Чем измерить уплотнение грунта

Плотномеры для грунта: статические, динамические, электронные

Плотномеры — это специальные строительные приборы, с помощью которых прямо на строительной площадке можно измерить плотность и степень уплотнения грунта и оценить его несущую способность. Плотномеры применяются для контроля качества уплотнения грунта при подготовке оснований под автомобильные и железные дороги, под фундаменты зданий, а так же для оценки качества уплотнения грунта после обратной засыпки котлованов и траншей фундаментов.

Суть работы плотномера заключается в следующем: прибор создаёт давление на поверхность грунта и измеряет деформацию грунта под этой силой. Таким образом с помощью плотномера можно определить максимальную нагрузку, которую может выдержать подопытный грунт без деформации.

Плотномеры можно применять для определения плотности грунтов, содержащих не более 25% частиц размером более 2 мм, то есть для песка, супеси, суглинка и глины.

По принципу действия плотномеры делятся на динамические и статические.

Статический плотномер для грунта

Статический плотномер состоит из рабочего наконечника, переходного стержня и рукоятки с динамометром. Рабочий наконечник представляет собой усечённый конус, он крепится через переходный стержень к рукоятке и углубляется в грунт. Далее человек берётся за рукоятку и давит на плотномер, а силоизмерительное устройство — динамометр — показывает величину оказываемого усилия в кгс/см2. Постепенно усиливая воздействие, можно определить ту нагрузку, которую способен выдержать грунт.

Динамический плотномер для грунта

При подготовке оснований под фундамент или при уплотнении грунта при обратной засыпке необходимо обеспечить степень уплотнения грунта 0,95-0,98. С помощью динамического плотномера можно измерить коэффициент уплотнения грунта. Динамический плотномер так же имеет рабочий наконечник, который заглубляется в грунт, направляющий стержень, наковальню, ударную гирю и ограничитель с затворным механизмом. Измерение плотности грунта происходит так: рабочий наконечник углубляется в грунт на 20 см, а затем забивают его ещё на 10 см с помощью ударной гири и считают количество ударов, которые для этого требуются. Техника удара: гирю поднимают вверх до ограничителя, отпускают затворный механизм, гиря падает на наковальню и создаёт нормированное усилие. По количеству ударов, необходимых чтобы забить плотномер на последние 10 см, определяется степень уплотнения грунта.

Примерные данные приведены в таблице:

Количество ударов Коэффициент уплотнения грунтов (Ку)
Песок Супесь Суглинок
9 0,91
10 0,91 0,92
11 0,92
13 0,93 0,93 0,90
14 0,91
15 0,94
16 0,94
17 0,92
18 0,95
19 0,95 0,93
21 0,96
22 0,96 0,94
26 0,97
27 0,97
28 0,95
30 0,98
35 0,98
36 0,96
37 0,99
44 1,00 0,97
49 0,99
52 0,98
57 0,99
58 1,00
63 1,00

Точные данные должны быть приведены в подобной таблице или в виде графика в паспорте плотномера.

Динамический электронный плотномер

Динамический электронный плотномер имеет электронно-вычислительное устройство, которое фиксирует измерения и на их основании рассчитывает показатели грунта. Такой плотномер состоит из съёмного штампа диаметром 150 мм или 300 мм, направляющего стержня, ударной гири, электронного устройства.

Для проведения измерения плотномер устанавливается на ровный участок грунта, на электронном устройстве задаётся количество испытаний, поднимается гиря до затворного механизма, затем затвор спускается, гиря падает и наносит удар, создавая нагрузку. Гиря может отскакивать вверх, и чтобы она не наносила повторный удар, её нужно подхватывать и поднимать обратно к затворному механизму.

Электронное устройство измеряет силу удара и деформацию грунта после каждого удара и на основе средних данных вычисляет максимально упругость грунта и допустимую нагрузку на него в МПа.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)

В этой статье рассмотрены основные типы грунтов — скальный, крупнообломочный, песчаный и глинистый, каждый из которых имеет свои свойства и отличительные признаки.

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Песчаный грунт более чем на половину состоит из частиц песка размером меньше 5 мм. В зависимости от размера частиц подразделяется на гравелистый, крупный, средний и мелкий. Каждый вид песка имеет свои свойства.

Глинистый грунт – это грунт, который более чем на половину состоит из очень мелких частиц размером менее 0,01 мм, которые имеют форму чешуек или пластин. К глинистым грунтам относятся супесь, суглинок и глина.

Коэффициент уплотнения грунта — это безразмерный показатель, исчисляющийся как отношение плотности грунта к его максимальной плотности и показывает насколько хорошо уплотнён грунт.

Источник

Коэффициент уплотнения грунта, песка, щебня

Определяем коэффициент уплотнения грунта, песка и щебня, а также плотность грунтов при устройстве дорожной одежды, обратной засыпке траншей, котлованов, благоустройстве территорий. Работаем по всей территории России.

Ниже приведена сравнительная таблица по стоимости и срокам выполнения работ:

Метод

Сроки и место проведения

Стоимость

Экспресс методы определения степени уплотнения песка, грунта.

1 рабочий день. Измерения проводятся на объекте. Заключения с результатами измерений оформляются сотрудником на объекте.

600 руб. за 1 точку. Минимальный заказ — 15 точек измерений.

Стандартное уплотнение (ГОСТ 22733-2016 Метод лабораторного определения максимальной плотности).

3-4 рабочих дня. На объекте определяется плотность методом режущего кольца и отбирается проба для анализа в лабораторных условиях.

2750 руб. за 1 пробу. Минимальный заказ — 5 измерений.

Метод режущего кольца (в случае, если необходимо определить именно плотность). ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

1-2 рабочих дня. На объекте отбирается проба методом режущего кольца, и рассчитывается плотность грунта.

1500 руб. за 1 пробу. Минимальный заказ — 7 точек измерений.

Определение плотности щебеночного основания* (ГОСТ 28514-90 определение плотности грунтов методом замещения объема).

1-2 рабочих дня. На объекте отбирается проба щебня и рассчитывается его плотность.

2750 руб. за 1 точку. Минимальный заказ — 5 точек измерений.

Выезд сотрудника лаборатории на объект Заказчика

г.Москва (не далее 100 км от МКАД)

г.Екатеринбург (не далее 100 км от ЕКАД)

Выезд в другие регионы по согласованию

* Если в проекте указана требуемая плотность после уплотнения, тогда возможно посчитать степень уплотнения щебеночного основания (коэффициент уплотнения).

Закажите выезд специалиста по телефону 8(800)707-65-49

или по электронной почте info@scopum.ru

Контроль степени уплотнения нормируется:
— СП 45.13330.2012;
— Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог;
— ТР 73-98 Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух;
— СП 121.13330.2012 Аэродромы. Актуализированная редакция СНиП 32-03-96.

Требуемое значение коэффициента уплотнения песка или грунта регламентируется действующими нормативными документами в зависимости от объекта или отдельно указывается в проекте. Если этих данных нет, можно воспользоваться таблицей М.2 СП 45.13330.2012:

Контрольные значения коэффициента уплотнения при нагрузке на поверхность уплотненного грунта, МПа, при общей толщине отсыпки, м

Примечание — Коэффициентом уплотнения называется отношение достигнутой плотности сухого грунта к максимальной плотности сухого грунта, полученной в приборе стандартного уплотнения по ГОСТ 22733.

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 22733-2016).

Пример определения степени уплотнения грунта.

Допустим, максимальная плотность скелета грунта 1,95 г/см3 (т/м3), а плотность скелета грунта после уплотнения на объекте 1,88 г/см3 (т/м3). Разделим фактическую плотность на максимальную и найдем коэффициент уплотнения: Купл= 1,88/1,95=0,96.

В проектах часто нормируется не степень уплотнения грунта (указан не коэффициент уплотнения), а плотность скелета грунта (г/см3 или т/м3). В этом случае необходимо определить фактическую плотность и влажность грунта на объекте и вычислить требуемую плотность скелета грунта.

Значения коэффициента уплотнения грунта или песчаного основания «примеряют» к нормируемым проектом, ГОСТ или СНиП значениям‚ чаще всего равным 0‚95 (низ земляного полотна) или 0‚98–1‚0 (верх земляного полотна и подстилающий слой).

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).
Степень уплотнения определяется отклонением стрелки индикатора, возникающим при деформации динамометрического кольца. 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. Верхний переуплотненный или разрыхленный слой на глубину 3-5 см снимается, а основание зачищается и выравнивается.
Плотномер ставят вертикально к измеряемой поверхности и нажимом на рукояти погружают наконечник в грунт до упора основания ограничительной муфты в поверхности грунта, после чего плотномер извлекается из грунта, а показание по шкале силоизмерителя записывается в журнал.
Пенетрация статическим плотномером в каждой точке выполняется по 3-5 раз. Расстояние между точками измерения составляет не менее 15 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». Плотность сложения испытываемого слоя определяется с точностью до 0,01 г/см3.

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 22733-2016. Исходя из полученных данных, вычисляется коэффициент уплотнения. Данный метод более точный, но длительный по времени, поэтому он используется как заверочный в случае применения экспресс методов. Если при использовании экспресс методов на все работы уходит 1-2 дня, то на лабораторные испытания и определения уплотнения грунтов методом стандартного уплотнения — до 3-5 дней. Результаты, полученные в результате, позволяют дать рекомендации для повышения плотности при низкой степени уплотнении.

Источник

Динамический плотномер Д-51. Проверяем уплотнение грунта

Измерение плотности материалов является простым способом предварительной оценки их качества. И, если с плотностью компактированных материалов всё достаточно просто – следует разделить массу тела на его объём, то с пористыми или порошковыми, дело обстоит сложнее: надо учитывать оба показателя плотности — чистую и по насыпному весу грунта. Наиболее простым прибором, при помощи которого можно установить плотность грунтов, считается динамический плотномер.

Конструкция и модификации

Динамический способ измерения плотности заключается в том, что определённый объём сыпучего материала взвешивается при его естественном падении с непрерывном потоке. Метод неприменим, если грунт резко неоднороден по фракциям, или забор исходного материала происходит с глубины более 300 мм, поскольку в этом случае влажность образцов оказывается резко неравномерной.

Динамическая плотность с применением динамического плотномера Д-51 (имеется и модернизированная версия прибора Д-51А, используя которую, можно определять динамическую плотность глинистых грунтов) устанавливается по величине относительного сопротивления внедрению в поверхность материала испытательного инструмента (зонда), по мере его ударного внедрения вглубь.

  1. Сменный наконечник конической формы.
  2. Направляющая штанга.
  3. Гиря.
  4. Муфта-наковальня.
  5. Ручка.

При помощи динамического плотномера Д-51 можно производить не только простое, но и двойное зонидирование, точность которого заметно выше. Для этого вместо наконечника к зонду присоединяют специальный плоский штамп, при помощи которого можно выполнить дополнительное компактирование материала. Такой способ эффективен для грунтов, характеризующихся переменными показателями своей влажности.

По схожей технологии действует и универсальный плотномер ДПУ «Кондор», также используемый для оценки плотности песка и супеси.

Как работать плотномером?

Эксплуатационные возможности прибора, которые определяют границу его применяемости, таковы:

  • Максимальная глубина внедрения измерительного наконечника, мм – 300.
  • Усилие ударного воздействия на грунт, кг – 2,5.
  • Поперечный размер конуса зонда, мм – 16.
  • Угол при основании конуса, град – 60.
  • Поперечный размер уплотняющего штампа, мм – 100.
  • Диапазон практической оценки значений плотности материалов, КУ – 0,84…1,01.

КУ – коэффициент уплотнения, под которым понимают отношение фактической плотности грунта к аналогичному параметру в его сухом состоянии, при условии неизменности состава. Показатель КУ нормируется техническими требованиями ГОСТ 22733-2002.

Замер показателя плотности производят при помощи штанги, которую соединяют с наконечником. Для этого используют муфту-наковальню. В таком виде устройство динамический плотномер вертикально устанавливают на ровную поверхность, и, применяя гирю, вводят наконечник в материал. Глубину внедрения можно регулировать при помощи имеющейся на корпусе ручки, которая ограничивает высоту падения гири. Глубина должна быть достаточной, чтобы наконечник соприкоснулся с поверхностью наковальни. Для оценки плотности используют прилагаемые к плотномеру таблицы. В них приводятся графики зависимости количества ударов гири (которые следует нанести, чтобы измерительный стержень опустился на необходимую глубину) от коэффициента уплотнения.

Обычно указанные таблицы соответствуют наиболее распространённым типам грунтов – супесей, суглинков, пылевидного и мелкого песка.

В версии плотномера Д-51М имеется электронный блок-приставка, применение которого позволяет значительно повысить точность результатов зондирования грунта.

Как проверяется грунт по коэффициенту уплотнения?

Практическое применение таблиц заключается в том, что по шкале ординат выбранной таблицы проводится горизонтальная линия, отмечающая количество ударов, нанесённых гирей. После этого находим пересечение этой горизонтали с параболической кривой, соответствующей выбранному типу грунта и от этой точки восстанавливается перпендикуляр к оси абсцисс. В этом месте и считывается значение коэффициента уплотнения.

Если исследуемый грунт визуально неоднороден, то рядом – не ближе 300 мм от точки предыдущего внедрения зонда – производят следующий замер. Чрезмерное сближение точек измерения часто сопровождается обрушением полости, и искажает результат.

Рекомендуется вначале выполнить не менее 20 ударных циклов, чтобы обеспечить устойчивое заглубление измерительного зонда в исследуемый грунт. Затем, при следующих ударах, уже регистрировать в журнале их количество, тогда результат можно использовать для последующих работ с таблицами. Извлечение динамического плотномера Д-51 из грунта выполняют при помощи ручки.

Перед оценкой значений уплотнения рекомендуется установить относительную влажность исследуемого материала. Рекомендуется применять методики, которые установлены в ГОСТ 27733-2002 и в ГОСТ 5180-84.

Особенности применения метода двойного зондирования

Относительно грунтов, характеризующихся неоднородной влажностью определение динамической плотности выполняют в два этапа. Первый проводят так, как описано выше. При повторной оценке плотности используют штамп-основание. Для этого рядом с первичной лункой делают круглую в плане выемку диаметром 100 мм и глубиной 250 мм. Штамп строго вертикально помещают на дно и не менее, чем 40 циклами ударной нагрузки производят окончательное уплотнение грунта. Те слои грунта, которые оказываются в штампе, должны быть не менее 50 мм по высоте. Их также доуплотняют аналогичным способом.

После выравнивания грунта, находящегося над скважиной, штамп извлекают и забранный им объём тестируют на плотность указанным ранее способом, используя специальную таблицу, приведённую в паспорте динамического плотномера.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector