По сути, они отражают одно и то же явление – изменение объема вследствие уменьшения пористости, но рассчитываются и применяются по-разному.

Если в карьере породы находятся в плотном монолитном состоянии, то при разработке карьера они разрыхляются и становятся более пористыми. Сырье подвергается многочисленным манипуляциям – добыче, промывке, сортировке на фракции и хранению. Во время транспортировки материалы снова разрыхляются, а затем уплотняются. На заключительном этапе их укладывают в конструкцию и снова уплотняют. В течение всего процесса содержание влаги меняется, что неизбежно влияет на плотность.

Сыпучие материалы, такие как щебень, песок, смесь песка и гравия и др. – состоят из отдельных зерен с пустотами между ними. В процессе выемки, погрузки и разгрузки твердый остов разрыхляется, а объем пор и пустот увеличивается.

Состояние разрыхленности материала характеризуется его насыпной плотностью, т.е. отношением массы материала к занимаемому им объему:

Он измеряется путем взвешивания стандартной мерной емкости объемом 5-50 дм³ без предварительного уплотнения. Размер тары выбирается на основе наибольшего размера частиц. Во время испытания объем пустот может быть немедленно определен как отношение объема пустот к общему объему материала. Этот показатель определяется в %. Например, насыпная плотность песка составляет 1600 кг/м³, щебня 1310-1400 кг/м³, ПГС 1340-1500 кг/м³ (в зависимости от размера фракции). В рыхлом состоянии между частицами сохраняется определенное количество воздуха. Содержание пустот в песке, щебне и ПГС составляет 30-45%, 20-50% и 30-50% соответственно.

Для чего используется коэффициент уплотнения?

Эта безразмерная величина используется для определения того, насколько фактическая плотность отличается от насыпной плотности или максимальной плотности:

• в случае транспортировки ставка согласовывается между заказчиком и поставщиком, который отправляет сырье с карьера, склада или завода;
• в случае субструктуры, Ку задается проектом как отношение к максимальной плотности грунта.

Это два разных сценария, и поэтому расчеты производятся совершенно по-разному.

Коэффициент уплотнения при транспортировке K.

Во время транспортировки более мелкие частицы под воздействием вибрации перемещаются вниз и заполняют промежутки между более крупными зернами. В результате объем груза уменьшается, а плотность увеличивается.

Приемка заполнителя обычно основывается на объеме или весе. Чтобы избежать неприятных сюрпризов при приемке груза, необходимо учитывать неизбежную усадку при транспортировке.

Если материалы принимаются по объему, то измеряется объем поставки, т.е. размер заполненной секции железнодорожного вагона или транспортного средства. Затем результаты измерения умножаются на коэффициент Kut.

Поведение материала при транспортировке и хранении зависит от гранулометрического состава, содержания влаги, способности к спеканию при хранении, абразивности частиц, а также от вида транспорта и климатической зоны. Согласно ГОСТ 9757-90, коэффициент уплотнения для песка и других нерудных материалов должен быть согласован с производителем, но принимается не более 1,15, т.е. потеря объема не должна превышать 15%. Кut всегда больше единицы, так как рассчитывается как отношение первоначального объема материала к его объему после транспортировки.

Если приемка осуществлялась по весу, то весовые единицы переводятся в насыпной объем путем деления на насыпную плотность по формуле:

Поставщик отгрузил 6 м³ песка в кузове грузовика. После доставки объем естественным образом уменьшился. При измерении было обнаружено, что он составляет 4,8 м³. Определите, имела ли место недопоставка.

Коэффициент уплотнения: что это такое?

Под коэффициентом уплотнения понимается безразмерное число, которое, по сути, вычисляется из соотношения плотность/масса почвы. Коэффициент уплотнения грунта рассчитывается на основе геологических показателей. Каждый из них, независимо от типа породы, является пористым. Он пронизан микроскопическими пустотами, которые заполнены влагой или воздухом. Когда грунт обрабатывается, объем этих пустот многократно увеличивается, делая породу более хрупкой.

Читайте также: Фундамент для гаража из пеноблоков: выбор и заливка своими руками

Показатель плотности рыхлой породы гораздо ниже, чем аналогичные характеристики уплотненного грунта.

Именно показатель уплотнения грунта определяет, нужно ли готовить участок под строительство. Исходя из этих значений, для фундамента и его основания готовят песчаную подушку путем дополнительного уплотнения грунта. Если пренебречь этой деталью, то почва будет проседать и начнет уступать под весом конструкции.

Определение в соответствии с техническими стандартами

Коэффициент уплотнения грунта – это произвольный безразмерный показатель или величина, которая, по сути, отсчитывается от фактического отношения плотности имеющегося материала к плотности грунта max (гипотетического грунта max). Если рассматривать почву как объективный вид материала, то можно заметить, что в ее структуре имеются микроскопические видимые и невидимые поры, либо заполненные естественным воздухом, либо подверженные воздействию влаги. Учитывая закон уплотнения сжимаемого грунта, поры при выемке становятся очень крупными, а рыхлая природа является основным параметром, при котором общая характеристика насыпной плотности будет значительно ниже коэффициента уплотнения грунта в уплотненном виде. Этот важнейший параметр необходимо учитывать при устройстве земляного основания под фундаменты сооружений, а также при проведении дорожных работ. Если грунт не уплотнен, существует риск усадки здания и появления дефектов в готовом дорожном основании в будущем.

Следующая таблица служит основой для расчета коэффициента уплотнения грунта в соответствии с таблицей СНиП.

"При проведении расчетов и определении коэффициента уплотнения грунта важно помнить, что для объемной категории плотность будет ниже, чем для аналогичных по свойствам уплотненных грунтов."

Что такое каменистый грунт, его виды и свойства

Скальный грунт – это рыхлый материал с высокой плотностью, обеспечиваемой кристаллическими и цементирующими связями между частицами. Он обычно встречается в горных районах и местах, где каменистая почва находится близко к поверхности.

На практике и в литературе встречаются другие названия этого материала:

• скальный грунт
• скальный грунт
• Скалистый грунт
• Скалистый грунт
• Скальный массив
• Скальный обломок
• Скалистый грунт
• Скалистый грунт

Скальный грунт обладает высокой прочностью, поэтому его часто используют в качестве фундамента для различных зданий, дорог и виадуков. Однако он встречается не во всех регионах. В тех областях, где почвы слабые, легко проседают и разрушаются, этот материал специально завозится.

Почва образуется в результате процессов выветривания. Он часто покрывает горную массу или заполняет ее трещины (элювиальные почвы). Его вынимают вместе с основным материалом, используя экскаваторы и другое специальное оборудование, или получают как побочный продукт взрыва. В первом случае грунт называется дезинтегрированным, во втором – взрывным.

Типы скальных почв

Скальные почвы образуются из всех типов горных пород. Их свойства во многом зависят от характеристик материнского материала. В зависимости от породы, почвы делятся на типы, роды и подвиды.

Типы скальных почв:

• Магматические
• Метаморфические
• Осадочные

Ниже вы можете прочитать о каждом типе.

Магматические почвы

Магматические почвы формируются из застывшей вулканической лавы, они плотные и прочные. В них преобладают кристаллические связи. Магматические почвы классифицируются как силикаты.

Они делятся на следующие типы и подвиды в зависимости от их кислотности:

Относительный коэффициент усадки

При добыче, транспортировке и хранении инертного материала его насыпная или общая плотность несколько изменяется. Этот процесс происходит из-за усадки при транспортировке, длительном хранении, поглощении воды и расширении зерен. По этой причине при расчетах удобнее использовать коэффициент относительного уплотнения грунта. Этот параметр представляет собой отношение плотности так называемого скелета, вырытого в карьере или хранящегося на складе, к аналогичным характеристикам того же материала при доставке заказчику.

В данном видеоролике показано, как определяется насыпная плотность песка в лаборатории:

При проведении расчета обязательно учитываются:

• наибольшую плотность образца в лаборатории после добавления определенного количества воды;
• свойства материала, включая параметр прочности, размер и сыпучесть отдельных частиц
• насыпная плотность, т.е. плотность в естественных условиях
• погодные условия во время транспортировки, т.е. отрицательные температуры и уровень влажности;
• способ и условия доставки (грузовые автомобили, речные или морские суда, железнодорожный транспорт).

Коэффициент относительного уплотнения песка ручной или механической трамбовкой используется в тех случаях, когда природные заполнители поставляются постоянно от одного поставщика. В этом случае поставщик должен поставлять заполнители в одно и то же время. Кроме того, он должен вести добычу в карьере, который не меняет своих качественных параметров. Поставщик также должен держать каждую партию материала на складе в одно и то же время.

Краткое резюме основных положений

Коэффициент уплотнения грунта или другого нерудного природного ресурса – это разница между состоянием, в котором грунт находится в естественном состоянии, и состоянием, в котором он был уплотнен. Другими словами, эта величина позволяет понять, во сколько раз уменьшился объем инертного материала из-за усадки при транспортировке или механическом уплотнении.

Знать коэффициент уплотнения необходимо для того, чтобы иметь возможность точно закупить необходимый объем заполнителя, проверить количество ввезенного, рассчитать усадку грунта и правильно рассчитать расход бетона на строительные работы. Эти величины определены в ГОСТе и СНиПе. Они также определяются в лабораторных условиях.

В процессе добычи, хранения и транспортировки природных нерудных ископаемых их насыпная плотность может меняться. Для упрощения расчетов используют коэффициент относительной усадки материала, если доставка осуществляется одинаково, хранение каждой партии производится одновременно. Кроме того, ископаемый материал должен извлекаться из карьера с постоянной скоростью.