Степень уплотнения грунта: Определение коэффициента уплотнения грунта согласно ГОСТ по низким ценам в Москве

Определение степени уплотнения грунта | МагнусМост

Определение степени уплотнения грунта, песка или щебня проводится в рамках контроля выполнения земляных работ и проверки соответствия показателей уплотнения проектным значениям. Измерения проводятся в основании котлованов и траншей, в том числе при их обратной засыпке, а также при строительстве автомобильных и железных дорог. В процессе работ определяется коэффициент уплотнения, который показывает степень соответствия фактической плотности максимальной плотности, до которой можно уплотнить грунт (метод стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2002).

Экспресс методы определения коэффициента уплотнения грунта, песка, щебня

Распространены 3 экспресс метода определения коэффициента уплотнения грунта:  с использованием плотномеров-пенетрометров статического, динамического типа, а также баллонных плотномеров. При определении уплотнения грунтов экспресс методами все измерения проводятся на стройплощадке, по результатам которых оформляется заключение.

В нашей строительной лаборатории используются все три экспресс метода определения степени уплотнения грунтов, песка и щебня.

Статические плотномеры используются для оперативного контроля степени уплотнения песка или грунтового основания при строительстве. Применяются для определения степени уплотнения песчаных и глинистых грунтов с содержанием включений размером крупнее 10 мм не более 15%. Приборы обеспечивают достоверные измерения в диапазоне 0,9 — 1,0 от максимальной стандартной плотности, определяемой по ГОСТ 22733 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности».

При использовании данных приборов, степень уплотнения грунтов оценивают по показателю удельного сопротивления пенетрации, рассчитанному по величине прилагаемого усилия при заглублении рабочего наконечника. В зависимости от установленного вида грунтов при сборке плотномера используется конус (несвязные грунты) или усеченный конус (суглинок). Фактическое значение степени уплотнения определяется исходя из полученных результатов замеров по прилагаемой к прибору таблице с учетом типа грунта. При использовании статических плотномеров для контроля плотности не менее 10% проб необходимо выполнять стандартным весовым методом – кольцами согласно «Руководству по сооружению земляного полотна автомобильных дорог». В процессе контроля качества уплотнения основания для испытаний выбираются площадки размером не менее 20*20 см.

Фактический коэффициент уплотнения песка определяется по значениям показаний силоизмерителя плотномера и соответствующим тарировочным графикам, приведенным в паспорте статического плотномера. Статические плотномеры применяются для оперативного контроля качества уплотнения грунтовых искусственных оснований (слой песка разной крупности) различных сооружений (основания полов, фундаментов, слои дорожных одежд и т.д.) при строительстве объектов.

Также активно применяется динамический плотномер Д-51А. Он, как и статический, используется для оперативного контроля степени уплотнения грунтов с содержанием частиц не крупнее 2 мм. Метод динамического зондирования основан на определении сопротивления грунта погружению зонда (штанги с коническим наконечником) под действием ударов груза постоянной массы, свободно падающего с заданной высоты.

Определение степени уплотнения щебня

Прибор БПД-КМ является плотномером водобаллонного типа, измеряющим объем лунки с последующим определением фактической плотности после взвешивания материала, взятого из лунки. Предназначен для контроля качества уплотнения щебеночных и гравийных оснований и покрытий из смесей, зерновой состав которых отвечает требованиям ГОСТ 25607-94. Определение плотности сложения грунта осуществляется по общепринятым методикам в соответствии с ГОСТ 28514-90 «Определение плотности грунтов методом замещения объема».

Стандартное уплотнение, как метод контроля степени уплотнения грунтов

В случае применения стандартного способа с обязательным отбором проб грунтов с уплотняемого слоя, отобранные пробы анализируются в лабораторных условиях, т. е. делается стандартное уплотнение, проводится определение максимальной плотности при оптимальной влажности по ГОСТ 22733-2002. Исходя из полученных данных, вычисляется коэффициент уплотнения. Результаты, полученные в результате, позволяют дать рекомендации для повышения плотности при низкой степени уплотнении.

что такое и как рассчитать

Коэффициент уплотнения – это показатель, демонстрирующий, насколько изменяется объем сыпучего материала после трамбовки или перевозки. Определяется он по соотношению общей и максимальной плотности.

Любой сыпучий материал состоит из отдельных элементов – зерен. Между ними всегда есть пустоты, или поры. Чем выше процент этих пустот, тем больший объем будет занимать вещество.

• Что такое коэффициент уплотнения
• Для чего нужно знать коэффициент уплотнения
• Как узнать коэффициент уплотнения

Попробуем объяснить это простым языком: вспомните детскую игру в снежки. Чтобы получить хороший снежок, нужно зачерпнуть из сугроба горсть побольше и посильнее ее сжать. Таким образом мы сокращаем количество пустот между снежинками, то есть уплотняем их. При этом уменьшается и объем.

То же самое будет, если насыпать в стакан немного крупы, а затем встряхнуть ее или утрамбовать пальцами. Произойдет уплотнение зерен.

Иными словами, коэффициент уплотнения – это и есть разница между материалом в его обычном состоянии и утрамбованном.

• Коэффициент уплотнения керамзита
• Коэффициент уплотнения ПГС
• Коэффициент уплотнения песка
• Коэффициент уплотнения почвосмеси
• Коэффициент уплотнения ПЩС
• Коэффициент уплотнения щебня

Для чего нужно знать коэффициент уплотнения

Знать коэффициент уплотнения для сыпучих материалов необходимо, чтобы:

• Проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанное количество материала
• Купить правильное количество песка, щебня, отсева для засыпки котлованов, ям или канав
• Рассчитать вероятную усадку грунта при закладке фундамента, прокладке дороги или тротуарной плитки
• Правильно рассчитать количество бетонной смеси для заливки фундаментов или перекрытий

Дальше мы подробнее расскажем обо всех этих случаях.

Коэффициент уплотнения при транспортировке

Представьте, что самосвал везет 6 м³ щебня с карьера на объект заказчика. В пути ему попадаются ямы и выбоины. Под воздействием вибрации зерна щебня уплотняются, объем сокращается до 5,45 м³. Это называется утряской материала.

Как же убедиться в том, что на объект привезли то количество товара, которое указано в документах? Для этого нужно знать конечный объем материала (5,45 м³) и коэффициент уплотнения (для щебня он равен 1,1). Эти две цифры перемножаются, и получается начальный объем – 6 кубов. Если он не совпадает с тем, что написано в документах, значит мы имеем дело не с утряской щебня, а с недобросовестным продавцом.

Коэффициент уплотнения при засыпке ям

В строительстве есть такое понятие как усадка. Грунт или любой другой сыпучий материал уплотняется и уменьшается в объеме под действием собственного веса или давлением различных конструкций (фундамента, тротуарных плит). Процесс усадки нужно обязательно учитывать при засыпке канав, котлованов. Если этого не сделать, через некоторое время образуется новая яма.

Чтобы заказать необходимое количество материала для засыпки, нужно знать объем ямы. Если вам известна ее форма, глубина и ширина, можете воспользоваться для расчета нашим калькулятором. После этого полученную цифру нужно умножить на насыпную плотность материала и его коэффициент уплотнения.

При засыпке правильно рассчитанного материала в яму может получиться холмик. Дело в том, что в естественных условиях усадка происходит за определенный промежуток времени. Ускорить процесс можно с помощью трамбовки. Ее проводят вручную или с помощью специальных механизмов.

Коэффициент уплотнения в строительстве

Наверное, вам известны случаи, когда в зданиях сразу после постройки появлялись трещины. А ямы на новых дорогах или провалившаяся тротуарная плитка на дорожках и во дворах? Это случается, если неправильно рассчитать усадку грунта и не предпринять соответствующие меры по ее устранению.

Чтобы знать усадку, используется коэффициент уплотнения.

Он помогает понять, насколько утрамбуется тот или иной грунт в определенных условиях. Например, под давлением веса здания, плитки или асфальта.

Некоторые грунты имеют настолько сильную усадку, что их приходится замещать. Другие виды перед строительством специально трамбуют.

Как узнать коэффициент уплотнения

Легче всего взять данные о коэффициенте уплотнения из ГОСТов. Они рассчитаны для разных видов материала.

Наименование материала	Коэффициент уплотнения
ПГС	1,2
ПЩС	1,2
Песок	1,15
Керамзит	1,15
Щебень	1,1
Многокомпонентная почвосмесь	1,5

В лабораторных условиях коэффициент уплотнения определяют следующим образом:

• Измеряют общую или насыпную плотность материала. Для этого измеряют массу и объем образца, вычисляют их соотношение
• Затем пробу встряхивают или прессуют, измеряют массу и объем, после чего определяют максимальную плотность
• По соотношению двух показателей вычисляют коэффициент

Документы указывают усредненные значения коэффициента уплотнения. Показатель может меняться в зависимости от различных факторов. Приведенные в таблице цифры достаточно условные, но они позволяют рассчитать усадку больших объемов материала.

На значение коэффициента уплотнения влияют:

• Особенности транспорта и способа перевозки
  Если материал транспортируют по выбоинам или железной дороге, он уплотняется сильнее, чем при перевозке по ровной трассе или морю
• Гранулометрический состав (размеры, формы зерен, их соотношение)
  При неоднородном составе материала и наличии лещадных частиц (плоской или игловидной форм) коэффициент будет ниже. А при наличии большого количества мелких частиц – выше
• Влажность
  Чем больше влажность, тем меньше коэффициент уплотнения
• Способ трамбовки
  Если материал утрамбовывают вручную, он уплотняется хуже, чем после применения вибрирующих механизмов
• Насыпная плотность
  Коэффициент уплотнения напрямую связан с показателем насыпной плотности. Как мы уже сказали, в процессе трамбовки или транспортировки плотность материала меняется, так как становится меньше пустот между частицами. Поэтому насыпная плотность во время отгрузки в автомобиль на карьере и после прибытия к заказчику разная. Эту разницу можно высчитать и проверить как раз благодаря коэффициенту уплотнения.
  
  Подробнее об этом вы можете прочитать на странице Насыпная плотность сыпучих материалов

Также вы можете посмотреть конкретные показатели для следующих материалов:

• Асфальт
• Глина
• Грунт
• Керамзит
• Отсев
• ПГС
• Песок
• Скальный грунт
• Уголь
• Щебень

Коэффициент уплотнения – это важный показатель, помогающий узнать, сколько сыпучего материала заказывать. Он дает возможность проконтролировать, действительно ли вам привезли заказанный объем. Показатель нужно знать строителям при возведении зданий, чтобы правильно рассчитать нагрузку на основание.

Важность уплотнения грунта в строительстве

Какова цель уплотнения грунта?

Уплотнение почвы используется для уплотнения почвы за счет уменьшения пустот или количества воздуха между частицами почвы. Другими словами, уплотнение почвы происходит, когда частицы почвы сжимаются вместе, чтобы уменьшить пространство между ними. В результате сильно уплотненные почвы с очень небольшим пространством имеют более высокий удельный вес, чем неуплотненные почвы. Уплотнение снижает вероятность осадки после строительства здания, проезжей части, взлетно-посадочной полосы или автостоянки, что может привести к преждевременному разрушению дорожного покрытия, дорогостоящему техническому обслуживанию или ремонту. Уплотнение грунта является важной частью строительного процесса, поскольку обеспечивает прочную рабочую платформу. Сильное грунтовое основание является фундаментом, и все остальные части проекта зависят от его прочности и производительности как во время строительства, так и после того, как будет установлена ​​конструкция дорожного покрытия.

 

---

Давайте работать вместе.

Начните прямо сейчас.

---

 

Типы оборудования для уплотнения грунта

Оборудование для уплотнения грунта используется в строительстве с начала 20 века. Паровые катки буквально проложили путь современному оборудованию. Оборудование для уплотнения грунта поставляется в различных стилях с различными вариантами, такими как одинарные или двойные вальцы, вибрационные механизмы или бульдозерные отвалы. Все типы уплотняющего оборудования помогают увеличить плотность почвы, что приводит к увеличению несущей способности почвы или материала.

• Гладкие катки используют статическое давление, иногда в сочетании с вибрацией и ударами, для уплотнения почвы. Гладкие катки — не единственный тип используемого уплотнителя, но, скорее всего, они используются на заключительном этапе уплотнения, чтобы обеспечить гладкую поверхность для строительства.

 

 

• Кулачковые и трамбовочные катки используют манипулятивное усилие для разрушения естественных связей между частицами для лучшего уплотнения, особенно в связных грунтах.
  У них конические ножки, поэтому они не распушивают почву, что снижает способность почвы поглощать дополнительное содержание воды в случае дождя.

 

 

• При небольших и средних работах по уплотнению грунта или преимущественно гравийных грунтов пневматические катки используют резиновые шины в шахматном порядке с переменным давлением воздуха, когда необходимо уплотнить поверхность зернистых грунтов с пластинами. Эти блоки обычно имеют балластные системы, которые позволяют добавлять или уменьшать вес по мере необходимости для достижения целей уплотнения. Давление в шинах также может быть изменено для достижения целей по уплотнению.

 

 

• В закрытых зонах для уплотнения грунта можно использовать трамбовку. Трамбовки — это легкие и портативные устройства, способные быстро наносить последовательные удары по почве.

 

 

 

Как выбрать оборудование для уплотнения грунта

Тип грунта, который вы пытаетесь уплотнить, играет большую роль при выборе подходящего уплотняющего оборудования в строительстве для уплотнения грунта. Обычно почвы можно разделить на три группы: органические почвы, крупнозернистые и мелкозернистые. Органические грунты не подходят для уплотнения и строительства, поэтому они не будут обсуждаться далее. Крупнозернистые почвы в основном зернистые и могут быть разбиты на две подкатегории: гравий и песок. Как правило, они песчаные на ощупь и не удерживают воду. Мелкозернистые почвы являются связными по своей природе и могут быть разбиты на две подкатегории: ил и глина. Глина и ил кажутся гладкими во влажном состоянии и удерживают относительно большое количество воды. Правильный выбор оборудования для конкретного типа почвы может значительно улучшить конечную степень уплотнения.

 

• Гладкие катки очень эффективны на гранулированных почвах, включая гравий и песок. Гладкие катки используют статическое давление, иногда в сочетании с вибрацией и ударами, для уплотнения почвы. Гладкие катки — не единственный тип используемого уплотнителя, но, скорее всего, они используются на заключительном этапе уплотнения, чтобы обеспечить гладкую поверхность для строительства.
• Кулачковые и трамбовочные катки могут уплотнять почвы с более связным содержанием. Они используют манипулятивную силу, чтобы разрушить естественные связи между мелкозернистыми частицами почвы для лучшего уплотнения. У них конические ножки, поэтому они не вспушивают почву, уменьшая способность почвы поглощать дополнительное содержание воды в случае дождя
• Пневматические катки хорошо подходят для небольших и средних работ по уплотнению почвы. Они используют расположенные в шахматном порядке резиновые шины с переменным давлением воздуха, где необходимо герметизировать поверхность зернистых материалов с лопастями. Дополнительные грузы или балласты могут быть добавлены для достижения целей уплотнения.
• Трамбовки очень хорошо подходят для небольших пространств или ограниченных рабочих зон, поскольку они легкие и портативные. Они особенно хорошо работают на связных грунтах.

 

 

Уплотнение грунта в жилищном строительстве

Не обязательно иметь опытный глаз, чтобы заметить последствия неполного уплотнения вокруг домов. Деформация тротуаров и проездов, образование трещин в фундаментах и ​​лужи во дворах из-за плохого дренажа — это лишь некоторые из распространенных негативных последствий неполного или неправильного уплотнения почвы. Минимальные затраты и усилия по уплотнению грунта в начале процесса строительства — это простой способ свести к минимуму любые последствия осадки, которые могут привести к недовольству клиентов в будущем (надеюсь, уплотненной) дороге. Несущая способность является очень важным показателем несущей нагрузки почвы и может быть увеличена за счет уплотнения почвы. Несущая способность грунта – это максимальное контактное давление, которое грунт может выдержать перед сдвигом. Проще говоря, это способность удерживать нагрузку или оставаться жесткой до того, как частицы почвы начнут скользить друг вокруг друга, чтобы выдержать возросший вес. Это особенно важно для структурных элементов, таких как фундаменты и фундаменты, а также плит, таких как проезды, тротуары или ступени. Почва также должна быть уплотнена после обратной засыпки или в любое время на месте или в почве в «естественном состоянии» была нарушена.

 

Что понимается под уплотнением почвы?

Уплотнение почвы – это практика применения механического усилия уплотнения для уплотнения почвы за счет уменьшения пустотного пространства между частицами почвы. Уплотнение происходит, когда частицы сжимаются вместе, чтобы уменьшить воздушное пространство между ними, сильно уплотненные почвы содержат очень мало пространств, что приводит к тому, что почва имеет более высокий удельный вес. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги, или сокращенно ОМЦ. Максимальная плотность в сухом состоянии (MDD) и OMC сначала определяются в лаборатории, чтобы определить целевое значение уплотнения и содержания воды в полевых условиях. Это соотношение лучше всего отображается с помощью кривой плотности влаги, также называемой кривой уплотнения. Кривая уплотнения может быть построена с использованием ASTM 69.8, широко известный как тестирование Проктора. Используя этот метод, несколько образцов повторяемым образом уплотняют в определенную форму с помощью специально утяжеленного молотка с определенной высоты определенное количество раз. Кривая с вершиной, соответствующей OMC и MDD, получается путем нанесения каждой точки. В полевых условиях влажность и уплотнение чаще всего определяют с помощью ядерного датчика. «Проктор с одним баллом» — еще один распространенный вариант во многих городах и штатах.

Процесс уплотнения снижает вероятность осадки после строительства здания, проезжей части, взлетно-посадочной полосы или автостоянки, что может привести к преждевременному разрушению дорожного покрытия, дорогостоящему техническому обслуживанию или ремонту. Уплотнение грунта является важной частью строительного процесса, поскольку оно обеспечивает прочную рабочую платформу. Прочное грунтовое основание является фундаментом, и от его прочности зависят все остальные части проекта. Доступны несколько вариантов оборудования для уплотнения грунта, каждый из которых имеет свои преимущества.

 

Почему важно уплотнение почвы?

Уплотнение грунта необходимо для увеличения несущей способности и жесткости естественного состояния или химически модифицированного грунта. Уплотнение увеличивает прочность почвы на сдвиг за счет добавления трения из-за сцепления частиц. Будущая осадка грунтов уменьшается за счет увеличения жесткости и устранения пустот, создающих уплотненный грунт. Удаление пустот снижает вероятность оседания, сжатия или расширения почвы, а также уменьшает просачивание воды, которое может привести к пагубным свойствам почвы усадки и набухания. Свойства усадки/набухания нарушают структуру дорожного покрытия, что приводит к преждевременному разрушению конструкции дорожного покрытия.

 

Что означает 95-процентное уплотнение?

95-процентное уплотнение означает, что почва уплотнена до 95 процентов от возможной плотности почвы за счет усилий по уплотнению. Максимальная плотность в сухом состоянии, наряду с оптимальным содержанием влаги, определяется в лаборатории и служит ориентиром для уплотнения в полевых условиях. 95 процентов часто используется в качестве целевого порога уплотнения, чтобы гарантировать, что строительные объекты возводятся на прочной платформе. Порог уплотнения будет предоставлен инженером-проектировщиком и будет основан на несущей способности, необходимой для того, чтобы конечная нагрузка была структурно стабильной.

Уплотнение

Уплотнение

	На основе детали геотехнического эталонный пакет Проф. Джон Аткинсон, Городской университет, Лондон,
Назад к механике почвы

• Цели и процессы уплотнения
• Лабораторные испытания на уплотнение
• Спецификация и контроль качества
• Значение условия влажности

Уплотнение – это процесс, приводящий к увеличению плотности почвы. плотности или удельного веса , сопровождающегося уменьшением объема воздуха. Обычно содержание воды не изменяется. Степень уплотнения измеряется массой сухой единицы и зависит от содержания воды и усилия уплотнения (вес молотка, количество ударов, вес катка, количество проходов). При заданном усилии уплотнения максимальный сухой удельный вес приходится на оптимальное содержание воды .

---

уплотнение

Цели и процессы уплотнения

• Уплотнение как процесс строительства
• Цели уплотнения
• Факторы, влияющие на уплотнение
• Типы установок уплотнения

Уплотнение – это процесс увеличения плотности почвы и удаления воздуха, обычно механическими средствами. Размер отдельных частиц почвы не меняется, вода не удаляется.

Целенаправленное уплотнение предназначено для повышения прочности и жесткости земля. Может произойти последующее (или случайное) уплотнение и, следовательно, оседание. из-за вибрации (свай, движения и т. д.) или собственного веса насыпного заполнителя.

 

---

Цели уплотнения и обрабатывает

Уплотнение как процесс строительства

Уплотнение применяется при строительстве оснований дорог, взлетно-посадочных полос, земляных дамб, насыпи и армированные земляные стены. В некоторых случаях для подготовки уровня можно использовать уплотнение. поверхность для строительства.

Грунт укладывается слоями, обычно толщиной от 75 мм до 450 мм. Каждый слой уплотняется до указанному стандарту с использованием катков, вибраторов или трамбовок.

См. также Типы установок уплотнения и Спецификация и контроль качества

 

---

Цели уплотнения и обрабатывает

Цели уплотнения

Уплотнение может применяться для улучшения свойств существующей почве или в процессе размещения насыпи. Основные цели заключаются в следующем:

• повысить прочность на сдвиг и, следовательно, опору емкость
• повысить жесткость и, следовательно, уменьшить в будущем урегулирование
• уменьшают пористость и, следовательно, проницаемость, тем самым снижая потенциальное морозное пучение

 

---

Цели уплотнения и обрабатывает

Факторы, влияющие на уплотнение

На степень уплотнения, которая может быть достигнута, влияет ряд факторов:

• Природа и тип почвы, т. е. песок или глина, сортность, пластичность
• Содержание воды во время уплотнения
• Местные условия, напр. погода, тип местности, толщина слоя
• Усилие уплотнения: тип установки (вес, вибрация, количество проходов)

 

---

Цели уплотнения и обрабатывает

Типы уплотнительных установок

• Каток с гладкими колесами
• Сетчатый ролик
• Каток с овчиной
• Каток с пневматическими шинами
• Виброплита
• Силовая трамбовка

Строительный транспорт, особенно гусеничный транспортных средств, также используется.

В Великобритании. дополнительную информацию можно получить в Департаменте транспорта и справочниках по методы строительства гражданских объектов.

---

Типы уплотнительных установок

Каток гладкий

• Самоходные или буксируемые стальные катки грузоподъемностью от 2 до 20 тонн
• Подходит для: хорошо отсортированных песков и гравия
  алевритов и глин с низкой пластичностью
• Не подходит для: однородных песков; илистые пески; мягкие глины

 

---

Типы установок уплотнения

Сетчатый ролик

• Прицепные агрегаты с рулонами прутков диаметром 30–50 мм с расстоянием между ними 90–100 мм
• Диапазон масс от 5 до 12 тонн
• Подходит для: хорошо просеянных песков; мягкие породы; каменистые почвы с мелкими фракциями
• Не подходит для: однородных песков; илистые пески; очень мягкие глины

 

---

Типы уплотнительных установок

Ролик для овечьей лапки

• Также известен как «подбивочный валик»
• Самоходные или буксируемые установки с полым барабаном, оснащенным выступающими булавовидными опорами
• Масса от 5 до 8 тонн
• Подходит для: мелкозернистых почв; песок и гравий с содержанием мелких частиц >20%.
• Не подходит для: очень грубых почв; однородный гравий

---

Типы уплотнительных установок

Каток с пневматическими шинами

• Обычно двухосный контейнер с колесами на резиновых шинах.
• Колеса выровнены, чтобы образовалась катящаяся гусеница по всей ширине.
• Постоянные грузы добавляются для получения массы 12-40 тонн.
• Подходит для: большинства грубых и мелких почв.
• Не подходит для: очень мягкой глины; очень изменчивый почвы.

---

Типы уплотнительных установок

Виброплита

• Ассортимент от машин с ручным управлением до более крупных комбинаций роликов
• Подходит для: большинства почв с содержанием мелких частиц от низкого до среднего
• Не подходит для: больших объемов работ; мокрый глинистый почвы

---

Типы уплотнительных установок

Силовая трамбовка

• Также называется «трамбовка траншей».
• Ручной пневматический трамбовщик
• Подходит для: обратной засыпки траншей; работа в закрытых помещениях
• Не подходит для: больших объемов работ

---

Уплотнение

Лабораторные испытания на уплотнение

• Зависимость сухой плотности от содержания воды
• Плотность в сухом состоянии и содержание воздушных пор
• Эффект повышенного усилия уплотнения
• Влияние типа почвы
• Интерпретация лабораторных данных

Изменение степени уплотнения в зависимости от содержания воды и усилия уплотнения впервые установлено в лаборатории. Затем указываются целевые значения для сухой плотности и/или содержания воздушных пустот, которые должны быть достигнуты на месте.

---

Лабораторные испытания на уплотнение

Зависимость сухой плотности от содержания воды

• Объяснение формы кривой
• Выражения для расчета плотности

Целью испытания является установление максимального сухого плотность, которая может быть достигнута для данного грунта при стандартном количестве уплотняющее усилие. При уплотнении серии образцов грунта с разной содержание воды на графике обычно показывает отчетливый пик.

• Максимальная плотность в сухом состоянии достигается при оптимальном содержании воды
• Кривая построена с осями плотности в сухом состоянии и содержания воды, а контрольные значения представляют собой считанные значения:
  r _d (макс.) = максимальная плотность в сухом состоянии
     w _опция = оптимальное содержание воды
• Различные кривые получены для разных уплотняющие усилия

---

Сухая плотность / содержание воды отношение

Объяснение формы кривой

Для глин
Недавно выкопанные и обычно насыщенные куски глинистой почвы имеют относительно высокую прочность на сдвиг в недренированном состоянии при низком содержании воды и плохо поддаются уплотнению. Как увеличивается содержание воды, комки ослабевают и размягчаются и, возможно, легче уплотняются.

Для грубых почв
материал ненасыщен и получает прочность за счет всасывания поровой воды, которая собирает на контактах с зерном. С увеличением содержания воды подсосы и, следовательно, эффективные напряжения уменьшаются. Почва ослабевает, и поэтому легче уплотняется.

Для обоих
При относительно высокое содержание воды, уплотненная почва почти насыщена (почти все воздуха было удалено) и, таким образом, уплотняющее усилие в действительности оказывает недренированную нагрузку и поэтому объем пустоты не уменьшается; по мере увеличения содержания воды уплотненная плотность достигнутое уменьшится, а содержание воздуха останется почти постоянным.

---

Сухая плотность / содержание воды отношение

Выражения для расчета плотности

Уплотненный образец взвешивают для определения его массы: М (граммы)
Объем формы: В (мл)
Подвыборки берутся в определить содержание воды: Вт
Расчеты:

Рабочий пример

Взвешивание образца уплотненного грунта дало следующие результаты:
Масса = 1821 г Объем = 950 мл Содержание воды = 9,2%
Определите объемную и сухую плотность.

Объемная плотность r = 1821 / 950 = 1,917 г/мл или

мг/м

Сухая плотность r _d = 1,917 / (1+0,092) = 1,754 мг/м

 

---

Лабораторные испытания на уплотнение

Плотность в сухом состоянии и содержание воздушных пор

Полностью насыщенная почва не содержит воздуха. На практике даже довольно влажная почва будет иметь небольшое содержание воздуха.

Максимальная сухая плотность контролируется как содержанием воды, так и содержанием воздушных пустот. Кривые для различного содержания воздушных пустот можно добавить к графику r _d / w, используя это выражение:

Содержание воздушных пор, соответствующее максимальной плотности в сухом состоянии и оптимальному содержанию воды, можно определить по r 9.0398 d /w график или вычисляется из выражения (см. рабочий пример).

Рабочий пример

Определяют сухую плотность образца уплотненного грунта при содержании воды 12%, с содержанием воздушных пустот 0, 5% и 10%. (G _с = 2,68).

---

Лабораторные испытания на уплотнение

Эффект повышенного усилия уплотнения

Усилие уплотнения будет больше при использовании на месте более тяжелого катка. или более тяжелая трамбовка в лаборатории. С большим уплотняющим усилием:

• увеличивается максимальная плотность в сухом состоянии
• оптимальное содержание воды снижается
• содержание воздушных полостей практически не меняется.

 

 

---

Лабораторные испытания на уплотнение

Влияние типа почвы

• Хорошо просеянные зернистые грунты можно уплотнять до более высокой плотности, чем однородные или пылеватые почвы.
  
• Глины с высокой пластичностью могут иметь содержание воды более 30% и достигать такие же плотности (и, следовательно, прочности), что и более низкая пластичность с содержание воды ниже 20%.
  
• По мере увеличения % мелкозернистости и пластичности грунта уплотнение кривая становится более плоской и, следовательно, менее чувствительной к влаге. В равной степени максимальная плотность в сухом состоянии будет относительно низкой.

 

 

---

Лабораторные испытания на уплотнение

Интерпретация лабораторных данных

• Пример данных, собранных во время теста
• Расчетные плотности и график r _d / ш кривой
• Кривые воздушных пустот

В ходе теста собираются данные:

1. Объем формы (V)
2. Масса формы (M _или )
3. Удельный вес зерна почвы (G _s )
4. Масса плесени + уплотненного грунта — за каждый образец (М)
5. Содержание воды в каждом образце (w)

Сначала рассчитываются плотности (r _d ) для образцов с различные значения содержания воды, тогда r _d / w кривая построены вместе с кривыми воздушных пустот.

Максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание воды считываются с графика.

Содержание воздуха при оптимальном содержании воды либо считывается, либо вычислено.

---

Интерпретация лаборатории данные

Пример данных, собранных во время теста

При типичном испытании на уплотнение могут быть собраны следующие данные:
Масса формы, M _o = 1082 г
Объем формы, V = 950 мл
Удельный вес зерен почвы, Г _с = 2,70

Масса плесени + почвы (г)	2833	2979	3080	3092	3064	3027
Содержание воды (%)	8,41	10,62	12,88	14.41	16,59	18,62

Метод определения содержания воды см. в описании и классификации почв

 

---

Интерпретация лабораторных данных

Расчетные плотности и кривая плотности

Используемые выражения:

Насыпная плотность, г (мг/м)	1,84	2,00	2. 10	2,12	2,09	2,05
Содержание воды, Вт	0,084	0,106	0,129	0,144	0,166	0,186
Сухая плотность, г д (мг/м)	1,70	1,81	1,86	1,851	1,79	1,73

---

Интерпретация лаборатории данные

Кривые воздушных пустот

Используемое выражение:

Содержание воды (%)	10	12	14	16	18	20
r d когда A v = 0%	2,13	2,04	1,96	1,89	1,82	1,75
r d когда A v = 5%	2,02	1,94	1,86	1,79	1,73	1,67
r d когда A v = 10%	1,91	1,84	1,76	1,70	1,64	1,58

Оптимальное содержание воздушных пустот – это значение, соответствующее максимальной сухой плотности (1,86 мг/м) и оптимальному содержанию воды (12,9%).

---

уплотнение

Спецификация и контроль качества

• Характеристики конечного результата
• Спецификации метода

Достижимая степень уплотнения на месте зависит в основном от:

Усилие уплотнения: тип установки + количество проходов

Содержание воды: может быть увеличено, если сухое, и наоборот

Тип почвы: более плотные почвы с хорошей градацией; мелкие почвы имеют более высокое содержание воды
Конечный результат Спецификации требуют предсказуемых условий
Спецификации метода предпочтительны в Великобритании.

---

Спецификация и контроль качества

Характеристики конечного результата

Целевые параметры устанавливаются по результатам лабораторных исследований:

Оптимальный рабочий диапазон содержания воды, т.е. 2%
Оптимальный допуск на содержание воздушных пустот, т. е. 1,5%

Для почв более влажных, чем w _opt , можно использовать целевое значение A _v , т.е.
10% для объемных земляных работ
5% за важную работу

Метод конечного результата не подходит для очень влажных или переменных условий.

---

Спецификация и качество контроль

Спецификация метода

Определена процедура сайта, дающая:

• вид растения и его масса
• максимальная толщина слоя и количество проходов.
  Этот тип спецификации больше подходит для более влажных почв, чем w _opt или там, где местные условия являются переменными — это часто имеет место в Великобритании. Департамент транспорта публикует широко используемую спецификацию метода для использования в Великобритании.

---

уплотнение

Значение условия влажности

• Приборы и размеры
• Процедура испытания и график
• Пример графика и определение MCV
• Значение MCV в земляных работах

Это процедура, разработанная Лабораторией дорожных исследований с использованием только одного образца, что делает лабораторные испытания на уплотнение быстрее и проще. Определено минимальное усилие уплотнения, обеспечивающее почти полное уплотнение. Грунт, помещенный в форму, уплотняют ударами трамбовки, опускающейся на 250 мм; измеряется проникновение после каждого удара.

---

Значение условия влажности

Приборы и размеры

Цилиндрическая форма с проницаемой опорной плитой:

внутренний диаметр = 100 мм, внутренняя высота не менее 200 мм

Трамбовка с плоской поверхностью:

диаметр лицевой стороны = 97 мм, масса = 7,5 кг, высота свободного падения = 250 мм

Почва:

1,5 кг через сито с размером ячеек 20 мм

---

Значение условия влажности

Процедура испытания и участок

• Сначала трамбовка опускается на поверхность почвы и позволил проникнуть под собственным весом
• Трамбовка устанавливается на высоту 250 мм и упал на землю
• Пенетрация измеряется с точностью до 0,1 мм
• Высота трамбовки сбрасывается на 250 мм и падение повторяется до тех пор, пока не прекратится дальнейшее проникновение или пока не произойдет 256 падений
• Изменение проникновения ( Dp ) записывается между тем, что для заданное количество ударов ( n ) и 4n ударов
• Построен график Dp/n и проведена линия через наиболее крутую часть
• Значение состояния влажности (MCV) определяется как точка пересечения этой линии и специальная шкала

 

---

Значение условия влажности

Пример графика и определение MCV

После построения зависимости Dp от количества ударов n линия проводится через самую крутую часть.

Точка пересечения этой линии и линии проникновения 5 мм дает MCV

Определяющее уравнение: MCV = 10 log B
(где B = количество ударов, соответствующее проникновению на глубину 5 мм)

На приведенном в качестве примера графике указана MCV, равная 13.

---

Значение условия влажности

Значение MCV в земляных работах

Тест MCV является быстрым и дает воспроизводимые результаты, которые хорошо коррелируют с техническими свойствами. зависимость между MCV и влагосодержанием почвы близка к прямой, за исключением сильно выраженных переуплотненные глины. Желаемое значение прочности или сжимаемости в недренированном состоянии может быть связано с ограничение содержания воды, поэтому MCV можно использовать в качестве контрольного значения после калибровки MCV в зависимости от w для почвы. Ан приблизительная корреляция между MCV и прочностью на сдвиг в недренированном состоянии была предложена Парсонсом (19).