Коэффициент уплотнения песка, щебня, грунта и ПГС — таблица и правила расчета

При устройстве фундамента, отмостки, оснований для дорожек и дорог, тротуаров и прокладки коммуникаций применяют различные комбинации грунта, песка, щебня, гравия и вторичного гравия. Вместе с тем смеси непременно трамбуются и уплотняются, что подразумевает определенный коэффициент уплотнения, который надо знать для точного расчета материала.

Типичная подготовка основания под монолитный или блочный фундамент в разрезе

В среднем данные о коэффициентах уплотнения наиболее популярных материалов изложена в таблице 1.

Материал и его технические параметры	Коэффициент уплотнения
Щебень фракция 40-70, марка 800 фракция 70-120, марка 800 все фракции, марка 300…600	В среднем 1,1 1,25…1,3 1,25…1,3 1,1…1,5
Шлак, зависимо от плотности	1,3…1,5
Песок строительный	1,15
Грунт, зависимо от типа	1,1…1,4
ПГС	1,2
Керамзит	1,15

Тем не менее это общие, усредненные данные. Давайте подробно разберемся, откуда берется понятие коэффициента уплотнения и как его определять.

Содержание статьи

• 1 Применяемые материалы
• 2 Что представляет из себя коэффициент уплотнения транспортировки
• 3 Как рассчитывается коэффициент уплотнения
• 4 Коэффициент уплотнения щебня
• 5 Коэффициент уплотнения песка
• 6 Коэффициент уплотнения грунта
• 7 Коэффициент уплотнения ПГС
• 8 Заключение
  • 8.1 Похожие статьи

Применяемые материалы

Для оснований разного типа может применять как местный грунт, подвергнутый трамбовке, так и завозные материалы. Чаще всего трамбовке подвергают местные грунты полускального и песчаного типа. Уже суглинки, и тем более глинистые грунты нужно убирать на глубину котлована и заменять подушкой из песка и гравия.

Вместе с тем слои основания непременно подвергают трамбовке, эффективность которой зависит от следующих факторов:

• материал слоя. Для щебня разных пород, гравия, гравийно-песчаной смеси (ПГС) и песка коэффициент уплотнения сильно отличается;
  
• фракции материала. Чем крупнее фрагменты, тем сложнее их уплотнить;
  
• способа трамбовки – ручная, механизированная – и прилагаемого усилия;
• высоты и общего объема засыпаемого слоя;
• наличие материала с зернистостью меньше, чем задано нижней границей данного класса (к примеру, для щебня фракции 5…20 содержание камня размером до 3 мм включительно составляет около 5% — такое расхождение мало повлияет на степень уплотнения. В случае, если процентная доля составляет ¼…1/4 объема – придется вносить поправки);
• лещадности (для щебня). Такой параметр выражает отношение содержания кубовидных камней к плоским. Чем ниже лещадность, тем больше кубических элементов и тем плотнее можно утрамбовать щебень;
• влажности слоя.

Нормы качества, фракции и другие характеристики щебня регулируются ГОСТ 8267-93 для щебня и ГОСТ 8736-2014 для строительного песка.

Соответственно, степень уплотнения любого сыпучего материала, выражаемая безразмерным коэффициентом, зависит от типа материала и условий работы.

Что представляет из себя коэффициент уплотнения транспортировки

Под этим названием понимают отношение объема материала в момент загрузки транспортного средства к объему в момент доставки.

С учетом того, что при транспортировке сыпучий материал неизбежно уплотняется – роль трамбовки выполняет дорожная тряска – минимально допустимым коэффициентом при приемке доставленного на объект щебня, песка или песчано-гравийной смеси считается 1,1. Т.е. данные об объеме кузова (вагона, иной транспортной емкости), умноженные на коэффициент 1,1 должны совпадать с заказанным объемом или немного его превышать. В случае, если полученная цифра меньше требуемой на 2…5% и более, нужно решать вопрос с недопоставкой материала.

Пример.

Заказано 20 кубометров щебня, доставлено 18 куб.м. (согласно измерениям кузова изнутри). С учетом коэффициента 18х1,1=19,8 куб.м. Недогруз составляет 0,2 куб.м., т.е. 1% — погрешность в пределах допустимой.

Важно: данные об уплотнении материала в процессе транспортировки бывают указаны, однако не являются обязательными для указания в сопроводительных документах груза! Чтобы не было недоразумений, потребуйте от поставщика включить данные в договор купли-продажи и перевозки.

Как рассчитывается коэффициент уплотнения

Для чего необходимы лабораторные или, для частного домостроения, домашние испытания.

Образец материала уплотняется до той степени, которая будет организовываться на строительной площадке, после этого замеры утрамбованного образца сравниваются с замерами до уплотнения.

Общие принципы проведения испытаний, применяемое оборудование и методы описаны в ГОСТ 22733-2016 и ГОСТ 8269.0-97.

Для более полного понимания процесса проверки степени уплотнения насыпных материалов рекомендуем посмотреть видео.

Также используют более точные измерители плотности грунта.

Коэффициент уплотнения щебня

Согласно СНиП 3.06.03-85, нормальными коэффициентами уплотнения щебня считаются:

• 1,25…1,3 для марки 800, фракции 40-70 и 70-120;
• 1,1…1,5 для марок 300…600, зависимо от фракции;
• 1,3…1,5 для шлака зависимо от его плотности.

Вместе с тем точные данные получить невозможно, даже поставщик дает информацию о степени уплотнения с определенным допуском.

В случае, если достоверной информации нет, однако вместе с тем нужно обеспечить повышенную плотность трамбовки, СНиП рекомендует применять расклинцовку (т.е. вклинивание более мелкого камня):

• для фракции 40-70 щебнем фракций 5-20, 0-20, 0-10 — поэтапно, с уменьшением фракции к поверхности слоя;
• для фракции 70-120 – щебнем 40-70.

Вместе с тем расход более мелкого камня должен соответствовать данным приведенной ниже таблицы.

Для облегчения расклинивания и лучшего уплотнения смесь проливают в процессе трамбовки водой, с расходом 15…25 /м.кв. В случае, если применяют шлак, количество воды увеличивается до 25…35 л/м.кв. на первичном этапе и 10…12 л/м.кв. на этапе расклинцовки.

Коэффициент уплотнения песка

Здесь также можно ориентироваться на данные поставщика, однако проверять реальные данные лучше по результатам испытаний.

В среднем насыпная плотность песка указана в таблице.

Исходя из нормативных данных, средний коэффициент уплотнения строительного песка принят 1,15.

Следует помнить, что для некоторых видов работ тщательное уплотнение песка быть может не необходимо, и соответственно коэффициент быть может меньше единицы.

Коэффициент уплотнения грунта

Такой параметр довольно сильно зависит от вида грунта. Номинальные значения указаны в таблице.

Уточнить данные можно при помощи проведения испытаний, однако вместе с тем следует учитывать разницу влажности в момент отбора образцов и в момент выполнения трамбовки.

Коэффициент уплотнения ПГС

Песчано-гравийной смесью (ПГС) называют природную или обогащенную (ОПГС) смесь песка и гравия. Состав природной смеси нормирует ГОСТ 23735-2014, согласно данным ГОСТа, содержание зерен гравия с фракцией около 5 мм должно быть в пределах 10…90%.

Данный материал редко применяется для отсыпки песчано-гравийной подушки под фундамент, чаще используется для изготовления средних и тяжелых бетонов. Соответственно, зернистость и процентный состав смеси сильно влияют на коэффициент уплотнения бетона.

Непременно учитывается группа ПГС согласно таблице.

Заключение

Нормативные и полученные экспериментальным путем данные о том, насколько уплотняется конкретный материал при определенных условиях воздействия – не единственное, что надо знать строителю для точного расчета объема закупок и трат на подготовку основания. Также важно понимать, что коэффициент уплотнения песка при трамбовке зависит от толщины слоя, способа трамбовки и количества проходов.

Контроль качества уплотнения песчаного основания под фундамент г. Тверь, ул Полевая