Skip to content

Уплотнение основания щебнем: Уплотнение основания щебнем — Портал о стройке – Уплотнение грунта щебнем: технология, расход

by alexxlab

Содержание

зачем нужно и чем выполняется

Щебень востребован при проведении практически любой строительной операции. Без него не выполняется прокладка автомобильных или железных дорог, изготовление бетонных изделий, устройство фундаментов и даже благоустройство приусадебных участков. Чаще всего щебень используется для увеличения стойкости конструкций к высоким нагрузкам или выравнивания основы перед проведением дальнейших этапов работ. Он оказывает прямое влияние на физико-технические показатели конечного изделия.

Существует несколько разновидностей щебня, но самым интересным является шлаковый. Его получают искусственным путем и используют при строительстве дорог. При этом он набирает прочность в течение первых нескольких лет эксплуатации полотна.

Что такое коэффициент уплотнения щебня

Коэффициент уплотнения щебня, как и любого другого сыпучего материала, демонстрирует, насколько уменьшается его объем при неизменной массе в результате естественной усадки или трамбовки. Знание этого показателя позволяет вычислить необходимое количество материала при проведении строительных работ. Для щебня коэффициент уплотнения составляет 1,3.

Зачем уплотнять щебень

Щебень является достаточно прочным материалом. На первый взгляд, при создании основания, например, для автодороги или фундамента здания его достаточно было бы только разровнять, но это не так. Дело в том, что чаще всего этот материал получается искусственным путем в результате дробления горных пород. При этом зерна щебня имеют абсолютно произвольную форму. Соответственно, при засыпке им любого пространства между соседними элементами формируются воздушные пустоты. Они существенно снижают уровень сопротивления материала нагрузкам. После уплотнения материала его зерна теряют подвижность, размер пустот значительно сокращается, а прочность щебеночного основания увеличивается.

Чем можно уплотнять щебень

Существует несколько вариантов уплотнения этого строительного материала:

  1. При строительстве дорог для этой цели используются гладковальцевые или виброкатки. В результате многократной укатки они обеспечивают требуемую несущую способность щебеночного слоя, которая контролируется с помощью прогибомеров.
  2. Одним из самых распространенных способов уплотнения щебня при проведении строительных работ является использование виброплиты. Она представляет собой мобильное и компактное устройство весом от 60 до 120 кг. Трамбовку устройство выполняет за счет передачи ударных колебаний слою щебня. Такое оборудование может быть реверсивным или одноходовым. Реверсивные виброплиты считаются более функциональными. Они могут проводить уплотнение при движении в двух направлениях (вперед и назад), а одноходовые только в одном. Виброплиты работают на бензине, дизельном топливе или электричестве. С их помощью можно проводить эффективное уплотнение щебня даже в труднодоступных местах.
Уплотнение щебня виброплитой

Уплотнение щебня виброплитой

  1. Для бытовых целей и небольших объемов работ чаще всего используется механическая (бензиновая, дизельная или электрическая) или ручная трамбовка. Самым простым ручным инструментом является обычный деревянный брус сечением 100 × 100 мм. Более удобная конструкция представляет собой деревянный брус меньшего сечения с ручками и закрепленный на его торце металлический оголовок. Для эффективного уплотнения ручной трамбовкой необходимо работать достаточно активно. Возможен и другой вариант: увеличение веса инструмента.
Уплотнение щебня трамбовкой

Уплотнение щебня трамбовкой

  1. Неплохим вариантом для бытовых целей или небольшого объема работ является использование ручного катка. Его обычный вес – 100–200 кг. Такой инструмент можно изготовить самостоятельно. Он делается на базе куска трубы диаметром 30–40 см, заполненной песком.
  2. Роль катка вполне может исполнить легковой автомобиль. Такой способ возможен только при уплотнении щебня на открытой площадке.

Все перечисленные выше методы позволяют произвести уплотнение щебня. Для устройства оснований небольших и легких конструкций вполне можно использовать ручные варианты трамбовки. При строительстве дорог для этой цели применяются тяжелые самоходные катки. Промежуточный вариант – виброплиты. Он дает отличный результат и используется при сооружении зданий любого назначения.

Коэффициент уплотнения щебеночного основания. Коэффициент уплотнения щебенки — что это такое? На практике это простая процедура

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.

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:

  1. Средняя плотность составляет 1,4-3 г/см³ (когда высчитывается уплотнение, этот параметр берется одним из основных).
  2. Лещадность определяет уровень плоскости материала.
  3. Весь материал проходит сортировку по фракциям.
  4. Устойчивость к морозам.
  5. 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.

Виды щебня и технические характеристики

Щебень для строительства может использоваться различный. Производители предлагаются разные его виды, свойства которых отличаются друг от друга. Сегодня по типу сырья щебень принято разделять на 4 большие группы:

  • гравийный;
  • гранитный;
  • доломитовый, т.е. известняковый;
  • вторичный.

Для изготовления гранитного материала используется соответствующая порода. Это нерудный материал, который получают из твердой породы. Гранит — застывшая магма, обладающая большой твердостью, обработка его затруднительная. Щебень данного вида изготавливается согласно ГОСТу 8267-93. Самым популярным является щебень, имеющий фракцию 5/20 мм, так как его можно применять для разнообразных работ, включая изготовление фундаментов, дорог, площадок и прочего.

Гравийный щебень представляет собой строительный сыпучий материал, который получается при дроблении каменистой скалы либо породы в карьерах. Прочность материала не такая высокая, как у гранитного щебня, но зато стоимость его ниже, как и радиационный фон. Сегодня принято различать два типа гравия:

  • дробленая разновидность щебня;
  • гравий речного и морского происхождения.

По фракции гравий классифицируется на 4 большие группы: 3/10, 5/40, 5/20, 20/40 мм. Используется материал для приготовления различных строительных смесей в качестве наполнителя, он считается незаменимым при замешивании бетона, строительстве фундаментов, дорожек.

Известняковый щебень изготавливается из горной осадочной породы. Как понятно из названия, сырьем выступает известняк. Основная составляющая — карбонат кальция, стоимость материала одна из самых низких.

Фракции этого щебня разделяются на 3 большие группы: 20/40, 5/20, 40/70 мм.

Применим он для стекольной промышленности, при изготовлении небольших железобетонных конструкций, в приготовлении цемента.

Вторичный щебень имеет самую низкую стоимость. Делают его из строительного мусора, например, асфальта, бетона, кирпича.

Преимущество щебня — низкая стоимость, но по основным характеристикам он сильно уступает остальным трем видам, поэтому применяется редко и только в тех случаях, когда прочность большого значения не имеет.

Вернуться к оглавлению

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 коэффициент

Коэффициент уплотнения щебня: СНИП, ГОСТ в дорожном строительстве и в смете

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

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?

Уплотнение щебня катком

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.

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

Уплотнение щебня вибротрамбовкой

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.

Как выполняется уплотнение грунта щебнем?

Оглавление:
  • Уплотнение грунта щебнем
  • Проведение утрамбовки грунта щебнем в домашних условиях
  • Фракции щебня, вычисление коэффициента уплотнения щебня и метод расклинцовки
  • Насыпная плотность щебня, вычисление степени усадки
  • Определение коэффициента уплотнения грунта

Уплотнение грунта щебнем используется для подготовки прочных оснований для укладки фундаментов. Включает в себя процессы, в основе которых лежит обеспечение контакта основания с нижними слоями фундамента и доведения несущих свойств грунта до указанных в проекте. При этом в процессе используются технологии вибрирования, глубинной утрамбовки и гидровибрирования.

Схема уплотнения грунта при засыпке траншей.

Уплотнение грунта щебнем

Необходимые материалы и инструменты:

  • щебень,
  • экскаватор,
  • бульдозер,
  • каток,
  • гидровиброуплотнитель,
  • лопаты,
  • виброплита,
  • известь,
  • вода,
  • грунт,
  • кирпичный щебень.

Перед началом работ по уплотнению первым делом проводят исследование состава грунта участка, который выделен под застройку. Проводят бурение на глубину 0,5-0,7 м (это глубина промерзания почвы) и берут образцы. С помощью этих проб устанавливают вид грунта, глубину залегания грунтовых вод и наличие на данном участке плавунов.

Cхема послойного уплотнения грунта катком.

Если все показатели лабораторных исследований в норме и особых противопоказаний для проведения застройки не найдено, начинают подготовку поверхности для засыпки ее щебнем. Можно использовать и гравий.

Копают котлованы и траншеи. В промышленных условиях это делается с помощью бульдозеров и экскаваторов, в домашних с помощью лопаты. В зависимости от свойств почвы проводят ее осушение или увлажнение. Боковые стены и углы котлованов фиксируют, чтобы не допустить ссувов грунта. Засыпают щебень и начинают процесс трамбовки с помощью катков. Средняя глубина уплотнения 0,5 м.

Существуют тяжелые виды трамбовки, при которых грунт уплотняется на 1,5-2,5 м. При этом количество щебня исчисляется тоннами. Процесс трамбовки не прекращается до тех пор, пока основание не перестает проседать.

Для песчаных почв уплотнение грунта происходит методом вибрирования. Для этого используются специальные виброплиты. Обычные виброплиты способны уплотнить основание на 0,5 м, а самоходные тяжелые на 1 м.

Немаловажную роль в этом процессе имеет показатель влажности. Если грунт слишком жидкий, то при вибрировании он будет интенсивно прилипать к виброплитам. Тогда работа не даст никакого результата. Чтобы избежать осложнений подобного рода, поверхность котлована покрывают известью, кирпичным щебнем или обычным сухим грунтом и продолжают работы. Также можно временно приостановить работы по утрамбовке и дать котловану просохнуть естественным путем. При недостатке влаги место проведения работ по уплотнению на сутки заливают водой.

Процесс глубинного уплотнения выполняется методом гидровибрирования. В почву на глубину 2 м помещают блок гидровиброуплотнителя. Он производит вибрацию в течение 20-30 секунд, параллельно с его работой грунт насыщают водой. Он становится подвижным и хорошо уплотняется. Блок извлекают, но при этом не прекращают подачу воды. Весь процесс длится 20-30 минут. Такое уплотнение грунта применяется для песчаных почв.

Вернуться к оглавлению

Проведение утрамбовки грунта щебнем в домашних условиях

Cхема послойного уплотнения грунта кулачковьм катком.

Для проведения работ по утрамбовке в домашних условиях нужно иметь необходимые инструменты и материалы:

  • щебень,
  • лопаты,
  • ручные катки,
  • доски для возведения опалубки,
  • емкости для измерения нужного количества щебня.

Должны быть получены результаты лабораторных исследований проб почвы с места застройки здания.

В домашних условиях нет спецтехники, поэтому все работы нужно делать вручную. Пробы грунта в обязательном порядке надо исследовать в лаборатории. Можно обратиться к специалисту.

Нужно четко знать вид грунта, находящегося на месте постройки, глубину залегания грунтовых вод и прочее. Это нужно не только для надежности постройки, но и для безопасности людей, которые будут проживать в этом здании. Если же грунт будет плохо исследован, то никакое его уплотнение не поможет построить надежное, прочное задание без тенденции к проседанию, то есть к усадке, которая может повлечь за собой непредсказуемые последствия.

Вернуться к оглавлению

Фракции щебня, вычисление коэффициента уплотнения щебня и метод расклинцовки

От фракции щебня зависит область его применения. Коэффициент уплотнения щебня используют для вычисления точного количества данного строительного материала. Причем эта величина зависит и от вида фракции щебня.

Коэффициент уплотнения щебня это число, которое показывает степень уменьшения объема щебня при его транспортировке или трамбовке. Для каждого вида щебня существует маркировка, указанная в ГОСТе 8267-93. Там рекомендованы методы определения коэффициента уплотнения, который должен быть указан производителем при маркировке материала. Степень уплотнения выполняют специалисты в лаборатории экспериментальным методом в течение 3 дней. Уплотнение можно определить и экспресс-методом прямо на строительной площадке. Для определения применяют плотномеры.

Фракции щебня.

Коэффициент уплотнения щебня необходим для вычисления:

  • массы приобретаемого щебня,
  • степени усадки.

Масса определяется путем перемножения значений трех величин:

  • удельного веса,
  • объема заполнения,
  • коэффициента уплотнения.

Созданы специальные нормы, в которых указана средняя масса материала в зависимости от фракции.

Для ландшафтного дизайна (то есть для укладки садовых дорожек, декоративных деталей) используется щебень самой мелкой фракции. Средняя его фракция представляет собой обломки горных пород. Она используется для создания железобетонных изделий, фундамента, бетонных смесей, а также для строительства мостов, железнодорожных путей, дорог.

При устройстве оснований под постройку дорог, взлетных полос, мостов оно должно быть прочным и плотным, выдерживать большие нагрузки и сильные механические воздействия.

Для укладки более прочного основания применяют технологию расклинцовки. Это укладка основания из щебня, который состоит из смеси фракций разных размеров. Мелкие фракции заполняют пустоты между большими фракциями, образуя очень плотное основание.

Сначала выстилают крупную фракцию щебня или гравия. Уплотняют специальными катками. Далее засыпается мелкая фракция и также уплотняется катком. Для уменьшения трения между отдельными кусочками весь процесс расклинцовки сопровождается поливами водой.

Вернуться к оглавлению

Насыпная плотность щебня, вычисление степени усадки

Физико-механические свойства шлакового щебня.

Насыпная плотность величина, коэффициент которой учитывается при работе. Это отношение объема щебня к его массе, то есть это его плотность еще до начала процесса уплотнения. Чтобы замерять количество материала, используют сосуды по 50 л.

Проводят необходимые расчеты. От массы сосуда, наполненного сыпучим материалом, отнимают массу пустого сосуда и делят полученное число на объем пустого сосуда. Это метод расчета насыпной плотности сыпучих строительных материалов.

Уплотнение грунта сыпучим материалом необходимый процесс при строительстве зданий. Эта технология помогает избежать усадки фундамента. Для создания качественного основания для строительства зданий необходима утрамбовка сыпучего материала.

Для утрамбовки используют спецтехнику, виброплиту и ручную трамбовку (при небольших объемах). Для проверки качественных характеристик уплотнения существует специальный прибор. Методом нескольких ударов по поверхности своего диска он вычисляет степень усадки щебня. Если этот показатель в норме, можно спокойно продолжать строительные работы.

Вернуться к оглавлению

Определение коэффициента уплотнения грунта

При контроле качества выполнения земляных работ определяют степень уплотнения грунта.

Измерения выполняют в основании траншей и котлованов и при строительстве дорог. При этом определяют коэффициент уплотнения грунта. Он показывает степень соответствия фактической плотности грунта его максимальной плотности, до которой можно уплотнить грунт.

Например, если максимальная плотность скелета грунта 1,95 т/м3, а после уплотнения плотность его на объекте составляет 1,88 т/м3, то для определения коэффициента уплотнения надо разделить фактическую плотность на максимальную: К упл = 1,88/1,95 = 0,96.

После определения коэффициента уплотнения грунта его значение сравнивают с нормативным значением, указанным в проекте, которое обычно равно 0,95 для низа земляного полотна и 0,98-1,0 для подстилающего слоя и верхних слоев земляного полотна.

В строительстве применяют методы определения коэффициента уплотнения грунта с использованием плотномеров статического и динамического типов и баллонных приборов. Измерения выполняют на стройплощадке, а в строительной лаборатории проводят вычисления и оформляют заключение. Таким образом уплотнение грунта будет выполнено правильно.

Благодаря современным методам контроля качества уплотнения грунтов, соответствующим строгим нормативным требованиям, улучшается качество проведения строительных работ.


Испытание щебеночного основания, проверка уплотнения щебня

Испытание щебеночного основания

Плотность щебеночного основания является одним из основных критериев качества дорожного полотна. Сам процесс уплотнения является не только трудоемким, но и достаточно сложным. Он требует неукоснительно выполнять определенные требования. Если их не выполнять, то со временем могут появиться различного рода деформации. Для того чтобы щебеночное основание соответствовало всем необходимым требованиям, а также нормам, осуществляют различного рода испытания.

Особенности проведения испытаний

Степень упругости щебеночного слоя основания проверяется с использованием прогибомеров. Испытания проводятся в лабораторных условиях. Гиря падает на конструкцию, включающую гравий и песок. Изменения основания из щебня должным образом фиксируются и заносятся в протокол испытаний.

Нередко прибегают к штамповому методу испытаний. Суть метода заключается в следующем:

  1. На испытуемый слой материала накладывается прибор, имеющий плоский штамп.
  2. Гиря определенной массы падает на испытуемый слой.
  3. Фиксируется высота отскока груза.
  4. Данные заносятся в протокол испытаний.

Коэффициент уплотнения щебня

Данная величина является безразмерной, она характеризует соотношение естественного объема щебня с тем объемом, который образовался после естественного уплотнения во время транспортировки, либо после трамбовки. Коэффициент имеет диапазон от 1.05 до 1.52.

Коэффициент уплотнения рассчитывается тогда, когда необходимо определиться с массой необходимого материала, преимущественно при проведении строительных работ. Его величину необходимо рассчитать, например, для того, чтобы сделать правильную планировку. Существует обратно пропорциональная зависимость между фракцией щебня и коэффициентом уплотнения. Чем больше фракция щебня, тем коэффициент уплотнения меньше. При проектировании строительных и ремонтных работ это обстоятельство необходимо учитывать. Причем учитывается преимущественно плотность скелета, а не степень уплотнения щебеночного основания.

Заказать услугу в Москве или Московской области у ООО «ИЛ Северный город» можно на сайте лаборатории или по телефону +7 (495) 137-75-94.

Наши работы

Все работы

Определение уплотнения щебня

Уплотнение конструктивных пластов фундамента либо дорожного покрытия из горных пород камня влияет на качество сооружения. Обеспечение максимально возможной плотности слоев во время строительства должно контролироваться оборудованием для периодического испытания уплотнения щебня.

Если во время строительства не удается добиться максимальной степени утрамбовки щебня, под действием повышенных нагрузок, возникающих во время эксплуатации, слой щебеночных и гравийных материалов уплотняется дополнительно (дает усадку). Это неизбежно приведет к разрушению технологических конструкций или покрытий.

Вывод – контролировать плотность укладки материала необходимо постоянно.

Испытание на прочность

Как проводят испытания

При подготовке технологических слоев для фундамента сооружений либо дорожного покрытия рассчитывается степень трамбования щебня. Чтобы достичь запланированных показателей специалисты определяют количество проходов виброкатка или виброплиты на участке.

Определение коэффициента уплотнения

После утрамбовки объем материала уменьшается. Это учитывается коэффициентом уплотнения, определение которого нормируется ГОСТ 28514-90 и СНИП. В документах отмечаются предпочтительные величины коэффициента плотности. Он используется для уточнения расчета необходимого количества материала.

С его помощью можно узнать, насколько вообще возможно уплотнить материал и сделать меньшим его объем. Прочность дорожного покрытия либо фундамента зависит от точности определения коэффициента. Необходимая технологическая степень уплотнения щебня проверяется испытаниями, которые проводятся специализированными организациями. По технологии требуется трамбовать и проверять каждый слой гравийно-щебенчатых материалов разной фракции.

Зачастую степень трамбования проверяется методами: