Коэффициент уплотнения щебня

13.06.2023

Автор статьи: Иванов Сергей

При возведении различных сооружений крайне важно точно рассчитать объем необходимого щебня. Это особенно актуально при строительстве масштабных объектов, где объемы поставок измеряются сотнями тонн.

Все гранулированные строительные материалы имеют свойство уплотняться при достижении определенных условий. В результате происходит изменение расстояния между частицами и, как следствие, изменение общего объема продукта. Каждый материал имеет свой уникальный коэффициент уплотнения (КУ), который может варьировать от 10% до 50% от изначального объема. Например, у высококачественного щебня он составляет 1,1 от изначального объема по стандартам ГОСТ 8267. Для несортированных мелких фракций с высокой лещадностью - 1,55.

При заказе необходимо учитывать коэффициент уплотнения щебня, так как изменение его объема - ключевой фактор для устойчивости будущей конструкции. Щебень - широко используемый строительный материал, который получается в результате дробления горных пород. Для его извлечения используются взрывные работы в карьерах, после чего он делится на различные фракции. Особенно популярен гранитный щебень за его высокую морозоустойчивость и низкое водопоглощение, что является важной составляющей при любом строительстве.

Особое место занимает щебень фракции 5-20 мм – его активно применяют при:

• строительстве фундаментов;
• формировании балластных слоев на трассах, ЖД-путях;
• подготовке строительных смесей.

Характеристики, влияющие на уплотнение щебня:

• средняя плотность, которая колеблется в пределах 1.4...3 г/см?;
• лещадность - определяет процент плоскости поверхности материала;
• сортировка по фракциям;
• способность сопротивляться морозам;
• коэффициент радиоактивности. Материал 1-го класса подходит для всех видов работ, тогда как 2-й класс допустим только для дорожных целей.

Зачем нужен КУ?

В строительной сфере КУ необходим для:

• расчета объемов. При строительстве объектов необходимо точно знать, сколько щебня потребуется для покрытия определенной площади или создания необходимого слоя. Знание КУ помогает учесть изменение объема после трамбовки и заказать достаточное количество песка, щебня и прочего;
• плотности, стабильности. Правильный показатель приводит к повышению плотности, стабильности материала. Это важно для создания прочности и долговечности строительных конструкций: фундаменты, дорожные покрытия, балластные слои на ЖД-путях;
• планирование, экономия. Зная, как изменится объем щебня после уплотнения, можно более точно планировать поставки, избегая переизбытка или недостатка. Такой подход помогает сократить издержки на закупку, доставку щебня;
• соблюдение стандартов. Различные виды строительных работ требуют соблюдение установленных стандартов. Знание коэффициента уплотнения помогает соответствовать ГОСТам, СНиП;
• предотвращение деформаций. Отсутствие либо неправильный расчет может привести к неравномерной нагрузке на строительные элементы и, в конечном счете, вызвать деформации, повреждения конструкции.

Итог: пренебрежение КУ при разработке проекта и выполнении строительных работ может привести не только к закупке недостаточного объема материала, но и к ухудшению эксплуатационных характеристик создаваемых конструкций. При правильно подобранной степени плотности бетонные монолиты, основания зданий, дорог легко выдерживают расчетные веса.

Определение коэффициента

Рассмотрим в таблице варианты вычисления показателя уплотнения относительно:

Особенности уплотнения щебня

Почему же начинающим строителям стоит уделять внимание трамбовке, даже если подстилающий материал, такой как щебень, уже обладает прочной структурой? Стоит учесть следующие моменты:

• процесс производства щебня включает дробление, что ведет к формированию частиц разнообразных размеров и форм. В процессе укладки подстилающего слоя, гранулы материала не всегда плотно прилегают друг к другу, образуя нежелательные пустоты. Эти пустоты снижают общее сопротивление конструкции к воздействию нагрузок. Именно для обеспечения формирования устойчивой и прочной основы выполняется трамбовка. Однако, если подложка укладывается поверх скалистого грунта, дополнительная уплотнительная обработка может быть ненужной. В таком случае, достаточно равномерно распределить щебень по поверхности;
• толщина подстилающего слоя зависит от ожидаемой нагрузки, которой будет подвергаться основание конструкции, и обычно составляет от 50 до 250 мм.
• опытные строители рекомендуют применять метод расклинцовки при обработке щебня. Он предполагает разделение гравия на секции в зависимости от размеров частиц. Путем поэтапного утрамбовывания, начиная с крупных частиц и постепенно переходя к более мелким, достигается оптимальная уплотненность. Это позволяет создать верхний слой из самых мелких частиц, которые затем разравнивают и повторно уплотняют.

Таким же образом можно утрамбовать и песок. Процесс его трамбовки приведет к повышению качества подложки, обеспечивая конструкции высокую прочность и долговечность на многие годы вперед.