Koeficient zhutnění je nutné stanovit a zohlednit nejen v úzce zaměřených oblastech stavebnictví. Profesionálové i běžní pracovníci provádějící standardní postupy používání písku se neustále potýkají s nutností stanovení koeficientu.
Koeficient zhutnění se aktivně používá ke stanovení objemu sypkých materiálů, zejména písku,
ale platí i pro štěrk a půdu. Nejpřesnější metodou pro stanovení zhutnění je hmotnostní metoda.
Nenašel široké praktické uplatnění kvůli nedostupnosti zařízení pro vážení velkých objemů materiálu nebo nedostatku dostatečně přesných indikátorů. Alternativní možností pro odvození koeficientu je objemové účtování.
Jeho jedinou nevýhodou je nutnost stanovit zhutnění v různých fázích. Takto se koeficient počítá ihned po výrobě, při skladování, při přepravě (relevantní pro silniční dodávky) a přímo u konečného spotřebitele.
Faktory a vlastnosti stavebního písku
Koeficient zhutnění je závislost hustoty, tj. hmotnosti určitého objemu, kontrolovaného vzorku na referenčním standardu.
Referenční hodnoty hustoty jsou odvozeny v laboratorních podmínkách. Charakteristiky jsou nezbytné pro provádění hodnotících prací na kvalitě dokončené zakázky a splnění požadavků.
K určení kvality materiálu se používají regulační dokumenty, které specifikují referenční hodnoty. Většinu předpisů lze nalézt v GOST 8736-93, GOST 7394-85 a 25100-95 a SNiP 2.05.02-85. Navíc to může být specifikováno v projektové dokumentaci.
Ve většině případů je koeficient zhutnění 0,95-0,98 standardní hodnoty.
| Druh práce | Faktor zhutnění |
| Doplňování jímek | 0,95 |
| Plnění dutin | 0,98 |
| Doplňování zákopů | 0,98 |
| Oprava příkopů u komunikací s inženýrskými stavbami | 0,98 – 1 |
„Skeleton“ je pevná konstrukce, která má některé parametry volnosti a vlhkosti. Objemová tíha se obvykle vypočítává na základě vztahu mezi hmotností pevných částic v písku a tím, co by směs získala, kdyby voda zabírala celý půdní prostor.
Nejlepším způsobem, jak určit hustotu lomového, říčního a stavebního písku, je provést laboratorní testy na základě několika vzorků odebraných z písku. Během vyšetření půda se postupně zhutňuje a přidává se vláha, to pokračuje, dokud není dosaženo normalizované úrovně vlhkosti.
Po dosažení maximální hustoty se určí koeficient.
Relativní koeficient zhutnění
Při provádění četných postupů pro těžbu, přepravu a skladování je zřejmé, že objemová hmotnost se poněkud mění. Je to způsobeno zhutněním písku během přepravy, dlouhodobým skladováním ve skladu, absorpcí vlhkosti, změnou úrovně kypřenosti materiálu a zrnitosti.
Ve většině případů je jednodušší použít relativní koeficient – jedná se o poměr mezi hustotou „kostry“ po těžbě nebo pobytu ve skladu k hustotě, kterou získá, když se dostane ke konečnému spotřebiteli.
Se znalostí normy, která charakterizuje hustotu při těžbě, udávané výrobcem, je možné určit konečný koeficient půdy bez provádění neustálých průzkumů.
Informace o tomto parametru musí být uvedeny v technické a projektové dokumentaci. Určeno výpočty a poměrem počátečních a konečných ukazatelů.
Tato metoda předpokládá pravidelné dodávky od jednoho výrobce a žádné změny v žádných proměnných. To znamená doprava se provádí stejným způsobem, lom nezměnil ukazatele kvality, doba pobytu ve skladu je přibližně stejná atd.
Pro provedení výpočtů je nutné vzít v úvahu následující parametry:
- vlastnosti písku, hlavní jsou pevnost částic v tlaku, zrnitost, spékavost;
- stanovení maximální hustoty materiálu v laboratorních podmínkách při přidání potřebného množství vlhkosti;
- objemová hmotnost materiálu, to znamená hustota v přirozeném prostředí místa;
- druh a podmínky přepravy. Nejhorší dopad má na silniční a železniční dopravu. Písek méně podléhá zhutňování během dodávek po moři;
- povětrnostní podmínky během přepravy půda. Je nutné vzít v úvahu vlhkost a pravděpodobnost vystavení mínusovým teplotám.
Jak vypočítat hustotu při výkopu z jámy
V závislosti na typu jámy, stupni těžby písku se mění i jeho hustota. V tomto případě hraje důležitou roli klimatická zóna, ve které se provádějí těžební práce. Dokumenty definují následující koeficienty v závislosti na vrstvě a oblasti produkce písku.
| Úroveň podloží | Hloubka vrstvy, m | S pokročilým povlakem | Lehké nebo přechodové nátěry | ||
| Klimatické zóny | |||||
| I-III | IV-V | II-III | IV-V | ||
| Horní vrstva | Менее 1,5 | 0,95-0,98 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
| Spodní vrstva bez vody | Více 1,5 | 0,92-0,95 | 0,92 | 0,92 | 0,90-0,92 |
| Zaplavitelná část podkladové vrstvy | Více 1,5 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
V budoucnu na tomto základě můžete vypočítat hustotu, ale musíte vzít v úvahu vše účinky na půdu, které mění její hustotu v jednom nebo druhém směru.
Při hutnění materiálu a zásypu
Zásyp je proces plnění jámy, dříve vykopané, po výstavbě potřebných budov nebo provádění určitých prací. Obvykle se plní zeminou, ale často se používá i křemičitý písek.
Pěchování je považováno za nezbytný proces pro tuto akci, protože umožňuje obnovit pevnost povlaku.
Chcete-li provést postup, musíte mít speciální vybavení. Obvykle se používají nárazové mechanismy nebo ty, které vytvářejí tlak.
Aktivní ve stavebnictví používá se vibrační razítko a vibrační deska různé hmotnosti a síly.
Koeficient zhutnění také závisí na zhutnění a vyjadřuje se jako podíl. To je třeba vzít v úvahu, protože jak se zhutnění zvyšuje, objemová plocha písku se současně snižuje.
Stojí za zvážení, že všechny typy mechanického vnějšího zhutnění mohou ovlivnit pouze horní vrstvu materiálu.
Hlavní typy a způsoby zhutňování a jejich vliv na horní vrstvy půdy jsou uvedeny v tabulce.
| Typ těsnění | Počet výkonů Proctorovou metodou 93 % | Počet výkonů Proctorovou metodou 88 % | Maximální tloušťka upravované vrstvy, m |
| S nohama | – | 3 | 0,15 |
| Ruční razítko (15 kg) | 3 | 1 | 0,15 |
| Vibrostamp (70 kg) | 3 | 1 | 0,10 |
| Vibrační deska – 50 kg | 4 | 1 | 0,10 |
| 100 kg | 4 | 1 | 0,15 |
| 200 kg | 4 | 1 | 0,20 |
| 400 kg | 4 | 1 | 0,30 |
| 600 kg | 4 | 1 | 0,40 |
Pro stanovení objemu zásypového materiálu je třeba vzít v úvahu relativní koeficient zhutnění. To je způsobeno změnami fyzikálních vlastností jámy po vytažení písku.
Při nalévání základů musíte znát správný poměr písku a cementu. Kliknutím na odkaz se seznámíte s poměry cementu a písku pro základ.
Cement je speciální sypký materiál, který je ve svém složení minerálním práškem. Zde je o různých značkách cementu a jejich aplikacích.
Pomocí omítky se zvyšuje tloušťka stěn, což zvyšuje jejich pevnost. Zde zjistíte, jak dlouho trvá schnutí omítky.
Těžbou lomového písku se těleso lomu uvolňuje a postupně může hustota mírně klesat. Nutné provádějte pravidelné kontroly hustoty s pomocí laboratoře, zejména pokud se změní složení nebo umístění písku.
Další informace o hutnění písku během zásypu naleznete ve videu:
Jak určit hustotu vrstvy písku během přepravy
Přeprava sypkých materiálů má některé zvláštnosti, protože hmotnost je poměrně velká a je pozorována změna v hustotě zdrojů.
V zásadě se písek přepravuje pomocí silniční a železniční dopravy a způsobují otřesy nákladu.
Neustálé vibrační rázy do materiálů působit na něj jako na hutnění z vibrační desky. Tedy neustálé natřásání břemene, případné vystavení dešti, sněhu nebo mínusovým teplotám, zvýšený tlak na spodní vrstvu písku – to vše vede ke zhutnění materiálu.
Navíc délka dopravní cesty je přímo úměrná zhutňování, dokud písek nedosáhne maximální možné hustoty.
Dodávky po moři jsou méně ovlivněny vibracemi, takže písek si zachovává větší míru kypřenosti, ale stále je pozorováno určité mírné smrštění.
Pro výpočet množství stavebního materiálu je nutné vynásobit poměrný součinitel zhutnění, který se vypočítá individuálně a závisí na hustotě v počátečním a koncovém bodě, požadovaným objemem zahrnutým v projektu.
Jak vypočítat v laboratorním prostředí
Z analytické hmoty je nutné odebrat písek cca 30 g. Prosít sítem s oky 5 mm a materiál sušit do konstantní hmotnosti. Přiveďte písek na pokojovou teplotu. Suchý písek by měl být smíchán a rozdělen na 2 stejné části.
Dále je třeba zvážit pyknometr a naplnit 2 vzorky pískem. Dále přidejte do samostatného pyknometru ve stejném množství destilovanou vodu, přibližně 2/3 celkového objemu, a znovu zvažte. Obsah se promíchá a umístí do pískové lázně s mírným sklonem.
Chcete-li odstranit vzduch, vařte obsah po dobu 15-20 minut. Nyní musíte pyknometr ochladit na pokojovou teplotu a setřít. Dále přidejte destilovanou vodu po značku a zvažte.
Dále přejdeme k výpočtům. Technika, která pomáhá určit hustotu a základní vzorec:
P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, kde:
- m – hmotnost pyknometru po naplnění pískem, g;
- m1 – hmotnost prázdného pyknometru, g;
- m2 – hmotnost s destilovanou vodou, g;
- m3 – hmotnost pyknometru s přídavkem destilované vody a písku, po zbavení vzduchových bublin
- Pv – hustota vody
V tomto případě se provede několik měření na základě počtu vzorků poskytnutých k testování. Výsledky by se neměly lišit o více než 0,02 g/cm3. V případě velkého odběru přijímaných dat se zobrazí aritmetický průměr.
Odhady a výpočty materiálů a jejich koeficienty jsou hlavní složkou konstrukce jakýchkoli objektů, protože pomáhají pochopit množství potřebného materiálu a tím i náklady.
Pro správné sestavení odhadu potřebujete znát hustotu písku, k tomu se používají informace poskytnuté výrobcem na základě průzkumů a relativního koeficientu zhutnění při dodání.
Co způsobuje změnu hladiny sypké směsi a stupně zhutnění?
Písek prochází pěchovadlem, ne nutně speciálním, možná během procesu přesunu. Je poměrně obtížné vypočítat množství materiálu získaného na výstupu při zohlednění všech proměnných ukazatelů. Pro přesný výpočet je nutné znát všechny efekty a manipulace prováděné s pískem.
Konečný koeficient a stupeň zhutnění závisí na různých faktorech:
- způsob přepravy, čím více mechanického kontaktu s nerovnostmi, tím silnější je zhutnění;
- trvání trasy, informace dostupné spotřebiteli;
- přítomnost poškození mechanickými vlivy;
- množství nečistot. Cizí složky v písku mu každopádně dávají větší či menší váhu. Čím je písek čistší, tím se hodnota hustoty blíží referenční hodnotě;
- množství vniklé vlhkosti.
Ihned po zakoupení šarže písku by měla být zkontrolována.
Jaké vzorky se odebírají pro stanovení objemové hmotnosti písku pro stavbu?
Musíte odebrat vzorky:
- pro šarži menší než 350 tun – 10 vzorků;
- pro dávku 350-700 tun – 10-15 vzorků;
- při objednávce nad 700 tun – 20 vzorků.
Výsledné vzorky odneste do výzkumné instituce k prozkoumání a porovnání kvality s regulačními dokumenty.
Závěr
Požadovaná hustota velmi závisí na druhu práce. Zhutnění je v zásadě nutné k vytvoření základu, zásypu příkopů, vytvoření polštáře pod povrchem vozovky atd. Je třeba brát ohled na kvalitu hutnění, každý typ práce má jiné požadavky na hutnění.
Při stavbě dálnic se často používá válec, v místech obtížně dosažitelných pro přepravu se používá vibrační deska různé kapacity.
Pro stanovení konečného množství materiálu je tedy potřeba nastavit koeficient zhutnění na povrchu při hutnění, tento poměr udává výrobce hutnicího zařízení.
Vždycky bere se v úvahu koeficient relativní hustoty, protože půda a písek mají tendenci měnit své ukazatele na základě úrovně vlhkosti, typu písku, frakce a dalších ukazatelů.
Proč je koeficient zhutnění písku potřebný a jakou důležitost tento ukazatel hraje ve stavebnictví, je pravděpodobně známo každému stavebníkovi a těm, kteří se s tímto nekovovým materiálem přímo zabývají. Fyzický parametr má zvláštní význam, který je vyjádřen hodnotou nákupu. Parametr výpočtu je nezbytný, aby bylo možné přímo na místě porovnat skutečnou hustotu materiálu na určité ploše staveniště s požadovanými hodnotami, které jsou předepsány v předpisech. Koeficient zhutnění písku podle GOST 7394 85 je tedy nejdůležitějším parametrem, na jehož základě se posuzuje požadovaná kvalita přípravy pro práce na staveništích s použitím sypkých nekovových látek.
Hutnění písku během stavby
Základní pojmy součinitele zhutnění
Podle obecně uznávaných formulací je koeficient zhutnění písku hodnota hustoty, která je charakteristická pro konkrétní typ půdy v určité oblasti místa, na stejnou hodnotu materiálu, který přenáší standardní režimy zhutňování v laboratorních podmínkách. V konečném důsledku se právě tento údaj používá k posouzení kvality finálního stavebního díla. Kromě výše uvedených technických předpisů se pro stanovení koeficientu zhutnění písku během zhutňování používají GOST 8736-93 a také GOST 25100-95.
Zároveň je třeba si uvědomit, že v pracovním procesu a výrobě může mít každý typ materiálu svou vlastní jedinečnou hustotu, která ovlivňuje hlavní technické ukazatele, a koeficient zhutnění písku podle tabulky SNIP je uveden v příslušném technologický předpis SNIP 2.05.02-85 v části tabulky č. 22. Tento ukazatel je při výpočtu nejdůležitější a hlavní projektová dokumentace uvádí tyto hodnoty, které se v rozsahu projektových výpočtů pohybují od 0,95 do 0,98.
Jak se změní parametr hustoty písku?
Bez představy o tom, jaký je požadovaný koeficient zhutnění písku, bude během stavebního procesu obtížné vypočítat potřebné množství materiálu pro konkrétní technologický pracovní postup. V každém případě budete muset zjistit, jak různé manipulace s nekovovou látkou ovlivnily stav materiálu. Nejobtížnějším výpočtovým parametrem, jak stavitelé přiznávají, je koeficient zhutnění písku při stavbě silnice SNIP. Bez jasných dat nelze při stavbě silnic odvádět kvalitní práci. Hlavní faktory, které ovlivňují konečný výsledek odečtů materiálu, jsou:
- Způsob přepravy látky, počínaje výchozím bodem;
- Délka pískové cesty;
- Mechanické vlastnosti ovlivňující kvalitu písku;
- Přítomnost prvků a inkluzí třetích stran v materiálu;
- Vnikání vody, sněhu a jiných srážek.
Při objednávání písku je tedy nutné v laboratoři důkladně zkontrolovat koeficient zhutnění písku.
Vlastnosti výpočtu zásypu
Pro výpočet údajů se bere takzvaná „kostra půdy“, která je podmíněnou součástí struktury látky za určitých parametrů sypkosti a vlhkosti. V procesu výpočtu se bere v úvahu podmíněná objemová hmotnost uvažovaného „kostra půdy“ a výpočet poměru objemové hmotnosti pevných prvků, kde by byla přítomna voda, která by zabírala celý objem hmoty obsazený půda, bere se v úvahu.
Pro stanovení součinitele zhutnění písku při zásypu bude nutné provést laboratorní práce. V tomto případě půjde o vlhkost, která zase dosáhne požadovaného indikačního kritéria pro podmínku optimální vlhkosti materiálu, při které bude dosaženo maximální hustoty nekovové látky. Při zásypu (např. po vykopání jámy) je nutné použít pěchovací zařízení, která pod určitým tlakem umožňují dosáhnout požadované hustoty písku.
Jaké údaje se berou v úvahu v procesu výpočtu kupní ceny?
Jakákoli projektová dokumentace pro stavební projekt nebo stavbu silnice uvádí koeficient relativního zhutnění písku, který je nezbytný pro vysoce kvalitní práci. Jak je vidět, technologický řetězec dodávek nekovového materiálu – z lomu přímo na stavbu – se mění jedním nebo druhým směrem v závislosti na přírodních podmínkách, způsobu dopravy, skladování materiálu atd. stavitelé vědí, že pro stanovení potřebného množství písku pro konkrétní zakázku bude potřeba požadovaný objem vynásobit hodnotou nákupu uvedenou v projektové dokumentaci. Odstranění materiálu z lomu vede k tomu, že materiál má kypřící vlastnosti a přirozený pokles hmotnosti. Tento důležitý faktor bude třeba vzít v úvahu například při přepravě látky na velké vzdálenosti.
V laboratorních podmínkách se provádí matematický a fyzikální výpočet, který nakonec ukáže požadovaný koeficient zhutnění písku během přepravy, včetně:
- Stanovení síly částic, spékání materiálu a také zrnitosti – používá se fyzikálně-mechanická výpočetní metoda;
- Pomocí laboratorního stanovení je stanoven parametr relativní vlhkosti a maximální hustoty nekovového materiálu;
- Za přirozených podmínek je objemová hmotnost látky stanovena experimentálně;
- Pro přepravní podmínky se používá další metoda pro výpočet koeficientu hustoty látky;
- Berou se v úvahu klimatické a povětrnostní charakteristiky a také vliv negativních a pozitivních teplotních parametrů prostředí.
“V každé projektové dokumentaci pro stavební a silniční práce jsou tyto parametry povinné pro vedení záznamů a rozhodování o použití písku ve výrobním cyklu.”
Parametry hutnění při výrobních pracích
V jakékoli pracovní dokumentaci se setkáte se skutečností, že koeficient látky bude uveden v závislosti na povaze práce, takže níže jsou výpočtové koeficienty pro některé typy výrobních prací:
- Pro zasypání jámy – 0,95 Kupl;
- K vyplnění sinusového režimu – 0,98 Cupl;
- Pro zasypání výkopových otvorů – 0,98 Kupl;
- Za restaurátorské práce všude na vybavení podzemních inženýrských sítí v blízkosti vozovky – 0,98 Koupit – 1,0 Koupit.
Na základě výše uvedených parametrů můžeme usoudit, že proces pěchování v každém konkrétním případě bude mít individuální charakteristiky a parametry a bude se jednat o různé techniky a pěchovací zařízení.
“Před prováděním stavebních a silničních prací je nutné podrobně prostudovat dokumentaci, která nutně udává hustotu písku pro výrobní cyklus.”
Porušení požadavků kupujícího povede k tomu, že veškerá práce bude považována za nekvalitní a nebude v souladu s GOST a SNiP. V každém případě budou orgány dozoru schopny identifikovat příčinu závady a nekvalitní práce, kdy na konkrétním úseku výrobních prací nebyly splněny požadavky na hutnění písku.
