Коэффициент уплотнения грунта – что это такое и как рассчитать
Показатель, известный как коэффициент уплотнения грунта, является индикатором того, насколько изменится объем сыпучего материала после его утрамбования или даже перемещения. Он вычисляется на основе отношения максимальной плотности к общей плотности. Если рассматривать тему «коэффициент уплотнения грунта», она описывает указанные явления.
Если говорить проще, то предлагаем вам вспомнить детскую игру в снежки. Чтобы получился хороший снежный шарик, следует зачерпнуть из сугроба большую горсть и как можно сильнее сжать. Таким образом, вы сократите число пустот между снежинками, то есть уплотните их.
При этом уменьшится объем. То же самое будет, если вы насыплете в стакан крупу, а после встряхнете или утрамбуете ее пальцами. Вы получите уплотнение зерен. Другими же словами, коэффициент уплотнения будет разницей между материалами в его стандартном состоянии и трамбованием.
Для чего требуется знать КУ?
Знать данные о показателях уплотнения для материалов сыпучего типа следует, чтобы:
- Контролировать, действительно ли вам привезли столько материала, сколько вы и заказали.
- Купить правильное количество отсева, песка, щебня для того, чтобы засыпать котлован, канавы или ямы.
- Рассчитать вероятную грунтовую усадку при закладывании фундамента, прокладывании дорог или тротуарной плитки.
- Правильно рассчитывать число бетонной смеси для заливания фундамента и перекрытий.
Далее рассмотрим каждый из способов по отдельности.
Подробности
Коэффициент при транспортировке
К примеру, самосвал везет вам 8 м3 щебня с карьера на объект. В пути ему будут попадаться выбоины и ямы, а из-за воздействия вибрации щебневые зерна начнут уплотняться, из-за чего объем сокращается до 7.27 м3. Это и будет утряска материала. Как же узнать, что на объект привезли нужное количество товара, как и указано в документации? Для этого требуется узнать конечный объем материала, а еще степень уплотнения (для щебня это 1.1). Обе цифры следует перемножить между собой, и получится начальный объем. Если данные не будут совпадать с тем, что прописано в документах, то вы имеете дело не с утряской щебня, а с нечестным продавцом.
Уплотнение при засыпании ям
В сфере строительства есть такое понятие, как усадка. Земля или же другой материал сыпучего типа будет уплотнен и уменьшится в объеме под действием своего же веса или под давлением разных конструкций (тротуарных плит и фундамента). Процесс усадки обязательно требуется учесть при засыпке котлованов и канав, потому что если вы это не сделаете, то спустя время образуется яма. Чтобы сделать заказ на нужное количество материала, следует для начала узнать объем ямы. Если вы знаете ее форму, ширину и глубину, то можно использовать для расчета онлайн-калькулятор. Далее полученную цифру стоит умножить на показатель насыпной плотности материала и степень уплотнения. При засыпании выбранного материала в яму должен в конечном итоге получиться холмик. Все это из-за того, что в естественных условиях усадка происходи спустя определенный временной промежуток, и ускорить процесс можно посредством утрамбовывания. Его проводят вручную или даже при помощи особых устройств.
Уплотнение при строительстве
В строительстве определение коэффициента уплотнения грунта особенно важно. Наверняка вы слышали про случаи, когда в зданиях после возведения сразу начинали появляться трещины. А ямы на новых дорогах или проваливающаяся тротуарная плитка во дворе и на дорожках?
Это случается, если неправильно рассчитана усадка грунта, а также не предприняты соответствующие меры по устранению. Для того, чтобы знать степень усадки, и требуется коэффициент по уплотнению. Он поможет понять, как сильно будет утрамбовываться тот или иной грунт в ваших условиях. К примеру, под давлением веса плитки, здания или даже асфальта. Некоторые типы грунтов обладают настолько высоким коэффициентом усадки, то их приходится даже замещать. Остальные же виды перед началом строительства специально утрамбовывают.
Как узнать степень уплотнения
Легче всего будет брать все данные про коэффициент уплотнения из ГОСТов. Они будут рассчитаны для разных типов материала.
В лабораторных условиях коэффициент уплотнения измеряют так:
- Измеряют насыпную или общую плотность материала, и для этого нужно измерить массу, а также объем образца, вычислить их соотношения.
- После этого пробу следует встряхнуть или спрессовать, измерить массу и объем, а далее определить максимальный уровень плотности.
- По соотношению двух показателей можно вычислить коэффициент.
Документы будут указывать усредненные значения показателя. Коэффициент может меняться в зависимости от разных факторов. Цифры, приведенные в таблице, условные, но все же помогают рассчитать усадку большого объема материала.
На значение показателя уплотнения будут влиять такие факторы:
Особенности транспорта и метод перевозки. Если материал будет перевезен по железной дороге или выбоинам, он будет уплотнятся куда сильнее, чем при перевозке по ровной дороге/морю.- Гранулометрический состав (формы зерен, размер, соотношение). Если состав материала неоднородный и есть лещадные частицы (игловидной или плоской формы), то коэффициент будет меньше. При наличии большого числа мелких частиц показатель будет выше.
- Влажность. Чем она выше, тем меньше получится искомый показатель.
- Способ утрамбовки. Если материал будут утрамбовывать вручную, то степень уплотнения будет меньше, чем после использования вибрирующих механизмов.
- Насыпная плотность. Коэффициент уплотнения будет напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как уже было сказано ранее, в процесс трамбования или перевозки плотность материал изменяется, потому что становится меньше пустот между частицами. По этой причине насыпная плотность при погрузке в машину и после приезда к заказчику всегда разнится. Эту разницу можно высчитать и проверить благодаря коэффициенту уплотнения.
Не будет лишним узнать конкретные показатели для таких материалов, как асфальт, щебень, глина, уголь, керамзит, скальный грунт, керамзит, песок, отсев и ПГС.
Коэффициент уплотнения является очень важным показателем, который дает возможность узнать, сколько заказывать сыпучего материала. Он даст возможность проконтролировать, правда ли вам привезли столько, сколько вы заказывали. Показатель требуется знать и строителям при возведении домов, чтобы правильно рассчитывать нагрузку на основание.
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:
- 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).
- 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.
- Рассчитайте плотность каждой пробы путем деления ее массы на ее объем.
- 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.
