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

Что такое коэффициент уплотнения песка и щебня? Как делается расчет?

Расчет потребности в нерудных материалах при строительстве может давать различные результаты из-за состояния сыпучей массы — щебень и песок не монолитны, в зависимости от условий перевозки и хранения их плотность и влажность меняются. Для крупных проектов такие изменения могут стать причиной серьезного перерасхода средств, кроме того, работы, связанные с засыпкой, требуют определенного уплотнения грунта.

Существует несколько критериев, на которые можно опираться при проведении расчетов, если речь идет о песке и щебне для отсыпки. Это насыпная плотность материала и коэффициент уплотнения, по которому можно определить реальную потребность для определенных операций. Провести собственные исследования нерудного материала на реальную плотность очень сложно, поскольку возникают трудности с точным взвешиванием больших объемов. Например, строительный песок еще до использования подвергается нескольким видам воздействий:

• рыхление и промывка вовремя добычи и разделения на фракции;
• изменение плотности под действием силы тяжести при первичном хранении;
• рыхление в процессе загрузки в транспорт;
• трамбовка при перевозке — это сложный комплекс факторов, зависящий от того, каким способом перевозится материал с места добычи;
• изменения влажности происходят несколько раз, в зависимости от условий складирования и транспортировки.

В результате на строительную площадку попадает песок, прошедший несколько циклов изменения структуры насыпной массы. При этом речной песок в силу большей однородности и физических свойств зерен оказывается более предсказуемым в поведении. Нормативные показатели по плотности песка оговорены в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85, однако, в проекте для конкретного строения и участка могут приводиться и несколько отличные показатели. Для приведения их к единому пониманию и расчету используется коэффициент уплотнения, применяемый к условиям определенных строительных работ и методов трамбовки.

Расчет уплотнения песка с использованием коэффициента

При расчете реальной потребности в закупке песка принимается во внимание не только его первичное состояние на складах поставщика, но и способность массы к уплотнению во время засыпки на место и последующей трамбовки. Различается несколько вариантов выполнения работ с песком — это засыпка котлованов, заполнение пустот между грунтом и строением (монолитом), заполнение и ремонт траншей при строительстве сооружений и ремонте (реконструкции) дорог.

Трамбовка может выполняться катками, виброплитами, виброштампами и ручными способами, и всякий раз песок будет уплотняться по-разному. Для унификации расчетов потребности в материале принято использовать усредненные коэффициенты уплотнения песка, которые применяют для перевода абсолютного показателя (от поставщика) в относительный — для конкретного типа задания. Эти поправки позволяют оптимизировать подсчет и снизить потери от неправильного определения количества материала.

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

Для расчета достаточно умножить нормативный или паспортный показатель на приведенный коэффициент — при больших объемах закупки поправка позволит точнее рассчитать потребность и сократить непроизводительные потери.

Расчет уплотнения щебня с использованием коэффициента

Учет уплотнения щебня с технической точки зрения сложнее, поскольку этот материал имеет более крупное зерно. Для лабораторных исследований проводится пять выборочных измерений с жесткими требованиями, но выполнить их на строительной площадке невозможно. Поэтому для расчетов применяется простой способ — данные из паспорта продукции умножаются на коэффициент. Например, щебень 20-40 в количестве одного кубометра будет весить примерно 1,4 тонны. Это укладывается в рамки, установленные СНиП 3.06.03-85.

Стандарт требует, что при перевозке материала применялся коэффициент 1,1, а вот при укладке и последующей трамбовке — 1,52, что следует учитывать при расчетах закупки в количестве более пяти кубометров. Цена кубометра щебня при пересчете на большой объем может сильно варьироваться, если не принять во внимание коэффициент уплотнения, который находится в пределах 1,3 — 1,5 в зависимости от условий.

При этом делать расчет с использованием коэффициента при расклинцовке крупных фракций не имеет смысла — щебень 5-20 засыпается на более крупный материал и трамбуется так, что его уплотнение теряет значение.

Строительная практика показывает, что точный расчет закупки песка и щебня с учетом коэффициентов уплотнения дает эффект на объемах примерно 5 кубометров и более. При меньших объемах погрешность измерения и самого расчета создает отклонения, которые не позволяют с высокой точностью определить заданные величины.

Для крупных строительных и дорожных объектов эти показатели учитываются на проектном уровне, а подрядчик, закупая нерудные материалы, руководствуется документацией и существующим значениями коэффициентов. В масштабе небольшого сооружения, при объемах, не превышающих пяти кубометров материала, изменение общей стоимости покупки будет незначительным.

Похожие услуги

Самокаты, велосипеды и пляжные зонты: что находят водолазы на дне Москвы-реки

15 июля рядом с причалом в Центральном парке культуры и отдыха имени М. Горького рабочие углубили дно. Вместе с илом из воды достали трубы, пляжные зонты, стройматериалы и даже самокаты. За этим процессом внимательно наблюдал корреспондент «Вечерней Москвы». Москвичи Павел и Анна Корчагины любят прогуляться с утра пораньше по городскому парку. Во-первых, народу немного — […]

Подводно-технические работы

Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком целей. Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком […]

SDLG: спецтехника высокого качества

Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. По объемам производимой продукции она уступает только таким брендам, как XCMA, Liugong, Longgong. В течение последних пяти лет SDLG входит в пятьдесят лучших изготовителей фронтальных погрузчиков. При этом дата основания этой компании – 1972 год. Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. […]

определение коэффициента СНИП щебеночного основания, таблица при трамбовке песка, ГОСТ усадки

Щебень – это популярный строительный материал, благодаря которому удается решить множество проблем в области строительства. Процесс получения материала осуществляется при помощи дробления горной твердой породы. Добыча сырья осуществляется методом взрывных работ при карьерных разработках. После этого породу дробят до необходимого размера фракции. Кроме этого щебню присваивается определенный коэффициент уплотнения. Рассмотрим подробнее, для чего нужен этот параметр и как его определить.

Содержание

• 1 Фракции
  • 1.1 Отсев
  • 1.2 Мелкая
  • 1.3 Сверхкрупная
• 2 Какой щебень нужен в разных случаях
  • 2.1 Трамбовка материала
• 3 Как определить коэффициент уплотнения

Фракции

Шебень – это крайне востребованный материал. Благодаря ему удается возвести очень прочные и надежные конструкции. Но по своей неопытности многие люди не учитывают при строительстве такой параметр, как коэффиицент уплотнения.

Именно он играет особую роль во время усадки дома. Если процесс измерения этого параметра прошел неверно, то это скажется на долговечности возводимого здания. В результате произойдет усадка и на поверхности дома пойдут трещины.

О том чем отличается щебень от гравия, можно узнать из данной статьи.

Коэффициент уплотнения – это безмерное число, которое указывает на степень снижения внешнего объема сыпучего компонента при его транспортировке или трамбовки. Применяют коэффициент уплотнения к песчано-гравийным смесям, песку и щебню.

Как использовать щебень гост 8267 93 технические характеристики и иные данные которых указаны в данной статье.

Перед тем, как определить этот показатель, необходимо разобраться с фракциями щебня. В настоящее время этот материал классифицируют с учетом размера фракций. Таким образом, выделяют следующие:

Отсев

Отсев – зерна могут принимать размер до 5 мм. Такое изделие активно используется при проведении декоративных отделочных работ, для отсыпки дорожек на даче, спортивных участков. 

Мелкая

Мелкая – включает в себя две фракции 5-10 и 10-20. Такой материал пользуется особым спросом в области строительства. Применяют при изготовлении бетона, монтаже мостовых и дорожных полотен. 

Сверхкрупная

К сверхкрупному материалу стоит отнести размеры фракции 7-120 и 120 -150 мм. Но, как показывает практика, такой материал очень реко используют в строительстве. Производство такого материала осуществляется толок по индивидуальному заказу с учетом пожеланий заказчика. 

Теперь стоит поговорить непосредственно о самом коэффициенте утрамбовки. Согласно ГОСТ 9757-90 для щебня этот показатель может составлять 1,1. Таким образом, при расчете с учетом доставки материала, необходимо определить длину и ширину кузова машины, а затем полученные значения умножить на коэффициент уплотнения.

Вес щебня по фракциям можно увидеть в данной таблице.

Какой щебень нужен в разных случаях

Уплотнение почвы щебнем применяют в том случае, когда необходимо произвести строительство определенного дома. Благодаря такому технологическому процессу удается выполнить все поставленные задачи и при этом не получить просадку последующих слоев. Если процесс уплотнения выполнен неверно, то с течением времени слой щебенки и утрамбованная почва дадут садку. В результате на поверхности будут образовываться щели.

О том в чём же существенная разница между гравием и щебнем указано в данной статье.

Трамбовка материала

Утрамбовка щебня – это обязательные мероприятия для тех, кто желает получить прочный и качественный фундамент при возведении дорого и зданий. Чтобы выполнить утрамбовку необходимо задействовать специальное оснащение. Чаще сего используют каток или виброплиту. Если имеют место небольшие объемы, то утрамбовать материал можно вручную.

Проверить качество выполненной укладки необходимо при помощи специального прибора. Эти мероприятия считаются обязательными, иначе некачественная утрамбовка повлечет за собой массу неприятностей. В ходе измерения необходимо определить степень трамбовки. Делается это при помощи метода динамического зондирования.

Каков удельный вес щебня 40 70 можно узнать из данной статьи.

Суть методики состоит в том, что по поверхности наносится несколько ударов поверхностью диска. Он и позволяет определить садку. После того, как все замеры были выполнены, необходимо оценить результаты. Когда они все находятся в пределах нормы, то можно выполнять дальнейшее уплотнение следующих слоев материала.

Что из себя представляет песок гост 8736 93, рассказывается в данной статье.

Как определить коэффициент уплотнения

Начинать выполнять все строительные работы при засыпке щебня необходимо после того, как был определен коэффициент уплотнения. Все замеры выполняются на строительной площадке. Когда все показатели были получены, но их вносят в соответствующий документ, а затем готовят заключения.

О том сколько весит куб щебня фракции 20 40, указано в данной статье.

Провести вес мероприятия по определению коэффициента самостоятельно очень сложно. Как правило, люди обращаются за помощью в специальную лабораторию. Применят статическое оснащение необходимо в тех случаях, когда нужен оперативный контроль за всеми значениями уплотнения строительных растворов.

Применять такой метод можно не только при определении коэффициента для щебня, но и дл песка, прочих сыпучих материалов. Но при этом в испытуемой смеси не должны быть частиц с крупностью боле 10 мм. Процент их содержания не может превышать 15%. Оборудование может показывать достоверные результаты с погрешностью 0,9-1 от стандартностей плотности ГОСТ 22733.

Сколько щебня входит в состав лёгкого бетона указано в статье.

Процесс определения уровня уплотнения ведется с учетом заглубления наконечника оборудования, а также с учетом удельного сопротивления. В зависимости от того, какую смесь применяют в ходе строительства, в роли наконечника может выступать конус усеченный или обычный. Определить коэффициент уплотнения можно по уровню отклонения стрелки индикатора, когда происходит деформация кольца.

Узнать о том каков удельный вес песка, можно в данной статье.

Сама процедура по определению коэффициента уплотнения щебня осуществляется недолго и просто. Необходимо взять плотномер в руки и поднести его вертикально к поверхности. После этого опусти наконечник в смесь с давлением. В результате описанных действий прибор извлечь и отметить полученные показатели. Для определенной точки нужно произвести замеры 5 раз. А шаг между точками должен быть равным 15 см. После проведения таких опытов показатели сравнивают и строят определенный график, согласно которому определяют необходимый коэффициент.

Какой он гост песок для строительных работ, указано в описании статьи.

Коэффициент плотности – это очень важный показатель, благодаря которому можно производить строительство домов, дорог и не переживать, что через некоторое время произойдет усадка. Процесс определения этого параметра не предполагает ничего сложно. Если вы может обраться с плотномером, то никаких проблем возникнуть не должно.

Коэффициент уплотнения грунта (значения)

Коэффициент уплотнения грунта – отношение фактической плотности грунта (почвенного скелета) в насыпи, к максимальной плотности грунта (почвенного скелета).

Пример:

Что означает коэффициент уплотнения почвы 95 %?

Коэффициент уплотнения грунта 95 % означает, что фактическая плотность грунта составляет 95 % от максимально возможной плотности грунта (почва определяется в лаборатории).

Этот коэффициент определяют следующими методами:

1. Метод врезного кольца – образцы грунта отбираются из уплотненного слоя и испытываются в почвенной лаборатории в соответствии с ГОСТ 5180-2015 «Почвы. Методы лабораторного определения физических характеристик». Основной недостаток метода: длительные испытания (транспортно-лабораторные испытания) [Стандарт РФ]

2. Динамический плотномер грунта (ДПГ) – принцип работы основан на методе падающей нагрузки, при котором учитывается ударная сила и деформация грунта. измеряются. Он используется в сочетании с методом врезных колец для ускорения определения коэффициента уплотнения почвы.

На начальном этапе ДПГ калибруют на нескольких участках отбора проб по данным испытаний методом врезного кольца (ГОСТ 5180-2015) [Стандарт России]

Затем по данным тарировки определяют коэффициент уплотнения при остальные баллы, что позволяет получать результаты сразу на сайте.

Требуемый коэффициент уплотнения грунта (согласно СНиП 3.02.01-87) для обратной засыпки или насыпи представлен в таблице 1.

Таблица 1. Коэффициент уплотнения грунта

Тип почвы	Коэффициенты уплотнения почвы k ком , %
	под нагрузкой на поверхность уплотненного грунта, МПа (кг/см 2 )
	0				0,05 – 0,2 (0,5 – 2)				св. 0,2 (2)
	при общей мощности насыпного грунта, м
	до 2	2,01-4	4,01-6	св. 6	до 2	2,01-4	4,01-6	св. 6	до 2	2,01-4	4,01-6	св. 6
Глина	92	93	94	95	94	95	96	97	95	96	97	98
Песок	91	92	93	94	93	94	95	96	94	95	96	97

грунт из песка, засыпка 2,5 м и нагрузка на насыпь 0,3 МПа 95 %

Предотвращение уплотнения почвы

Введение

Экономика ферм двадцать первого века побуждает фермеров увеличивать размер своих операций. Для повышения эффективности труда сельскохозяйственное оборудование обычно увеличивается в размерах. Тракторы, комбайны, кормоуборочные комбайны, зерновозы и кормовозы, разбрасыватели навоза и грузовики с известью стали больше, чем раньше. Двадцать лет назад, например, в Пенсильвании были распространены 2,5-тонные разбрасыватели навоза коробчатого типа, тогда как сегодня разбрасыватели жидкого навоза могут весить 20 или 30 тонн. Увеличение размера сельскохозяйственной техники может привести к значительному уплотнению почвы, что может негативно сказаться на продуктивности почвы, а также на качестве окружающей среды.

Цель уплотнения почвы

Наши знания об уплотнении почвы значительно расширились за последние два десятилетия, особенно после публикации результатов международного проекта, состоящего из более чем 20 экспериментов по уплотнению почвы в Северной Америке и Европе. На основе этой работы исследователи обнаружили, что: (1) уплотнение в верхнем слое почвы связано только с контактным давлением на грунт, (2) уплотнение в верхней части недр связано как с контактным давлением на грунт , так и с . 0006 нагрузка на ось, и (3) уплотнение в нижних слоях грунта связано только с нагрузкой на ось (рис. 1).

Рисунок 1. Уплотнение верхнего слоя почвы вызвано контактным давлением, тогда как уплотнение нижнего слоя почвы вызвано осевой нагрузкой.

В кратком изложении международного проекта по уплотнению почвы, уплотнение из-за нагрузки на ось в 10-12 тонн снижает урожай примерно на 15 процентов в первый год, а затем на 3-5 процентов через 10 лет после уплотнения. Ведущие исследователи предположили, что 10 процентов потери урожая в первый год были связаны с уплотнением верхнего слоя почвы и верхней части недр. Последствия уплотнения верхнего и верхнего слоя почвы исчезли примерно через 5 и 10 лет соответственно (рис. 2). Потеря урожая от трех до пяти процентов, по-видимому, была связана с глубоким уплотнением недр, которое не исчезло в течение периода, когда проводились измерения (12 лет для самых продолжительных экспериментов). Вывод состоит в том, что уплотнение нижнего слоя почвы, практически говоря, является постоянным, и поэтому его следует всеми средствами избегать, тогда как уплотнение верхнего слоя почвы и уплотнение верхнего слоя почвы являются временными и должны быть максимально ограничены. Два других важных вывода из этих исследований: (1) поверхностная обработка почвы (отвальная вспашка в большинстве экспериментов) не уменьшала полностью уплотнение поверхности и (2) глубокое проникновение инея не уменьшало уплотнение нижнего слоя почвы (большинство экспериментов проводилось в северных широтах, где зимой почва обычно промерзает до 40-50 дюймов).

Рисунок 2. Эффекты уплотнения верхнего слоя почвы (а) и верхней части недр (б) носят временный характер, в то время как глубокое уплотнение подпочвы (в) практически постоянно.

Ключи к предотвращению уплотнения почвы

Нагрузка на ось

Нагрузка на ось — это первый фактор, который необходимо учитывать при уплотнении почвы. Нагрузка на ось — это общая нагрузка, поддерживаемая одной осью, обычно выражаемая в тоннах или фунтах. Сельскохозяйственное оборудование с высокой нагрузкой на ось вызовет уплотнение верхнего и нижнего слоя почвы, в то время как низкая нагрузка на ось вызовет уплотнение только верхнего слоя почвы и верхней части почвы (рис. 3). Глубокое уплотнение подпочвы можно лишь частично уменьшить с помощью рыхлителей, и это требует значительных затрат. Было показано, что циклы замораживания/оттаивания и сушки/увлажнения не устраняют уплотнение почвы на такой глубине. Наконец, биологическая активность сосредоточена в верхнем слое почвы и, следовательно, также мало способствует смягчению глубокого уплотнения почвы. Поэтому крайне важно избегать глубокого уплотнения грунта. Ключом к устранению глубокого уплотнения подпочвы является поддержание низкой нагрузки на ось.

Рисунок 3. Низкая нагрузка на ось вызывает уплотнение только в верхнем слое почвы и верхней части подпочвы, тогда как высокая нагрузка на ось вызывает уплотнение и в нижнем слое почвы.

Величина вызванного уплотнения верхнего и нижнего слоя почвы также зависит от наличия близко к поверхности естественного или вызванного движением транспорта поддона (рис. 4). В однородной почве напряжение будет передаваться с поверхности вглубь профиля почвы. В почве с поддоном или плотной подпочвой стресс почвы имеет тенденцию концентрироваться у поверхности.

Рисунок 4. В однородном грунте уплотнение распространяется вглубь, тогда как в грунте с твердым покрытием уплотнение концентрируется над твердым покрытием.

Какая критическая нагрузка на ось может привести к уплотнению грунта? Исследования показали, что 10-тонная нагрузка на ось почти всегда вызывает глубокое уплотнение подпочвы (глубиной более 20 дюймов) в полевых условиях от влажных до влажных. Если почва сухая, глубокое уплотнение почвы маловероятно, даже при высоких осевых нагрузках. Нагрузка на ось в 10 тонн — это лишь грубая точка отсечки, но рекомендуется ограничить нагрузку на ось максимум 10 тоннами. Шведские исследователи несколько лет назад заявили, что нагрузка на ось в 6 тонн способствует уплотнению грунта. Нагрузка на ось менее 5 тонн вряд ли вызовет уплотнение подпочвы, хотя может привести к значительному уплотнению поверхности.

Чтобы оценить опасность уплотнения подпочвы, начните думать о самом тяжелом оборудовании на ферме. Типичными кандидатами являются разбрасыватель навоза, комбайн и зерновоз. Среднюю нагрузку на ось можно рассчитать, разделив общий вес груженого автомобиля (например, 16 тонн) на количество осей (например, 2 оси), что даст среднюю нагрузку на ось 8 тонн. Однако в целом нагрузка распределяется неравномерно по всем осям. В таком случае самая тяжелая ось будет определять, произойдет ли уплотнение грунта. Поэтому лучше всего взвешивать каждую ось на переносных или сельскохозяйственных весах. Нагрузку на ось можно уменьшить, снизив нагрузку или увеличив количество осей.

Цели управления уплотнением почвы

1. Полностью избегать уплотнения почвы.
2. Максимально ограничить уплотнение верхнего слоя почвы.

Стратегии уменьшения уплотнения грунта

• Уменьшить нагрузку
• Увеличить количество осей

Контактное давление

Контактное давление — это давление, оказываемое шиной или гусеницей на поверхность почвы, выраженное в фунтах на квадрат дюйм (пси). Снижение контактного давления приведет к меньшему уплотнению верхнего слоя почвы (рис. 5). В полностью гибких шинах поверхностное контактное давление аналогично давлению в шине. У большинства сельскохозяйственных шин контактное давление на поверхность примерно на 1–2 фунта на квадратный дюйм выше, чем давление в шине из-за жесткости шины. Лучший способ определить контактное давление — рассчитать нагрузку на колесо в фунтах и ​​разделить ее на площадь соприкосновения шины с почвой (в квадратных дюймах). Это даст вам среднее контактное давление под этой шиной в фунтах на квадратный дюйм. Снижение контактного давления повлияет на уплотнение верхнего слоя почвы, но не на уплотнение подпочвы (таблица 1). Таблица 1 ясно показывает, что шины, работающие при давлении 35 фунтов на квадратный дюйм, вызывали более высокие нагрузки на глубине 14 дюймов и создавали колеи, которые были более чем в два раза глубже, чем шины, работающие при давлении в шинах 12 фунтов на квадратный дюйм. Однако при 22 дюймах не было отмечено разницы в измеренном напряжении между обеими шинами, поскольку нагрузка на шины была одинаковой.

Рис. 5. Увеличение площади основания снижает уплотнение поверхности, но все же может вызвать глубокое уплотнение подпочвы, если нагрузка на ось высока.

9032 7 Глубина колеи
(in) 90 063 18

Таблица 1. Результаты экспериментов по напряжению под шинами (ШР 20,0/70-20), накачанными до различного давления (нагрузка на шину 3,6 т).

Давление накачки (psi)	Пиковое напряжение при глубине 14 дюймов (psi)	Пиковое напряжение при глубине 22 дюйма (psi)
Адаптировано из JJH van den Akker, WBM Arts, AJ Koolen и HJ Stuiver. «Сравнение напряжений, уплотнений и увеличения сопротивления проникновению, вызванное шиной с низким давлением на грунт и обычной шиной». Исследование почвы и обработки почвы 29 (1994): 125-134.
35	28	11	2.01
12	11	1,14

Стратегии снижения уплотнения верхнего слоя почвы

1. Снизить давление в шинах до минимально допустимого давления
2. Использовать шины повышенной проходимости
3. Использовать гусеницы или сдвоенные шины вместо одинарных
многослойные шины вместо диагональных шин
4. Установить шины большего диаметра для увеличения площади пятна контакта
5. Используйте тракторы с приводом на четыре колеса или передние колеса или гусеницы для распределения нагрузки по большей площади пятна контакта
6. Правильный балласт трактора для каждой полевой операции

Контактное давление неравномерно под шиной из-за жесткости боковины (рис. 6). Область высокого напряжения больше, когда шина накачана до высокого давления и сосредоточена под центром шины. В правильно накачанной шине область высокого напряжения меньше, тогда как самые высокие напряжения сосредоточены у края шины.

Рисунок 6. Одна и та же шина, накачанная до низкого и высокого давления. При низком давлении в шине самые высокие напряжения концентрируются вблизи края шины и занимают меньшую площадь, тогда как при более высоком давлении в шине более высокие напряжения концентрируются ниже центра шины и занимают большую площадь. Из главы 10: «Уплотнение почвы» Р. Т. Шулера, В. В. Касади и Р.Л. Рапер, 2000 г., Системы консервирующей обработки почвы и управление ею, MWPS-45, 2-е изд., с. 74.

Распространенный вопрос: лучше ли треки, чем дуалы? Ответ заключается в том, что это зависит от давления в шинах дуалов. В исследовании, проведенном в штате Огайо, гусеничный трактор мощностью 310 л.с. сравнивался с трактором мощностью 350 л.с. с двойным приводом. Двойные были накачаны до 24 и 6 фунтов на квадратный дюйм соответственно. Общая пористость использовалась в качестве меры уплотнения. Трактор с чрезмерно накачанными сдвоенными патрубками вызывал наибольшее уплотнение и наименьшее при использовании с надлежащим давлением накачивания (Рисунок 7). Это показывает, что сдвоенные машины могут так же хорошо предотвращать уплотнение верхнего слоя почвы, как и гусеницы, при условии, что давление в шинах остается низким.

Рисунок 7. Двойные шины, надутые при высоком давлении, вызывали большее уплотнение, чем гусеницы, в то время как те же самые двойные шины вызывали меньшее уплотнение, если их накачивали при низком давлении. От Р. Г. Хофта, Э. Д. Нафзигера, Р. Р. Джонсона и С. Р. Олдрича. 2000. Современное производство кукурузы и сои. Шампейн, Иллинойс: Публикации MCSP.

Гусеницы обладают некоторыми преимуществами, такими как длинная, но узкая контактная площадка. Таким образом, доля обрабатываемого поля меньше, чем при использовании двойных устройств. Также известно, что гусеницы обеспечивают лучшее сцепление с дорогой, чем шины. Однако очень низкое среднее контактное давление под гусеницей не раскрывает всей картины. Лента гибкая, и под осями ленты имеются карманы высокого давления, которые могут быть такими же высокими, как и под шинным трактором (Рисунок 8). Каждая ось гусеницы представляет собой проход по почве, вызывающий немного большее сжатие. Наконец, гусеницы имеют тенденцию увеличивать время пребывания нагрузки на почве, что увеличивает ее уплотнение. В заключение, гусеничные тракторы могут вызывать такое же уплотнение при той же общей нагрузке на транспортное средство, что и тракторы на шинах.

Рисунок 8. Хотя в среднем контактное давление под резиновыми гусеницами низкое, существуют очаги высокого напряжения, которое может быть равным или превышать давление под радиальными шинами, накачанными до низкого давления. От Р. Г. Хофта, Э. Д. Нафзигера, Р. Р. Джонсона и С. Р. Олдрича. 2000. Современное производство кукурузы и сои. Шампейн, Иллинойс: Публикации MCSP.

Использование шин большего диаметра увеличивает длину пятна контакта и, следовательно, снижает контактное давление без увеличения доли проходимой части поля. Наконец, переднеприводные и полноприводные тракторы снижают уплотнение верхнего слоя почвы, поскольку вес распределяется более равномерно (рис. 9).). Помните, однако, что у полноприводного трактора могут быть более высокие нагрузки на ось, чем у двухколесного трактора, из-за большей общей массы транспортного средства, что увеличивает вероятность уплотнения грунта. Правильная балластировка трактора — это простая задача, которая может значительно снизить нагрузку на ось, а также повысить эффективность трактора.

Рисунок 9. Одним из преимуществ полноприводных или переднеприводных тракторов является более равномерное распределение веса. От Р. Г. Хофта, Э. Д. Нафзигера, Р. Р. Джонсона и С. Р. Олдрича. 2000. Современное производство кукурузы и сои. Шампейн, Иллинойс: Публикации MCSP.

Количество проходов и скорость движения

Исследования вспаханных почв показали, что примерно 75 процентов увеличения плотности почвы и 90 процентов проседания колес происходит во время первого прохода. Однако уплотнение, вызванное последующими проходами, может причинить такой же вред урожаю, потому что небольшие изменения плотности почвы теперь находятся в высоком диапазоне, что, скорее всего, будет вредным для роста корней. Было также показано, что чем дольше время пребывания груза в почве, тем больше увеличение плотности. Следовательно, (1) ограничьте процент посещаемого поля, (2) сосредоточьте повторное движение на полосах движения, чтобы там можно было принять меры по исправлению положения, и (3) двигайтесь быстрее, чтобы сократить время простоя нагрузки.

Содержание влаги в почве

Мониторинг влажности почвы чрезвычайно важен для предотвращения уплотнения почвы. Большинство исследований уплотнения проводятся при содержании влаги, близком к полевой вместимости (примерно через 24 часа после проливного дождя), чтобы смоделировать наихудшие сценарии. Если фермеры могут не выходить на свои поля, когда почва слишком влажная, уплотнение почвы вряд ли станет проблемой. Сухая почва может выдерживать высокие нагрузки на ось и высокое контактное давление без неблагоприятных последствий. Однако проблема заключается в том, что такие факторы, как оптимальное время посева или сбора урожая, часто диктуют, что фермер будет находиться в поле при неоптимальных условиях влажности почвы для движения транспорта.

Езда по влажной почве вызывает колейность, проскальзывание и повышенное глубокое уплотнение почвы. Сухая почва не может быть сжата до такой же плотности, как влажная. Однако при содержании влаги выше «предела пластичности» уплотнение почвы снижается, так как все поры заполнены водой, которую невозможно сжать. Тест плотности по Проктору используется для определения предела пластичности или оптимального содержания воды для уплотнения (рис. 10). Хотя это ценный тест для дорожных инженеров, езда по сельскохозяйственной почве, влажность которой выше допустимого предела для пластика, сопряжена со многими проблемами. Колейность и проскальзывание оказывают разрушительное воздействие на структуру почвы, которое будет трудно исправить.

Рисунок 10. Инженеры используют тест плотности Проктора для определения «оптимального содержания воды для уплотнения». Кривая Проктора показывает, что почва, близкая к насыщению, не может быть сжата так сильно, как при пластическом предельном содержании воды.

Движение по очень влажной почве (особенно при высоких нагрузках и давлении в шинах) вызывает эффект «гидравлического тарана». Верхний слой почвы очень быстро уплотняется до насыщения. Поскольку воду нельзя сжать, поверхностные напряжения теперь напрямую передаются на недра. Поэтому движение по очень влажной почве, скорее всего, приведет к ее уплотнению. Вспашка одним колесом в борозде также непосредственно уплотняет почву.

Выводы

Глубокое уплотнение подпочвы является постоянным и его следует избегать любой ценой. Этого можно добиться, поддерживая нагрузку на ось ниже 10 тонн, а предпочтительно ниже 6 тонн.