Уплотнение грунта пневматическими трамбовками как посчитать объем

Люди, занимающиеся благоустройством участка, в первую очередь подготавливают поверхность земли. Они знают, что техника преобразования напрямую зависит от того, что в дальнейшем будет находиться на этой территории. Например, для спортивных площадок нужна минимальная растительность и максимальная плотность. Площадь под газоны покрывается растительным или плодородным грунтом, засыпка должна быть ровной и не глубокой. А вот для клумб, огородов, теплиц очень важно, чтобы был глубокий объем насыщенной всевозможными питательными веществами земли. В этой статье мы ответим на популярные вопросы: «Что такое плодородный грунт?» и «Как рассчитывается коэффициент его уплотнения?»

Плодородный грунт — земля с богатым составом

Такой грунт относится к растительному виду, обогащенному различными добавками: песок, торф, перегной и т.п., которые способствуют быстрому и качественному росту растительных культур. По своему составу плодородный грунт должен соответствовать некоторым требованиям:

  • быть насыщенным макро и микроэлементами;
  • иметь нейтральную кислотность;
  • по структуре — комковатый;
  • отлично пропускать через себя воздух и воду.

Благодаря этим качествам, плодородный грунт широко используют растениеводческие предприятия, фермеры, агротехнические компании. Ценят его за достаточно хороший состав, который способствует значительному повышению качества почвы, а также цена на плодородный грунт очень доступна. Растения в такой среде постоянно получают питание, следовательно, каждая стадия роста проходит без проблем, что ни может не радовать агронома.

Состав грунта

Для каждого вида растения возможен индивидуальный подбор полезных составляющих. Наша компания «Werton» предлагает купить плодородный грунт с вашими корректировками по составу. Если вы не знаете чего и сколько надо, то наши специалисты подберут необходимое процентное соотношения компонентов.

Чаще всего берут грунт с классическим составом:

  • Песок — 20%;
  • Чернозем — 30%;
  • Торф — 50%.

К этим компонентам добавляют минералы и воду.

Совет! Пойменная земля, обладающая высокими характеристиками, верхний слой почвы с луга или поля отлично подходит для основы состава плодородного грунта. Но чтобы этот плодородный состав работал на вас, необходимо перед его засыпкой провести расчет коэффициента уплотнения грунта.

Что такое коэффициент уплотнения и зачем он нужен?

Коэффициент уплотнения — это показатель, который не имеет размерность, другими словами — исчисление соотношения максимальной плотности грунта к плотности данного грунта. Рассчитывают его, учитывая геологические показатели. Как писалось выше, плодородный грунт пористый, пронизанный микроскопическими пустотами, заполненными водой и воздухом. Во время выработки почвы объем пустот возрастает в несколько раз, из-за этого повышается рыхлость породы. Помните, что коэффициент насыпной породы будет ниже, чем у утрамбованного грунта. Его расчет определит необходимость подготовки территории перед строительством здания. После определения показателя идет подготовка песчаных подушек под фундамент, одновременно уплотняя грунт. При упущении этой детали, почва слеживается и проседает под весом конструкции, что ведет к разрушению постройки.

Для чего необходим расчет коэффициента уплотнения?

Расчет показателя проводят для:

  1. Контроля количества доставленного вам стройматериала;
  2. Купить нужный объем песка, щебня и т.д. для засыпки ямы;
  3. Расчет усадки грунта при закладке фундамента, строительстве дорог;
  4. Расчет количества бетона.

Как определяют коэффициент грунта?

В первую очередь проводят измерение общей или насыпной плотности материала. Насыпная плотность — это соотношение массы и объема грунта. Далее, проба встряхивается или прессуется и вычисляется максимальная плотность. После этих вычислений получаем два соотношения — коэффициент уплотнения грунта.

Плодородный грунт имеет показатель от 0 до 1. В идеале он должен быть 0,95.

На значение коэффициента уплотнения могут повлиять такие факторы:

  • Транспортировка. При перевозке материала по неровностям может приводить к его дополнительному уплотнению;
  • Фракционный состав. Неоднородность состава и лещадность делает показатель меньше, а мелкие частички — больше;
  • Влага. Каждый грунт имеет свою оптимальную степень влажности, при которой достигается максимальное уплотнение. Эту влагу определяют в лаборатории в исследовании грунта при разной влажности. Чем больше влаги в составе, тем меньше показатель уплотнения;
  • Трамбовка. Вручную — уплотнение слабое, чем при применении специальной техники;
  • Насыпная плотность.

Наша строительная компания учитывает эти нюансы в доставке, поэтому к вам на объект приедет столько материала, сколько вы заказали.

Способ определения коэффициента среди строителей

Специалисты в области строительства для определения этого показателя используют систему режущих колец, имеющая такие этапы:

  • Лабораторное кольцо и сердечник забивают в землю.
  • В кольце фиксируют материал, после фиксации его взвешивают весами.
  • Рассчитывают массу кольца, которая в результате будет массой готового материала для последующих вычислений.
  • Этот показатель делим на объем кольца из чего следует фиксированная плотность сырья.
  • Фиксированная плотность делится на максимальную плотность вещества (берём из специальной таблицы).
  • Получаем стандартный результат, который соответствует ГОСТ.

Компания «Werton» рекомендует относиться с серьезностью к коэффициенту уплотнения грунта от этого напрямую зависит долговечность вашей конструкции.

Достоинства:

  • Широкий диапазон измеряемых параметров (основное преимущество);
  • Относительная простота схемы измерений.

Для правильной работы прибор SDG-200 необходимо настроить на тот тип грунта, который будет оцениваться с его помощью. С этой целью образцы грунта, отобранные на участках проведения работ однократно испытывают в лаборатории, определяя следующие параметры:

  • Гранулометрический состав
  • Максимальную плотность
  • Оптимальную влажность
  • Предел пластичности
  • Предел текучести
  • Поправку по плотности (поправка вносится в прибор после того, как внесены все предыдущие параметра, и сделан контрольный замер на испытываемом грунте, поправка рассчитывается как разница между показаниями прибора и плотностью образцов, отобранных с данного покрытия, определенной в лаборатории)

Недостатки:

· Погрешности измерений при неверных настройках параметров свойств оследуемого грунта (основной недостаток);

· Достаточно-длительное время проведения измерения при малом участке обследования.

Точность показаний прибора SDG-200 напрямую зависит от точности вводимых в прибор данных. После того как данные грунту внесены в прибор, пользователь сохраняет их и прибор готов к работе на данном типе грунта.

1.2. Определение плотности грунта методом штампа (на примере прибора ПДУ-МГ4 УДАР).

Плотномер грунта динамический электронный ПДУ-МГ4 «Удар» и ПДУ-МГ4.01 «Удар» — прибор для измерения и определения плотности грунта предназначены для определения динамического модуля упругости грунтов и оснований дорог по методу штампа, имитирующему проезд автомобиля по дорожному покрытию.

Плотномер состоит из нагрузочной плиты, с закрепленными на ней тензодатчиком силы, акселерометром и упругим элементом, штанги с грузом и электронного блока.

Плотномер ПДУ-МГ4 «Удар» имеет нагрузочную плиту увеличенного диаметра (300 мм) при массе падающего груза 10 кг, что позволяет применять плотномер на крупноблочных и щебеночных основаниях.

Плотномер ПДУ-МГ4.01 «Удар» имеет массу падающего груза 5 кг и диаметр нагрузочной плиты 200 мм.

Параметры силового взаимодействия нагрузочной плиты с контролируемым основанием поступают в электронный блок и обрабатываются микроконтроллером.

Результаты испытания (модуль упругости, нагрузка и деформация) отображаются на графическом дисплее и автоматически архивируются.

Плотномеры снабжены функцией связи с ПК с возможностью последующей обработки данных и распечатки протокола испытаний.

1.3. Определение плотности грунта с помощью пенетрометров.

Самые распространенные на сегодняшний день экспресс-методы определения плотности грунтов оснований на строительных объектах – пенетрационные методы, основанный на силе реакционного сопротивления грунта при погружении рабочего наконечника плотномера под статической/динамической нагрузкой.

1.3.1. Пенетрометр типа В-1.

Принцип действия: степень уплотнения грунта оценивают показателем удельного сопротивления пенетрации, определяемым расчетом по величине прилагаемого усилия при заглублении рабочего наконечника. Плотность грунта определяется отклонением стрелки индикатора, возникающим при деформации динамометрического кольца.

Фактическое значение степени уплотнения определяется исходя из полученных результатов замеров по таблице 1 с учетом типа грунта (для примера показаны значения для наконечника D=11,3 мм).

Таблица 1.

Показания индикатора для наконечника D=11,3 мм

Степень уплотнения

Песок

Супесь

Суглинок

1,00

0,99

0,98

0,95

0,93

1.3.2. Пенетрометр типа S086.

налоговый вариант пенетрометра В-1, но применим в основном для определения плотности связных (глинистых) грунтов.

Принципиальное отличие от В-1 состоит в рабочей части прибора: вместо цилидро-образного наконечника используется конусовидный, что дает возможность измерить не только степень уплотнения материала, но и коэффициент угла внутреннего трения-сцепления (прочностные характеристики грунта).

Рис 4. Измерение плотности с помощью пенетрометра S086.

1.3.3. Пенетрометр типа ПСГ-МГ4.

Пенетрометр статического действия ПСГ-МГ4 так же предназначен для ускоренного контроля качества уплотнения грунта и прочностных характеристик грунтов земляного полотна , а именно: угла внутреннего трения, удельного сцепления, модуля упругости.

Сам прибор состоит из тензометрического сило-измерительного устройства и электронного блока с графическим дисплеем.

По принципу действия ничем не отличается от пенетрометров типа В-1 и S086 и имеет те же недостатки. К достоинствам можно отнести широкий спектр определяемых параметров и повышенную точность измерений (по сравнению с другими плотномерами) за счет встроенных тензодатчиков и электронной обработке данных.

1.3.4. Динамический плотномер типа Д-51.

Предназначен для оперативного контроля степени уплотнения песчаных и пылевато-глинистых грунтов в земляных сооружениях в процессе строительства (без отбора образцов грунта).

Принципиальное отличие данного плотномера от ранее описанных состоит в методе проведения испытаний и измерений. Здесь метод динамического зондирования основан на определении сопротивления грунта погружению зонда (рабочей части прибора) под действием ударов груза постоянной массы, свободно падающий с заданной высоты.

К недостаткам можно отнести более длительное время измерения, по сравнению с пенетрометрами.

Ранее, в статье «Недостатки применения косвенных методов при оценке качества уплотнения строительных конструкций из несвязанных грунтов» (http://ceiis.mos.ru/presscenter/news/detail/3909015.html) уже были описаны основные недостатки определения прочностных свойств грунтов.

Несмотря на разнообразие методик, способов и разновидностей приборов по определению физических и механических параметров грунтов, описанных выше – все они относятся к косвенным методам определения, а, следовательно, полученные данные не могут считаться единственно верными для объективной оценки качества физико-механических параметров.

2. Прямые методы определения плотности грунтов зданий и сооружений.

2.1. Определение плотности грунта методом замещения объема.

Методика регламентируется ГОСТ 28514-90 «Определение плотности грунтов методом замещения объема». Данный стандарт регламентирует два способа измерения плотности грунтов:

· Определение плотности с помощью пескозагрузочного аппарата;

· Определение плотности с помощью аппарата с резиновым баллоном.

2.1.1. Определение плотности с помощью пескозагрузочного аппарата.

Рис 5. Схема пескозагрузочного аппарата.

1 — пескобак; 2 — песок; 3 — задвижка; 4 — загрузочная камера; 5 — лист основания; 6 — лунка; 7 — калибровочный сосуд

В качестве однородной среды с известной плотностью, которая заменяет испытываемый грунт, применяют свободно сыпучий сухой песок (наполняющий песок), зерновой состав которого отвечает формулам:

2 мм > d > 02 мм, (2)

где d — крупность зерен наполняющего песка, мм;

dmax- крупность зерен, выраженная максимальным размером квадратной ячейки верхнего контрольного сита, не более 2 мм;

dmin- крупность зерен, выраженная минимальным размером квадратной ячейки нижнего контрольного сита, не менее 0,2 мм.

При повторном использовании наполняющий песок должен быть пропущен через сита с размером отверстий, соответствующим максимальному и минимальному размеру частиц песка, используемого для проведения испытания.

Пескобак аппарата с закрытой задвижкой полностью наполняют песком и определяют его массу (m1). Загрузочную камеру устанавливают на отверстие в металлическом листе. Открывают задвижку, после чего песок высыпается на горизонтальную поверхность. Затем задвижку закрывают, аппарат снимают с листа основания и снова определяют его массу (m1).

Массу песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы (m2), вычисляют в граммах с округлением до 1 г по формуле:

m2=m1-m’1, (3)

где m1 — масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;

m’1 — масса пескозагрузочного аппарата после наполнения загрузочной камеры, г.

Определяют массу пескозагрузочного аппарата, вновь полностью наполненного песком (m1), и при закрытой задвижке помещают аппарат на лист основания, а лист основания — на отверстие калибровочного сосуда.

Открыв задвижку, дают высыпаться песку и, как только прекратится движение песка, вновь закрывают задвижку. После этого, сняв аппарат, измеряют его массу (m3).

Значение массы песка (m0), наполняющего калибровочный сосуд, определяют в граммах с округлением до 1 г по формуле

m0= m1- (m2+ m3), (4)

где m1 — масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;

m2 — масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;

m3 — масса пескозагрузочного аппарата после наполнения калибровочного сосуда, г.

Значение плотности наполняющего песка (p0) граммах на кубический сантиметр определяют с округлением до 0,01 г/см3 по формуле:

где m0 — масса песка, необходимая для наполнения калибровочного сосуда, г;

V — объем калибровочного сосуда, см3.

За результат определения плотности наполняющего песка () принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, если их значения отличаются друг от друга не более чем на 0,01 г/см3. Если отличие больше, то следует повторить испытание.

Проведение испытания

На поверхности подлежащего испытанию слоя разравнивают площадку, соответствующую размерам листа основания, и на эту поверхность помещают лист основания и закрепляют его, исключая возможность смещения. Под круглым отверстием листа выкапывают лунку с примерно вертикальными стенками таким образом, чтобы избежать нарушения естественного сложения.

Извлеченный из лунки грунт тщательно собирают и измеряют его массу (m).

Полностью наполненный песком пескозагрузочный аппарат массой m1 (при закрытой задвижке) помещают на лист основания, расположенный над лункой, затем, открыв задвижку, высыпают песок в лунку. Как только визуальное движение песка прекращается, закрывают задвижку и, сняв аппарат, измеряют его массу (m4).

Значение массы песка, наполняющего лунку (m5), в граммах, определяют с округлением до 1 г по формуле:

m5=m1-(m2+m4), (6)

где m1 — масса пескозагрузочного аппарата, наполненного песком, г;

m2 — масса песка, высыпанного из пескобака в загрузочную камеру конической формы, г;

m4 — масса пескозагрузочного аппарата после наполнения лунки, г.

Значение плотности испытываемого грунта определяют в граммах на кубический сантиметр с округлением до 0,01 г/см3 по формуле:

где m — масса испытываемого грунта, удаленного из лунки, г;

m5 — масса песка, наполняющего лунку, г;

p0 — средняя плотность наполняющего песка.

2.1.2. Определение плотности с помощью аппарата с резиновым баллоном.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *