Kolikrát se má písek zhutňovat?

Sypké stavební materiály, stejně jako zeminy, mohou být kypřeny nebo zhutňovány různými fyzikálními vlivy. Jejich hustota navíc kolísá v poměrně širokém rozmezí – až několik desítek procent. Ve stavebnictví se často používají 2 relativní hodnoty – koeficient zhutnění při přepravě K_ut a koeficient zhutnění půdy (podkladu) K_у. V podstatě odrážejí stejný jev – změnu objemu v důsledku snížení pórovitosti, ale počítají se a aplikují jinak.

Hustotní charakteristiky stavebních materiálů

Pokud jsou v lomu horniny v hustém monolitickém stavu, pak se během těžby uvolňují a stávají se pórovitějšími. Suroviny procházejí mnoha manipulacemi – těžba, praní, prosévání s rozdělením na frakce, skladování. Při přepravě se materiály opět uvolňují a při přepravě zhutňují. V konečné fázi jsou umístěny do konstrukce a znovu zhutněny. Během procesu se vlhkost mění, což nevyhnutelně ovlivňuje hustotu.

Sypké materiály – drť, písek, písko-štěrková směs ASG atd. – skládají se z jednotlivých zrn, mezi kterými jsou dutiny. Během vývoje, nakládání a vykládání se pevná kostra uvolňuje, zvětšuje se objem pórů a dutin.

Volně nalitý stav materiálu je charakterizován objemovou hmotností, to znamená poměrem hmotnosti a objemu, který zaujímá:

Měří se vážením standardní odměrné nádoby o objemu 5-50 dm³ bez předběžného zhutnění. Velikost nádoby se volí na základě největší velikosti částic. Během testování můžete okamžitě zjistit prázdnotu jako poměr objemu dutin k celému objemu materiálu. Stanovuje se v %. Objemová hmotnost písku je tedy 1600 kg/m³, drceného kamene 1310-1400 kg/m³, ASG 1340-1500 kg/m³ (v závislosti na velikosti frakcí). Ve volném stavu zůstává mezi částicemi určitý objem vzduchu. Neprázdnost písku, drceného kamene a ASG je 30-45 %, 20-50 % a 30-50 %.

Pokud z materiálu odstraníte všechny póry, získáte pevný monolit. Jeho hustota se nazývá true. Je mnohem větší než objem: pro písek je to 2500-3000 kg/m³, drcený kámen – 2700-3100 kg/m³, ASG 2500-3100 kg/m³. Toto je konstantní hodnota a je nezbytná pro výpočet pórovitosti materiálu.

Skutečná hustota se určuje experimentálně. Surovina se rozdrtí na prášek, poté se určí její hmotnost a objem (na základě objemu vody vytlačené z nádoby). Pomocí vzorce ρ=m/V se vypočítá měrná hmotnost materiálu bez pórů a dutin.

K čemu se používá faktor zhutnění?

Tato bezrozměrná hodnota vám umožňuje určit, jak moc se skutečná hustota liší od objemové nebo maximální:

• při přepravě je koeficient dohodnut mezi odběratelem a dodavatelem, který expeduje suroviny z lomu, skladu nebo továrny;
• při stavbě základů pro jakoukoli konstrukci K_у je stanovena projektem jako poměr k maximální hustotě zeminy.

Jedná se o 2 různé scénáře, respektive výpočet probíhá úplně jinak.

Koeficient dopravního zhutnění K_ut

Během přepravy se v důsledku vibrací pohybují menší částice dolů a vyplňují dutiny mezi velkými zrny. V souladu s tím se objem nákladu snižuje a hustota se zvyšuje.

Přejímání nekovových materiálů se obvykle provádí objemově nebo hmotnostně. Abyste se vyhnuli nepříjemným překvapením při příjmu vašeho nákladu, musíte počítat s nevyhnutelným smrštěním během přepravy.

Pokud jsou materiály přijímány objemově, je měřena dodávka, tedy velikost naplněné části železničního vagónu nebo vozu. Výsledná hodnota se pak vynásobí koeficientem K_ut.

Chování materiálu při přepravě a skladovém zpracování závisí na distribuci velikosti částic, vlhkosti, spékavosti při skladování, abrazivnosti částic, jakož i na druhu dopravy a klimatickém pásmu. Podle GOST 9757-90 musí být součinitel zhutnění písku a jiných nekovových materiálů dohodnut s výrobcem, ale je akceptován tak, aby nebyl větší než 1,15, tj. objemová ztráta by neměla být vyšší než 15 %. NA_ut je vždy větší než jedna, protože se vypočítá jako poměr počátečního objemu materiálu k jeho objemu po přepravě.

Pokud byla přejímka provedena podle hmotnosti, jednotky hmotnosti se převedou na objemový objem vydělením objemovou hmotností pomocí vzorce:

Dodavatel přepravil 6 m³ písku na korbu nákladního vozu. Po porodu se objem přirozeně zmenšil. Při měření bylo zjištěno 4,8 m³. Musíte zjistit, zda došlo ke krátké dodávce.

Vynásobte 4,8 K_ut= 1,15. Dostaneme V=4,8×1,15=5,52 m³. Odlehčení je 0,8 m³.

Pokud se přejímka provádí hmotnostně, po zvážení vozu pískem by měla být hmotnost materiálu o objemu 6 m³ (při standardní objemové hmotnosti 1600 kg/m³) m=6×1600=9600 kg.

Technologické ztráty při přepravě železniční, silniční nebo vodní bez přetížení, hmotnostně nejvýše:

• drcený kámen, štěrk, struska – 1,15-1,24%;
• písek, ASG, shrabky, keramzit – 1,2-1,34%.

Při přetížení z jedné přepravy do druhé pro všechny materiály je ztrátová rychlost 1,50-1,54 %. V případě většího nedostatku dodavatel povolil podzásobení, což je již důvod pro odběratele k reklamaci.

Jak vypočítat požadavky na materiál s přihlédnutím ke koeficientu zhutnění

U jakýchkoliv stavebních prací je nutné co nejpřesněji stanovit spotřebu materiálů. Například příprava drceného kamene o tloušťce 20 cm se provádí na ploše 100 mXNUMX.

Zjištění objemu polštáře:

Při zohlednění koeficientu zhutnění drceného kamene 0,98 při pokládce a 1,15 při přepravě zjistíme požadovaný objem materiálu, který musí dodavatel uvolnit z lomu:

Vzhledem k tomu, že standardní objem karoserie KamAZ je 6 m³, potřebujeme objednat 4 vozidla.

Koeficient zhutnění půdy

Při stavbě základů a základů je důležitou charakteristikou hustota půdy. Určuje jeho nosnost, chování při zatížení a sklon k sedání.

Hustota půdy závisí na mineralogickém složení, pórovitosti a vlhkosti. Ty nejhustší jsou složeny ze žuly, čediče nebo křemíkových hornin. Jejich specifická hmotnost je přes 3000 kg/m³. Nejnižší hustota rašelinišť a objemných půd není vyšší než 700-900 kg/m³.

Koeficient zhutnění je bezrozměrná veličina rovna poměru skutečné hustoty zeminy k její maximální hustotě:

Fyzický význam K_у Je snadné pochopit, pokud si nejprve představíte monolitický blok a poté jej v rozdrcené, ale zhutněné podobě. Poměr hustot stejné látky, ale v různých stavech, je koeficient zhutnění. Na rozdíl od K_ut, která je vždy větší než jedna, K_у nemůže být větší než 1, protože čitatel je skutečná hustota materiálu s póry a jmenovatel je bez vzduchových dutin.

Maximální hustota půdy: metoda stanovení podle GOST 22733-2016

Testy se provádějí v laboratorních podmínkách pomocí speciální pěchovací jednotky. Jejich podstata je následující:

1. Na staveništi je vybrána půda přirozené vlhkosti. Vzorek by neměl obsahovat více než 25 % pevných částic větších než 2 mm a nemělo by docházet k zamrzání nebo zamokření.
2. Do formy se umístí části zeminy, které se pak na zařízení zhutní ve 3 krocích po 40 úderech.
3. Změří se hmotnost 1 litru zhutněné hmoty a stanoví se hustota.
4. Potom se vlhkost zvyšuje v krocích po 2 % a provede se podobný testovací cyklus.
5. Na základě výsledků se vynese graf hustoty versus vlhkost. V inflexním bodě je maximální hodnota ρ pevná_max při optimální vlhkosti.

Určení nejvyšší hustoty půdy vám umožní pochopit, při jaké hodnotě ρ bude smrštění pod základem nejmenší. V podmínkách na staveništi je nepravděpodobné, že bude dosaženo maximální hodnoty hustoty. Proto je zaveden koeficient, který pomáhá určit, jak blízko je skutečná hustota základny maximální možné hodnotě.

К_у specifikované projektem. Počítá se v závislosti na zatížení a obvykle je 0,96-0,98. To znamená, že při zhutňování půdního nebo pískového polštáře bude hustota o něco menší než maximální s mírnou odchylkou 2-4%.

Stanovení Ku v laboratorních nebo terénních podmínkách

Když máme v ruce projekt s daným koeficientem zhutnění ASG, písku nebo zeminy, je nutné určit, zda skutečná hustota základny odpovídá požadované hodnotě. K tomu se používají různé techniky.

Prostřednictvím vzorkování

Tato metoda je nejpřesnější, ale není příliš rychlá. Je nutná účast laboratoře, protože je obtížné vytvořit příznivé podmínky pro měření na stavbách.

Pro experimenty se používají řezné kroužky známého objemu. Bez narušení struktury materiálu se odeberou vzorky a dále se zváží.

Půda vybraná z několika míst na místě je zabalena do uzavřených kontejnerů a odeslána k výzkumu. Po obdržení výsledků vážení se určí závislost hustoty půdy na vlhkosti a vypočítá se skutečný koeficient zhutnění v každém odběrném místě. Po posouzení stupně přípravy půdy se rozhodne o pokračování nebo ukončení prací na zhutňování půdy.

Dynamický hustoměr (penetrometr)

Měření slouží jako expresní metoda k posouzení stupně zhutnění podkladu v terénu. Dynamický hustoměr je špičatá ocelová tyč s rukojetí a úderovou podložkou. K němu je pohyblivě připevněn náklad o určité hmotnosti.

Hustoměr se instaluje svisle na základnu. Závaží se pak zvedne a spustí na nárazovou podložku. V tomto případě se tyč postupně zaboří do země. Počítá se počet úderů.

Po úplném sestupu hrotu pod povrch se pomocí speciální tabulky určí koeficient zhutnění. Pokud je menší, než požaduje projekt, provede se dodatečné zhutnění. Pokud K_у odpovídá požadované hodnotě, základna je připravena k další práci.

K hutnění se používají vibrační desky, ruční a automatické pěchy. Čím blíže je koeficient K_у k jednotě, čím méně dutin v půdě, a tím vyšší hustota.

Elektromagnetická metoda

Pomocí této metody se hustota zeminy na staveništi porovnává s hustotou dříve stanovenou v laboratoři. Měření se provádějí speciálním zařízením, které iniciuje elektrické pole. Vysílá elektromagnetický impuls, který prochází půdou a je zaznamenáván senzorem a hustota je určena změnou hodnoty.

Pro testování na stanovišti je vybráno minimálně 5 bodů umístěných podle principu čtyřlístku. Velká chyba je způsobena vlhkostí, velkými pevnými inkluzemi a heterogenitou půdy. Měření trvá poměrně dlouho oproti jiným možnostem, kdy lze výsledek získat během jednoho sezení.

Razítkovací metoda

Touto metodou se zjišťuje dynamický modul pružnosti zeminy, který je přímo závislý na její hustotě. Zařízení se skládá ze zátěžové desky, siloměru, tyče se zátěží a elastického prvku, akcelerometru a elektronické jednotky.

Když náklad spadne na plošinu, vrátí se díky pružné síle do původní polohy. Interakční parametry jsou čteny a zpracovávány elektronickou jednotkou. Na základě výsledků zkoušek se určí modul pružnosti, deformace a zatížení. Informace se zobrazují graficky nebo numericky na displeji. Hustoměr umí archivovat a odesílat data do PC, což vytváří předpoklady pro detailnější zpracování a plánování stavby.

Přímá metoda náhrady objemu

Podle normy GOST 28514-90 lze hustotu půdy měřit pomocí zařízení na nakládání písku nebo válce s gumovým balónkem. Před testováním v laboratorních podmínkách se zjišťuje hustota písku v experimentech to bude vzorek pro srovnání.

Pro provádění zkoušek na zhutněné základně je vybrán otvor o průměru 100 mm. Písek se do něj nalévá z pískové nádrže instalované nahoře. Nakládací objem se vypočítá pomocí stupnice na nádrži. Dále se změří hmotnost vytěžené zeminy. Se známými parametry prostředí (v tomto případě písek) se hustota půdy vypočítá pomocí vzorce:

ρ=m*ρ/m, kde ρ a m – hustota a hmotnost písku vyplňujícího otvor.

V technice gumového balónku se jako médium používá voda, která se nalévá do aparatury. Válec se umístí do vykopaného otvoru a naplní se vodou. Objem půdy je určen množstvím vynaložené vody. Dále změřením hmotnosti vzorku můžete zjistit požadovanou hustotu a koeficient zhutnění.

Tuto metodu lze použít, pokud množství pevných velkých částic přesahuje 25 %. Jedná se o drcené kamenné a štěrkové podklady a také polštáře vyrobené ze směsí ShchPS nebo ASG.

Způsoby, jak zvýšit hustotu půdy

Vlastnosti půdy závisí na jejím složení a vlhkosti. Pokud je jeho hustota velmi nízká, dochází k tendenci k deformaci a sesedání. Jedná se o vysoce stlačitelnou rašelinu, kal, sapropely, plastické jíly atd. Ve většině případů se nepoužívají jako základy pro stavbu. Je nutné zvýšit jejich pevnostní vlastnosti, které lze řešit různými metodami:

• vstřikování fixačních roztoků;
• tepelné zpracování (vypalování);
• elektrochemická metoda;
• zesílení;
• instalace štětovnic;
• zatížení filtru;
• mechanické metody.

Pokud je povrchová hustota zeminy nedostatečná, je vrchní vrstva zhutněna pomocí pěchů, válců a plošných vibrátorů. Hluboké zhutňování se provádí pomocí hromad, vibrací, máčení a řízených explozí. Při vysoké vlhkosti se hladina podzemní vody nejprve sníží, poté se provede předběžné stlačení.

Závěr

Koeficient zhutnění je důležitým ukazatelem, který umožňuje charakterizovat stav materiálů po různých manipulacích. Během přepravy pomáhá předvídat pokles objemu a během zhutňování změnu hustoty. Indikátor závisí na distribuci velikosti částic, porozitě částic, vlhkosti a intenzitě mechanického nárazu.

Je nutné nasypat písek pod základ? Někomu se tato otázka může zdát zvláštní: dělá to každý, tak proč o tom pochybovat? Mezitím není odpověď tak jasná, protože písek také vyžaduje náklady. Pojďme zjistit, zda hra stojí za svíčku, nebo je to jen touha dělat „jako všichni ostatní“?

Účel pískového polštáře

Zkušení stavitelé vám tedy řeknou, že bez vrstvy písku pod základem se neobejdete, ale odborníci na moderní technologie o tom rozhodně pochybují.

Chyba v základu může vést ke katastrofickým následkům, včetně kolapsu celé konstrukce. Z tohoto důvodu je tak důležité vzít v úvahu všechny nuance základové konstrukce a především její umístění. Topografie půdy, hladina podzemní vody, kvalita půdy a mnoho dalšího. A pískový polštář je rozhodnutí, které musí být učiněno v souladu s těmito údaji.

Proč musí být polštář pod prefabrikovaným základem?

Ale kopání příkopu s přísným dodržováním úrovně není snadné – v každém případě bude nerovnost. V této situaci pomůže vrstva písku skrýt všechny nedostatky v provozu rypadla a kompenzovat výškové rozdíly. Navíc není vůbec nutné dělat to velké – stačí 10–15 cm.

Jak správně zhutnit pískové lože

Pokud je pískové lože opravdu potřeba, mělo by být provedeno správně. Nestačí jednoduše nasypat písek na dno jámy, mělo by být důkladně zhutněno.

Pro nejlepší výsledky zhutněte mokrý písek. Rozlije se a po navlhčení se pod tlakem srovná a poslouží i ruční přístroje jako prkénko na špejli nebo něco podobného.

Je pro monolitický základ potřeba pískový polštář?

Monolitický základ je vyztužený základ vyplněný betonem. Během procesu lití beton sám vyplní všechny dutiny – a zdá se, že není třeba vyrovnávat dno výkopu pískem. Ale nespěchejte s opuštěním této myšlenky. V této fázi bude velmi důležité prostudovat vlastnosti půdy na vašem webu. Pokud je písčitá, tak opravdu není potřeba další písková náplň. Co když je to hlína nebo hlína, které mají tu nepříjemnou vlastnost, že se po naplnění vlhkostí deformují a zmrznou? V tomto případě pískový polštář „obrátí“ deformaci a možná zachrání vaši strukturu před prasklinami. I když zcela spoléhat na tento efekt je riskantní. Mnohem bezpečnější je zabývat se otázkou obecného odvodnění lokality.

Související články:

Typy základů pro soukromý dům: pásové, sloupové, deskové; jak si vybrat typ základu, jak jej zpevnit a izolovat, na co je třeba dávat pozor při pokládání – přečtěte si publikaci.

Jaký písek použít a jak udělat polštář co nejúčinnější

Ne každý písek je vhodný pro stavbu základů. Nejlepší je použít hrubozrnný – pouze plně plní funkci „polštáře“.

Ale pouhé nasypání písku do výkopu není nejlepší řešení. Postupem času, s pronikáním spodní vody a přirozenými pohyby půdy, písek jednoduše prosákne do spodních vrstev půdy a polštář zmizí. Tomu pomůže zabránit vrstva geotextilie.

Pískový polštář musí být doplněn vrstvou drceného kamene o tloušťce alespoň 5–10 centimetrů a na ni nasypaný beton.

A můžeme absolutně říci, že pískový polštář by měl být nalit pod mělkým základem. V tomto případě bude písek plnit velmi důležitou drenážní funkci a zabrání sezónní deformaci půdy.

A abyste tématu plně porozuměli, doporučujeme poslechnout si tento směrodatný názor v krátkém videu: