Как определить коэффициент уплотнения щебня

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).

Коэффициент уплотнения – важная техническая характеристика щебня

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.

При транспортировке объем щебня уменьшается

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.

При подготовке основания щебенку трамбуют

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.

Коэффициент уплотнения щебня при трамбовании можно определить самостоятельно

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.

Определение коэффициента уплотнения щебня при трамбовании в лабораторных условиях

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.