Нерудные материалы с разной крупностью зерна, включая песок, отсев, глину, щебень, их смесь и даже грунт, широко применяются в строительстве. Они нередко утрамбовываются при выполнении работ. Во время строительства специалисты контролируют и учитывают степень их плотности. Для этого определяют, например, коэффициент уплотнения грунта. Читайте и узнаете, что представляет собой этот показатель почвы, зачем нужно его знать и как он определяется. Рассмотрим также коэффициент относительной усадки.

Специалист контролирует степень уплотнения грунта 

Общие сведения

Уплотнение нерудных материалов выполняется не только при выполнении строительных работ, но и во время их хранения, перевозки и разгрузки. Показатель плотности щебня, почвы, глины, отсева, их смеси и так далее изменяется естественным способом и с помощью физического воздействия – трамбования. Чтобы определить, насколько уменьшается объем насыпи, требуется знать коэффициент усадки песка или другого нерудного материала. Для вычисления этого показателя используется соотношение общей и наибольшей плотности.

Щебеночная, грунтовая, песочная и другая насыпь состоит из отдельных зерен, между которыми всегда присутствует не заполненное пространство. Это пустоты или поры. От их размера зависит объем, который будет занимать материал. Другими словами, например, коэффициент уплотнения щебня 20 40, глины, песчано-гравийной смеси представляет собой разницу между насыпью в обычном состоянии и после трамбовки.

Между зернами насыпных материалов всегда имеются пустоты

Эта физическая величина выражается с помощью значения Купл. Данный показатель является нормативным числом. Для его определения используют ГОСТ и СНиП. Это самый простой способ, чтобы узнать нужное значение. Данное число показывает, во сколько раз стал меньше объем конкретного природного нерудного ископаемого после трамбовки или транспортировки.

Уплотнение материала с помощью физического воздействия позволяет повысить прочность основания, например, фундамента. Трамбовка выполняется ручным способом или при использовании спецтехники. Это может быть виброплита или дорожный каток. Для определения степени уплотнения применяется специальный прибор.

Вибрационная трамбовка – популярный способ. В результате воздействия (ударов) эксцентрикового груза зерна природного нерудного ископаемого максимально уплотняются. При сильных ударах этот способ позволяет выполнить трамбовку в толще насыпи.

Процесс вибрационной трамбовки

Если используется механический каток, тогда осуществляется статическое уплотнение. Оно выполняется под собственным весом материала и массой машины. При статическом уплотнении вверху расположенный слой не дает утрамбоваться внизу находящемуся, например, песку. Такой вариант трамбовки не всегда подходит при проведении строительных процессов.

Необходимость знать коэффициент усадки нерудного материала

Водонепроницаемость и несущая способность инертного материала зависит от качества его уплотнения. Прочность грунта и так далее повышается от 10 до 20%, если интенсивность воздействия на насыпь увеличивается всего лишь на 1%. Когда трамбовка осуществляется некачественно, может произойти просадка почвы. В результате придется проводить дорогой ремонт постройки и тратить больше средств на содержание здания.

Просадка плохо утрамбованного грунта
Просадка плохо утрамбованного грунта

Нужно обязательно определять коэффициент уплотнения щебня 20 40, ПГС, отсева, песка при трамбовке для выполнения качественного дальнейшего строительства. Этот параметр необходимо знать, чтобы:

  • приобрести требуемый объем материала, который нужен, например, для устройства песчано-щебеночных подушек, засыпки котлована, траншей;
  • безошибочно рассчитать объем бетона, необходимого для возведения фундамента или заливки перекрытий;
  • проверить объем природного нерудного ископаемого, привезенного на объект;
  • вычислить усадку почвы во время строительства фундамента или монтажа плитки на дорожках.

На заметку! Во время возведения дома важно выполнять качественное уплотнение грунта, коэффициент уплотнения которого должен составлять не менее 0,98 при строительстве фундамента.

Качественное уплотнение грунта спецтехникой 

Коэффициент усадки при засыпке котлована

Усадка – это одно из многочисленных строительных понятий. Под собственным весом или в результате давления строительных конструкций инертные материалы уменьшаются в объеме, потому что происходит их уплотнение. Именно этот процесс называют усадкой. Ее величину не оставляют без внимания, когда осуществляют засыпку котлована и других углублений в земле. Если не учитывать, например, коэффициент уплотнения речного песка, тогда через определенный период образуется провал.

Для заказа требуемого количества нерудного природного ископаемого необходимо предварительно вычислить объем ямы. Для этого нужно измерить ее ширину, длину и глубину. Потом все значения перемножаются. Полученное число будет соответствовать объему ямы. Затем вычисленную величину умножают на насыпную плотность использующегося инертного материала для засыпки.

На заметку! Засыпать котлован необходимо таким образом, чтобы на поверхности получился холмик. Он со временем осядет. Если необходимо ускорить усадку, тогда выполняют трамбовку.

Засыпка котлована после монтажа фундамента

Коэффициент уплотнения во время перевозки

Если грузовик перевозит щебень в количестве, например, 6 м³ по дороге, на которой встречаются выбоины, то материал в кузове будет постепенно уплотняться из-за вибрационного воздействия. Другими словами, во время движения машины происходят его утряска. Из-за нее объем щебня уменьшится и составит примерно 5,45 м³.

Чтобы убедиться, что грузовик привез заказанное количество материала, необходимо знать его объем после усадки в кузове машины и коэффициент уплотнения. Потом нужно эти значения перемножить. В результате удастся узнать начальный объем груза. Простой расчет позволит убедиться в честности продавца инертного материала, если вычисленное значение будет соответствовать цифре, которая указана в документах.

Коэффициент уплотнения на строительном объекте

Нередко появляются трещины в только что построенном здании. Некоторые домовладельцы также сталкивались с ситуацией, когда на дорожках проваливалась тротуарная плитка. Такие неприятности случаются при неправильном расчете усадки почвы.

Провалившаяся тротуарная плитка

Предварительное определение коэффициента уплотнения грунта позволяет вычислить его степень усадки при конкретных условиях. К примеру, это может быть давление дома. При этом определенные типы почв отличаются очень сильной усадкой. Такие грунты обычно замещают другими инертными материалами. 

Определение коэффициента уплотнения

Уже понятно, что коэффициенты усадки конкретных нерудных материалов легче всего узнать из ГОСТ и СНиП. Они уже давно вычислены специалистами. Так, таблица ниже позволит узнать коэффициент уплотнения ПГС и песка при трамбовке.

Название природного нерудного ископаемогоКоэффициент усадки (уплотнения)
Щебень1,1
Смесь из гравия и песка (ПГС)1,2
Чистый речной песок1,15
Почвенная смесь из множества компонентов1,5
Керамзит1,15
Отсев1,1 при перевозке
 
К самым популярным строительным инертным материалам относится песок, коэффициент уплотнения которого может быть определен в лаборатории. Специальные условия также позволяют узнать этот показатель для отсева, почвы, глины, щебня, песочно-гравийной смеси и так далее. Процесс в лаборатории выполняется следующим образом:
  • Вычисляется насыпная или общая плотность путем сначала измерения веса и объема конкретного инертного материала. После этого рассчитывается соотношение данных характеристик.
  • На следующем этапе проба подвергается прессованию. Затем осуществляется измерение ее объема и веса. Потом вычисляется наибольшая плотность.
Оборудование для сжатия грунта 
  • В завершение рассчитывается искомая величина путем соотношения двух значений.

Специалисты быстро вычисляют коэффициент уплотнения грунта, формула которого имеет простой вид:

Ку = pd/pdmax, где:

  • Ку – искомый коэффициент уплотнения;
  • pd – отношение веса почвы вместе с массой воды в пустотах к ее объему;
  • pdmax – отношение веса почвы без водной массы и частиц льда в пустотах к начальному объему грунта.

На заметку! В строительной документации обязательно указывают коэффициент, который позволяет узнать, какая происходит усадка песка при трамбовке или другого нерудного природного материала.

Часть документации с коэффициентом уплотнения 

Коэффициент относительной усадки

При осуществлении добычи, перевозки и хранения инертного материала его насыпная или общая плотность немного изменяется. Процесс происходит из-за усадки во время транспортировки, продолжительного размещения в складском помещении, поглощения воды, увеличения зерен. В связи с этим проще использовать в расчетах коэффициент относительного уплотнения грунта. Параметр представляет собой отношение плотности так называемого добытого скелета на карьере или хранящегося в складском помещении к одноименной характеристике этого же материала после его доставки к заказчику.

Видео описание

В этом видео показано, как происходит определение насыпной плотности песка в лаборатории:

Когда проводят вычисления, обязательно учитывают:

  • наибольшую плотность образца в лаборатории после добавления определенного количества воды;
  • характеристики материала, включая прочностной параметр, размер и слёживаемость отдельных частичек;
  • насыпную массу, которая представляет собой плотность в естественных условиях;
  • погоду во время транспортировки, то есть отрицательную температуру и уровень влажности;
  • способ и условия доставки (грузовые автомобили, речные или морские суда, железнодорожный транспорт).

Используют относительный коэффициент уплотнения песка ручными трамбовками или механическими способами в том случае, если доставка природного нерудного ископаемого все время выполняется от одного поставщика. При этом продавец должен постоянно осуществлять поставку одним и тем же способом. Кроме того, он обязан вести добычу в карьере, у которого не меняются качественные показатели. Поставщик еще должен хранить каждую партию материала в складском помещении одно и то же время.

Видео описание

Как определяется коэффициент трамбовки песка с помощью плотномера Д-51, показано в этом видео:

Коротко о главном

Коэффициент уплотнения почвы или другого нерудного природного ископаемого – это разница между насыпкой грунта в естественном состоянии и после его утрамбовки. Другими словами, значение позволяет понять, во сколько раз уменьшился объем инертного материала в результате усадки при транспортировке или механической трамбовки.

Коэффициент уплотнения нужно знать, чтобы безошибочно приобрести требуемый объем нерудного ископаемого, проверить его привезенное количество, рассчитать усадку грунта и правильно вычислить расход бетона при выполнении строительных работ. Значение этого параметра указаны в ГОСТ и СНиП. Они также определяются в лаборатории.

При добыче, хранении и перевозке природного нерудного ископаемого у него может изменяться насыпная плотность. Для упрощения вычисления используют коэффициент относительной усадки материала, если доставка выполняется одним и тем же способом, хранение каждой партии осуществляется одинаковое время. Кроме того, ископаемое должна добываться из карьера с постоянными показателями.