Don-stroitel.ru

Все о ремонте
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол естественного откоса песка крупного

Угол естественного откоса песка крупного

Плотность песка строительного в кг/м3 и удельный вес – технические характеристики и свойства материала

Песок – это рыхлый материал, происходящий из осадочных горных пород, преимущественно из кварцевых зерен разной крупности (диоксид кремния – SiO₂) и шпата. Этот стройматериал применяется в жилом и промышленном строительстве, в ремонте объектов и сооружений, и в других областях народного хозяйства, связанных с созданием объектов из природных каменных материалов. Для каждой категории строительных работ необходимо использовать породы с конкретными химическими, минералогическими и гранулометрическими параметрами. Среди определяющих характеристик – плотность сыпучего строительного вещества, удельный вес в кг/м3.

Технические характеристики строительного песка ГОСТ 8735 2014

Песчаный грунт состоит из минеральных обломков с размером зерен 0,005-2,0 мм, что определяет степень его пористости. Рыхлый материал имеет пористость ≈ 47%, плотный ≤ 37%. Насыпная плотность отслеживается по коэффициенту пористости «e», основная зависимость коэффициента плотности – от объема воды и крупности гранул. Мокрый и мелкий компонент всегда плотнее, чем сухой крупнозернистый.

  1. Крупность по модулю.
  2. Коэффициент фильтрации.
  3. Объемно-насыпной вес.
  4. Радиоактивность.
  5. Пропорции пыли, ила, глины.

Состав песка и его и свойства:

  1. Химический состав любого песчаного исходника (лесной, речной, карьерный, морской) – это кристаллический кремнезем (SiO)₂, глина (основные элементы – Al2O3 и SiO2), вода (H₂O), оксид железа (Fe₂O₃). Морское и речное сырье почти не имеют примесей из-за их вымывания. Естественная влажность материала лежит в пределах 5-10%;
  2. Минералогический состав сыпучки мелкой, средней крупности и крупной – однообразен, в нем преимущественно присутствует кварц (60-98%) и полевые шпаты в разном соотношении от 0,5% до 15%. Остальное содержание – акцессорные минералы, которые не влияют на категорию сыпучего вещества;
  3. Гранулометрический состав – это соотношение по объему и массе разных фракций зерен и частиц грунта.
Удельный и объемный вес

Классификация гранулометрического состава, как и лещадность щебня, проводится по размеру зерен с применением коэффициента M k : очень крупный – 1,0-2,0 мм, крупный – 0,5-1,0 мм, средней крупности – 0,25-0,5 мм, мелкозернистый исходник – 0,1-0,25 мм, тонкозернистые породы – 0,05-0,10 мм, пыль – 0,005-0,05 мм; глина – ≤ 0,005 мм.

Таблица удельного веса:

Вид сырьяУдельная масса, кг/м З
Природное1300-1500
Овражный компонент1400
Строительный рыхлый сухой1440
Стройматериал согласно требований ГОСТ 8736-931500
Речное чистое
Кварцевый высушенный исходник
Карьерный
Обогащенный1500-1520
Природный крупнозернистый1520-1620
Природный среднезернистый1540-1640
Песчано-гравийная смесь1530
Горный1540
Речной плотный1590
Морской1620
Речной1630
Кварцевый, в том числе утрамбованный1650
Намывной
Пылеватый1650-1750
Строительный сухой трамбованный1680
Гравелистый1700-1900
Формованный ГОСТ 2138-911710
Карьерный мелкозернистый1700-1800
ПГС уплотненная1900-2000
Мокрый строительный1920
Пылеватый уплотненный1920-1930
Пылеватый влагонасыщенный2030
Строительный плотный и мокрый2550
Эоловый2630-2780
Грунт с высоким содержанием кварца2660
Влагонасыщенный3100

Таблица объемной массы:

Разновидность материалаОбъемная масса для 1 м 3 (кг)
Стройматериал согласно требований ГОСТ 8736-931500,0
Строительное сухое рыхлое1440,0
Строительное сухое плотное1680,0
Строительное влажное1920,0
Строительное влажное трамбованное2545,0
Формовочный по ГОСТ 2138-911710,0
Речной1630,0
Речной чистый1500,0
Речной плотный1590,0
Кварцевый1650,0
Сухое кварцевое1500,0
Кварцевая трамбованная сыпучка1650,0
Карьерное1500,0
Читайте так же:
Записи длинного откоса пв
Насыпная плотность и удельные ее показатели

Показатели насыпной массы зависят от:

  1. Формы и фракции зерен. Более крупные зерна будут определять меньшую плотность вещества из-за промежутков воздуха между ними;
  2. Породы минералов;
  3. Наличия остатков почвы и добавок органики;
  4. Процентная влажность после промывки или разработки месторождения. Насыпная плотность высушенной сыпучки ниже на 30%, чем влажной;
  5. Утрамбованное будет плотнее.

Вес на 1 м 3 – в таблице ниже:

ВидПараметры плотности, кг/м 3
Обычное высушенное1200…1700 (зависит от типа породы и фракции)
Кварц1400,0
Рыхлый сухой исходный компонент1440,0
Речной1600,0
Сухой утрамбованный1680,0
Влажный1920,0
Влажный утрамбованный2080,0
Коэффициент уплотнения

Насыпная плотность исходного сырья– величина переменная, и поэтому, чтобы узнать реальный вес, применяются уплотнительные коэффициенты щебня и песка kу:

РазновидностьПараметр kу
Рыхлый сухой исходный компонент1,05-1,15
Мокрый1,1-1,25
Для организации обратной засыпки котлованов0,95
Сырье для обратной засыпки канав0,98
Для организации обратной засыпки пазух0,98
Для строительства и реконструкции подземных сооружений и объектов около автодорог и ж/д путей0,98-1,0

Чтобы узнать массу объема, средний показатель плотности kу нужно умножить на средний показатель плотности исходного. Параметр kу дает точность результата расчетов ≥ 5%.

Любое сыпучее вещество имеет высокую водопроницаемость, поэтому модуль деформации мелких фракций может изменяться в диапазоне 30-50 Мпа.

Модуль крупности

Крупность по модулю Mk согласно ГОСТ 8736-2014 – это условный параметр, при помощи которого можно рассчитать превалирующую крупность фракций:

  1. Объемы весом от двух килограмм и с размером фракций ≥5 мм просеивают через сито;
  2. Из оставшейся отсева берут 1 кг песка, и просеивают через 5 сит по очереди. Размер ячеек – 2,5-0,16 мм. Объемы не просеявшегося песка в %/кг, контролируют до тех пор, пока материал не перестанет проваливаться сквозь ячейки сит.

Параметр Mk рассчитывается по формуле:

Mk = (А х 2,5 + А х 1,25 + А х 0,63 + А х 0,315 + А х 0,16 )/100, где:

А – остаток материала на всех 5 ситах (%/кг).

Коэффициент фильтрации сухого песка

Рассчитывая фракцию и уровень очистки, пользуются модулем крупности Mk, присутствием примесей глины, вес и объем, и Kf – коэффициент фильтрации, значения которого приведены ниже:

Состав грунтаKfKf
Гравийная почва, галька0,125-0,1750,135-0,25
Карьерный сыпучий0,175-0,30,20-0,4
Супесь0,22-0,320,28-0,5
Суглинок0,3-0,380,45-0,65
Глина0,35-0,450,55-0,75
Крупнообломочные грунты0,250,35

Точный расчет Kf нужен, чтобы определить водопроницаемость. Скорость протекания воды через слой исходника рассчитывают при помощи специального коэффициента – это гидравлический градиент значением 1, измеряется как м/сут. Результат – это плотность, то есть, толща материала, на которую проникла влага за 24 часа. Про плотность газобетона узнайте тут.

Класс радиоактивности

Радиоактивное состояние зависит от:

  1. Географии добычи. Особенно высоким значение радиоактивности может быть у карьерного стройматериала;
  2. Состав. В исходное могут добавляться дробленые горные породы, и они могут быть радиоактивными.
Читайте так же:
Откос пвх золотой дуб

Самая низкая радиоактивность будет у естественно добытого морского и речного сырья. Наибольшую радиоактивность можно обнаружить у искусственных компонентов. Про состав и применение арболитовых блоков узнайте здесь.

Российское законодательство предписывает проводить маркировку сыпучих веществ с указанием уровня радиоактивности. Вся информация должна отображаться в результатах испытаний и в сертификатах.

Марки сырья и фракции зерен: мелкий, средний, крупнозернистый

Сыпучее классифицируется по маркам:

  1. Марка 800 – изверженные горные типы минералов;
  2. Марка 400 – метаморфические минералы;
  3. Марка 300 – осадочные типы.

Группа крупности и зерновой состав материала подразделяется на такие фракции:

  1. Крупные, размер 2,0-5,0 мм;
  2. Материал средней крупности с размером гранул 0,5-2,0 мм;
  3. Мелкофракционный материал с размером гранул ≤ 0,5 мм.

Фракции определяют дальнейшее применение по классам – первому или второму. Про удельный объем и плотность мрамора читайте в этой статье.

Виды песка в строительстве и их применение

Сырье естественного происхождения:

  1. Морской, речной и озерный тип.
  2. Эоловый (нанесенный ветром).
  3. Аллювиальный – намытый постоянным или прерывистым потоком воды.
  4. Делювиальный стройматериал – отложенный у подножьях гор и на горных склонах.

Добыча сыпучки производится на открытых месторождениях. По способам добычи получения и очистка сырье делится на:

  1. Материал, добытый из водоемов;
  2. Горные породы – овражный и карьерный песок;
  3. Искусственный состав.

Требования к стройматериалу определяются в ГОСТ 8736-2014 и ГОСТ 8736-93. Чаще всего используют речной, карьерный и мытый пески, так как их состав имеет высокие экологические, химические, минералогические и гранулометрические показатели. Про технические условия для негашеной комовой извести читайте по этой ссылке.

Строительный искусственный песок

Искусственное получается в процессе воздействий на горные породы или производственные отходы механическими способами:

  1. Сырье с основой из керамзита получают путем дробления керамзитовых гравийных пород;
  2. Чистый компонент получают дроблением чистого кварца;
  3. Перлитовая составляющая получается при измельчении вулканических минералов;
  4. Шлак (термозит) – материал безотходной промышленности;
  5. Мраморную основу получают дроблением мрамора.

При сравнении натуральных и искусственных сыпучек сырье неприродного происхождения занимает первое место по чистоте всех показателей.

Особенности добычи

Технологические приемы при добыче песка любого происхождения отличаются наполнением процессов добычи и очистки. Карьерный песок добывают сухим (открытым) и гидравлическим механизированным способом. Минимизация присутствия примесей в материале происходит при проведении вскрышных бульдозерных работ, добыча ведется экскаватором с одним ковшом. В чем разница между пенополистиролом и экструдированным пенопластом читайте в этом материале.

Добыча морского или речного песка проводится драглайнами, скреперами, землечерпалками и специальными земснарядами для отсоса грунта.

Преимущества и недостатки

Среди основных достоинств применения песка в строительстве – экологичность, текучесть, негорючесть (температура плавления – 1100С˚-1200˚С), нетоксичность, большой период разложения, низкая стоимость добычи:

  1. Карьерный песок – это минимальные затраты на очистку, обработку и просеивание.
  2. Упрощенный способ добычи любых разновидностей песка;
  3. Низкая себестоимость добычных технологий, дешевые расценка на хранение и доставку.

Видео

Про определение плотности песка смотрите в этом видео:

Читайте так же:
Пеноплекс XPS характеристики

Заключение

Песок, подходящий для использования в одной сфере, может не подходить для других областей, поэтому рекомендуется изучить характеристики материала, чтобы они соответствовали его назначению:

Определение угла естественного откоса песчаного грунта в сухом и влажном состоянии

Цель работы: определение свойств грунта (песка) по его гранулометрическому составу. Зная его состав и содержание в нем определения фракций, можно судить о его свойствах и применении в практике строительства (растворы, песчаные подушки, фундаменты и т.п.).

Задачи работы: получить навыки определения процентного содержания каждой фракции, квартования, определения однородности и неоднородности грунтов по графику.

Обеспечивающие средства:сита, электронные весы, навеска воздушно-сухого песка.

Наименование определенийРазмер фракцииСумма весов фракцийПотеря
> 2,01,00,50,250,1< 0,1
Вес фракции, г (1 отвес)
Вес фракции, г (2 отвес)
Вес фракции, г (3 отвес)
Вес фракции, г (среднее значение)
% от общего количества
Сумма % менее данного диаметра

U = d60/d10 = 0,35/0,14 = 2,5 ≤ 3

Заключение (вывод): Так как U< 3 – песок по составу однородный. Согласно ГОСТ [25100] песок средней крупности, так как содержание фракций крупнее d 0,25 больше 50 %.

Исполнители:Сельков Д.М., Старченко В.П., Яковлева Н.В.

Лабораторная работа №2

Определение угла естественного откоса песчаного грунта в сухом и влажном состоянии

Цель работы:исследовать зависимость изменения величины угла естественного откоса песка от его влажности.

Задачи работы: получить навыки работы с прибором Литвинова, научиться правильному взятию отсчетов и определению угла естественного откоса в градусах.

Обеспечивающие средства:прибор системы Литвинова, совок, сосуд с водой, песчаный грунт.

Таблица определения угла естественного откоса

Показатели измеренийСухойВлажный
№ опыта№ опыта
H
L
Tgα0,490,440,450,360,350,33
αº26,123,724,119,819,118,3
αº среднее

Угол естественного откоса, угол внутреннего трения (в механике грунтов )- угол, образованный свободной поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего вещества с горизонтальной плоскостью. Иногда может быть использован термин «угол внешнего трения».

Частицы вещества, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние предельного (критического) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от шероховатости зёрен, степени их увлажнения, гранулометрического состава и формы, а также от удельного веса материала.

Угол естественного откоса грунта является параметром прочности почв, и он используется для описания сопротивления трения при сдвиге почвы вместе с нормальным эффективным напряжением.

По углам естественного откоса определяются максимально допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей.

При разработке (резании) грунты разрыхляются, структура их нарушается, и они теряют связность. Также изменяются силы трения и сцепления, уменьшаясь с увеличением влажности. Поэтому устойчивость незакрепленных откосов также непостоянна и сохраняется временно до изменения физико-химических свойств грунта, связанного в основном с атмосферными осадками в летнее время и последующим увеличением влажности грунта. Так, угол естественного откоса φ для песка сухого 25. 30°, песка влажного 20°, глины сухой 45° и глины влажной 15°. Установление безопасной высоты уступа и угла откоса является важной задачей. От правильного выбора угла откоса зависит безопасность разработки котлована, карьера.

Читайте так же:
Утеплитель для камина с фольгой

Угол естественного откоса песка снип

Для чего нужен коэффициент уплотнения песка, и какое значение играет этот показатель в строительстве, знает, наверное, каждый строитель и те, кто непосредственно связан с этим нерудным материалом. Физический параметр имеет специальное значение, которое выражается через значение Купл. Параметр вычисления необходим для того, чтобы можно было прямо на месте сопоставить фактическую плотность материала на определённой площади участка с требуемыми значениями, которые прописаны в нормативных актах. Таким образом, коэффициент уплотнения песка по ГОСТ 7394 85, это важнейший параметр, на основании которого оценивается требуемое качестве подготовки к работам на строительных объектах с использованием сыпучих не рудных веществ.

Основные понятия коэффициента уплотнения

Согласно общепринятым формулировкам коэффициент уплотнения песка является значением плотности, который характерен для конкретного типа грунта на определённой площади участка к такому же значению материала, который перенос стандартные режимы уплотнения в лабораторных условиях. В конечном итоге, именно эта цифра используется при оценке качества итоговых строительных работ. Помимо вышеприведённого технического регламента, для определения коэффициента уплотнения песка при трамбовке используют ГОСТ 8736-93 , а также по ГОСТ 25100-95.

Вместе с этим нужно помнить, что в рабочем процессе и производстве каждый тип материала может иметь свою уникальную плотность, которая влияет на основные технические показатели, и коэффициент уплотнения песка по таблице СНИП указана в соответствующем технологическом регламенте СНИП 2.05.02-85 в части Таблицы № 22. Этот показатель является важнейшим при расчёте, и в основных проектных документациях указывают данные значения, которые в диапазоне расчёта проекта составляют от 0,95 до 0,98.

Как меняется параметр плотности песка?

Не имея представления, что такое требуемый коэффициент уплотнения песка, то в процессе строительства будет трудно рассчитать необходимое количество материала для конкретного технологического процесса работы. В любом случае потребуется узнать, как оказали влияние на состояние материала, различные манипуляции с нерудным веществом. Самый сложный параметр расчёта, как признают строители, это коэффициент уплотнения песка при строительстве дороги СНИП. Не имея чётких данных, невозможно проделать качественную работу в дорожном строительстве. Основные факторы, которые влияют на конечный результат показаний материала, являются:

  • Способ транспортировки вещества, начиная от начального пункта;
  • Длина маршрута следования песка;
  • Механические характеристики, влияющие на качество песка;
  • Наличие сторонних элементов и вкраплений в материал;
  • Попадание воды, снега и прочих осадков.

Таким образом, заказывая песок, вам необходимо досконально проверить коэффициент уплотнения песка лабораторным путём.

Особенности расчёта обратной засыпки

Для расчёта данных берётся так называемый «скелет грунта», это условная часть структуры вещества, при определённых параметрах рыхлости и влажности. В процессе расчёта учитывается условный объёмный вес рассматриваемого «скелета грунта», учитывается расчет соотношения объёмной массы твёрдых элементов, где присутствовала бы вода, которая бы занимала весь массовый объем, занятый грунтом.

Для того чтобы определить коэффициент уплотнения песка при обратной засыпке придётся провести лабораторные работы. В данном случае будет задействована влага, которая в свою очередь будет достигать необходимый критерий показания для условия оптимальной влажности материала, при котором будет достигнута максимальная плотность нерудного вещества. При обратной засыпке (например, после вырытого котлована), необходимо задействовать трамбовочные устройства, которые под определенным давлением позволяют добиться необходимой плотности песка.

Читайте так же:
Плитка 12 кирпичей во всеволожске
Какие данные учитываются в процессе расчёта Купл?

В любой проектной документации на объект строительства или возведении дорожного полотна указывается коэффициент относительного уплотнения песка, который необходим для качественной работы. Как видно, технологическая цепочка доставки нерудного материала- от карьера прямо на строительную площадку меняется в ту или иную сторону, в зависимости от природных условий, методов транспортировки, хранения материала и т.д. строители знают, чтобы определить требуемое количество необходимого объёма песка на конкретную работу, потребуется искомый объем умножить на величину Купл, указанную в проектной документации. Извлечение материала из карьера приводит к тому, что вещество имеет характеристики разрыхления и естественное уменьшение весовой плотности. Это немаловажный фактор потребуется учитывать, например, при транспортировке вещества на дальние расстояния.

В лабораторных условиях производится математический и физический расчет, который в конечном итоге покажет требуемый коэффициент уплотнения песка при транспортировке, в том числе:

  • Определение прочности частиц, слеживаемость материала, а также крупность зерен — используется физико-механический метод расчёта;
  • При помощи лабораторного определения выявляется параметр относительной влажности и максимальной плотности нерудного материала;
  • В условиях естественного расположения, опытным путём определяется насыпной вес вещества;
  • Для условий транспортировки используют дополнительную методику расчёта коэффициента плотности вещества;
  • Учитываются климатические и погодные характеристики, а также влияние отрицательных и положительных параметров температуры окружающей среды.

«В каждой проектной документации на выполнение строительных и дорожных работ, эти параметры обязательны для ведения учета и принятия решения об использовании песка в производственном цикле.»

Параметры уплотнения при проведении производственных работ

В любой рабочей документации вы столкнётесь с тем, что будет указан коэффициент вещества в зависимости от характера проведения работ, так, ниже приведены коэффициенты расчёта для некоторых вид производственных работ:

  • Для обратной засыпки котлована- 0,95 Купл;
  • Для засыпки режима пазух- 0,98 Купл;
  • Для обратной засыпки траншейных ям- 0,98 Купл;
  • Для восстановительных работ везде оборудования подземных инженерных сетей, расположенных возле проезжей части дорожного полотна- 0,98Купл-1,0 Купл.

Исходя из вышеперечисленных параметров, можно сделать вывод, что процесс трамбовки в каждом конкретном случае, будет иметь индивидуальные характеристики и параметры, при этом будет задействована различная техника и трамбовочное оборудование.

«Перед проведением строительных и дорожных работ, необходимо детально изучить документацию, где в обязательном порядке будет указываться плотность песка для производственного цикла.»

Нарушение требований Купл, приведёт к тому, что вся работа будет признана некачественной, и не соответствовать ГОСТ и СНиП. Надзорные ведомства в любом случае смогут выявить причину дефекта и низкого качества проведения работ, где были не соблюдены требования по уплотнению песка при проведении конкретного участка производственных работ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию