Измерение плотности материалов является простым способом предварительной оценки их качества. И, если с плотностью компактированных материалов всё достаточно просто – следует разделить массу тела на его объём, то с пористыми или порошковыми, дело обстоит сложнее: надо учитывать оба показателя плотности — чистую и по насыпному весу грунта. Наиболее простым прибором, при помощи которого можно установить плотность грунтов, считается динамический плотномер.
Конструкция и модификации
Динамический способ измерения плотности заключается в том, что определённый объём сыпучего материала взвешивается при его естественном падении с непрерывном потоке. Метод неприменим, если грунт резко неоднороден по фракциям, или забор исходного материала происходит с глубины более 300 мм, поскольку в этом случае влажность образцов оказывается резко неравномерной.
Динамическая плотность с применением динамического плотномера Д-51 (имеется и модернизированная версия прибора Д-51А, используя которую, можно определять динамическую плотность глинистых грунтов) устанавливается по величине относительного сопротивления внедрению в поверхность материала испытательного инструмента (зонда), по мере его ударного внедрения вглубь.
Части прибора:
- Сменный наконечник конической формы.
- Направляющая штанга.
- Гиря.
- Муфта-наковальня.
- Ручка.
При помощи динамического плотномера Д-51 можно производить не только простое, но и двойное зонидирование, точность которого заметно выше. Для этого вместо наконечника к зонду присоединяют специальный плоский штамп, при помощи которого можно выполнить дополнительное компактирование материала. Такой способ эффективен для грунтов, характеризующихся переменными показателями своей влажности.
По схожей технологии действует и универсальный плотномер ДПУ «Кондор», также используемый для оценки плотности песка и супеси.
Как работать плотномером?
Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:
- Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
- Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
- Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
- Угол при основании конуса, град – 60.
- Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
- Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.
КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.
Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.
Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.
В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.
Как проверяется грунт по коэффициенту уплотнения?
Практическое применение таблиц заключается в том, что по шкале ординат выбранной таблицы проводится горизонтальная линия, отмечающая количество ударов, нанесённых гирей. После этого находим пересечение этой горизонтали с параболической кривой, соответствующей выбранному типу грунта и от этой точки восстанавливается перпендикуляр к оси абсцисс. В этом месте и считывается значение коэффициента уплотнения.
Если исследуемый грунт визуально неоднороден, то рядом – не ближе 300 мм от точки предыдущего внедрения зонда – производят следующий замер. Чрезмерное сближение точек измерения часто сопровождается обрушением полости, и искажает результат.
Рекомендуется вначале выполнить не менее 20 ударных циклов, чтобы обеспечить устойчивое заглубление измерительного зонда в исследуемый грунт. Затем, при следующих ударах, уже регистрировать в журнале их количество, тогда результат можно использовать для последующих работ с таблицами. Извлечение динамического плотномера Д-51 из грунта выполняют при помощи ручки.
Перед оценкой значений уплотнения рекомендуется установить относительную влажность исследуемого материала. Рекомендуется применять методики, которые установлены в ГОСТ 27733-2002 и в ГОСТ 5180-84.
Особенности применения метода двойного зондирования
Относительно грунтов, характеризующихся неоднородной влажностью определение динамической плотности выполняют в два этапа. Первый проводят так, как описано выше. При повторной оценке плотности используют штамп-основание. Для этого рядом с первичной лункой делают круглую в плане выемку диаметром 100 мм и глубиной 250 мм. Штамп строго вертикально помещают на дно и не менее, чем 40 циклами ударной нагрузки производят окончательное уплотнение грунта. Те слои грунта, которые оказываются в штампе, должны быть не менее 50 мм по высоте. Их также доуплотняют аналогичным способом.
После выравнивания грунта, находящегося над скважиной, штамп извлекают и забранный им объём тестируют на плотность указанным ранее способом, используя специальную таблицу, приведённую в паспорте динамического плотномера.
На чтение 24 мин Просмотров 1.6к. Опубликовано 25.06.2021
Содержание
- Конструкция и модификации
- Как работать плотномером?
- Особенности применения метода двойного зондирования
- Факторы и свойства строительного песка
- Коэффициент относительного уплотнения
- Как посчитать плотность во время добычи из котлована
- При трамбовке материала и обратной засыпке
- Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке
- Как рассчитать в условиях лаборатории
- Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень уплотнения
- Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
- Заключение
Измерение плотности материалов является простым способом предварительной оценки их качества. И, если с плотностью компактированных материалов всё достаточно просто – следует разделить массу тела на его объём, то с пористыми или порошковыми, дело обстоит сложнее: надо учитывать оба показателя плотности — чистую и по насыпному весу грунта. Наиболее простым прибором, при помощи которого можно установить плотность грунтов, считается динамический плотномер.
Конструкция и модификации
Динамический способ измерения плотности заключается в том, что определённый объём сыпучего материала взвешивается при его естественном падении с непрерывном потоке. Метод неприменим, если грунт резко неоднороден по фракциям, или забор исходного материала происходит с глубины более 300 мм, поскольку в этом случае влажность образцов оказывается резко неравномерной.
Динамическая плотность с применением динамического плотномера Д-51 (имеется и модернизированная версия прибора Д-51А, используя которую, можно определять динамическую плотность глинистых грунтов) устанавливается по величине относительного сопротивления внедрению в поверхность материала испытательного инструмента (зонда), по мере его ударного внедрения вглубь.
- Сменный наконечник конической формы.
- Направляющая штанга.
- Гиря.
- Муфта-наковальня.
- Ручка.
При помощи динамического плотномера Д-51 можно производить не только простое, но и двойное зонидирование, точность которого заметно выше. Для этого вместо наконечника к зонду присоединяют специальный плоский штамп, при помощи которого можно выполнить дополнительное компактирование материала. Такой способ эффективен для грунтов, характеризующихся переменными показателями своей влажности.
По схожей технологии действует и универсальный плотномер ДПУ «Кондор», также используемый для оценки плотности песка и супеси.
Как работать плотномером?
Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:
- Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
- Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
- Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
- Угол при основании конуса, град – 60.
- Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
- Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.
КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.
Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.
Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.
В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.
Особенности применения метода двойного зондирования
Относительно грунтов, характеризующихся неоднородной влажностью определение динамической плотности выполняют в два этапа. Первый проводят так, как описано выше. При повторной оценке плотности используют штамп-основание. Для этого рядом с первичной лункой делают круглую в плане выемку диаметром 100 мм и глубиной 250 мм. Штамп строго вертикально помещают на дно и не менее, чем 40 циклами ударной нагрузки производят окончательное уплотнение грунта. Те слои грунта, которые оказываются в штампе, должны быть не менее 50 мм по высоте. Их также доуплотняют аналогичным способом.
После выравнивания грунта, находящегося над скважиной, штамп извлекают и забранный им объём тестируют на плотность указанным ранее способом, используя специальную таблицу, приведённую в паспорте динамического плотномера.
«Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог» обязательна для всех организаций Министерства транспортного строительства СССР, занимающихся строительством и ремонтом автомобильных дорог.
В «Инструкции» даны указания по обследованию в резервах мелкозернистых грунтов, не содержащих крупных частиц (размером более 5 мм), грунтов с большим содержанием крупных частиц (до 30%) и каменных материалов, из которых возводятся насыпи, по испытанию характерных образцов материалов в лаборатории, а также по назначению требуемой плотности земляного полотна. Кроме того, в «Инструкции» приведены рекомендации по организации и проведению полевого контроля за уплотнением грунтов и способы, с помощью которых может быть достигнута требуемая плотность.
Настоящая «Инструкция» (вторая редакция «Инструкции» ВСН 55-61) разработана Ленинградским филиалом Государственного всесоюзного дорожного научно-исследовательского института Союздорнии на основе проведенных исследований и учёта опыта строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Ее составители – канд. техн. наук Ю.М. Васильев и инж. А.С. Еремина.
Замечания и предложения по «Инструкции» просьба направлять по адресу: Московская область, Балашиха-6, Союздорнии или г. Ленинград, Д-65, ул. Герцена, 19, Ланфилиал Союздорнии.
Министерство транспортного строительства СССР
Ведомственные строительные нормы
Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог
Взамен «Инструкции по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог» ВСН 55-61
1.1. Одно из основных требований при строительстве автомобильных дорог – возведение устойчивого земляного полотна.
При этом важное значение приобретает правильное проведение работ по искусственному уплотнению грунтов или других материалов, из которых возводится земляное полотно. Недостаточное уплотнение приводит к деформациям земляного полотна, вследствие чего нарушается ровность покрытия и могут разрушаться дорожная одежда и насыпи.
Для обеспечения надлежащего качества работ при возведении земляного полотна должен быть организован технический контроль за проведением операций по искусственному уплотнению.
1.2. Технический контроль за уплотнением земляного полотна включает:
а) обследование (до начала земляных работ) проектируемых резервов и лабораторные испытания образцов грунтов и других материалов, предназначаемых для возведения земляного полотна;
б) текущий полевой контроль за уплотнением в процессе устройства земляного полотна.
1.3. Обследование резервов выполняет проектная организация.
1.4. Текущий полевой контроль выполняют лаборатории строительных организаций. В случае, необходимости лаборатории строительных организаций дополнительно обследуют резервы, требующие уточнений или ранее не обследованные проектными организациями.
Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом (Союздорнии)
Заместителем министра транспортного строительства СССР 12 марта 1969 г.
Срок введения –
1 августа 1969 г.
2.1. Грунты и другие материалы в резервах (карьерах, выемках) обследуют в процессе изыскательских работ и рабочего проектирования шурфованием или бурением. Количество шурфов или буровых скважин устанавливают в зависимости от сложности грунтового профиля. Ориентировочно в сравнительно однородных грунтах на каждые 5000 м 3 грунта, отсыпаемого в насыпь, закладывается одна выработка. При разнородных грунтах количество шурфов увеличивают (один на каждые 1500-2000 м 3 грунта).
Обследование проводят на глубину проектируемой разработки.
На основе визуального осмотра из грунтов в шурфах или выбуренных кернов отбирают характерные образцы весом 3-3,5 кг для исследования в лаборатории. Каждый образец, отправляемый в лабораторию, должен быть снабжен паспортом с указанием места и даты взятия пробы и мощности данного слоя грунта.
Для подбора составов смесей и проведения лабораторных испытаний грунтов, предназначенных для обработки вяжущими, отбирают средние пробы весом 40-60 кг при мелкозернистых грунтах и 80-100 кг – крупнообломочных.
При обследовании резервов определяют естественную плотность и влажность грунтов и материалов. Характерные образцы подвергают испытанию для определения состава материалов, вида грунта, его оптимальной влажности и требуемой плотности, а также группы и класса каменных материалов. По данным близрасположенных метеостанций составляют график изменения влажности грунтов (почвы) в районе трассы в течение строительного сезона.
2.2. Резервы, и особенно карьеры, дополнительно обследуют как перед началом, так и в процессе выполнения земляных работ. Подобные обследования необходимы при разработке грунтов, содержащих частицы крупнее 5 мм, и слабых каменных (прочность ниже 4 класса) пород, предназначенных для возведения земляного полотна. При этом должны быть установлены гранулометрический (агрегатный) состав разрабатываемых пород, их естественная плотность и влажность, структурные особенности, характер напластования и т. п.
3.1. Требуемую плотность γск назначают по максимальной стандартной плотности, установленной методом стандартного уплотнения в приборе Союздорнии ( приложение 1 ), и по заданному коэффициенту уплотнения K .
для мелкозернистых грунтов
для грунтов с включениями частиц крупнее 5 мм (до 30%)
Величину минимально допустимого коэффициента K назначают при проектировании земляного полотна в зависимости от дорожно-климатической зоны, категории дороги и расположения слоя грунта по высоте насыпи ( табл.1 ).
Понижение величины минимального коэффициента уплотнения допускается не более чем в 10% случаев и не должно превышать по абсолютной величине 0,04. Разница между значениями коэффициента уплотнения по поперечному сечению в верхнем слое земляного полотна для дорог с капитальными покрытиями не должна превышать 0,02 и при других типах покрытий – 0,04.
3.2. При наличии в карьере нескольких слоев характерных разновидностей грунта, когда разработка карьера ведется экскаваторами, за требуемую плотность принимают среднее значение плотностей, определенных для каждого из них:
требуемые плотности грунтов (материалов) в отдельных слоях, г/см 3 ;
толщины слоев, см.
В случае систематических отклонений плотности грунта, достигаемой при уплотнении в насыпи, от требуемой на 0,06 г/см 3 или более (как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения) следует уточнить требуемую плотность, проведя стандартное уплотнение грунта, взятого из насыпи в месте отбора проб.
3.3. Требуемые плотности при возведении земляного полотна из грунтов с содержанием частиц крупнее 5 мм более 30% (гравелистых, щебенистых и т.п.), а также при возведении земляного полотна из слабых каменных материалов (известняки, мергели, сланцы, отходы горнодобывающей промышленности и т.п.) устанавливают дробным уплотнением машинами тяжелого типа. Получаемую в этом случае максимальную плотность грунта или каменного материала при наиболее эффективном режиме работы уплотняющих машин (см. п.4.15) принимают за требуемую.
Таблица 1
Значение минимального требуемого коэффициента уплотнения
Виды земляного сооружения
Часть земляного полотна
Глубина расположения слоя от поверхности покрытия, м
Усовершенствованные покрытия капитального типа
Покрытия усовершенствованные, облегченные и переходного типа
Выемки, нулевые места и естественные основания под низкие насыпи
В зоне промерзания
Ниже зоны промерзания
* В IV – V зонах принимается равной 0,8 м.
Примечания . 1. Большие значения коэффициента уплотнения принимаются при цементобетонных и цементогрунтовых покрытиях и основаниях, а также при усовершенствованных облегченных покрытиях.
2. В IV – V дорожно-климатических зонах может оказаться целесообразным более значительное уплотнение верхних слоев земляного полотна с тем, чтобы использовать их как нижние конструктивные слои дорожного покрытия.
Кроме того, если окажется возможным, необходимо установить плотности устойчивых насыпей, возведенных из аналогичных материалов и находящихся в эксплуатации не менее трех лет. Для этого обследуют не менее двух-трех насыпей и определяют объемные веса скелета грунта на глубине не менее 1,0-1,5 м от поверхности земляного полотна в шурфах у кромки проезжей части. Полученные значения объемных весов скелета грунта принимают за требуемую плотность при возведении насыпей из подобных же материалов. Плотность, грунтов, полученная при пробной укатке, не должна быть меньше установленной при обследовании существующих насыпей.
При устройстве насыпей из каменных материалов 1-4 класса требования к их плотности не устанавливают, однако должны соблюдаться общие правила возведения насыпей (послойная их отсыпка и уплотнение машинами трамбующего или вибрационного действия).
3.4. Рекомендуется уплотнять связные грунты (суглинистые и глинистые) при оптимальной влажности или при влажности, в пределах 0,9-1,1 W , когда эффект уплотнения наилучший.
Малосвязные и несвязные грунты (супеси и пески) эффективно уплотнять при влажности в пределах 0,8-1,2 W . При одноразмерных песках минимальное значение влажности составляет 6-8%, так как в противном случае уплотнение песков окажется весьма затруднительным.
4.1. Текущий контроль за уплотнением земляного полотна ( табл. 2 ) осуществляют полевые лаборатории при дорожностроительных подразделениях, а также контрольные посты при машинно-дорожных отрядах, работающие под общим руководством центральной лаборатории треста или управления.
Полевые лаборатории обслуживают в среднем 3-6 объектов, на которых выполняется в смену до 8-10 тыс. м 3 земляных работ.
Контрольные посты создаются при каждом машинно-дорожном отряде (экскаваторном, скреперном и т. п.), выполняющем в смену до 2-3 тыс. м 3 земляных работ.
4.2. Контрольные посты ежедневно следят за отсыпкой грунта и работой уплотняющих машин, а также с помощью имеющегося оборудования ( приложение 3 ) отбирают пробы, грунта для определения плотности прибором Ковалева. Полученные значения плотностей сопоставляют с требуемыми.
Таблица 2
Перечень основных работ, выполняемых при текущем контроле за уплотнением земляного полотна
Послойно определяет плотность грунтов насыпей в процессе их возведения
за послойной отсыпкой грунта по всей ширине насыпи,
оптимальной толщиной уплотняемого слоя,
числом проходов (ударов) грунтоуплотняющей машины по одному месту,
влажностью грунта при его уплотнении
Дополнительно обследует резервы (совместно с центральной лабораторией)
Устанавливает рациональный режим работы уплотняющих машин – пробное уплотнение (совместно с центральной лабораторией)
Контролирует определение плотности грунта в земляном полотне (совместно с центральной лабораторией)
Определяет коэффициент относительного уплотнения
Определяет физико-механические свойства грунтов резервов, в том числе коэффициент неоднородности песка (факультативно) совместно с центральной лабораторией
Определяет оптимальную влажность и максимальную плотность характерных грунтов в резервах (карьерах); устанавливает рациональный режим работы уплотняющих машин и контролирует определение плотности грунта в земляном полотне (совместно с полевой лабораторией); осуществляет методическое руководство и контроль за деятельностью подведомственных лабораторий и контрольных постов, инструктирует работников лабораторий; содействует обеспечению полевых лабораторий необходимым оборудованием и следит за исправностью контрольных и измерительных приборов
При контроле за качеством уплотнения грунтов с включениями гравелистых частиц, а также в зимних условиях, когда применение прибора Ковалева невозможно, определение плотности грунта осуществляют методом лунок или методом парафинирования (см. приложение 1 ) с отбором образцов мерзлого грунта.
В зимних условиях, ввиду разуплотнения грунта при его замерзании, коэффициент уплотнения K , который определяется на основе испытания образцов мерзлого грунта, отбираемых из уплотненных слоев насыпи, принимают равным:
фактический коэффициент уплотнения, установленный на образцах мерзлого грунта;
величина поправки, равная для связных грунтов 0,03-0,04, для несвязных – 0,01-0,02.
4.3. Влажность грунта каждого слоя, подготовленного для уплотнения, измеряют один раз в смену.
Количество образцов для определения плотности грунта назначают в зависимости от ширины уплотняемого слоя и высоты насыпи. В слоях, имеющих ширину менее 20 м, берут три образца с каждого поперечника (один-по оси проезжей части и два – на обочинах на расстоянии 1,5-2 м от откоса); в слоях с шириной, превышающей 20 м, берут, не менее пяти образцов с поперечника (по оси насыпи, в 2 м от откосов и между этими точками). Поперечники располагают через 200 м при невысоких насыпях (до 2- 3 м); при высоте насыпи более 3 м поперечники располагают через 50 м.
Кроме того, отбирают пробы грунта из каждого уплотненного слоя над трубами, в конусах и в местах сопряжений с мостовыми сооружениями.
Количество проб из грунтов высокой связности (тяжелые суглинки и глины), а также отбираемых методом лунок или в мёрзлом состоянии может быть уменьшено в два раза.
4.4. Пробу грунта берут из середины уплотненного слоя при его толщине до 30 см; при большей толщине уплотненного слоя отбирают две пробы по высоте слоя.
Пробы рекомендуется отбирать во всех слоях по одной вертикали.
Качество уплотнения определяют сравнением полученных значений объемного веса скелета грунта γск со значениями требуемой плотности γск 0. При этом дается оценка:
– отлично , если у 90% испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта земляного полотна не ниже требуемых (табл. 1), а у 10% образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,02;
– хорошо , если у 90% испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта всех слоев земляного полотна не ниже требуемых (табл. 1), у 5% образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,02, а у 5,% образцов отклонение не превышает 0,04;
– удовлетворительно , если у 90% испытанных образцов коэффициенты уплотнения грунта всех, слоев земляного полотна не ниже требуемых, а у 10% образцов отклонение в сторону понижения не превышает 0,04.
При возведении насыпей из каменных материалов 1-4 класса качество их уплотнения проверяют пробными проходами тяжелого моторного катка (10-12 т). Деформация поверхности насыпи (осадка под вальцами катка) при пробных проходах не должна превышать 5 мм.
4.5. Грунт отсыпают на нижележащий слой только после достаточного его уплотнения.
4.6. Полевая лаборатория проводит работы, связанные с дополнительным обследованием грунтов резервов и уточнением расчетных параметров при уплотнении грунта, установлением рационального режима работы имеющихся грунтоуплотняющих машин; совместно с Центральной лабораторией систематически осуществляет контроль за качеством уплотнения насыпей в процессе возведения земляного полотна. Кроме того, начальник полевой лаборатории обязан периодически проверять работу контрольных постов.
4.7. Дополнительное обследование резервов, намеченных к разработке, проводят перед началом основных земляных работ, а если установлено несоответствие грунтовых условий проектным данным, то и в процессе земляных работ.
При дополнительном обследовании резервов уточняют значения оптимальной влажности и требуемой плотности грунта и материалов, укладываемых в насыпь.
Одновременно отбирают пробы образцов без нарушения их естественного состояния для определения объемного веса грунта или каменных материалов резерва, необходимого для установления фактического объема земляных работ (см. пп. 4.24, 4.25).
4.8. Для уплотнения грунтов земляного полотна применяют следующие машины: кулачковые катки; решетчатые катки; прицепные, полуприцепные и самоходные пневмошинные катки; вибрационные, вибротрамбующие, трамбующие машины.
4.9. Основными технологическими показателями работы грунтоуплотняющих машин являются: уплотняющая способность (оптимальная толщина уплотняемого слоя грунта), возможность уплотнения грунтов различного состава и состояния, возможность работы как в летних, так и в зимних условиях и при стесненном фронте работ. Технологические особенности грунтоуплотняющих машин учитывают при составлении проекта организации работ и в процессе производства земляных работ.
4.10. Кулачковые катки целесообразно применять при уплотнении связных, комковатых грунтов и грунтов типа тяжелых суглинков и глин при влажности не более оптимальной.
Решетчатые катки эффективны для уплотнения связных (оптимально влажных), комковатых «сухих» грунтов, грунтов с включениями щебня, мелких валунов (до 30-35 см), гравийно-песчаных смесей, при работах в зимних условиях для уплотнения смеси талого грунта с мерзлыми комьями (размером до 35-40 см).
Пневмошинные катки наиболее эффективны для уплотнения супесей, суглинков и глин при влажности их, близкой к оптимальной.
Вибрационные и вибротрамбующие машины целесообразно применять для уплотнения песков, супесей, гравийно-песчаных и щебеночно-песчаных смесей, гравия и щебня.
Трамбующие машины эффективны для уплотнения грунта во всех условиях возведения земляного полотна при влажности грунта, близкой к оптимальному значению.
При ограниченном фронте работ наиболее целесообразны грунтоуплотняющие средства типа самоходных пневмошинных катков, вибрационных, вибротрамбующих и трамбующих машин и легкие трамбовки.
Использование грунтоуплотняющих машин в других условиях, кроме указанных выше, возможно (что должно устанавливаться пробным уплотнением), однако пониженная производительность и меньшая уплотняющая способность ведут к повышению стоимости работ по уплотнению грунта.
4.11. Уплотнение грунта проходами пневмоколесных землеройно-транспортных и транспортных машин в обычных условиях рассматривается как предварительное. Отдельные машины при определенных условиях могут использоваться для уплотнения грунта. Необходимое уплотнение грунта гусеничными машинами не достигается, поэтому их нельзя использовать в качестве уплотняющих средств.
4.12. Грунт уплотняют сразу же после отсыпки слоя. Количество грунтоуплотняющих машин и их производительность должны соответствовать производительности землеройного отряда. Пересыхание и особенно переувлажнение или замерзание отсыпанного грунта затрудняет процесс уплотнения, а зачастую делает его практически невозможным.
4.13. Эффективная работа уплотняющих машин во многом зависит от травильного назначения толщины слоя отсыпаемого грунта и числа проходов (ударов) машин по одному следу.
Толщина уплотняемых слоев грунтов и других материалов должна быть оптимальной. Назначается она, как и число проходов (ударов) уплотняющих машин по одному месту, в зависимости от типа машины и вида грунта (табл.3).
Таблица 3
Ориентировочные значения оптимальной толщины уплотняемого слоя и числа проходов уплотняющих машин
Тип уплотняющих машин
Оптимальная толщина слоя в плотном теле, см
Необходимое число проходов (ударов)
Несвязный грунт и каменный материал
Несвязный грунт и каменный материал
Кулачковый каток 9 т (типа Д-614)
Моторный каток 8-13 т (типа Д-211В, Д-399А, Д-549)
Каток на пневмошинах 12-15 т (типа Д-625, Д-692)
Коэффициент уплотнения необходимо определять и учитывать не только в узконаправленных сферах строительства. Специалисты и обычные рабочие, выполняющие стандартные процедуры использования песка, постоянно сталкиваются с необходимостью определения коэффициента.
Коэффициент уплотнения активно используется для определения объема сыпучих материалов, в частности песка,
но тоже относится и к гравию, грунту. Самый точный метод определения уплотнения – это весовой способ.
Широкое практическое применение не обрел из-за труднодоступности оборудования для взвешивания больших объемов материала или отсутствия достаточно точных показателей. Альтернативный вариант вывода коэффициента – объемный учет.
Единственный его недостаток заключается в необходимости определения уплотнения на разных стадиях. Так рассчитывается коэффициент сразу после добычи, при складировании, при перевозке (актуально для автотранспортных доставок) и непосредственно у конечного потребителя.
Факторы и свойства строительного песка
Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.
Эталонные показатели плотности выводятся в лабораторных условиях. Характеристика необходима для проведения оценочных работ о качестве выполненного заказа и соответствии требованиям.
Для определения качества материала используются нормативные документы, в которых прописано эталонные значения. Большинство предписаний можно найти в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85. Дополнительно может оговариваться в проектной документации.
В большинстве случаев коэффициент уплотнения составляет 0,95-0,98 от нормативного значения.
| Вид работ | Коэффициент уплотнения |
| Повторная засыпка котлованов | 0,95 |
| Заполнение пазух | 0,98 |
| Обратное наполнение траншей | 0,98 |
| Ремонт траншей вблизи дорог с инженерными сооружениями | 0,98 – 1 |
«Скелет» – это твердая структура, которая имеет некоторые параметры рыхлости и влажности. Объемный вес обычно рассчитывается на основании взаимозависимости массы твердых частиц в песке, и той, которую бы приобрела смесь, если бы вода занимала всё пространство грунта.
Лучшим выходом для определения плотности карьерного, речного, строительного песка является проведение лабораторных исследований на основании нескольких проб взятых у песка. При обследовании грунт поэтапно уплотняют и добавляют влагу, это продолжается до достижения нормированного уровня влажности.
После достижения максимальной плотности определяется коэффициент.
Коэффициент относительного уплотнения
Выполняя многочисленные процедуры по добыванию, транспортировке, хранению, очевидно, что насыпная плотность несколько меняется. Это связано с трамбовкой песка при перевозке, длительное нахождение на складе, впитывание влаги, изменение уровня рыхлости материала, величины зерен.
В большинстве случаев проще обойтись относительным коэффициентом – это отношение между плотностью «скелета» после добычи или нахождения на складе к той, которую он приобретает доходя до конечного потребителя.
Зная норму какой характеризуется плотность при добыче, указывается производителем, можно без проведения постоянных обследований определять конечный коэффициент грунта.
Информация об этом параметре должна быть указана в технической, проектной документации. Определяется путем расчетов и соотношения начальных и конечных показателей.
Такой метод подразумевает регулярные поставки от одного производителя и отсутствие изменений в каких-либо переменных. То есть транспортировка происходит одинаковым методом, карьер не изменил свои качественные показатели, длительность пребывания на складе приблизительно одинаковая и т.д.
Для выполнения расчетов необходимо учитывать такие параметры:
- характеристики песка, основными считаются прочность частиц на сжатие, величина зерна, слеживаемость;
- определение максимальной плотности материала в лабораторных условиях при добавлении необходимого количества влаги;
- насыпной вес материала, то есть плотность в естественной среде расположения;
- тип и условия транспортировки. Наиболее сильная утряска у автомобильного и железнодорожного транспорта. Песок менее подвергается уплотнению при морских доставках;
- погодные условия при перевозке грунта. Нужно учитывать влажности и вероятность воздействия со стороны минусовых температур.
Как посчитать плотность во время добычи из котлована
В зависимости от типа котлована, уровня добычи песка, его плотность также изменяется. При этом важное значение играет климатическая зона, в который проводятся работы по добыче ресурса. Документами определяется следующие коэффициенты в зависимости от слоя и региона добычи песка.
| Уровень земляного полотна | Глубина слоя, м | С усовершенствованным покрытием | Облегченные или переходные покрытия | ||
| Климатические зоны | |||||
| I-III | IV-V | II-III | IV-V | ||
| Верхний слой | Менее 1,5 | 0,95-0,98 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
| Нижний слой без воды | Более 1,5 | 0,92-0,95 | 0,92 | 0,92 | 0,90-0,92 |
| Подтапливаемая часть подстилающего слоя | Более 1,5 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
В дальнейшем на этом основании можно рассчитать плотность, но нужно учесть все воздействия на грунт, которые меняют его плотность в одном или другом направлении.
При трамбовке материала и обратной засыпке
Обратная засыпка – это процесс заполнения котлована, предварительно вырытого, после возведения необходимых строений или проведения определенных работ. Обычно засыпается грунтом, но кварцевый песок используется также часто.
Трамбовка считается необходимым процессом при этом действии, так как позволяет вернуть прочность покрытию.
Для выполнения процедуры необходимо иметь специальное оборудование. Обычно используется ударные механизмы или те, что создают давление.
В строительстве активно применяются виброштамп и вибрационная плита различного веса и мощности.
Коэффициент уплотнения также зависит от трамбовки, она выражена в виде пропорции. Это необходимо учитывать, так как при увеличении уплотнения одновременно уменьшается объемная площадь песка.
Стоит учитывать, что все виды механического, наружного уплотнения способны воздействовать только на верхний слой материала.
Основные виды и способы уплотнения и их влияние на верхние слои грунта представлены в таблице.
| Тип уплотнения | Количество процедур по методу Проктора 93% | Количество процедур по методу Проктора 88% | Максимальная толщина обрабатываемого слоя, м |
| Ногами | – | 3 | 0,15 |
| Ручной штамп (15 кг) | 3 | 1 | 0,15 |
| Виброштамп (70 кг) | 3 | 1 | 0,10 |
| Виброплита – 50 кг | 4 | 1 | 0,10 |
| 100 кг | 4 | 1 | 0,15 |
| 200 кг | 4 | 1 | 0,20 |
| 400 кг | 4 | 1 | 0,30 |
| 600 кг | 4 | 1 | 0,40 |
Для определения объема материала для засыпки необходимо учесть относительный коэффициент уплотнения. Это связано с изменением физических свойств котлована после вырывания песка.
При заливке фундамента необходимо знать правильные пропорции песка и цемента. Перейдя по ссылке ознакомитесь с пропорциями цемента и песка для фундамента.
Цемент является специальным сыпучим материалом, который по своему составу представляет минеральной порошок. Тут о различных марках цемента и их применении.
При помощи штукатурки увеличивают толщину стен, из за чего увеличивается их прочность. Здесь узнаете, сколько сохнет штукатурка.
Извлекая карьерный песок тело карьера становится более рыхлым и поэтапно плотность может несколько уменьшаться. Необходимо проводить периодические проверки плотности с помощью лаборатории, особенно при изменении состава или расположения песка.
Более подробно о уплотнении песка при обратной засыпке смотрите на видео:
Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке
Транспортировка сыпучих материалов имеет некоторые особенности, так как вес достаточно большой и наблюдается изменение плотности ресурсов.
В основном песок транспортируют при помощи автомобильного и железнодорожного транспорта, а они вызывают встряхивание груза.
Постоянные вибрационные удары на материалы воздействуют на него подобно уплотнению от виброплиты. Так постоянное встряхивание груза, возможное воздействие дождя, снега или минусовых температур, увеличенное давление на нижний слой песка – все это приводит к уплотнению материала.
Причем длина маршрута доставки имеет прямую пропорцию с уплотнением, пока песок не дойдет до максимально возможной плотности.
Морские доставки меньше подвержены влиянию вибраций, поэтому песок сохраняет больший уровень рыхлости, но некоторая, небольшая усадка все равно наблюдается.
Для расчета количества строительного материала необходимо относительный коэффициент уплотнения, который выводится индивидуально и зависит от плотности в начальной и конечной точке, умножить на требуемый объем, внесенный в проект.
Как рассчитать в условиях лаборатории
Необходимо взять песок из аналитического запаса, порядка 30 г. Просеять сквозь сито с решеткой в 5 мм и высушить материал до приобретения постоянного значения веса. Приводят песок к комнатной температуре. Сухой песок следует перемешать и разделить на 2 равные части.
Далее необходимо взвесить пикнометр и заполнить 2 образца песком. Далее в таком же количестве добавить в отдельный пикнометр дисциллированной воды, приблизительно 2/3 всего объема и снова взвесить. Содержимое перемешивается и укладывается в песчаную ванну с небольшим наклоном.
Для удаления воздуха необходимо прокипятить содержимое 15-20 минут. Теперь необходимо охладить до комнатной температуры пикнометр и отереть. Далее доливают до отметки дисциллированной воды и взвешивают.
Далее переходят к расчетам. Методика, которая помогает определить плотность и основная формула:
P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, где:
- m – масса пикнометра при заполнении песком, г;
- m1 – вес пустого пикнометра, г;
- m2 – масса с дисциллированной водой, г;
- m3 – вес пикнометра с добавлением дисциллированной воды и песка, при этом после избавления от пузырьков воздуха
- Pв – плотность воды
Смета и подсчеты материалов, их коэффициентов – это основная составляющая часть строительства любых объектов, так как помогает понять количество необходимого материала, а соответственно затраты.
Для правильного составления сметы необходимо знать плотность песка, для этого используется информация предоставленная производителем, на основании обследований и относительный коэффициент уплотнения при доставке.
Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень уплотнения
Песок проходит через трамбовку, не обязательно специальную, возможно в процессе перемещения. Посчитать количество материала полученного на выходе достаточно сложно, учитывая все переменные показатели. Для точного расчета необходимо знать все воздействия и манипуляции, проведенные с песком.
Конечный коэффициент и степень уплотнения зависит от разнообразных факторов:
- способ перевозки, чем больше механических соприкосновений с неровностями, тем сильнее уплотнение;
- длительность маршрута, информация доступна для потребителя;
- наличие повреждений со стороны механических воздействий;
- количество примесей. В любом случае посторонние компоненты в песке придают ему больший или меньший вес. Чем чище песок, тем ближе значение плотности к эталонному;
- количество попавшей влаги.
Сразу после приобретения партии песка, его следует проверить.
Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
Нужно взять пробы:
- для партии менее 350 т – 10 проб;
- для партии 350-700 т – 10-15 проб;
- при заказе выше 700 т – 20 проб.
Полученные пробы отнести в исследовательское учреждение для проведения обследований и сравнения качества с нормативными документами.
Заключение
Необходимая плотность сильно зависит от типа работ. В основном уплотнение необходимо для формирования фундамента, обратной засыпки траншей, создания подушки под дорожное полотно и т.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.
В строительстве автомобильных дорог часто используется каток, в труднодоступных для транспорта местах используется виброплита различной мощности.
Так для определения конечного количества материала нужно закладывать коэффициент уплотнения на поверхности при трамбовке, данное отношение указывается производителем трамбовочного оборудования.
Всегда учитывается относительный показатель коэффициента плотности, так как грунт и песок склонны менять свои показатели исходя из уровня влажности, типа песка, фракции и других показателей.
Строительство фундаментов под ключ
Монолитные перекрытия
Как пользоваться динамическим плотномером грунта при заливке фундамента
Во время возведения фундамента на песчаных и глинистых грунтах, чтобы избежать со временем просадки (или подмыва) грунта и, как следствие, образования трещин в основании и на стенах, необходимо проверить качество уплотнения песчаной подушки. Оперативный мониторинг плотности слоя осуществляется методом динамического исследования грунта с помощью плотномера (самая распространенная модель Д-51). Прибор применяется в частном и промышленном строительстве при возведении мостов, дорожных покрытий, фундаментов, а также при благоустройстве участков (укладка тротуарной плитки и т.п.).
Как происходит измерение плотномером
Определение уровня уплотнения грунта производится с помощью динамического плотномера, заглубляя его под влиянием ударной нагрузки до 30 см в грунт.
Принцип проверки: плотномер погружается строго вертикально в грунт на 20 см, затем грузиком наносятся удары по буртику без прикладывания усилий с высоты 40 см до полного заглубления стержня.
По числу ударов производят оценку плотности грунта.
Плотномер не применяется для зондирования грунтов, которые содержат более 25 % твердых частиц размером более 2 мм, а также мерзлых и сильно увлажненных.
Пошаговая инструкция для измерения плотности грунта:
- Для контроля подготавливается площадка размером 0,5 кв.м: верхний слой снимается на несколько сантиметров, основание зачищается и выравнивается
- На подготовленное основание строго вертикально устанавливается прибор и путем свободно падающего груза погружается стержень на глубину 20 см, без учета ударов.
- Затем таким же образом погружаем стержень до 30 см до конца, при этом считая число ударов. Процедуру измерения необходимо выполнять непрерывно, с постоянной частотой ударов (примерно 1 удар за 2 с). В процессе исследования нужно постоянно мониторить и при необходимости корректировать вертикальную линию погружения.
- В случае, если наконечник устройства во время измерения упирается в какое-то препятствие, зондирование необходимо повторить на новом месте.
- По результатам проверки определяют плотность почвы с помощью специальных графиков для конкретного вида грунта. Если говорить, исходя из опыта, то если измерительная часть прибора погрузилась в песок более чем за 15 ударов, то он уплотнен хорошо.
Показатель уплотнения грунта для песка рассчитывается без учета влажности, для глинистой территории применяют исследование относительной влажности почвы или метод двойной проверки. Согласно этому методу грунт испытывают 2 раза в разных состояниях: первоначальном и после дополнительного уплотнения (делают скважину, и засыпают грунт поэтапно, уплотняя каждый слой). Соотношение этих результатов дает возможность по графику найти коэффициент уплотнения грунта.
Заключение
Квалифицированные строители компании «Фундамент СПб-24» производят все необходимые измерения перед строительством фундаментов разного типа и уровня сложности. Мы строим на века и с гарантией!
Основные характеристики, устанавливаемые в лаборатории
Механические параметры
Лабораторные тесты и испытания позволяют установить следующие механические свойства грунта:
- Плотность грунта
- Прочность слоя при сжатиирастяжении
- Процент просадки испытуемого экземпляра
- Первоначальное просадочное давление
- Уровень уплотнения песчаных и почвенных оснований
- Степень изменения формы грунта под нагрузкой
- Угол природного откоса
- Прочность слоя в момент сдвига, среза, деформации.
Химический состав
Лабораторные анализы почвы с различных слоёв и глубины позволяют определить следующие химические показатели:
- Процентное содержание водорастворимых солей
- Уровень карбонатов в экземпляре
- Состав песка
- Присутствие органических элементов в почве
- Липкость
- Водопроницаемость и водопоглощение
- Способность окислять бетон, металлоконструкции
- Коэффициент размокания
- Размытие и растворение горных пород.
Для чего проводят лабораторные испытания
Подробное изучение грунтов и песчаников, располагающихся в основании будущей постройки, необходимо для установления всех технических показателей земельного участка. Эти данные необходимы инженерам для расчёта свойств несущей конструкции, определения степени уплотнения пород при обратной засыпке фундамента. Необходимое время для всех тестов зависит от следующих аспектов:
- Площадь строительной площадки.
- Размеры и сложность постройки.
- Физико-механические параметры грунтового пласта под основание строения и геологические данные участка.
ИЗМЕРИТЕЛИ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА
Дороги и дорожные объекты – это весьма сложные и дорогостоящие технические сооружения, которые требуют постоянного ухода. Проблемы возникают не только при строительстве новых дорог, но и в процессе эксплуатации. На строительство и ремонт дорог выделяются огромные средства. С целью экономии материальных ресурсов и улучшения качества дорожного полотна были разработаны приборы — плотномеры, позволяющие строительным организациям контролировать качество его уплотнения на стадии строительства. Среди большого разнообразия способов определения качества уплотнения наиболее часто используют два: динамический и статический. В основу оценки качества уплотнения грунта земляного полотна и подстилающего слоя в России, как известно, положен принцип сравнения плотности, полученной в насыпи или выемке, с плотностью того же грунта в лабораторном приборе стандартного уплотнения. Результат сравнения в виде коэффициента уплотнения (Ку) «примеряют» к нормируемым ГОСТ и СНиП его значениям, чаще всего равным 0,95 (низ земляного полотна) или 0,98–1,0 (верх земляного полотна и подстилающий слой). Далее >>>
Стандартный метод оценки качества уплотнения предусматривает обязательный отбор образца грунта с помощью кольца или лунки, точное его взвешивание, определение влажности путем высушивания при 105–110°С в термостате в течение 6–8 часов. Затем нужно в лаборатории выполнить процедуру стандартного уплотнения предварительно высушенного и измельченного грунта со столь же продолжительным определением оптимальной влажности. В итоге интересующий коэффициент уплотнения грунта и его влажность могут быть выданы минимум через сутки-двое, когда поправить качество уплотнения уже сложно.
Правда, облегчают или спасают эту ситуацию две альтернативные возможности. Во-первых, россияне часто используют распространенный во многих странах метод контроля не самой плотности грунта, а технологии его уплотнения выбранным средством, установленной, например, при пробном уплотнении. Строгое соблюдение технологических режимов выполнения этой операции, как правило, гарантирует высокую вероятность получения требуемого результата по качеству. Поэтому обязательный отбор проб грунта из насыпи или выемки вместе с лабораторными процедурами можно рассматривать не как оперативный контроль, а как проверочный и не имеющий столь острой необходимости сиюминутной выдачи результата. Однако при возможном изменении типа и разновидности грунта или его состояния, чего исключать нельзя, такой метод контроля может давать сбои.
В подобном и других случаях дорожники широко используют вторую возможность, дающую им узаконенное СНиП право проводить контроль плотности с обязательным отбором проб грунта в объеме, составляющем не менее 10% от всех положенных измерений. В остальных 90% допускается применять косвенные методы и средства, в том числе и упрощенные, но обеспечивающие соответствующую достоверность результатов. Подобные экспресс-приборы и устройства, достаточно простые, легкие, удобные и дающие быстрый результат.
Из имеющегося многообразия этих приборов и методов наиболее распространенными оказались так называемые плотномеры-пенетрометры статического и динамического типа.
За критерий принимают либо удельное сопротивление погружению конуса (cone index), определяемое как отношение общего статического или динамического усилия вдавливания к площади основания конуса, либо глубину погружения наконечника, либо количество ударов для погружения его на заданную глубину. При этом все другие параметры прибора, кроме одной из названных и фиксируемых величин, остаются постоянными.
Сама по себе контролируемая плотность грунта не столь и важна для оценки устойчивости и долговечности земляного полотна при его эксплуатации в дороге. Не менее важны и такие его характеристики как прочностные и деформативные свойства грунта. Поэтому при проектировании дорожного полотна, помимо коэффициента уплотнения используют модуль упругости или деформации. Проверка значений модуля деформации очень важна при строительстве дорог на щебеночном основании. Динамический модуль деформации (или упругости, если осадка штампа полностью упруга) служит критерием оценки качества уплотнения щебня и фактически является обобщенным или эквивалентным модулем щебеночного основания, подстилающего слоя и частично земляного полотна. Недостаточная прочность и повышенная деформативность (низкая жесткость) основания на щебне, сразу отражаются на состоянии асфальтобетонного покрытия (осадки, волны, трещины, неровности).
Динамический плотномер для грунта
При подготовке оснований под фундамент или при уплотнении грунта при обратной засыпке необходимо обеспечить степень уплотнения грунта 0,95-0,98. С помощью динамического плотномера можно измерить коэффициент уплотнения грунта. Динамический плотномер так же имеет рабочий наконечник, который заглубляется в грунт, направляющий стержень, наковальню, ударную гирю и ограничитель с затворным механизмом. Измерение плотности грунта происходит так: рабочий наконечник углубляется в грунт на 20 см, а затем забивают его ещё на 10 см с помощью ударной гири и считают количество ударов, которые для этого требуются. Техника удара: гирю поднимают вверх до ограничителя, отпускают затворный механизм, гиря падает на наковальню и создаёт нормированное усилие. По количеству ударов, необходимых чтобы забить плотномер на последние 10 см, определяется степень уплотнения грунта.
Примерные данные приведены в таблице:
| Количество ударов | Коэффициент уплотнения грунтов (Ку) | ||
| Песок | Супесь | Суглинок | |
| 9 | — | 0,91 | — |
| 10 | 0,91 | 0,92 | — |
| 11 | 0,92 | — | — |
| 13 | 0,93 | 0,93 | 0,90 |
| 14 | — | — | 0,91 |
| 15 | 0,94 | — | — |
| 16 | — | 0,94 | — |
| 17 | — | — | 0,92 |
| 18 | — | 0,95 | — |
| 19 | 0,95 | — | 0,93 |
| 21 | — | 0,96 | — |
| 22 | 0,96 | — | 0,94 |
| 26 | — | 0,97 | — |
| 27 | 0,97 | — | — |
| 28 | — | — | 0,95 |
| 30 | 0,98 | — | — |
| 35 | — | 0,98 | — |
| 36 | — | — | 0,96 |
| 37 | 0,99 | — | — |
| 44 | 1,00 | — | 0,97 |
| 49 | — | 0,99 | — |
| 52 | — | — | 0,98 |
| 57 | — | — | 0,99 |
| 58 | — | 1,00 | — |
| 63 | — | — | 1,00 |
Точные данные должны быть приведены в подобной таблице или в виде графика в паспорте плотномера.
Особенности применения метода двойного зондирования
Относительно грунтов, характеризующихся неоднородной влажностью определение динамической плотности выполняют в два этапа. Первый проводят так, как описано выше. При повторной оценке плотности используют штамп-основание. Для этого рядом с первичной лункой делают круглую в плане выемку диаметром 100 мм и глубиной 250 мм. Штамп строго вертикально помещают на дно и не менее, чем 40 циклами ударной нагрузки производят окончательное уплотнение грунта. Те слои грунта, которые оказываются в штампе, должны быть не менее 50 мм по высоте. Их также доуплотняют аналогичным способом.
После выравнивания грунта, находящегося над скважиной, штамп извлекают и забранный им объём тестируют на плотность указанным ранее способом, используя специальную таблицу, приведённую в паспорте динамического плотномера.
Прямые методы измерения уровня плотности грунтового слоя под основание застроек
Замещение объёма
Определение плотности грунта по стандартам и техническому регламенту ГОСТ 28514-90 проводится посредством специального оборудования:
- Установка с баллоном из резины.
- Пескозагрузочный аппарат.
Особенности измерений пескозагрузочным аппаратом
На участке для предстоящей застройки выравнивают площадку, равную площади испытательной пластины. Лист основания прочно закрепляют на площадке, чтобы он не имел возможности сдвигаться. Под круглым вырезом пластины выбуривают лунку.
Грунт, оставшийся от бурения, собирают и взвешивают.
Резервуар пескозагрузочного аппарата наполняют песком, общий вес сыпучего материала установлен. Прибор помещают на площадку основания над отверстием с закрытой заслонкой. Затем убирают задвижку и позволяют песку заполнить углубление. После завершения наполнения, заслонку возвращают на прежнее место и убирают прибор. Взвешивают оставшийся песчаный наполнитель.
Отбор монолитных проб
Для оценки плотности грунта в конкретной области производят отбор специальных образцов, чтобы не нарушить их структуру. Для этого применяют способ режущего кольца.
Исследование цельных образцов позволяет получить максимально достоверные значения физических показателей и механических свойств. Однако требуется оборудованная лаборатория, квалифицированные специалисты и значительное количество времени.
Несмотря на обилие методик, способов и разнообразие оборудования для полевых испытаний, самым надёжным исследованием для определения плотности грунта является метод отбора монолитных образцов.
Косвенные методы разработаны в большинстве случаев для поиска наиболее уязвимых зон грунтового пласта. Для объективной оценки параметров грунта необходимы лабораторные изыскания.
Конструкция и модификации
Динамический способ измерения плотности заключается в том, что определённый объём сыпучего материала взвешивается при его естественном падении с непрерывном потоке. Метод неприменим, если грунт резко неоднороден по фракциям, или забор исходного материала происходит с глубины более 300 мм, поскольку в этом случае влажность образцов оказывается резко неравномерной.
Динамическая плотность с применением динамического плотномера Д-51 (имеется и модернизированная версия прибора Д-51А, используя которую, можно определять динамическую плотность глинистых грунтов) устанавливается по величине относительного сопротивления внедрению в поверхность материала испытательного инструмента (зонда), по мере его ударного внедрения вглубь.
- Сменный наконечник конической формы.
- Направляющая штанга.
- Гиря.
- Муфта-наковальня.
- Ручка.
При помощи динамического плотномера Д-51 можно производить не только простое, но и двойное зонидирование, точность которого заметно выше. Для этого вместо наконечника к зонду присоединяют специальный плоский штамп, при помощи которого можно выполнить дополнительное компактирование материала. Такой способ эффективен для грунтов, характеризующихся переменными показателями своей влажности.
По схожей технологии действует и универсальный плотномер ДПУ «Кондор», также используемый для оценки плотности песка и супеси.
Как проверяется грунт по коэффициенту уплотнения?
Практическое применение таблиц заключается в том, что по шкале ординат выбранной таблицы проводится горизонтальная линия, отмечающая количество ударов, нанесённых гирей. После этого находим пересечение этой горизонтали с параболической кривой, соответствующей выбранному типу грунта и от этой точки восстанавливается перпендикуляр к оси абсцисс. В этом месте и считывается значение коэффициента уплотнения.
Если исследуемый грунт визуально неоднороден, то рядом – не ближе 300 мм от точки предыдущего внедрения зонда – производят следующий замер. Чрезмерное сближение точек измерения часто сопровождается обрушением полости, и искажает результат.
Рекомендуется вначале выполнить не менее 20 ударных циклов, чтобы обеспечить устойчивое заглубление измерительного зонда в исследуемый грунт. Затем, при следующих ударах, уже регистрировать в журнале их количество, тогда результат можно использовать для последующих работ с таблицами. Извлечение динамического плотномера Д-51 из грунта выполняют при помощи ручки.
Перед оценкой значений уплотнения рекомендуется установить относительную влажность исследуемого материала. Рекомендуется применять методики, которые установлены в ГОСТ 27733-2002 и в ГОСТ 5180-84.
Динамический плотномер грунта ZFG-3000 GPS
Информация о ценах предоставляется по запросу. Вы можете добавить товар в заказ и продолжить просмотр каталога:
ZFG 3000 GPS — электронный динамический плотномер грунта, предназначенный для определения характеристик прочности и деформируемости грунтов и оснований дорог, а так же для проведения исследований грунтовых оснований с целью их улучшения.
Динамические плотномеры грунта серии ZFG внесены в государственный реестр средств измерений РФ под номером 52068-12.
В динамическом плотномере ZFG-3000 реализован метод динамического нагружения (также его называют метод штампа, метод падающего груза). Сущность метода заключается в измерении величины и скорости осадки нагрузочной плиты (круглого штампа), установленной на исследуемом грунтовом основании, под воздействием ударной нагрузки падающего груза. Полученные значения осадки S, скорости осадки V и ускорения используются прибором для вычисления динамического модуля деформации грунта Еvd, являющимся выражением несущей способности грунтовой основы и степени ее уплотнения.
Определение несущей способности дорожных одежд методом динамического нагружения впервые было описано в 1986 г. в стандарте Совета экономической взаимопомощи СТ СЭВ 5497-86.
Данный метод подходит для крупно-зернистых и смешанных грунтов с максимальным размером фракции 63 мм.
ZFG 3000 GPS позволяет выполнять в полевых условиях:
- определение динамического модуля деформации грунта Еvd
- определение несущей способности грунта и оснований дорог по динамическому модулю деформации Evd
- определение коэффициента уплотнения грунта при помощи переводной таблицы корреляции
- определение географических координат точки измерения с помощью встроенного модуля GPS
- построение графической диаграммы прогиба, отражающей динамику изменения осадки на исследуемом грунте
- печать результатов проведенных измерений с помощью встроенного термопринтера
Все полученные данные могут быть представлены как непосредственно на дисплее самого прибора, так и перенесены на персональный компьютер. ZFG 3000 GPS прекрасно подходит как для внутреннего контроля качества выполняемых работ, так и для документирования результатов измерений.
Преимущества:
- Простота использования
- Все измерения выполняются одним человеком
- Время одного измерения 3 минуты
- Не нужен противовес
- Применим в маленьких траншеях
- Получение результатов измерений с распечаткой протокола на бумажном носителе непосредственно в поле
- Карта памяти для простого переноса данных на ПК
- Полностью графический дисплей
- Батарея большой емкости
- Встроенный модуль GPS для определения координат измерений
- Высокая степень защиты от воды и пыли позволяет работать даже при плохих погодных условиях
Порядок измерений:
Шаг 1: Уложите нагрузочную плиту по всей ее плоскости на подлежащую испытанию поверхность и установите нагрузочное устройство на нагрузочную плиту.
Шаг 2: Соедините между собой механическую и электронную части при помощи кабеля. Включите прибор.
Шаг 3: Выполните предварительные сбрасывания груза, запустите процесс измерения и выполните три сбрасывания груза с целью выполнения измерений.
Шаг 4: Измерение закончено. Все данные сохранены в памяти, могут быть распечатаны и перенесены на внешний персональный компьютер.
Обработка результатов: Результаты каждого измерения записываются на карту памяти формата SD, их можно распечатать или же перенести на персональный компьютер для обработки в прилагаемом программном обеспечении.
Как работать плотномером?
Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:
- Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
- Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
- Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
- Угол при основании конуса, град – 60.
- Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
- Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.
КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.
Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.
Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.
В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.
Конструкция и модификации
Динамический способ измерения плотности заключается в том, что определённый объём сыпучего материала взвешивается при его естественном падении с непрерывном потоке. Метод неприменим, если грунт резко неоднороден по фракциям, или забор исходного материала происходит с глубины более 300 мм, поскольку в этом случае влажность образцов оказывается резко неравномерной.
Динамическая плотность с применением динамического плотномера Д-51 (имеется и модернизированная версия прибора Д-51А, используя которую, можно определять динамическую плотность глинистых грунтов) устанавливается по величине относительного сопротивления внедрению в поверхность материала испытательного инструмента (зонда), по мере его ударного внедрения вглубь.
Части прибора:
- Сменный наконечник конической формы.
- Направляющая штанга.
- Гиря.
- Муфта-наковальня.
- Ручка.
При помощи динамического плотномера Д-51 можно производить не только простое, но и двойное зонидирование, точность которого заметно выше. Для этого вместо наконечника к зонду присоединяют специальный плоский штамп, при помощи которого можно выполнить дополнительное компактирование материала. Такой способ эффективен для грунтов, характеризующихся переменными показателями своей влажности.
По схожей технологии действует и универсальный плотномер ДПУ «Кондор», также используемый для оценки плотности песка и супеси.
Как работать плотномером?
Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:
- Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
- Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
- Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
- Угол при основании конуса, град – 60.
- Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
- Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.
КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.
Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.
Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.
В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.
Пенетрометр в определении плотности грунтового пласта
Пенетрационный метод – распространённый способ экспресс диагностики характеристик грунта. Он основан на силе реакционного сопротивления породы при внедрении наконечника прибора под динамической или статической нагрузкой.
Основы измерения – степень плотности грунтового слоя определяется с помощью числа удельного сопротивления пенетрации. Расчёт ведётся по показателю прилагаемого усилия в момент опускания рабочего наконечника в породу. Показатель плотности – это значение, на которое отклоняется стрелка фиксатора, когда динамоматрическое кольцо деформируется под нагрузкой.
Как проверяется грунт по коэффициенту уплотнения?
Практическое применение таблиц заключается в том, что по шкале ординат выбранной таблицы проводится горизонтальная линия, отмечающая количество ударов, нанесённых гирей. После этого находим пересечение этой горизонтали с параболической кривой, соответствующей выбранному типу грунта и от этой точки восстанавливается перпендикуляр к оси абсцисс. В этом месте и считывается значение коэффициента уплотнения.
Если исследуемый грунт визуально неоднороден, то рядом – не ближе 300 мм от точки предыдущего внедрения зонда – производят следующий замер. Чрезмерное сближение точек измерения часто сопровождается обрушением полости, и искажает результат.
Рекомендуется вначале выполнить не менее 20 ударных циклов, чтобы обеспечить устойчивое заглубление измерительного зонда в исследуемый грунт. Затем, при следующих ударах, уже регистрировать в журнале их количество, тогда результат можно использовать для последующих работ с таблицами. Извлечение динамического плотномера Д-51 из грунта выполняют при помощи ручки.
Перед оценкой значений уплотнения рекомендуется установить относительную влажность исследуемого материала. Рекомендуется применять методики, которые установлены в ГОСТ 27733-2002 и в ГОСТ 5180-84.
Динамический электронный плотномер
Динамический электронный плотномер имеет электронно-вычислительное устройство, которое фиксирует измерения и на их основании рассчитывает показатели грунта. Такой плотномер состоит из съёмного штампа диаметром 150 мм или 300 мм, направляющего стержня, ударной гири, электронного устройства.
Для проведения измерения плотномер устанавливается на ровный участок грунта, на электронном устройстве задаётся количество испытаний, поднимается гиря до затворного механизма, затем затвор спускается, гиря падает и наносит удар, создавая нагрузку. Гиря может отскакивать вверх, и чтобы она не наносила повторный удар, её нужно подхватывать и поднимать обратно к затворному механизму.
Электронное устройство измеряет силу удара и деформацию грунта после каждого удара и на основе средних данных вычисляет максимально упругость грунта и допустимую нагрузку на него в МПа.
К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)
В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.
Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В зависимости от размера частиц подразделяется на гравелистый, крупный, средний и мелкий. Каждый вид песка имеет свои свойства.
Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.
Коэффициент уплотнения грунта — это безразмерный показатель, исчисляющийся как отношение плотности грунта к его максимальной плотности и показывает насколько хорошо уплотнён грунт.
ИЗМЕРИТЕЛИ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА
Дороги и дорожные объекты – это весьма сложные и дорогостоящие технические сооружения, которые требуют постоянного ухода. Проблемы возникают не только при строительстве новых дорог, но и в процессе эксплуатации. На строительство и ремонт дорог выделяются огромные средства. С целью экономии материальных ресурсов и улучшения качества дорожного полотна были разработаны приборы — плотномеры, позволяющие строительным организациям контролировать качество его уплотнения на стадии строительства. Среди большого разнообразия способов определения качества уплотнения наиболее часто используют два: динамический и статический. В основу оценки качества уплотнения грунта земляного полотна и подстилающего слоя в России, как известно, положен принцип сравнения плотности, полученной в насыпи или выемке, с плотностью того же грунта в лабораторном приборе стандартного уплотнения. Результат сравнения в виде коэффициента уплотнения (Ку) «примеряют» к нормируемым ГОСТ и СНиП его значениям, чаще всего равным 0,95 (низ земляного полотна) или 0,98–1,0 (верх земляного полотна и подстилающий слой). Далее >>>
Стандартный метод оценки качества уплотнения предусматривает обязательный отбор образца грунта с помощью кольца или лунки, точное его взвешивание, определение влажности путем высушивания при 105–110°С в термостате в течение 6–8 часов. Затем нужно в лаборатории выполнить процедуру стандартного уплотнения предварительно высушенного и измельченного грунта со столь же продолжительным определением оптимальной влажности. В итоге интересующий коэффициент уплотнения грунта и его влажность могут быть выданы минимум через сутки-двое, когда поправить качество уплотнения уже сложно.
Правда, облегчают или спасают эту ситуацию две альтернативные возможности. Во-первых, россияне часто используют распространенный во многих странах метод контроля не самой плотности грунта, а технологии его уплотнения выбранным средством, установленной, например, при пробном уплотнении. Строгое соблюдение технологических режимов выполнения этой операции, как правило, гарантирует высокую вероятность получения требуемого результата по качеству. Поэтому обязательный отбор проб грунта из насыпи или выемки вместе с лабораторными процедурами можно рассматривать не как оперативный контроль, а как проверочный и не имеющий столь острой необходимости сиюминутной выдачи результата. Однако при возможном изменении типа и разновидности грунта или его состояния, чего исключать нельзя, такой метод контроля может давать сбои.
В подобном и других случаях дорожники широко используют вторую возможность, дающую им узаконенное СНиП право проводить контроль плотности с обязательным отбором проб грунта в объеме, составляющем не менее 10% от всех положенных измерений. В остальных 90% допускается применять косвенные методы и средства, в том числе и упрощенные, но обеспечивающие соответствующую достоверность результатов. Подобные экспресс-приборы и устройства, достаточно простые, легкие, удобные и дающие быстрый результат.
Из имеющегося многообразия этих приборов и методов наиболее распространенными оказались так называемые плотномеры-пенетрометры статического и динамического типа.
За критерий принимают либо удельное сопротивление погружению конуса (cone index), определяемое как отношение общего статического или динамического усилия вдавливания к площади основания конуса, либо глубину погружения наконечника, либо количество ударов для погружения его на заданную глубину. При этом все другие параметры прибора, кроме одной из названных и фиксируемых величин, остаются постоянными.
Сама по себе контролируемая плотность грунта не столь и важна для оценки устойчивости и долговечности земляного полотна при его эксплуатации в дороге. Не менее важны и такие его характеристики как прочностные и деформативные свойства грунта. Поэтому при проектировании дорожного полотна, помимо коэффициента уплотнения используют модуль упругости или деформации. Проверка значений модуля деформации очень важна при строительстве дорог на щебеночном основании. Динамический модуль деформации (или упругости, если осадка штампа полностью упруга) служит критерием оценки качества уплотнения щебня и фактически является обобщенным или эквивалентным модулем щебеночного основания, подстилающего слоя и частично земляного полотна. Недостаточная прочность и повышенная деформативность (низкая жесткость) основания на щебне, сразу отражаются на состоянии асфальтобетонного покрытия (осадки, волны, трещины, неровности).
Косвенные методики определения плотности слоя под основание постройки
Электромагнитный метод установки плотности грунтового слоя с применением аппарата SDG-200
Электрическое поле контактной пластины установки SDG 200 пропускается через почву или иную породу, датчик фиксирует величину сопротивления. С помощью этих данных инженер проводит расчёт степени плотности для конкретного грунтового слоя.
- Большой диапазон измерений.
- Простота использования.
- Высокая информативность.
Для получения объективных показателей оборудование SDG-200 проходит настройку под критерии грунта, который предстоит проанализировать. Для этого отбираются пробы породы, тестируются единожды в лаборатории, чтобы установить следующие показатели:
- Фактическую влажность
- Предельную плотность
- Физико-химический состав
- Подвижность
- Границы пластичности
Лаборант рассчитывает разницу между фактической плотностью, установленной опытным путём, и показателями с оборудования, полученными на том же участке, где брались образцы для тестирования. Этот параметр называют поправка по плотности.
- При некорректной настройке прибора возникнут погрешности в замерах.
- Продолжительное время исследований при маленькой площади участка.
На достоверность показаний аппарата SDG-200 влияет правильность введённых при настройке показателей. Данные вводятся в базу прибора, сохраняются, после чего оборудование готово к обследованию данного типа грунтового пласта.
Метод штампа с использованием устройства ПДУ-МГ4 УДАР
Для штампового метода установки плотности грунта может применяться динамический плотномер серии ПДУ-МГ4 УДАР, чтобы зафиксировать модуль упругости грунтового слоя, на котором планируется прокладка дорожного полотна. Нагрузка на пласт будет имитировать передвижение транспортного средства по асфальтовому покрытию.
Конструкционно плотномер представляет собой комплекс из груза, тензодатчиков, замеряющих силу воздействия, электронного блока управления, акселерометра, пружины. Нагрузочное основание имеет диаметр 30 см и массу утяжелителя 10 кг. Это предоставляет возможность использования оборудования не только на мягких почвах, глинистых и песчаных структурах, но и крупноблочных насыпях и слое из щебня.
Вес падающего груза на аппарате ПДУ-МГ4 УДАР составляет 5 кг при диаметре уплотняющего основания 20 см.
Данные силового взаимодействия между грузом и грунтовым основанием направляются в блок для обработки. Все результаты проверки выводятся на графический дисплей и сохраняются в модуле архивной памяти.
Плотномер имеет функцию передачи информации на планшет или компьютер, где показатели обрабатываются и при необходимости могут быть распечатаны.
ГОСТ СНиП 3.06.03-85
Предназначен для текущего контроля плотности песчаных, пылеватых и глинистых грунтов при строительстве земляных сооружений на глубину до 30 см.
Описание
Динамический плотномер Д-51 А предназначен для текущего контроля плотности песчаных, пылеватых и глинистых грунтов при строительстве земляных сооружений на глубину до 30 см.
Плотномер неприменим для зондирования грунтов, содержащих более 25 % твердых частиц крупнее 2 мм, а также мерзлых и переувлажненных грунтов.
Комплект поставки
- Стержень-зонд с наконечником и наковальней – 1 шт.;
- Направляющая штанга с ручкой – 1 шт.;
- Гиря – 1 шт.;
- Штамп-основание – 1 шт.;
- Паспорт – 1 экз.;
- Сертификат о калибровке – 1 экз.
Сервисное обслуживание
Одним из приоритетных направлений в деятельности нашей компании является обеспечение технического обслуживания приобретенного у нас оборудования. Мы имеем собственную сервисную службу, так как считаем, что профессиональное решение вопросов технического обслуживания обеспечивает рост доверия наших клиентов.
Наши технические специалисты бесплатно проведут инструктаж операторов и помогут подготовить оборудование к запуску. При необходимости расскажут о технике безопасности и о том, как эксплуатировать прибор наиболее эффективно . Перед покупкой откалибруем прибор непосредственно под ваши задачи, что позволит достичь максимальной точности вашего анализа. Оказываем услуги по первичной поверке.
Кейс “Анализ промышленных выбросов”
На сегодняшний день действует строгий регламент, устанавливающий ограничение объемов выбросов в атмосферу отработавших газов, в связи с чем к нам обратилась промышленная организация с просьбой – помочь решить задачу по предотвращению предельных показателей содержания компонентов- «загрязнителей».
Результаты Действительно, поставленная задача была решена – после проведения внутреннего исследования с помощью газоанализатора TESTO-350, организация сократила количество вредных показателей и успешно прошла официальную проверку. Клиент был доволен прибором, оставив немного впечатлений и положительный отзыв нашим специалистам : Газоотводный тракт TESTO-350 включает в себя целых шесть ячеек определения вредных примесей. Определяется концентрация CO, SO2, SH, NO, NO2, H2 с указанием температуры отходящих газов. В течение 4-5 минут можно узнать концентрацию газов от одного источника, что на мой взгляд — очень быстро! Прибор оснащен своим зондом из нержавеющей стали, выдерживающий температуру до 400 градусов С. Портативность конструкции позволяет легко перемещать газоанализатор от одного объекта к другому. Спасибо специалистам «ЛТК» за помощь в подборе «идеального» газоанализатора.
Конструкция и модификации
Динамический способ измерения плотности заключается в том, что определённый объём сыпучего материала взвешивается при его естественном падении с непрерывном потоке. Метод неприменим, если грунт резко неоднороден по фракциям, или забор исходного материала происходит с глубины более 300 мм, поскольку в этом случае влажность образцов оказывается резко неравномерной.
Динамическая плотность с применением динамического плотномера Д-51 (имеется и модернизированная версия прибора Д-51А, используя которую, можно определять динамическую плотность глинистых грунтов) устанавливается по величине относительного сопротивления внедрению в поверхность материала испытательного инструмента (зонда), по мере его ударного внедрения вглубь.
Части прибора:
- Сменный наконечник конической формы.
- Направляющая штанга.
- Гиря.
- Муфта-наковальня.
- Ручка.
При помощи динамического плотномера Д-51 можно производить не только простое, но и двойное зонидирование, точность которого заметно выше. Для этого вместо наконечника к зонду присоединяют специальный плоский штамп, при помощи которого можно выполнить дополнительное компактирование материала. Такой способ эффективен для грунтов, характеризующихся переменными показателями своей влажности.
По схожей технологии действует и универсальный плотномер ДПУ «Кондор», также используемый для оценки плотности песка и супеси.
Как работать плотномером?
Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:
- Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
- Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
- Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
- Угол при основании конуса, град – 60.
- Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
- Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.
КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.
Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.
Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.
В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.
5 Определение влажности (в т.ч. гигроскопической) грунта методом высушивания до постоянной массы
5.1 Необходимое оборудование:
— лабораторные весы по ГОСТ 24104;
— металлические или стеклянные бюксы по ГОСТ 25336;
5.2 Подготовка к испытанию
5.2.1 Пробу грунта для определения влажности отбирают массой 15-50 г, помещают в заранее высушенный, взвешенный (m) и пронумерованный бюкс и плотно закрывают крышкой. При отборе пробы из образца нарушенной структуры грунт нужно тщательно перемешать, чтобы влажность распределилась по образцу равномерно. Если в исследуемом грунте присутствуют включения, то при отборе пробы на влажность нужно удалить все видимые включения.
5.2.2 Пробу грунта для определения гигроскопической влажности грунта массой 15-20 г следует отбирать методом квартования по ГОСТ 8735 из грунта в воздушно-сухом состоянии, растертого, просеянного сквозь сито с сеткой 1 мм и выдержанного открытым не менее 2 ч. при данных температуре и влажности воздуха.
5.3 Проведение испытания
5.3.1 Пробу грунта в закрытом бюксе взвешивают.
5.3.2 Открытый бюкс помещают в нагретый сушильный шкаф. Грунт высушивают до постоянной массы при температуре (105±2)°С.
Загипсованные грунты высушивают при температуре (80±2)°С.
5.3.3 Песчаные грунты высушивают в течение 3 ч, а остальные — в течение 5 ч.
Последующие высушивания песчаных грунтов производят в течение 1 ч, а остальных — в течение 2 ч.
5.3.4 Загипсованные грунты высушивают в течение 8 ч. Последующие высушивания проводят в течение 2 ч.
5.3.5 После каждого высушивания закрытый бюкс охлаждают до температуры помещения и взвешивают.
Высушивание проводят до получения разности масс грунта с бюксом при двух последующих взвешиваниях не более 0,02 г.
5.3.6 Если при повторном взвешивании грунта, содержащего органические вещества, наблюдается увеличение массы, то за результат взвешивания принимают наименьшую массу.
5.4 Обработка результатов
Влажность грунта , %, вычисляют по формуле:
где — масса влажного грунта с бюксом, г;
— масса высушенного грунта с бюксом, г;
— масса пустого бюкса, г.
Допускается выражать влажность грунта в долях единицы.
Источник
Прямые методы измерения уровня плотности грунтового слоя под основание застроек
Замещение объёма
Определение плотности грунта по стандартам и техническому регламенту ГОСТ 28514-90 проводится посредством специального оборудования:
- Установка с баллоном из резины.
- Пескозагрузочный аппарат.
Особенности измерений пескозагрузочным аппаратом
На участке для предстоящей застройки выравнивают площадку, равную площади испытательной пластины. Лист основания прочно закрепляют на площадке, чтобы он не имел возможности сдвигаться. Под круглым вырезом пластины выбуривают лунку.
Грунт, оставшийся от бурения, собирают и взвешивают.
Резервуар пескозагрузочного аппарата наполняют песком, общий вес сыпучего материала установлен. Прибор помещают на площадку основания над отверстием с закрытой заслонкой. Затем убирают задвижку и позволяют песку заполнить углубление. После завершения наполнения, заслонку возвращают на прежнее место и убирают прибор. Взвешивают оставшийся песчаный наполнитель.
Отбор монолитных проб
Для оценки плотности грунта в конкретной области производят отбор специальных образцов, чтобы не нарушить их структуру. Для этого применяют способ режущего кольца.
Исследование цельных образцов позволяет получить максимально достоверные значения физических показателей и механических свойств. Однако требуется оборудованная лаборатория, квалифицированные специалисты и значительное количество времени.
Несмотря на обилие методик, способов и разнообразие оборудования для полевых испытаний, самым надёжным исследованием для определения плотности грунта является метод отбора монолитных образцов.
Косвенные методы разработаны в большинстве случаев для поиска наиболее уязвимых зон грунтового пласта. Для объективной оценки параметров грунта необходимы лабораторные изыскания.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода. Дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 8984-75 Силикагель-индикатор. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10778-83 Шпатели. Технические условия
Утратил силу в Российской Федерации с 01.01.95.
ГОСТ 12071-2014 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов
ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия
ГОСТ 22524-77 Пикнометры стеклянные. Технические условия
ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт изменен (заменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Особенности применения метода двойного зондирования
Относительно грунтов, характеризующихся неоднородной влажностью определение динамической плотности выполняют в два этапа. Первый проводят так, как описано выше. При повторной оценке плотности используют штамп-основание. Для этого рядом с первичной лункой делают круглую в плане выемку диаметром 100 мм и глубиной 250 мм. Штамп строго вертикально помещают на дно и не менее, чем 40 циклами ударной нагрузки производят окончательное уплотнение грунта. Те слои грунта, которые оказываются в штампе, должны быть не менее 50 мм по высоте. Их также доуплотняют аналогичным способом.
После выравнивания грунта, находящегося над скважиной, штамп извлекают и забранный им объём тестируют на плотность указанным ранее способом, используя специальную таблицу, приведённую в паспорте динамического плотномера.
Аппараты для сварки ленточных пил. Разбираемся в технологии
Динамометрический ключ. Как пользоваться и какой выбрать?
Основные характеристики, устанавливаемые в лаборатории
Механические параметры
Лабораторные тесты и испытания позволяют установить следующие механические свойства грунта:
- Плотность грунта
- Прочность слоя при сжатиирастяжении
- Процент просадки испытуемого экземпляра
- Первоначальное просадочное давление
- Уровень уплотнения песчаных и почвенных оснований
- Степень изменения формы грунта под нагрузкой
- Угол природного откоса
- Прочность слоя в момент сдвига, среза, деформации.
Химический состав
Лабораторные анализы почвы с различных слоёв и глубины позволяют определить следующие химические показатели:
- Процентное содержание водорастворимых солей
- Уровень карбонатов в экземпляре
- Состав песка
- Присутствие органических элементов в почве
- Липкость
- Водопроницаемость и водопоглощение
- Способность окислять бетон, металлоконструкции
- Коэффициент размокания
- Размытие и растворение горных пород.
Для чего проводят лабораторные испытания
Подробное изучение грунтов и песчаников, располагающихся в основании будущей постройки, необходимо для установления всех технических показателей земельного участка. Эти данные необходимы инженерам для расчёта свойств несущей конструкции, определения степени уплотнения пород при обратной засыпке фундамента. Необходимое время для всех тестов зависит от следующих аспектов:
- Площадь строительной площадки.
- Размеры и сложность постройки.
- Физико-механические параметры грунтового пласта под основание строения и геологические данные участка.
Динамический плотномер грунта ZFG-3000 GPS
Информация о ценах предоставляется по запросу. Вы можете добавить товар в заказ и продолжить просмотр каталога:
ZFG 3000 GPS — электронный динамический плотномер грунта, предназначенный для определения характеристик прочности и деформируемости грунтов и оснований дорог, а так же для проведения исследований грунтовых оснований с целью их улучшения.
Динамические плотномеры грунта серии ZFG внесены в государственный реестр средств измерений РФ под номером 52068-12.
В динамическом плотномере ZFG-3000 реализован метод динамического нагружения (также его называют метод штампа, метод падающего груза). Сущность метода заключается в измерении величины и скорости осадки нагрузочной плиты (круглого штампа), установленной на исследуемом грунтовом основании, под воздействием ударной нагрузки падающего груза. Полученные значения осадки S, скорости осадки V и ускорения используются прибором для вычисления динамического модуля деформации грунта Еvd, являющимся выражением несущей способности грунтовой основы и степени ее уплотнения.
Определение несущей способности дорожных одежд методом динамического нагружения впервые было описано в 1986 г. в стандарте Совета экономической взаимопомощи СТ СЭВ 5497-86.
Данный метод подходит для крупно-зернистых и смешанных грунтов с максимальным размером фракции 63 мм.
ZFG 3000 GPS позволяет выполнять в полевых условиях:
- определение динамического модуля деформации грунта Еvd
- определение несущей способности грунта и оснований дорог по динамическому модулю деформации Evd
- определение коэффициента уплотнения грунта при помощи переводной таблицы корреляции
- определение географических координат точки измерения с помощью встроенного модуля GPS
- построение графической диаграммы прогиба, отражающей динамику изменения осадки на исследуемом грунте
- печать результатов проведенных измерений с помощью встроенного термопринтера
Все полученные данные могут быть представлены как непосредственно на дисплее самого прибора, так и перенесены на персональный компьютер. ZFG 3000 GPS прекрасно подходит как для внутреннего контроля качества выполняемых работ, так и для документирования результатов измерений.
Преимущества:
- Простота использования
- Все измерения выполняются одним человеком
- Время одного измерения 3 минуты
- Не нужен противовес
- Применим в маленьких траншеях
- Получение результатов измерений с распечаткой протокола на бумажном носителе непосредственно в поле
- Карта памяти для простого переноса данных на ПК
- Полностью графический дисплей
- Батарея большой емкости
- Встроенный модуль GPS для определения координат измерений
- Высокая степень защиты от воды и пыли позволяет работать даже при плохих погодных условиях
Порядок измерений:
Шаг 1: Уложите нагрузочную плиту по всей ее плоскости на подлежащую испытанию поверхность и установите нагрузочное устройство на нагрузочную плиту.
Шаг 2: Соедините между собой механическую и электронную части при помощи кабеля. Включите прибор.
Шаг 3: Выполните предварительные сбрасывания груза, запустите процесс измерения и выполните три сбрасывания груза с целью выполнения измерений.
Шаг 4: Измерение закончено. Все данные сохранены в памяти, могут быть распечатаны и перенесены на внешний персональный компьютер.
Обработка результатов: Результаты каждого измерения записываются на карту памяти формата SD, их можно распечатать или же перенести на персональный компьютер для обработки в прилагаемом программном обеспечении.
Как определяется коэффициент уплотнения песка
Постройка любого здания начинается с фундамента, но коэффициент уплотнения песка или грунта, на котором будет стоять дом, определяется ещё до заливки. Этот показатель говорит о том, насколько прочно будет стоять здание. Согласно российским ГОСТам и СНиПам показатель не должен быть ниже 0,95-0,98.
Максимальная плотность определяется с помощью дополнительного оборудования. Образец помещается в цилиндр и сжимается ударами падающего груза до минимального размера.
Также, экспериментальным методом, подбирается идеальную влажность, при которой будет достигнут максимум сжатия.
После проведения работ по подготовке котлована для фундамента, трамбовки, определяется настоящую плотность грунта. Для определения обычно используется самый популярный и простой способ режущего кольца.
Берёте стальное кольцо известного размера, вкручиваете его, заполняя изнутри полностью образцом грунта, ссыпаете его в целлофановый пакетик и взвешиваете. Получившуюся массу делите на известный объём, так узнаётся плотность. Её делите на максимальную, вычисленную при эксперименте с грузом, получаете нужный показатель.
Умение пользоваться показателем помогает понять, сколько материала имеется, понадобится в дальнейшем.
На стройке эти данные нужны для подсчёта используемого материала, они помогают купить песок в нужном количестве. При перевозке он, под действием вибрации, уплотняется, становится меньшим в размере.
Умение пользоваться показателем помогает понять, сколько материала имеется, понадобится в дальнейшем. На уплотнение влияет много факторов, основными являются выбранный метод перевозки, её протяжённость.
Наша компания всегда бережёт груз от механических повреждений, попадания влаги и посторонних вкраплений. Тем не менее усадка будет. Но вы можете лично проконтролировать объём купленного песка на нашей базе. При личном контроле расчеты с использованием показателя уплотнения не понадобятся.
Чаще бывает, что во времени ограничены все, поэтому можете прибегнуть к подсчётам на месте отгрузки. Используется проверенный метод режущего кольца, измеряя коэффициент удельной плотности. Берёте образец с глубины не менее 20 см в месте насыпки. Измеряете объём песка в кузове, умножаете его на вычисленный коэффициент уплотнения. Если получившееся число совпадает с числом, получаемым при умножении закупаемого нами объёма песка на коэффициент удельной плотности при отгрузке, то мы все верно загрузили.
Однако, дорожа своей репутацией, мы исходим из принципа, что клиенту лучше отсыпать лишнего, чем прослыть нечестными поставщиками. Чтобы купить песок, оформите заказ в офисе или он-лайн – мы всегда рады вам помочь.
Определение плотности грунта
Повышение качества строительных работ играет важную роль в увеличении прибыли от инвестиций в направлении строительного бизнеса. Главное место в улучшении прочности и надёжности построек занимает процесс контроля качества проводимых работ на различных этапах возведения конструкции.
Контроль качества монтажных работ основан на анализе соответствия уровня трудозатрат, надёжности монтажа, качества сырья и стройматериалов, установленных нормативами ГОСТ и СНиП, а также разнообразными техническими регламентами и стандартами.
Итог низкокачественной работы и применения более дешёвых аналогов стройматериалов не только финансовые потери из-за внезапных аварийных ситуаций, но и серьёзная угроза здоровью и жизни граждан. Поэтому сфера строительства основывается на проведении контроля качества в различных областях и на разнообразных этапах.
Основополагающий фактор надёжности строения – качественный фундамент. Нулевой цикл до строительной подготовки, играющий первостепенную роль в процессе возведения сооружения, – определение плотности и влажности грунта под основание. Испытание на данном этапе имеет важную роль, поскольку монтаж основательных жилых комплексов или коммерческих зданий на неподходящем для этого грунтовом слое проявится в виде дефектов и непригодности к использованию спустя год, а то и несколько после завершения строительства и ввода в эксплуатацию. А это приведёт к более серьёзным материальным потерям, административным правонарушениям или уголовной ответственности.
Рассмотрим главные методики определения плотности грунта, входящие в комплекс процедур строительного контроля. Разработаны два направления для определения показателей уплотнения грунтового пласта:
Косвенные способы – оперативная диагностика в полевых условиях и измерение физических характеристик и механических параметров.
Прямые методики – лабораторные исследования собранных экземпляров.
Динамический электронный плотномер
Динамический электронный плотномер имеет электронно-вычислительное устройство, которое фиксирует измерения и на их основании рассчитывает показатели грунта. Такой плотномер состоит из съёмного штампа диаметром 150 мм или 300 мм, направляющего стержня, ударной гири, электронного устройства.
Для проведения измерения плотномер устанавливается на ровный участок грунта, на электронном устройстве задаётся количество испытаний, поднимается гиря до затворного механизма, затем затвор спускается, гиря падает и наносит удар, создавая нагрузку. Гиря может отскакивать вверх, и чтобы она не наносила повторный удар, её нужно подхватывать и поднимать обратно к затворному механизму.
Электронное устройство измеряет силу удара и деформацию грунта после каждого удара и на основе средних данных вычисляет максимально упругость грунта и допустимую нагрузку на него в МПа.
К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)
В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.
Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В зависимости от размера частиц подразделяется на гравелистый, крупный, средний и мелкий. Каждый вид песка имеет свои свойства.
Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.
Коэффициент уплотнения грунта — это безразмерный показатель, исчисляющийся как отношение плотности грунта к его максимальной плотности и показывает насколько хорошо уплотнён грунт.
Как проверяется грунт по коэффициенту уплотнения?
Практическое применение таблиц заключается в том, что по шкале ординат выбранной таблицы проводится горизонтальная линия, отмечающая количество ударов, нанесённых гирей. После этого находим пересечение этой горизонтали с параболической кривой, соответствующей выбранному типу грунта и от этой точки восстанавливается перпендикуляр к оси абсцисс. В этом месте и считывается значение коэффициента уплотнения.
Если исследуемый грунт визуально неоднороден, то рядом – не ближе 300 мм от точки предыдущего внедрения зонда – производят следующий замер. Чрезмерное сближение точек измерения часто сопровождается обрушением полости, и искажает результат.
Рекомендуется вначале выполнить не менее 20 ударных циклов, чтобы обеспечить устойчивое заглубление измерительного зонда в исследуемый грунт. Затем, при следующих ударах, уже регистрировать в журнале их количество, тогда результат можно использовать для последующих работ с таблицами. Извлечение динамического плотномера Д-51 из грунта выполняют при помощи ручки.
Перед оценкой значений уплотнения рекомендуется установить относительную влажность исследуемого материала. Рекомендуется применять методики, которые установлены в ГОСТ 27733-2002 и в ГОСТ 5180-84.
