Содержание
таблица расчет плотности, ПГС при трамбовке глины, определение при обратной засыпке грунта
Коэффициент уплотнения необходимо определять и учитывать не только в узконаправленных сферах строительства. Специалисты и обычные рабочие, выполняющие стандартные процедуры использования песка, постоянно сталкиваются с необходимостью определения коэффициента.
Коэффициент уплотнения активно используется для определения объема сыпучих материалов, в частности песка,
но тоже относится и к гравию, грунту. Самый точный метод определения уплотнения – это весовой способ.
Широкое практическое применение не обрел из-за труднодоступности оборудования для взвешивания больших объемов материала или отсутствия достаточно точных показателей. Альтернативный вариант вывода коэффициента – объемный учет.
Единственный его недостаток заключается в необходимости определения уплотнения на разных стадиях. Так рассчитывается коэффициент сразу после добычи, при складировании, при перевозке (актуально для автотранспортных доставок) и непосредственно у конечного потребителя.
Содержание
- 1 Факторы и свойства строительного песка
- 2 Коэффициент относительного уплотнения
- 2.1 Как посчитать плотность во время добычи из котлована
- 2.2 При трамбовке материала и обратной засыпке
- 2.3 Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке
- 2.4 Как рассчитать в условиях лаборатории
- 3 Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень уплотнения
- 3.1 Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
- 4 Заключение
Факторы и свойства строительного песка
Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.
Эталонные показатели плотности выводятся в лабораторных условиях. Характеристика необходима для проведения оценочных работ о качестве выполненного заказа и соответствии требованиям.
Для определения качества материала используются нормативные документы, в которых прописано эталонные значения.
Большинство предписаний можно найти в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85. Дополнительно может оговариваться в проектной документации.
В большинстве случаев коэффициент уплотнения составляет 0,95-0,98 от нормативного значения.
| Вид работ | Коэффициент уплотнения |
| Повторная засыпка котлованов | 0,95 |
| Заполнение пазух | 0,98 |
| Обратное наполнение траншей | 0,98 |
| Ремонт траншей вблизи дорог с инженерными сооружениями | 0,98 – 1 |
«Скелет» – это твердая структура, которая имеет некоторые параметры рыхлости и влажности. Объемный вес обычно рассчитывается на основании взаимозависимости массы твердых частиц в песке, и той, которую бы приобрела смесь, если бы вода занимала всё пространство грунта.
Лучшим выходом для определения плотности карьерного, речного, строительного песка является проведение лабораторных исследований на основании нескольких проб взятых у песка.
При обследовании грунт поэтапно уплотняют и добавляют влагу, это продолжается до достижения нормированного уровня влажности.
После достижения максимальной плотности определяется коэффициент.
Коэффициент относительного уплотнения
Выполняя многочисленные процедуры по добыванию, транспортировке, хранению, очевидно, что насыпная плотность несколько меняется. Это связано с трамбовкой песка при перевозке, длительное нахождение на складе, впитывание влаги, изменение уровня рыхлости материала, величины зерен.
В большинстве случаев проще обойтись относительным коэффициентом – это отношение между плотностью «скелета» после добычи или нахождения на складе к той, которую он приобретает доходя до конечного потребителя.
Зная норму какой характеризуется плотность при добыче, указывается производителем, можно без проведения постоянных обследований определять конечный коэффициент грунта.
Информация об этом параметре должна быть указана в технической, проектной документации. Определяется путем расчетов и соотношения начальных и конечных показателей.
Плотность
Такой метод подразумевает регулярные поставки от одного производителя и отсутствие изменений в каких-либо переменных. То есть транспортировка происходит одинаковым методом, карьер не изменил свои качественные показатели, длительность пребывания на складе приблизительно одинаковая и т.д.
Для выполнения расчетов необходимо учитывать такие параметры:
- характеристики песка, основными считаются прочность частиц на сжатие, величина зерна, слеживаемость;
- определение максимальной плотности материала в лабораторных условиях при добавлении необходимого количества влаги;
- насыпной вес материала, то есть плотность в естественной среде расположения;
- тип и условия транспортировки. Наиболее сильная утряска у автомобильного и железнодорожного транспорта. Песок менее подвергается уплотнению при морских доставках;
- погодные условия при перевозке грунта.
Нужно учитывать влажности и вероятность воздействия со стороны минусовых температур.
Как посчитать плотность во время добычи из котлована
В зависимости от типа котлована, уровня добычи песка, его плотность также изменяется. При этом важное значение играет климатическая зона, в который проводятся работы по добыче ресурса. Документами определяется следующие коэффициенты в зависимости от слоя и региона добычи песка.
| Уровень земляного полотна | Глубина слоя, м | С усовершенствованным покрытием | Облегченные или переходные покрытия | ||
| Климатические зоны | |||||
| I-III | IV-V | II-III | IV-V | ||
| Верхний слой | Менее 1,5 | 0,95-0,98 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
| Нижний слой без воды | Более 1,5 | 0,92-0,95 | 0,92 | 0,92 | 0,90-0,92 |
| Подтапливаемая часть подстилающего слоя | Более 1,5 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
В дальнейшем на этом основании можно рассчитать плотность, но нужно учесть все воздействия на грунт, которые меняют его плотность в одном или другом направлении.
При трамбовке материала и обратной засыпке
Обратная засыпка – это процесс заполнения котлована, предварительно вырытого, после возведения необходимых строений или проведения определенных работ. Обычно засыпается грунтом, но кварцевый песок используется также часто.
Трамбовка считается необходимым процессом при этом действии, так как позволяет вернуть прочность покрытию.
Для выполнения процедуры необходимо иметь специальное оборудование. Обычно используется ударные механизмы или те, что создают давление.
Обратная засыпка
В строительстве активно применяются виброштамп и вибрационная плита различного веса и мощности.
Вибрационная плита
Коэффициент уплотнения также зависит от трамбовки, она выражена в виде пропорции. Это необходимо учитывать, так как при увеличении уплотнения одновременно уменьшается объемная площадь песка.
Стоит учитывать, что все виды механического, наружного уплотнения способны воздействовать только на верхний слой материала.
Основные виды и способы уплотнения и их влияние на верхние слои грунта представлены в таблице.
| Тип уплотнения | Количество процедур по методу Проктора 93% | Количество процедур по методу Проктора 88% | Максимальная толщина обрабатываемого слоя, м |
| Ногами | – | 3 | 0,15 |
| Ручной штамп (15 кг) | 3 | 1 | 0,15 |
| Виброштамп (70 кг) | 3 | 1 | 0,10 |
| Виброплита – 50 кг | 4 | 1 | 0,10 |
| 100 кг | 4 | 1 | 0,15 |
| 200 кг | 4 | 1 | 0,20 |
| 400 кг | 4 | 1 | 0,30 |
| 600 кг | 4 | 1 | 0,40 |
Для определения объема материала для засыпки необходимо учесть относительный коэффициент уплотнения.
Это связано с изменением физических свойств котлована после вырывания песка.
При заливке фундамента необходимо знать правильные пропорции песка и цемента. Перейдя по ссылке ознакомитесь с пропорциями цемента и песка для фундамента.
Цемент является специальным сыпучим материалом, который по своему составу представляет минеральной порошок. Тут о различных марках цемента и их применении.
При помощи штукатурки увеличивают толщину стен, из за чего увеличивается их прочность. Здесь узнаете, сколько сохнет штукатурка.
Извлекая карьерный песок тело карьера становится более рыхлым и поэтапно плотность может несколько уменьшаться. Необходимо проводить периодические проверки плотности с помощью лаборатории, особенно при изменении состава или расположения песка.
Более подробно о уплотнении песка при обратной засыпке смотрите на видео:
Как определить плотность песчаного слоя при транспортировке
Транспортировка сыпучих материалов имеет некоторые особенности, так как вес достаточно большой и наблюдается изменение плотности ресурсов.
В основном песок транспортируют при помощи автомобильного и железнодорожного транспорта, а они вызывают встряхивание груза.
Перевозка автомобилем
Постоянные вибрационные удары на материалы воздействуют на него подобно уплотнению от виброплиты. Так постоянное встряхивание груза, возможное воздействие дождя, снега или минусовых температур, увеличенное давление на нижний слой песка – все это приводит к уплотнению материала.
Причем длина маршрута доставки имеет прямую пропорцию с уплотнением, пока песок не дойдет до максимально возможной плотности.
Морские доставки меньше подвержены влиянию вибраций, поэтому песок сохраняет больший уровень рыхлости, но некоторая, небольшая усадка все равно наблюдается.
Перевозка морским транспортом
Для расчета количества строительного материала необходимо относительный коэффициент уплотнения, который выводится индивидуально и зависит от плотности в начальной и конечной точке, умножить на требуемый объем, внесенный в проект.
Как рассчитать в условиях лаборатории
Необходимо взять песок из аналитического запаса, порядка 30 г. Просеять сквозь сито с решеткой в 5 мм и высушить материал до приобретения постоянного значения веса. Приводят песок к комнатной температуре. Сухой песок следует перемешать и разделить на 2 равные части.
Далее необходимо взвесить пикнометр и заполнить 2 образца песком. Далее в таком же количестве добавить в отдельный пикнометр дисциллированной воды, приблизительно 2/3 всего объема и снова взвесить. Содержимое перемешивается и укладывается в песчаную ванну с небольшим наклоном.
Для удаления воздуха необходимо прокипятить содержимое 15-20 минут. Теперь необходимо охладить до комнатной температуры пикнометр и отереть. Далее доливают до отметки дисциллированной воды и взвешивают.
Далее переходят к расчетам. Методика, которая помогает определить плотность и основная формула:
P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, где:
- m – масса пикнометра при заполнении песком, г;
- m1 – вес пустого пикнометра, г;
- m2 – масса с дисциллированной водой, г;
- m3 – вес пикнометра с добавлением дисциллированной воды и песка, при этом после избавления от пузырьков воздуха
- Pв – плотность воды
При этом проводится несколько замеров, исходя из количества предоставленных проб на проверку. Результаты не должны быть с расхождением более 0,02 г/см3. В случае большого расхода полученных данных выводится средне арифметическое число.
Смета и подсчеты материалов, их коэффициентов – это основная составляющая часть строительства любых объектов, так как помогает понять количество необходимого материала, а соответственно затраты.
Для правильного составления сметы необходимо знать плотность песка, для этого используется информация предоставленная производителем, на основании обследований и относительный коэффициент уплотнения при доставке.
Из-за чего изменяется уровень сыпучей смеси и степень уплотнения
Песок проходит через трамбовку, не обязательно специальную, возможно в процессе перемещения.
Посчитать количество материала полученного на выходе достаточно сложно, учитывая все переменные показатели. Для точного расчета необходимо знать все воздействия и манипуляции, проведенные с песком.
Конечный коэффициент и степень уплотнения зависит от разнообразных факторов:
- способ перевозки, чем больше механических соприкосновений с неровностями, тем сильнее уплотнение;
- длительность маршрута, информация доступна для потребителя;
- наличие повреждений со стороны механических воздействий;
- количество примесей. В любом случае посторонние компоненты в песке придают ему больший или меньший вес. Чем чище песок, тем ближе значение плотности к эталонному;
- количество попавшей влаги.
Сразу после приобретения партии песка, его следует проверить.
Какие пробы берут для определения насыпной плотности песка для строительства
Нужно взять пробы:
- для партии менее 350 т – 10 проб;
- для партии 350-700 т – 10-15 проб;
- при заказе выше 700 т – 20 проб.
Полученные пробы отнести в исследовательское учреждение для проведения обследований и сравнения качества с нормативными документами.
Заключение
Необходимая плотность сильно зависит от типа работ. В основном уплотнение необходимо для формирования фундамента, обратной засыпки траншей, создания подушки под дорожное полотно и т.д. Необходимо учитывать качество трамбовки, каждый вид работы имеет различные требования к уплотнению.
В строительстве автомобильных дорог часто используется каток, в труднодоступных для транспорта местах используется виброплита различной мощности.
Так для определения конечного количества материала нужно закладывать коэффициент уплотнения на поверхности при трамбовке, данное отношение указывается производителем трамбовочного оборудования.
Всегда учитывается относительный показатель коэффициента плотности, так как грунт и песок склонны менять свои показатели исходя из уровня влажности, типа песка, фракции и других показателей.
Определение степени уплотнения грунта | МагнусМост
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 22733-2002).
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). 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.
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».
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 22733-2002. Исходя из полученных данных, вычисляется коэффициент уплотнения. Результаты, полученные в результате, позволяют дать рекомендации для повышения плотности при низкой степени уплотнении.
Испытание на уплотнение почвы простым способом
Что такое испытание на уплотнение почвы?
Уплотнение почвы происходит, когда частицы почвы сдавливаются друг с другом, уменьшая поровое пространство между ними. Сильно уплотненные почвы содержат мало крупных пор, меньший общий объем пор и большую плотность.
При строительстве сооружений с высокой нагрузкой, таких как плотины, дороги с твердым покрытием и строительные объекты, зависящие от устойчивости насыпей; уплотнение почвы используется для увеличения прочности почвы.
Рыхлую почву можно уплотнить с помощью механического оборудования для удаления воздушных пустот, тем самым уплотняя почву и увеличивая ее вес в сухом состоянии.
Уплотнение почвы имеет множество различных преимуществ, в том числе: предотвращение оседания почвы и повреждений от мороза, повышение устойчивости грунта, снижение гидравлической проводимости и смягчение нежелательной осадки конструкций, таких как дороги с твердым покрытием, фундаменты и трубопроводы.
Испытание на уплотнение почвы измеряет плотность почвы. Затем эти данные используются при проектировании фундаментов.
Полевые испытания плотности уплотнения почвы
Испытания уплотнения почвы проводятся на месте и необходимы для определения достижения плотности уплотнения.
Существует несколько различных типов полевых испытаний, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Популярным методом испытания на уплотнение почвы является испытание на проникновение динамического конуса (испытание DCP).
При испытании DCP толкающее усилие прикладывается путем ручного опускания одинарного или двойного груза (называемого молотком) с фиксированной высоты на блок толкающего конуса.
Результирующее нисходящее движение затем измеряется. Базовое оборудование DCP является портативным и может быть ограничено глубиной испытаний 3-4 фута: это делает его хорошим выбором для испытаний на мелководье, таких как строительство и техническое обслуживание дорожного полотна.
Поскольку DCP в основном приводится в действие вручную, он недорогой и более портативный. Традиционный тест DCP может занимать много времени и оставляет место для человеческой ошибки. Комплект Smart DCP от Vertek использует приложение для смартфона и лазерный дальномер для автоматического подсчета ударов, измерения, записи и построения графика глубины.
Со смартфона эти данные можно легко отобразить в полевых условиях и передать на компьютер или клиент для составления отчетов и анализа.
Автоматический сбор данных экономит время, повышает точность и означает, что тест может эффективно выполняться одним человеком. Посмотрите наше видео ниже, чтобы увидеть, насколько эффективнее Vertek Smart DCP Kit делает тестирование DCP.
С помощью комплекта Vertek Smart DCP Kit вы можете быстро собирать данные, необходимые вашим клиентам, что позволяет выполнять больше заданий. Прочтите отзыв о Smart DCP от Eco Concrete Levelling здесь.
Готовы к коммерческому предложению? Свяжитесь с нами сегодня!
Часто задаваемые вопросы об испытаниях на уплотнение
Какова цель испытаний на уплотнение почвы?
Целью испытания является определение максимальной плотности в сухом состоянии, которая может быть достигнута для данной почвы при стандартном усилии уплотнения. Когда серия образцов почвы уплотняется при различном содержании воды, на графике обычно появляется пик.
Что такое испытание на уплотнение почвы?
Уплотнение почвы – это объединение всех пустот и процессов в почве.
Уплотнение почвы происходит, когда частицы почвы сжимаются вместе, уменьшая поровое пространство между ними. Сильно уплотненные почвы содержат мало крупных пор, меньший общий объем пор и большую плотность. Уплотненная почва имеет пониженную скорость как инфильтрации воды, так и дренажа.
Какой грунт лучше всего подходит для уплотнения?
Связные (глина), зернистые (песок) и органические (для посадки) — это три основные группы почв, но только две из них, связные и зернистые, подходят для уплотнения.
Получить каталог продукции Vertek
Сотрудничайте с мировым лидером в разработке и производстве усовершенствованного оборудования для анализа почвы на месте.
Загрузить каталог продукции
Тестирование плотности грунта: 3 метода тестирования, на которые можно положиться
Уплотнение грунта — это операция, обычная для большинства строительных проектов, которая повышает прочность и устойчивость грунта для поддержки земляных сооружений, сооружений и тротуаров.
Методы достижения максимальной плотности почвы хорошо известны, и результаты можно проверить и количественно оценить с помощью стандартных методов. Почвенный материал укладывается слоями или поднимается на глубину от нескольких дюймов до фута и более, а оборудование для уплотнения катит, месит, вибрирует или иногда использует собственный вес для уплотнения почвы.
Испытание на правильное уплотнение
Требования к уплотнению грунта устанавливаются на этапе проектирования проекта и зависят как от ожидаемых общих нагрузок, так и от того, будут ли эти нагрузки статическими или динамическими. Оценка адекватности усилий по уплотнению с использованием качественных измерений, таких как сопротивление проникновению или наблюдение за движением колес, недостаточно для определения того, были ли соблюдены спецификации. Стандартные спецификации Проктора (ASTM D698 / AASHTO T 99).) хорошо подходят для контроля операций по уплотнению таких сооружений, как земляные насыпи и строительные площадки.
Модифицированные спецификации Proctor (ASTM D1557 / AASHTO T 180) лучше подходят для контроля уплотнения почвы в таких областях, как тротуары и взлетно-посадочные полосы аэродромов, где большие нагрузки от колес создают динамические силы. Типичные требования к уплотнению для проекта могут варьироваться от 90% до 95% стандартного Proctor для ненесущих зон до 98% или более модифицированного Proctor для тяжелонагруженных дорожных покрытий.
Лабораторные испытания задают эталон
Тесты Проктора — это тесты соотношения влажности и плотности почвы, которые устанавливают максимальную сухую плотность (единица веса почвы минус вес воды) и оптимальное содержание воды в образцах почвы. Для каждого типа почвы значения сухой плотности и оптимальной влажности различны. Воду добавляют к четырем-шести порциям высушенного образца почвы в возрастающих количествах. Каждая подготовленная порция уплотняется в форме для уплотнения (проктора) с помощью молотка Проктора или механического грунтового уплотнителя, а затем взвешивается и корректируется по содержанию влаги.
Сухая плотность увеличивается по мере того, как добавленная влага смазывает частицы почвы и обеспечивает большее уплотнение при той же приложенной энергии. При превышении оптимальной влажности вода начинает вытеснять почву в заданном объеме, и плотность в сухом состоянии уменьшается. Графический график зависимости плотности от содержания влаги создает четкую кривую, показывающую влияние влаги на почву во время уплотнения. Для более подробного ознакомления с взаимосвязью между влажностью и плотностью почвы и тестом Проктора см. нашу запись в блоге Тест на уплотнение Проктора: основное руководство.
AASHTO T 272, государственные транспортные департаменты или другие региональные власти описывают «одноточечный» метод полевых испытаний, чтобы убедиться, что почва на участке такая же, как лабораторный образец. Это испытание на уплотнение на месте выполняется с использованием того же типа пресс-формы, уплотняющего молотка и количества ударов, что и исходный лабораторный метод.
Влагосодержание определяется с помощью влагомера под давлением газа или простых методов сушки в полевых условиях. Результаты плотности и влажности наносятся на график относительно исходной лабораторной кривой для подтверждения совпадения.
В ситуациях, когда лабораторная информация недоступна, результаты полевых точек можно сравнить с семейством кривых, составленных из местных или региональных данных о почве, чтобы выбрать наилучшую кривую максимальной плотности и оптимальной влажности. В некоторых случаях две или три полевые точки могут быть уплотнены при разной влажности и сопоставлены с кривыми.
Какой метод определения плотности почвы использовать?
Испытание на уплотнение почвы использует один из нескольких методов для измерения сухой плотности и содержания влаги в почве на месте. Здесь обсуждаются три наиболее распространенных. Результаты этих полевых испытаний сравниваются с результатами теста Проктора той же почвы, установленными в лаборатории, и соотношение выражается в процентах уплотнения.
Поскольку результаты тестов Проктора сильно различаются в зависимости от типа почвы, наилучшие результаты достигаются при использовании лабораторных образцов из того же источника, который использовался для полевого проекта.
Тест песчаного конуса
Плотность песчаного конуса — это точный и надежный метод тестирования, который уже давно используется для измерения плотности грунтов на месте. Процедура описана в ASTM D1556 / AASHTO T 191. Плоская опорная плита с круглым отверстием диаметром 6,5 дюйма (165,1 мм) размещается на испытательном участке и используется в качестве шаблона для извлечения необходимого количества уплотненного почвенного материала. Общий удаляемый объем определяется максимальным размером частиц почвы и может составлять до 0,1 фута³ (2830 г/см³). Во время раскопок используются аксессуары для измерения плотности, такие как молотки, совки, долота и мешки для образцов. Весь выкопанный материал тщательно собирается и хранится в герметичном контейнере.
Предварительно взвешенный прибор для измерения плотности конуса песка переворачивается на опорную плиту, а металлический конус вставляется в отверстие опорной плиты. Открывается поворотный клапан, и в выкопанную испытательную скважину стекает сыпучий тестовый песок известной плотности.
После этого частично заполненный аппарат снова взвешивают и рассчитывают объем пробной ямы путем деления массы песка, заполняющего яму, на насыпную плотность песка. Влажный вес извлеченного выкопанного грунта делится на объем испытательной скважины для определения плотности во влажном состоянии. Сухая плотность рассчитывается путем деления веса влажной почвы на содержание влаги в процентах. Процент уплотнения для полевого теста плотности рассчитывается путем деления сухой плотности почвы на максимальную сухую плотность по тесту Проктора.
Метод плотности конуса песка для испытаний на уплотнение
Плюсы и минусы
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Точный и надежный; долгая история допустимого использования | Испытания могут занять 30 минут или более |
| Стандартный метод испытаний ASTM | Тяжелое оборудование в этом районе может потребовать кратковременной остановки работы |
| Не требует интенсивного обучения | Альтернативные тесты должны использоваться при наличии значительного количества материала +1,5 дюйма (38 мм) |
| Для использования не требуется лицензии или разрешения | Не следует использовать для тестирования насыщенных, высокопластичных грунтов |
| Оборудование и материалы не опасны | Весь извлеченный материал должен быть тщательно собран |
| Оборудование является рентабельным |
Испытание резиновым баллоном
Тест плотности резинового шара имеет некоторое сходство с методом песчаного конуса.
Как и в методе песчаного конуса, выкапывается тестовая яма, почва тщательно собирается и откладывается. Над отверстием размещают баллонный прибор для измерения плотности, и вместо песка для измерения объема сосуд с калиброванной водой находится под давлением, заталкивая резиновую мембрану в выемку. Градуировка на сосуде считывается для определения количества вытесненной воды, чтобы можно было рассчитать весь объем. Метод испытания описан в ASTM D2167/AASHTO T 205 (отозван). Испытания немного проще выполнить, чем с песчаным конусом, и их можно быстро повторить, поскольку вода остается в сосуде.
Метод с резиновым баллоном
Плюсы и минусы
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Точный и надежный; долгая история допустимого использования | Испытания могут занять 15-20 минут или более |
| Стандартный метод испытаний ASTM | Мембраны баллонов могут проколоться во время испытаний |
| Не требует длительной подготовки | Предназначен для тонкой очистки зернистые или зернистые почвы без заметного количества крупнозернистого материала |
| Лицензия или разрешение на использование не требуются | Не следует использовать для испытаний мягких водонасыщенных высокопластичных грунтов |
| Можно проводить несколько испытаний без смены плотности среды | Весь извлеченный материал должен быть тщательно удален |
| Экономичное оборудование |
Влажность почвы и испытания на единицу веса:
Содержание влаги и удельная масса должен быть выполнен на пробах грунта, взятых либо из песчаного конуса, либо из резинового баллона, чтобы завершить расчеты уплотнения грунта.
Эти тесты легко провести в лаборатории, но часто их проводят на месте, чтобы быстро предоставить важные данные об уплотнении подрядчикам по земляным работам и другим заинтересованным сторонам. На приведенной ниже диаграмме показано несколько различных методов, которые можно использовать для определения влажности, и существует множество весов и весов, которые можно использовать для взвешивания образцов почвы в лабораторных или полевых условиях.
ASTM Soil Moisture Tests
| ASTM Number | Test Method | Comments |
|---|---|---|
| D2216 | Laboratory oven determination | Most reliable, but delays reporting of results |
| D4643 | Microwave метод | Быстрее, чем метод в печи, но все еще задерживает отчетность |
| D4944 | Газовый тестер с карбидом кальция | Надежный, быстрый и точный метод тестирования полевого тестирования |
| D4959 | Содержание влажности путем прямого нагрева | Надежные результаты и могут быть выполнены в поле |
Ядерный.
определить плотность почвы путем измерения пропускания гамма-излучения между зондом, содержащим радиоактивный источник цезия-137 (или другого источника), и датчиками обнаружения Гейгера-Мюллера в основании измерителя. Плотные почвы позволяют обнаруживать меньшее количество гамма-частиц в данный период времени. Одновременно измеряют влажность почвы с помощью отдельного источника америция 241.
Стальной стержень вбивается в почву на испытательном полигоне, образуя пилотное отверстие. Зонд, содержащий радиоактивный источник, опускают на глубину до 12 дюймов (305 мм) в пилотное отверстие, и в течение одной минуты измеряют пропускание излучения. Это известно как тест «прямой передачи». Показания также можно снимать в режиме обратного рассеяния, когда датчик не выдвигается из основания устройства. Для этого метода пилотное отверстие не требуется, но результаты считаются менее надежными. Значения представлены в единицах веса влажной и сухой почвы, содержании влаги в почве и проценте уплотнения по сравнению с лабораторными или полевыми испытаниями плотности влаги Proctor.
Плотномеры эффективны в крупных проектах, требующих быстрых результатов и многочисленных испытаний, но на них распространяется множество нормативных требований и требуется повышенная подготовка и контроль доз облучения персонала. Методы испытаний описаны в ASTM D6938 / AASHTO T 310.
Ядерный датчик для тестирования плотности и влажности.
Beyond Test Results
Каждый из этих различных методов проведения испытаний на плотность уплотнения грунта имеет свои преимущества и недостатки.
