Уплотнение песка для строительных работ: что важно знать

Уплотнение песка при помощи вибрационных установок или статических воздействий актуально для любого строительного проекта. Только трамбовка способна увеличить несущую способность каждого песчаного слоя, что предотвратит усадку во время эксплуатации здания или сооружения.

Процедура уплотнения песка широко используется в дорожном строительстве, при планировании территорий и ландшафтном дизайне, при строительстве фундаментов, насыпей и дамб.

Зачем необходимо уплотнение песка

Главная цель трамбовки – повысить несущую способность песчаной смеси, увеличить уровень ее водонепроницаемости. Недостаточный уровень уплотнения насыпей неизбежно приведет к проседанию грунта и, соответственно, риску возникновения аварийных ситуаций и необходимости в дорогостоящем капитальном ремонте сооружения.

Методы трамбовки

Согласно расчетам, увеличение интенсивности воздействия на песчаную смесь всего на 1% приводит к увеличению его плотности от 10% до 20%. Трамбовка может осуществляться двумя принципиально разными методами – статическим и вибрационным.

Вибрационная сила проникает вглубь песчаной смеси, которая, в результате ударов эксцентриковых грузов, быстро приобретает максимально плотное состояние. Вибрационная трамбовка требует наличия специального профессионального оборудования, однако крайне востребована и распространена за счет высокой эффективности и скорости работ.

Статическое уплотнение песка происходит под воздействием какого-либо груза, специального оборудования (катков) или собственного веса смеси. Данный способ редко применяется в ходе строительных работ, так как трамбовка происходит неравномерно и слишком медленно. Единственное исключение – формирование протяженных дорожных или аэродромных полотен.

Коэффициент уплотнения песка

Чтобы оценить качество трамбовки песчаной смеси и ее пригодность для дальнейшего строительства того или иного сооружения, используют коэффициенты уплотнения песка. Определение данного коэффициента актуально не только для узкоспециализированных строительных объектов, но также для любых стандартных процедур, в которых применяется песок.

Понятие коэффициента уплотнения применяется не только к песчаным смесям, но к любым сыпучим материалам, таким как щебень или гравий, грунт. Самый простой способ определить его – соотнести вес и объем строительного материала, сравнив с эталонными значениями. Однако данный метод практически неприменим на практике из-за невозможности точного взвешивания песка на строительной площадке.

Зависимость свойств строительного песка от коэффициента уплотнения

Сам по себе коэффициент уплотнения обозначает зависимость плотности строительного песка от показателей эталонного образца. Эталонные показатели плотности определяются в лабораторных условиях, с учетом будущих нагрузок на слои песка при эксплуатации сооружения, а также влияния внешних факторов.

Определение данного коэффициента, то есть испытание уплотнения песка, критически важно при реализации буквально любых строительных проектов. Данная экспертиза позволяет объективно оценить качество выполненных работ, соотнести их параметры установленным требованиям, спрогнозировать возможные риски и определить пути устранения недочетов.

Нормативная база

При определении качества уплотнения строительного песка используются различные нормативные документы – ГОСТ 8736-93, 7394-85 и 25100-95, а также СНиП 2.05.02-85. Дополнительные, не предусмотренные стандартами требования к качеству материалов могут быть обозначены в проектной документации.

Для большинства строительных проектов коэффициент уплотнения песка должен составлять от 0,95 до 0,98 от эталонного показателя:

• для повторной засыпки котлованов – 0,95;
• при заполнении полостей и пазух – 0,98;
• для обратного наполнения траншей – 0,98;
• при ремонте траншей, пролегающих в непосредственной близости от автомобильных дорог и инженерных сооружений – от 0,98 дл 1,00.

Определение уплотнения песка

Самый эффективный способ оценки плотности песка, вне зависимости от его типа и происхождения, это лабораторные исследования. Для этого на строительной площадке берутся пробы песка, в лабораторных условиях их поэтапно увлажняют и уплотняют до тех пор, пока не будет достигнута нормативная влажность смеси.

Обратите внимание: насыпная плотность песка может в значительной мере изменяться на протяжении его добычи, хранения, транспортировки, насыщения влагой и под влиянием других факторов.

Именно поэтому для расчетов чаще всего применяется понятие относительно коэффициента плотности – отношением между плотностью песка во время его добычи и во время складирования на строительной площадке. Зная нормативные показатели для песка различных типов во время добычи, можно оценить качество материала при его доставке, не проводя дополнительных лабораторных исследований. Для оценки качества смеси в этом случае учитываются:

• фракция песчаных зерен, их прочность на сжатие;
• максимально возможная плотность материала при насыщении влагой (определяется в лабораторных условиях);
• плотность песка в месте непосредственной добычи;
• условия хранения и транспортировки. Как показывают расчеты, наименьшему уплотнению песок подвергается во время перевозки водным транспортом, наибольшей – при автотранспортных и железнодорожных перевозках;
• воздействие осадков и другие погодные факторы во время хранения и перевозки песка.

Определение коэффициента уплотнения при трамбовке песка

Коэффициент уплотнения песка при трамбовке выражается в виде пропорции, он зависит от первоначальных качеств материала и применяемого оборудования. Знание и применение данного коэффициента при строительстве невозможно переоценить, так как при трамбовке, одновременно с увеличением плотности, происходит и уменьшение объема материала.

 Таблица уплотнения песка в зависимости способов трамбовки

*при указанных значениях количество процедур по методу Проктора 88% составит 1 для всех типов оборудования.

Определение плотности песка в лабораторных условиях

Для лабораторных исследований используется небольшой объем песчаной смеси массой около 30 грамм. Песок просеивается сквозь сито с ячейками 5 мм, затем просушивается до тех пор, пока масса образца не перестанет колебаться при нормальной влажности воздуха.

Образец разделяется на 2 части. Обе части песка засыпаются в предварительно взвешенные пикнометры (особые стеклянные сосуды). В отдельный пикнометр добавляется дистиллированная вода примерно на 2/3 объема. Для удаления воздуха смесь кипятится в течение 15-20 минут, затем охлаждается до комнатной температуры. После проведения всех процедур плотность песка определяется по формуле, в которой учитывается масса пикнометра с песком, масса пустого пикнометра, масса дистиллированной воды, масса пикнометра с водой и песком после удаления воздуха, плотность воды.

Испытательная лаборатория «Северный город» проводит полный комплекс испытаний по определению плотности песка при строительстве в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Чтобы заказать услуги нашей испытательной лаборатории, узнать подробнее о ценах и условиях сотрудничества, звоните по телефону +7 (812) 458-59-75 или оставляйте заявку прямо на нашем сайте.