Что такое коэффициент уплотнения сыпучих материалов. Большая энциклопедия нефти и газа

Коэффициентом уплотнения строители называют величину, которая показывает, насколько уменьшается объем сыпучего материала в процессе его перевозки или при его трамбовке. В процессе строительства необходимость в утрамбовке имеют все сыпучие нерудные строительные материалы: песок , щебень , грунт и песчано-гравийные смеси .

Для каждого вида материала значения коэффициента уплотнения определяются ГОСТом и указывается производителем материала в маркировке. Еще один способ изменения коэффициента уплотнения - эксперимент, в ходе которого специалисты определяют более точную величину уплотнения сыпучего материала, которую потом используют в инженерных расчетах.

Определение коэффициента уплотнения опытным путем может происходить как непосредственно на стройплощадке, так и в лабораторных условиях. Причем во втором случае получение результатов происходит быстрее и с меньшими затратами. Преимущество лабораторий - более быстрые методы изменения с помощью специального оборудования: динамических и статистических плотномеров.

Практическое применение

Коэффициент уплотнения необходимо знать, чтобы определить, какую массу сыпучего материала следует закупить. Так как в процессе строительных работ сыпучие материалы, такие, как щебень или песок, дают усадку, то ошибочное определение данного коэффициента приведет либо к лишним тратам, либо к нехватке материала.

Профессиональные строители избегают этих неприятностей, верно рассчитывая величину усадки еще до закупки.

Чтобы лучше понять важность усадки сыпучего материала, представим себе обычный контейнер с сахаром. Когда сахар только насыпан в контейнер, он занимает весь контейнер. Однако через двое-трое суток можно заметить, что объем, занимаемый сахаром, стал меньше. Это произошло от того, что сахар «слежался», а, точнее, под действием силы тяжести его зерна распределились так, что пустот между ними стало меньше.

На стройке происходит примерно то же самое. Когда щебень только привезли и сгрузили, его зерна лежат свободно относительно друг друга, и занимают больший объем. Материал в таком случае обладает насыпной плотностью.

Однако через трое суток под действием сил тяготения зерна щебня (песка, ПГС) располагаются ближе друг к другу, уменьшая количество полостей в общей массе материала, в результате чего плотность возрастает, а объем уменьшается. И это нужно учитывать.

Часто в процессе строительства щебень подвергают трамбовке. Особенно это касается процессов сооружения дорожного полотна. И здесь знание коэффициента уплотнения - острейшая необходимость.

Специалисты в большинстве случаев берут уже готовые значения коэффициента из нормативных документов.

Например, в строительных нормах и правилах для автомобильных дорог (СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги) указано, какую величину коэффициента усадки применяют для той или иной фракции, при этом также учитывается прочность определенной марки щебня или щебеночной смеси.

Прежде чем приступать к застройке различных зданий и сооружений, необходимо провести ряд обязательных расчетов, чтобы готовую постройку можно было эксплуатировать долгий период.

Необходимо определиться с материалами, используемыми для закладки основы сооружения. Их качественные характеристики напрямую зависят от метода из производства. Одним из основных строительных материалов , часто используемых в строительстве, считается щебень .

Применение

Производят щебень благодаря карьерным разработкам. Путем дробилки крупных горных пород на мелкие составляющие. Размер гранул в щебне может варьироваться от мелких 5 15 мм до крупных 120 150 мм.

Применение:

  • при закладке основы;


  • при прокладке дорожных полотен , крупных автомобильных трасс или железнодорожных путей;


  • производство , отлив различных бетонных блоков , столбов, плит и прочее.


Но крупные фракции делаются только на заказ, потому что пользуются меньшим спросом. Самым ходовым диаметром является 5 15, 10 20.


Благодаря своему малому размеру у этого вида щебня высокий .

Большинство строителей отдают предпочтение гранитному щебню, за счет ряда плюсов:

  • высокая устойчивость к морозам;
  • поглощение влаги материалом весьма низкое;
  • прочность материала.

Подбирая фракцию щебня, стоит учитывать для каких целей он будет использован.

Более подробно о гранитном щебне 20 40 смотрите на видео:

Виды

В строительных работах используются различные виды щебня. Все они делятся на несколько видов:

  • щебень, производимый из гранитных залежей;


  • каменная щебенка или гравийная производится из каменного материала;


  • известняковый щебень;


  • щебень вторичной переработки.

У каждого вида есть свои особенности и сферы для применения. Первое чем они отличаются друг от друга - это качество, чем оно выше, тем больше стоимость щебня.

Вторичный продукт является наиболее дешевым из-за способа его производства. Его делают из старых кусков отслужившего или асфальта, а также осколков кирпичей.


Высоким по цене и соответственно качеству считается гранитный щебень. Поэтому для строительства высотных зданий и прокладки железнодорожных путей используют в основном его.


Да и в любом строительстве, где главным аспектом является качество, применяют именно этот вид щебня.

Что такое коэффициент уплотнения щебня?

Данный коэффициент является безразмерной величиной, которая указывает на степень утрамбовки, а следовательно, и снижения визуального объема щебня за время привозки или в период строительных работ.

Значение этого параметра зависит от материала, из которого изготовлен щебень, и варьируется в значении от 1,05 – 1,52. Если брать в пример гранитную щебенку, то показатель в среднем составляет 1,1.

Помимо фактического объема и степени уплотнения учтите еще и внешние факторы вроде температуры и влажность воздуха и почвы.

Зачем нужен показатель уплотнения?

Так для чего необходимо учитывать коэффициент уплотнения щебня? Данный параметр применяется:

  • при расчете количества необходимого материала;
  • при расчете усадки в период постройки .

Если знать коэффициент уплотнения щебня 20 40, можно посчитать . Для этого нужно имеющийся объем любого объекта для хранения или транспортировки , будь то состав вагона или кузов машины, умножить на и коэффициент уплотнения.

Стоит помнить, что уровень уплотнения материала зависит от размера гранул щебня. Если взять фракцию гранитного щебня 5 20 и 20 40, то будет значительно меньше, чем п .


Проводить расчеты необходимо на месте застройки.

От чего зависит показатель уплотнения?

На уплотнение щебеночного материала влияет дополнительных показателей. Которые в первую очередь учитывают данные характеристики щебня.

  • фракционные данные;
  • материал, из которого был изготовлен щебень.

Так как суть коэффициента уплотнения - это снижение объема материала во время трамбования, то и его показатель изменяется за счет следующих факторов:

  • каким способом щебень загружается в транспорт, здесь имеет значение высота;
  • какой транспорт используется при перевозке щебня. Расстояние также имеет значение, ведь за время перевозки щебень постепенно оседает, чем уменьшает свой объем;
  • размера гранул щебня и процентное содержание более мелких фракций в приобретенном щебне;
  • на коэффициент влияет также и гранул. Так, к примеру, камни игольчатой формы оседают гораздо меньше, чем кубовидные гранулы.


Чем точнее определен коэффициент уплотнения щебня, тем выше прочность будущей постройки.

Проблема большинства строителей в недостаточном опыте или откровенной халтуре. По нормативам строительства каждый слой щебня необходимо укатывать и замерять параметры отдельно.

Но некоторые строители не выполняют этого и трамбуют лишь верхний слой щебня. Последствием такой некомпетентности станет постепенная осадка уже готового здания, что повлечет образование трещин в конструкции и постепенному ее разрушению.

Еще один серьезный момент при проведении расчета утрамбовки, это измерить , где сжатие происходит без расширения бокового типа, а ограничителем являются стенки, не позволяющие ей расползтись.

Показатель уплотнения

Во время перевозки

Сложно точно определить степень утрамбовки щебня во время приобретения материала, так как стандартного значения нет. Сам поставщик может указать его в документах сопровождаемых товар, но обязательного его внесения не требуется.

Разумеется, при приобретении и перевозке больших объемов товара, часто выявляется серьезная разница в объеме между погрузкой и получении щебня на склад.

Песок по праву является самым распространенным и популярным строительным материалом благодаря своим прекрасным свойствам и качествам. узнаете, сколько весит куб песка.

Цемент представляет собой минеральный материал, который при соединении с водой становится сначала пластичным, а потом и очень твердым. плотность цемента М400.

В настоящее время наиболее популярным отечественным производителем плиточного клея является ГК Юнис. Перейдя по ознакомитесь с техническими характеристиками данного продукта.

Для таких случаев в договор, о поставке заключаемый между поставщиком и строительной компанией, вносится дополнительный пункт, где прописан поправочный коэффициент, на который ссылаются в пункте приема товара.

Согласно Госту поправочный показатель не может быть выше 1,1. Поэтому поставщики учитывают это при погрузке и делают небольшой запас, чтобы товар не вернули обратно.

Измеряют привезенный щебень в момент доставки, пока его не выгрузили. Причина тому заказ производится не в тоннах, а кубометрах. Как только транспорт пришел на строй площадку, груженный кузов замеряется рулеткой изнутри.

Так вычисляется объем привезенного щебня, а после его умножают на коэффициент 1,1. Таким образом

На строительной площадке

Естественная трамбовка щебня значительно отличается от механической, которую проводят на строительной площадке. Поэтому коэффициент уплотнения щебня 20 40 может достигать параметра в 1,52. А рабочим, которые будут производить работы, требуется знать показания уплотнения наверняка.

Необходимое цифровое значение указывается в строительном проекте. Но если не обозначена конкретная цифра, то используется приблизительное значение.

Так для фракций с параметром 5 20, 20 40 показатель не устанавливается. Потому что эти виды щебня чаще всего используют для расклинцовки несущего слоя наверху, где применяются зерна .


Лабораторный показатель

Самыми точными считаются лабораторные замеры, потому что для их вычислений используются различные способы трамбовки. А проверка осуществляется при использовании разных приспособлений.

Вот некоторые из часто используемых методов:

  • объемозамещение согласно ГОСТу 28514 – 90;
  • послойное уплотнение щебня согласно стандарту ГоСТ 22733 - 2002

Применяются быстрые варианты исчислений плотномера:

  • статического типа;
  • водобаллонный;
  • динамического вида.

Результаты предоставляются в течение четырех дней, может раньше. Это зависит от конкретного исследования. Стоимость стандартной пробы обойдется в 2500 рублей, а всего их понадобится, как минимум пять.

Использование экспресс-методов помогают получить данные в течение дня, но стоимость, разумеется, выше.

При этом потребуется проба с десяти мест, и каждая обойдется в 3000 рублей. Подобные исследования необходимы при застройке крупных объектов, для соблюдения всех формальностей и документального заключения.

Во время домашнего строительства

Самому дома можно определить значение. Это очень удобно и нет необходимости вызывать специалистов, ведь это довольно дорого. Прежде всего потенциальному строителю следует точно знать насыпную выбранного материала. Она обычно указывается в документации, которую вы можете попросить у поставщика.

Стоит помнить, что на показатель влияет состав щебня и количество посторонних примесей, а еще размер гранул.

Когда вам известна насыпная плотность, можно переходить к расчету коэффициента уплотнения. Для этого укатайте щебень до того состояния, которое вам необходимо при постройке.


Затем проведите замеры рулеткой. После чего применяется следующая формула:

Коэффициент уплотнения = масса щебня / на объем.

В итоге вы получаете две разные величины плотности до трамбования материала и после.

Как правильно определять коэффициент уплотнения щебня?

Для точного проведения замеров потребуется лабораторное исследование. Потому что с применением специального оборудования повышается достоверность полученных данных.

Чтобы определить уровень уплотнения в исследуемый участок вводится специальный наконечник и по тому, насколько наконечник вошел в плотный щебень, а также каково было удельное сопротивление и определяется уровень уплотнения щебня.

Коэффициент зависит от того с каким материалом проводить исследования. Наконечником может служить обычный конус или усеченный. То, насколько отклонилась стрелка индикатора во время деформации кольца и зависит показатель коэффициента уплотнения щебня.

Сложности в определении показателя плотности щебенки особой нет. Для этого плотномер обязательно следует держать вертикально. Затем погрузить наконечник с силой в плотную смесь.

После этого прибор извлекается, и все показания записываются в специальный журнал. Для каждого выбранного места нужно погружать плотномер как минимум 5 раз. Расстояние между точками должно быть до 15 сантиметров.

После этого все показания сравниваются между собой и выводится среднее показание. В документации к плотномеру находится специальный график, благодаря ему и определяется коэффициент уплотнения щебня.

Заключение

Щебень на сегодняшний день стал незаменимым материалом в строительных работах. Его использование помогает добиться более качественного результата, особенно это касается постройки монолитных высотных зданий.

За счет разумного применения разных видов гравийного щебня повышается долговечность, и снижается масса итоговой постройки. Это несомненный плюс, особенно если планируется строительство небоскребов. Конечно, прежде чем приобретать щебеночный материал, следует определиться с тем, для чего он будет использован.

Ведь каждый вид щебня обладает своими характеристиками, а главное стоимостью. Также у разновидностей щебня есть свой показатель коэффициента уплотнения. Его обязательно следует учитывать при проектировании будущего строения.

Cтраница 1


Уплотнение сыпучего материала в междуэлектродпом пространстве уменьшает влияние не только размеров частиц, но и состояния их поверхности, уменьшает и делает более постоянными контактные сопротивления между отдельными частицами материала и между электродами и материалом. Значение перечисленных факторов особенно велико при измерении влажности сыпучих материалов кондук-тометрическими влагомерами.  


При переработке полимеров уплотнение сыпучих материалов, предшествующее плавлению, происходит внутри большинства машин для переработки, и поведение материалов при уплотнении оказывает существенное влияние на характеристики этих машин.  

Компрессионная кривая на - [ IMAGE ] Компрессионная кривая нагрузки образца сыпучего материала, грузки - разгрузки образца сыпучего материала.  

В тех случаях, когда таблетки изготовляют на промышленных таблеточных машинах, скорость прессования (скорость перемещения пуансона при уплотнении сыпучего материала) может существенно влиять на течение процесса и свойства полученного изделия. При прессовании материала со скоростями, характерными для таблеточных машин, могут изменяться физические свойства частиц прессуемого материала, например пределы текучести и прочности. Помимо того, на процесс прессования и свойства получаемой таблетки или брикета может оказывать влияние воздух, замкнутый между частицами сыпучего материала.  

Емкостные датчики.  

Центральный злек трод имеет полусферическую торцовую поверхность, а внешний - воронкообразную насадку; датчик дает значительные расхождения при измерениях одного и того же образца вследствие неодинакового уплотнения сыпучего материала между обкладками.  

В зависимости от величины сжимающего напряжения, передаваемого ступенями через цилиндрический поршень измерительного прибора, определяют осадку образца и в координатах е - а строят так называемую компрессионную кривую (рис. 1), по характеру изменения которой судят об уплотнении сыпучего материала.  

При уплотнении сыпучего материала в цилиндрической матрице приложенное осевое усилие вызывает определенное распределение напряжений. Соотношение радиальных и осевых напряжений представляет особую важность для практических целей.  

В последнем случае уравнение прессования (28) изображается прямой ВС. Участок АВ характеризует первую стадию прессования - структурное уплотнение сыпучего материала.  


Прежде всего на процесс сведообразования влияют физико-механические свойства сыпучего материала, которые могут значительно меняться в процессе загрузки и хранения в бункере, а также и при истечении из него. Установлено, что минимальный размер сводообразующего отверстия воронки бункера в первую очередь зависит от начального сопротивления сдвигу дозируемого материала, причем эта величина, в свою очередь, в большой степени зависит от уплотняющего давления. Влияние уплотнения сыпучего материала на характер истечения практически не учитывается вследствие отсутствия зависимости физико-механических свойств сыпучего материала от его напряженного состояния. Изменение, хотя бы одного из физико-механических свойств материала (влажность, гранулометрический состав и др.), неизбежно влияет на другие его свойства, которые, в свою очередь, также оказывают влияние на процесс сводообразования.  

Из (7) следует, что уплотнение сыпучего материала при постоянной разности давлений а может увеличиваться за счет изменения его пористости. Уплотняемость сыпучего тела постепенно уменьшается. В отличие от коэффициента плотности (2) коэффициент сжимаемости а более полно отражает процесс уплотнения сыпучего материала в динамике. Уравнение (6) для прямолинейного участка компрессионной кривой является приближенным.  

На величину объемной массы сыпучего материала существенно влияют особенности ее формирования, состояние поверхности частиц, условия движения и др. Условия формирования материала опреде ляют начальный коэффициент уплотнения и могут менять его довольно значительно. Практически можно считать, что на уплотнение сухих и влажных сыпучих материалов наибольшее влияние оказывают динамические нагрузки и вибрация; в результате их воздействия сыпучий материал претерпевает структурное переформирование - мелкие частицы начинают укладываться в поры между более крупными. Таким образом происходит уплотнение среды. Процесс уплотнения сыпучего материала сопровождается вытеснением воздуха и возникновением молекулярных сил. В результате сыпучий материал упрочняется и его объемная масса возрастает. Коэффициент уплотнения определяет степень уплотнения сыпучего материала.  

Одним из важных показателей, который необходимо учитывать при приемке песка — (Купл). Его используют, если замер сыпучего материала происходит по объему. Смысловое значение этого параметра показывает во сколько раз произошло уплотнение песка.

Изменение объема зависит от способа и дальности перевозки, а также от способов хранения. Для неизменного объема песок необходимо хранить в местах, изолирующих материал от попадания инородных частиц, влаги и различного механического повреждения.

Очень важно, произвести проверку поставляемого песка, непосредственно в кузове машины, в противном случае, поставщик имеет право не рассматривать возможные претензии. Значение коэффициента уплотнения для сыпучих материалов является нормативным числом и установлено ГОСТом 9757-90 и не должно превышать 1,15.


Чтобы объем песка был вычислен с минимальной погрешностью, необходимо фактический объем привезенного материала умножить на . Для вычисления фактического объема, нужно замерить объем кузова, только за высоту принять реальную высоту материала, а не бортов.

Купл может изменяться в зависимости:

— От источника. Показатели песка, добыча которого была произведена в карьера отличается от песка из штабеля или гидронамыва.
— Специфики сезонных условий, к которым относиться температура и влажность. В зимнее время учитывается допустимое для данного сооружения, количество мерзлых комьев.
— Условия транспортной перевозки.
— От классификации песка установленной по ГОСТу 8736-93 и ГОСТу 25100-95. Дополнительно указывается естественная плотность, влажность материала.


Если необходимо определить, какие либо дополнительные параметры песка, то материал на пробу необходимо брать с глубины 20-25 см от самой поверхности, а расстояние от стенок кузова должно быть более 0,5м. Как известно, песок широко применяется в различных сферах строительства.

Изначально не правильное определение фактического объема песка может привести к дополнительным материальным затратам. В строительстве автомобильных дорог от показателя Купл зависит устойчивость и прочность конструкции.