Важность уплотнения щебня для качества строительных работ

Щебень относится к категории сыпучих строительных материалов. Он состоит из частиц неправильной формы, между которыми присутствуют пустоты. Это значит, что под различными воздействиями щебенка может уплотняться, в результате чего ее объем при неизменной массе уменьшается по сравнению с исходным значением. Уменьшение объема характеризуется соответствующим коэффициентом. Его определяют эмпирическим путем, составляя таблицу уплотнения щебня с учетом плотности гравия в насыпном и утрамбованном состоянии.

Как уплотнение щебня влияет на качество строительных работ

Правильный расчет коэффициента уплотнения щебня при трамбовке имеет решающее значение в случаях, когда этот стройматериал используется в качестве подушки или подсыпки. Например, щебенку в обязательном порядке утрамбовывают при создании песчано-гравийной подушки под фундамент. В этом случае она используется для выравнивания основания, а также для дренажа и равномерного распределения нагрузок. Если гравий недостаточно уплотнен, то после завершения строительных работ может возникнуть непредвиденная усадка или перекос всего сооружения.

По аналогичным причинам щебенку утрамбовывают при строительстве автомобильных и железных дорог. При трамбовке материал уплотняют до такого состояния, при котором его объем уменьшается на величину, равную расчетному коэффициенту уплотнения щебня по ГОСТ. Если при расчетах были допущены ошибки, утрамбовка может оказаться недостаточной. Например, расчетное значение составило 1,5 — это значит, что при максимальном уплотнении объем гравия уменьшится в полтора раза, в сравнении с его исходным объемом на момент разгрузки. Но фактическое значение может оказаться больше — например, 1,7. Соответственно, из-за допущенной ошибки строители уплотнят гравий всего в 1,5 раза, и после укладки асфальта или железнодорожного полотна гравийная подушка продолжит утрамбовываться под весом автомобилей или ж/д составов. Это неизбежно приведет к повреждению покрытия или проседанию ж/д путей.

Зачем нужно знать, какой коэффициент уплотнения щебня

Данную характеристику нужно учитывать не только для обеспечения требуемого качества строительных работ. Правильное определение коэффициента уплотнения щебня по ГОСТ также важно с финансовой точки зрения. Дело в том, что стоимость гравия в большинстве случаев указывается за кубический метр материала, а не за тонну. При транспортировке, погрузке и разгрузке щебенка подвергается уплотнению. Поэтому фактический объем отгруженного стройматериала может существенно отличаться от того, который был заказан у поставщика. При дальнейшем выполнении строительных работ это может привести к тому, что заказанного объема щебенки может оказаться недостаточно или, наоборот, останется много неизрасходованного щебня.

Что влияет на уплотнение щебня

Степень уплотнения щебенки зависит от множества факторов:

• Происхождение материала. От этого зависит твердость щебеночных гранул и вероятность их дробления при утрамбовке. Самым твердым является гранитный щебень из горных пород, который практически не дробится при транспортировке и утрамбовке, поэтому имеет минимальный коэффициент уплотнения. Известняк и песчаник являются более хрупкими, поэтому изменение объема может быть более существенным.

• Особенности погрузки. Если щебенка загружается в кузов грузового автомобиля или в вагон с большой высоты, она естественным образом уплотняется.

• Условия перевозки. При транспортировке сыпучий материал неизбежно подвергается тряске, что приводит к его естественной утрамбовке. Степень уплотнения в этом случае зависит от состояния дорог, жесткости подвески транспортного средства, формы кузова, длины маршрута и др.

• Фракция. Чем меньше размеры частиц щебенки, тем плотнее они прижимаются друг к другу в насыпном или утрамбованном виде. Гравий крупных фракций имеет меньший коэффициент уплотнения, чем мелкий материал, поскольку между крупными камнями образуется больше пустот.

Как определить коэффициент уплотнения щебня на стройплощадке

Во многих случаях степень уплотнения щебенки приходится определять непосредственно на месте проведения работ. Для получения наиболее точных результатов используется специальное измерительное устройство, которое представляет собой 50-литровый цилиндр с вибростолом и вибропоршнем. Его помещают на уплотняемый материал, после чего вибропоршень уплотняет один участок гравийного слоя, не затрагивая другой. Затем сравниваются объемы уплотненного и неуплотненного участков, и определяется коэффициент. Чтобы минимизировать погрешность, замеры проводят в нескольких местах. Затем специалисты заносят полученные коэффициенты уплотнения щебня при трамбовке в таблицу и вычисляют среднее значение.

При отсутствии такого прибора можно выполнить приблизительные расчеты. Для этого необходимо подготовить прочную емкость, способную выдержать вес гравия и усилие при трамбовке. Затем щебень максимально уплотняют виброинструментом или другими имеющимися приспособлениями. После этого уровень материала будет ниже верхней части емкости, и следует определить новый объем, отняв от ранее вычисленного значения объем образовавшейся пустоты в емкости. Далее нужно разделить объем насыпного щебня на объем утрамбованного. Результатом будет искомый коэффициент уплотнения. Например, если в начальном состоянии гравий занимал весь объем емкости с размерами 1х1х0,5 м (0,5 куб. м), а после уплотнения уровень снизился на 0,1 м (т. е. объем утрамбованного материала составил 0,4 куб. м), то коэффициент равен 0,5/0,4=1,25.

В некоторых случаях могут понадобиться табличные значения насыпной плотности гравия. Ее можно взять из таблицы ниже:

Как вычисляют коэффициент уплотнения щебня при трамбовке в лабораторных условиях

Лабораторные испытания могут выполняться разными способами. Наиболее точными и эффективными являются такие методы:

• замещения объемов (ГОСТ 28514-90);

• стандартного послойного уплотнения (ГОСТ 22733-2002);

• экспресс-исследования с помощью статических, динамических и водобаллонных плотномеров.

Коэффициент уплотнения щебня по СНиП и ГОСТ

Согласно норме, коэффициент уплотнения щебня при транспортировке не должен превышать 1,1. Это значит, что объем материала перед погрузкой и в кузове грузовика должен различаться не более, чем на 10%. Но указанный коэффициент актуален только при перевозке щебня. При принудительной утрамбовке, которая выполняется непосредственно на месте строительства, этот показатель может иметь совершенно другие значения.

Стандарты СНиП 3.06.03-85 и ГОСТ 8267-93 не устанавливают жестких требований к величине данного коэффициента. В них указываются лишь типовые значения, на которые стоит ориентироваться при проведении строительных работ. Например, для щебенки класса прочности М800 с фракцией 40–70 и 70–120 средний коэффициент составляет около 1,25–1,3. Материалы классов М300-М600, а также шлаковый щебень, согласно СНиП 3.06.03-85, имеют запас уплотнения 1,3–1,5.

Если вы хотите купить щебень, обратитесь в компанию «СпецСтройБетон». Мы обеспечим своевременные поставки стройматериалов по территории Мордовии в любых объемах. Для оформления заказа обратитесь по телефону +7 (8342) 30-29-99.