Щебень – материал, без которого трудно себе представить производство строительных работ. Его основными техническими характеристиками являются: материал (гранит, известняк), фракционность (от 5 до 120 мм), прочность на сжатие, плотность, морозостойкость и коэффициент уплотнения щебня (при транспортировке и при трамбовании).
Уплотнение при транспортировке
При перевозке щебня (как и любого другого сыпучего материала) от места производства до строительной площадки происходит уменьшение его объема. Величина уплотнения зависит от длительности транспортировки и дорожных условий. ГОСТ определяет только предельную величину коэффициента уплотнения при транспортировке (Ку) в размере не более 1,1÷1,15 (независимо от размера фракций). По согласованию между изготовителем и потребителем его величина может быть меньше предельной ГОСТовской (это должно быть отражено в договоре на поставку).
Например: вы заказали 10 мᶟ щебенки. В сопроводительных документах указано, что в машину было загружено 10 мᶟ сырья в разрыхленном состоянии и Ку при транспортировке составляет 1,09. Измерив кузов машины при помощи рулетки, и произведя нехитрые математические вычисления, вы с легкостью вычисляете объем доставленного материала V=9,3 мᶟ. Применяем заявленный в документах Ку и получаем объем отгруженного сырья V₁=V·1,09=9,3·1,09=10,14 мᶟ. То есть вам доставили весь оплаченный товар.
Уплотнение при трамбовке
При подготовке оснований фундаментов зданий или дорожного покрытия щебенку трамбуют (катком, виброплитой или ручной трамбовкой). После трамбовки объем материала естественно уменьшается. В расчетах необходимого количества материала используют коэффициент уплотнения щебня при трамбовании (Ктр). Можно воспользоваться усредненной табличной величиной этого коэффициента (для определенной фракции и марки по прочности), заказать лабораторное измерение коэффициента (экономически оправдано при строительстве крупных строительных объектов или проведения дорожных работ в больших объемах) или рассчитать его самостоятельно.
Например: вы решили обустроить подушку из щебня толщиной 0,3 м под ленточный фундамент с внешними размерами 8⨯10 м и шириной ленты 0,4 м. Для подсыпки выбрали щебенку с фракциями 20÷40 мм и маркой по прочности М1000. Средняя табличная величина коэффициента уплотнения при трамбовании для данной категории материала составляет 1,38. Объем щебня в уплотненном состоянии (после трамбовки):
V₂ = (10·0,4·2 + 7,2·0,4·2)·0,3 = 4,13 мᶟ
Необходимый объем материала в разрыхленном состоянии, который надо приобрести для проведения вышеописанных работ:
V₁ = V₂·1,38 = 4,13·1,38 = 5,696 ≈ 7 мᶟ
Как определить коэффициент уплотнения щебня при трамбовке самостоятельно
Допустим, вы делаете ленточный фундамент и вам необходимо на дно выкопанной траншеи засыпать подушку из щебенки, которую вы планируете уплотнить с помощью ручной трамбовки. Но возникает резонный вопрос: сколько кубометров строительного материала заказать у ближайшего поставщика. Расчеты можете сделать самостоятельно, обязательно учитывая уплотнение щебня при трамбовке.
Поступаете следующим образом:
- Сначала из досок изготавливаете ящик с внутренними размерами: шириной – 1 м, длиной – 1 м, высотой – 0,4 м.
- Ящик, ручную трамбовку, лопату и толстую рейку длиной 1,2÷1,3 м грузите в багажник и едете к продавцу щебня.
- Наполняете ящик щебенкой (обычно гору этого полезного строительного материала располагают рядом с бытовкой продавца) и разравниваете его рейкой (одновременно удаляя все излишки).
- Трамбуете щебень в ящике.
- С помощью линейки или рулетки измеряете расстояние от верхнего края ящика до уровня утрамбованного щебня.
- Делаете нехитрые вычисления и получаете искомый Ктр.
Например, после трамбования расстояние от верхнего края до уровня щебня составило 10 см = 0,1 м.
Объем полного ящика с не утрамбованным щебнем V₁ = 1·1·0,4 = 0,4 мᶟ.
Объем щебня после трамбовки V₂ = 1·1·0,3 = 0,3 мᶟ.
Коэффициент уплотнения при трамбовке для нашего конкретного материала (по фракционности, влажности и прочности) и приспособления для трамбования:
Ктр = V₁ : V₂ = 0,4 : 0,3 ≈ 1,33
Измерение коэффициента уплотнения в лабораторных условиях
Для определения коэффициента уплотнения при трамбовке в лабораторных условиях применяют специальный вибрационный прибор, который состоит из:
- вибростола;
- измерительного контейнера (обычно емкостью 50 литров);
- крышки контейнера, с вмонтированным в нее трамбовочным вибропоршнем.
Методика расчета:
- Измерительный контейнер заполняют материалом в разрыхленном состоянии.
- Поверхность насыпанного материала выравнивают по верхней кромке контейнера.
- Прикручивают крышку с вибропоршнем.
- Включают виброприбор и выполняют виброуплотнение (обычно не более 2÷3 минут).
После выключения прибора с помощью линейки измеряют высоту свободной части контейнера, рассчитывают объем свободной части, и по соотношению полного контейнера с рыхлым материалом к объему утрамбованного щебня рассчитывают коэффициент при трамбовании.
Например, объем измерительного контейнера V₁ = 50 литров. Объем свободной части после окончания трамбования V₀ = 14 литров. Объем утрамбованного материала V₂ = V₁ — V₀ = 50 — 14 = 36 литров.
Тогда Ктр = V₁ : V₂ = 50 : 36 = 1,3888 ≈ 1,39.
В заключении
Правильное использование коэффициента уплотнения при транспортировке позволит вам проконтролировать доставленный объем оплаченного материала, а зная коэффициент уплотнения при трамбовке вы сможете заказать именно то количество материала, которое необходимо для проведения запланированных строительных работ, избежав при этом материальных затрат на излишки.