Исследование коэффициента уплотнения щебня различных сортов и фракций, на примере щебня 20-40

Прочность и долговечность щебня 20-40 мм

Щебень размером 20-40 мм характеризуется высокой прочностью и долговечностью, что делает его популярным строительным материалом. Он широко используется в строительстве, включая применение в бетоне, железобетоне, при асфальтировании и создании асфальтобетонных покрытий.

• Прочность – максимальная нагрузка разрешения на единицу площади;
• Лещадность – отражает форму уже отработанной фракции (Класса партии зависит от наличия и количества плоских или округлых камней. Чем их больше, тем меньше класс);
• Морозостойкость – показатель полных циклов заморозки и разморозки;
• Радиационный фон;
• Плотность щебня – показатель определяющий вес.

Коэффициент уплотнения щебня

Значение коэффициента уплотнения щебня бывает разным при транспортировке и во время проведения строительных работ. Материал во время перевозки утр амбовывается под влиянием тряски, вибрации мотора. Согласно ГОСТу, коэффициент в этой ситуации не должен превышать 1,1. Он не зависит от вида породы и фракции.

Но на него могут повлиять другие факторы:

• Высота засыпки на транспортное средство
• Вид транспорта
• Расстояние, на которое осуществляется перевозка
• Качество дороги (для автомобилей)

Показатель при транспортировке позволяет рассчитать усадку материала, происходящую в процессе его доставки. Ведь загружается всегда один объем, а в конечную точку попадает н емного другой. Если знать коэффициент уплотнения для щебня, можно избежать как обмана нечестных производителей, так и претензий заказчиков.

Чтобы убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах, необходимо перемножить две цифры:

• Конечный объем материала, который привезли
• Коэффиц иент уплотнения

Результат должен совпадать с тем объемом, который прописан в документах. Если число меньше заявленного, значит, тут имеет место не утряска щебня, а недобросовестный продавец.

Когда щебень используется для засыпки котлованов, фундаментов, обустройства поду шек под дорожным полотном, он дополнительно утрамбовывается. Коэффициент уплотнения в процессе проведения работ, по сравнению с показателем при транспортировке, увеличивается. Он будет зависеть от размеров зерен, типа материнской породы, метода уплотнения (ручного или с помощью вибромашин).

В таблице приведены показатели для щебня разной прочности:

Материалы с низкой прочностью уплотняются сильнее, так как в процессе трамбовки часть зерен разрушае тся. Также хорошо уплотняются кубовидные частицы. А вот при наличии большого количества игловидных и лещадных зерен коэффициент снижается. У мелких фракций показатель не рассчитывают, так как они чаще используются для расклинцовки.

Часто в строительстве необходимо узнать более точные цифры коэффициента уплотнения щебня. Ведь материал достаточно дорогой, и при покупке нужно правильно рассчитать сметы. В полевых условиях используют специальное оборудование, позволяющее определить характеристику. Пробы также можно отправить в лабораторию. Результат придется ждать несколько дней, зато он будет максимально верным и точным для конкретного образца.

Подробнее о том, что такое коэффициент уплотнения, читайте в разделе Коэффициент уплотнения.

Узнаем плотность щебенки 20-40 мм

Плотность – основная качественная характеристика щебенки наряду с лещадностью и чистотой. Плотность качественного щебня фракцией 20-40 мм должна составлять 1.39 т/м³, при этом вес в среднем составляет 1.35 т/м³. Этот параметр определяет твердость бетона, расходы и стоимость щебня.

Вес щебенки определяют не только для формирования цены, но и в случаях, когда необходимо вычислить объем для хранения щебня или для расчета пропорций будущей бетонной смеси.

Каждый строительный объект соответствует конкретным нормативам, и материалы подбираются исходя из проектных требований. Благодаря этому рынок предлагает широкий выбор видов щебня фракцией 20-40 мм под различные цели:

• Известняковый (плотность щебня 20-40 составляет 1.28 т/м³);
• Гравийный (плотность около 1.5 т/м³);
• Гранитный (плотность щебня 20-40 мм колеблется от 1.3 до 1.4 т/м³);
• Вторичный (кирпичный, бетонный, асфальтовый бой);
• Керамзитовый (плотность керамзитового щебня 20-40 мм составляет 350-500 кг/м³).

Смотрите так же: Щебень фракции 5-20 мм, Щебень фракции 40-70 мм.

Определение насыпной плотности

Чтобы узнать насыпную плотность, щебень свободно высыпают в емкость с высоты 1 метр, затем срезают получившуюся «горку» и взвешивают. Из полученного результата вычитают вес емкости, а затем вес самого щебня делят на объем сосуда. Так получают показатель насыпной плотности, измеряемый в кг/м3.

Для мелкофракционного щебня высокой прочности (гранитного, гравийного) показатель насыпной плотности будет выше, для крупнозернового материала с большим количеством пустот — меньше.

Насыпную плотность определенного вида щебня можно узнать без лабораторных исследований с помощью специальных таблиц, но в этом случае погрешность составляет около 1%. Ниже приведены такие показатели для наиболее распространенных разновидностей.

Основные характеристики щебня

Этот материал принято классифицировать:

• по плотности;
• по крупности зерен;
• по прочности, морозо- и водостойкости.

Щебень характеризуется по плотности, по структуре, по крупности зерен, по прочности, морозо- и водостойкости.

Первичный щебень получают, измельчая природные материалы. Вторичный же образуется в процессе переработки строительных отходов: старого асфальта, бетонных глыб, битого кирпича, шлаков.

По минеральному составу щебень бывает гранитный, гравийный, известняковый, шлаковый. Чем меньше в нем фракций слабых пород и пыли, тем лучше он связывается с компонентами раствора.

Важной характеристикой является лещадность — форма плоскостей гранул. Предпочтительны зерна в виде миниатюрных кубов, у них минимальная лещадность, и, следовательно, более высокое качество. Острые же гранулы образуют множество пустот, из-за которых ухудшается плотность щебня.

Важна и степень однородности зерен по размерам. Чем они однороднее, тем лучше усадка и опять-таки выше плотность щебня. Кроме того, он должен быть морозо- и водостойким, то есть не разрушаться из-за периодических перепадов температур, инея, туманов и дождей.

Имеет также значение его способность испускать и поглощать ионизированные излучения. Материал для строительства жилых зданий по радиоактивности должен быть только первого класса, лучше всего гранитный. Щебень второго класса более радиоактивен, его следует использовать для строительства удаленных автодорог и транспортных развязок.

Вернуться к оглавлению

Табличная масса

Определить абсолютную плотность щебня в кубометрах невозможно – это сыпучий материал и между зернами обязательно присутствуют воздушные промежутки. Поэтому чем крупнее фракция, тем больше места между камнями, тем легче мешок щебня (бывает 5…30, 40, 50 кг) и другие единицы объёмного измерения.

Как уже говорилось, объемный вес щебня зависит от характеристик горных образующих пород. По этому признаку мы составили таблицу, отражающую, сколько в кубе килограммов сыпучего материала разных пород с практическим пересчетом на стандартные ведра:

ТипУдельный вес щебня, кг/м3Масса щебня в ведре 12 литров, кгГранитный147017,5Гравий140017Известняковый130015,5Шлаковый150018Песчаник130015,5Терриконовый115014Щебень туфовый8009,5Щебень мраморный150018

Вес в кубе щебня может меняться в зависимости от влажности, обычно это небольшая доля – около 1-3% от общей массы насыпи.

Другое дело – фракциязёрен. Она оказывает прямое влияние на массу заданного объёма. Чтобы определить закономерность, рассмотрим таблицу веса щебня разных фракций из гранитных пород:

ФракцияВес щебня в 1 м3, тонн0-51,415-101,385-201,355-251,3820-401,3525-601,3740-701,350-701,52

Таблица объемного веса щебня по фракциям демонстрирует массовое превосходство зерен мелкого размера в виду более плотного их заполнения заданного объёма. Категория 0…70 мм – самая тяжелая за счет присутствия и мелких, и крупных камней – они органично заполняют пространство, но в строительстве на практике такая фракция не встречается – слишком обобщенная.

Фактический вес

Насыпной вес 1м3щебня принимают, опираясь на табличные данные, но они могут отличаться от реальных. Масса объёма может быть увеличена или уменьшена за счет увеличения/снижения влажности, наличия не отсеянных примесей. Снижение веса не так опасно, как увеличение, опасность заключается в неправильном подборе перевозящей техники (грузоподъёмности кранов, самосвалов).

Определить массу щебня можно взвешиванием насыпи на месте. Для этого на весы устанавливают технику, фиксируют ее массу, затем нагружают. После этого камаз заводят обратно для контроля допустимой нагрузки и при условии ее выполнения щебень отправляется на объект.

При выборе транспорта также необходимо учитывать объём кузова: камаз щебня грузоподъёмностью 15 тонн сможет перевезти не более 15 000 килограммов зерен нужной фракции, но не более 10 кубических метров насыпи (ограничение объёма). Таким образом, к доставке будет всего лишь 13500 кг щебня фракции 5…20 мм.

Щебень представляет собой сыпучий неорганический строительный материал, получаемый методом дробления натурального камня или же твердых отходов строительных материалов. Щебень из камня принято называть первичным.

Для его производства используется галька, валуны, пемза, гранит и другие природные камни. Щебень, получаемый из строительных отходов, называют вторичным. Для его получения перерабатывают методом дробления куски бетона, асфальта или кирпича.

Измельченный первичный щебень получают методом грохочения горных пород, добытых в карьерах.

Вторичный щебень получают с помощью механических дробилок, в приемный бункер которых загружают куски бетона, асфальта или колотый кирпич.Оба вида щебня обладают очень полезным для строительства свойством. Они великолепно закрепляются на поверхностях, покрытых цементным раствором. Это их свойство активно используется в строительстве и в том числе автомобильных и железных дорог.

Что такое щебень?

Щебень – дробленые камни крупного гравия, валунов и других пород. Различают первичный и вторичный щебень. Первый получается путем искусственного дробления материалов, добытых в природе, второй – в ходе переработки шлаков, строительного мусора, кирпичей, бетона и асфальта.

Щебень отличается шероховатостью своей поверхности, что обеспечивает плотное сцепление с цементными растворами. Основное применение данного материала – укладка фундамента, насыпи на железнодорожных колеях, асфальтные работы. Плотность щебня (кг/м3) – его основополагающий параметр (отношение массы к объему), который оказывает влияние на характеристики строительного материала.

Виды щебня

Материал этот получают путем дробления огромных валунов на специальном оборудовании, условно его можно разделить на следующие виды:

• гранитный — очень крепкий материал, выдерживает разнонаправленные нагрузки, поэтому спектр его применения очень широк;
• известняковый — также очень твердый материал, не сильно отличающийся от гранитного, замечательно годится для , однако цена его намного ниже;
• шлаковый — этот материал является отходом металлургического производства, цена его намного ниже вышеперечисленных материалов, однако присутствие вредных составляющих ограничивает круг его использования;
• вторичный — данный материал точно нельзя использовать во всех работах, ведь его изготавливают из обломков бетона, кирпича и т.п.

Прежде чем приобрести щебень, обратите внимание на содержание элементов пластинчатой формы в общей массе, большое их количество очень сильно уменьшает прочность готовой конструкции. Параметр этот называется лещадность — чем он ниже, тем лучше.

Методы уплотнения

Существующие технологии уплотнения грунта основаны на удалении воздуха из насыпанного материала механическими устройствами.

Можно выделить такие способы уплотнения: трамбование, вибротрамбование, укатка, вибрирование, комбинированный — применение нескольких методов.

Прежде чем приступить к уплотнению грунта, необходимо сделать его анализ, определить уровень грунтовых вод, провести исследования почвы. От этого будет зависеть конечный результат, ведь может произойти проседание в самых непредсказуемых местах.

Важно:

если речь идет о постройке фундамента, не пренебрегайте лабораторными исследованиями и рекомендациями специалиста. Данная информация важна не только для построения надежной, прочной постройки, но и обеспечит безопасность всем, кто будет жить в доме.

Как определить плотность щебня кг/м3

Щебень (см. видео) неотъемлемый материал для различных строительных и дорожных работ. Раздробленные обломки валунов, крупного гравия и других горных пород благодаря шероховатой поверхности образуют с цементным раствором прочное сцепление.
Один из главных характеристик щебня его плотность, то есть отношение массы к объему.

Один из главных параметров этого стройматериала плотность щебня, то есть отношение массы к объему. Именно плотность оказывает преимущественное влияние на многие другие его качества.

Фракция и прочность

Также важными для обозначения качества щебня считаются такие параметры как фракция и прочность. Фракция, иными словами размер щебня может быть стандартной, нестандартной и европейской.

Щебень стандартной фракции имеет размеры 5-10, 10-20, 5-20 миллиметров, а не стандартной фракции 10-15 и свыше 15-20 миллиметров. Европейский щебень имеет размеры от 3 до 5 миллиметров. Прочность щебня может быть обычной – М 800-1200; высокой – М 1400-1600; средней – М 600-800; слабой – М 300-600 и минимальной – М 200.

Причины уплотнения грунта щебнем

Из щебня создают своеобразную подушку, роль ее следующая:

• создание ровной базовой поверхности для проведения последующих работ;
• укрепление слабых грунтов;
• предотвращение попадания влаги в строение;
• обеспечение устойчивости под сильными нагрузками.

Качество готовой базовой «подушки» очень сильно зависит от характеристик самого щебня. Естественно, по внешнему виду определить эти показатели очень проблематично, обычно их указывают в прилагаемых к материалу документах.

От чего зависит плотность строительного щебня?

Плотность любого материала, в том числе и щебня, зависит от того, из какой породы он произведен. Например, 1 м3 гранитной породы весит 2,6 тонны, а плотного известняка – 2,9 т/м3 (зависит от количества кварцевой примеси и прочих минеральных веществ).

Между камнями (щебнем) имеются воздушные прослойки. Поэтому плотность щебня (т/м3) не может составлять столько же, сколько весит 1 куб.

м горной породы в недробленом состоянии. В связи с этим, введен такой показатель, как плотность насыпи материала – отношение массы к объему, который занимает щебень. Чем меньше фракция дробления, тем выше показатель, а значит удельный вес материала больше.

Плотность насыпи материала необходимо учитывать: в процессе замешивания бетонного раствора – чем выше показатель, тем меньше требуется цемента. Это позволит сэкономить денежные средства; во время транспортировки, чтобы рассчитать грузоподъемность автомобиля;

в процессе хранения, с целью определения размеров помещения, где будет находиться щебень.

Как определить коэффициент уплотнения?

Коэффициент уплотнения (также известный как коэффициент компактности) используется для определения степени уплотнения грунта. Он определяется отношением плотности грунта в уплотненном состоянии к его естественной плотности.

Существует несколько методов для определения коэффициента уплотнения, но наиболее распространенный из них — это метод проб с ударом.

Для определения коэффициента уплотнения по методу проб с ударом необходимо выполнить следующие шаги:

1. Подготовьте две пробы грунта. Одну пробу должны быть взята из области, где грунт естественно расположен, а другую — из области, где грунт уплотнен (например, с помощью трамбовки или виброплиты).
2. Измерьте массу каждой пробы и определите объем каждой пробы путем помещения ее в цилиндр с известным диаметром и высотой, затем измерения объема воды, которую она вытесняет.
3. Рассчитайте плотность каждой пробы путем деления ее массы на ее объем.
4. Сравните плотность уплотненной и естественной проб грунта. Рассчитайте коэффициент уплотнения, поделив плотность уплотненной пробы на плотность естественной пробы.

Коэффициент уплотнения может быть выражен как число или процент. Если полученное значение коэффициента уплотнения больше 1, это означает, что грунт уплотнен, а если значение меньше 1, то грунт не уплотнен. Оптимальный коэффициент уплотнения зависит от типа грунта и технических требований конкретного проекта.

Видео. Как определять стоимость строительства ресурсно-индексным методом