Koeficijent zbijenosti pijeska i drobljenog kamena stol. Tehnološka karta za raspored i zbijanje str. Zbijanje mjesta

Koeficijent zbijanja bilo kojeg rasutog materijala pokazuje koliko je moguće smanjiti njegov volumen s istom masom zbog nabijanja ili prirodnog skupljanja. Ovaj se pokazatelj koristi za određivanje količine agregata kako tijekom kupnje tako iu stvarnom procesu izgradnje. Budući da će se nasipna gustoća drobljenog kamena bilo koje frakcije nakon nabijanja povećati, potrebno je odmah položiti zalihu materijala. A kako ne biste kupovali previše, koristan je faktor korekcije.

Koeficijent zbijanja (K y) važan je pokazatelj koji je potreban ne samo za ispravno formiranje narudžbe materijala. Poznavajući ovaj parametar za odabranu frakciju, moguće je predvidjeti daljnje skupljanje sloja šljunka nakon opterećenja građevinskim konstrukcijama, kao i stabilnost samih objekata.

Budući da je omjer nabijanja stupanj smanjenja volumena, on varira pod utjecajem nekoliko čimbenika:

1. Način i parametri opterećenja (npr. s koje visine se vrši zatrpavanje).

2. Značajke prijevoza i trajanje putovanja - uostalom, čak iu nepomičnoj masi dolazi do postupnog zbijanja kada se ulegne pod vlastitom težinom.

3. Frakcije drobljenog kamena i sadržaj zrna manjih dimenzija od donje granice pojedine klase.

4. Ljuskavost - igličasto kamenje ne daje toliki propuh kao kockasto.

Snaga ovisi o tome koliko je točno određen stupanj zbijenosti. betonske konstrukcije, temelje zgrada i cestovne površine.

Međutim, ne zaboravite da se nabijanje na mjestu ponekad izvodi samo na gornjem sloju, au ovom slučaju izračunati koeficijent ne odgovara u potpunosti stvarnom skupljanju jastuka. To se posebno odnosi na kućne majstore i poluprofesionalce. građevinske ekipe iz susjednih zemalja. Iako se, prema zahtjevima tehnologije, svaki sloj zatrpavanja mora zasebno valjati i provjeriti.

Još jedna nijansa je da se stupanj zbijenosti izračunava za masu koja je komprimirana bez bočnog širenja, odnosno ograničena je zidovima i ne može se širiti. Na mjestu se ne stvaraju uvijek takvi uvjeti za zatrpavanje bilo koje frakcije drobljenog kamena, pa će ostati mala pogreška. Uzmite to u obzir pri izračunu slijeganja velikih građevina.

Transportna brtva

Pronalaženje neke standardne vrijednosti kompresivnosti nije tako lako - previše faktora utječe na to, kao što smo govorili gore. Dobavljač može navesti koeficijent zbijenosti drobljenog kamena u popratnim dokumentima, iako GOST 8267-93 to izravno ne zahtijeva. Ali transport šljunka, posebno velikih količina, otkriva značajnu razliku u volumenima pri utovaru i na krajnjoj točki isporuke materijala. Stoga se u ugovor mora unijeti korekcijski faktor koji uzima u obzir njegovu zbijenost i kontrolirati ga na mjestu prijema.

Jedini spomen iz trenutni GOST- deklarirani pokazatelj, bez obzira na frakciju, ne smije biti veći od 1,1. Dobavljači to, naravno, znaju i trude se napraviti malu maržu kako ne bi bilo povrata.

Metoda mjerenja često se koristi tijekom prihvaćanja, kada se drobljeni kamen za gradnju dovodi na gradilište, jer se ne naručuje u tonama, već u kubičnim metrima. Dolaskom transporta potrebno je opterećeno tijelo izmjeriti iznutra metrom kako bi se izračunao volumen dopremljenog šljunka, a zatim ga pomnožiti s faktorom 1,1. To će vam omogućiti da okvirno odredite koliko je kocki ubačeno u stroj prije otpreme. Ako je brojka dobivena uzimajući u obzir zbijanje manja od one navedene u popratnim dokumentima, tada je automobil bio podopterećen. Jednako ili veće - možete narediti istovar.

Zbijanje mjesta

Gornja brojka se uzima u obzir samo tijekom transporta. U uvjetima gradilišta, gdje se drobljeni kamen zbija umjetnim putem i uz upotrebu teških strojeva (vibroploča, valjak), ovaj koeficijent može porasti do 1,52. A izvođači moraju sigurno znati skupljanje šljunčane zasipe.

Obično je traženi parametar naveden u projektnoj dokumentaciji. Ali kada točna vrijednost nije potrebno, koristite prosječne pokazatelje iz SNiP 3.06.03-85:

• Na jakom drobljenom kamenu frakcije 40-70 daje se zbijanje od 1,25-1,3 (ako njegova ocjena nije niža od M800).
• Za stijene čvrstoće do M600 - od 1,3 do 1,5.

Za fine i srednje klase veličine 5-20 i 20-40 mm ovi pokazatelji nisu utvrđeni, jer se češće koriste samo kada se gornji nosivi sloj kida sa 40-70 zrna.

Laboratorijska istraživanja

Faktor zbijenosti izračunava se na temelju podataka laboratorijskih ispitivanja, pri čemu se masa podvrgava zbijanju i ispitivanju na raznim učvršćenjima. Ovdje postoje metode:

1. Zamjena volumena (GOST 28514-90).

2. Standardno zbijanje slojeva od drobljenog kamena (GOST 22733-2002).

3. Ekspresne metode pomoću jednog od tri tipa mjerača gustoće: statički, vodeni balon ili dinamički.

Rezultati se mogu dobiti odmah ili nakon 1-4 dana, ovisno o odabranoj studiji. Jedan uzorak za standardni test koštat će 2500 rubalja, ukupno će im trebati najmanje pet. Ako su podaci potrebni tijekom dana, koriste se ekspresne metode na temelju rezultata odabira najmanje 10 bodova (850 rubalja za svaki). Osim toga, morat ćete platiti odlazak laboratorijskog pomoćnika - oko 3 tisuće više. Ali u izgradnji velikih objekata ne može se bez točnih podataka, a još više bez službenih dokumenata koji potvrđuju da izvođač udovoljava zahtjevima projekta.

Kako sami saznati stupanj nabijanja?

Na terenu i za potrebe privatne gradnje također će se za svaku veličinu moći odrediti potreban koeficijent: 5-20, 20-40, 40-70. Ali za to prvo morate znati njihovu nasipnu gustoću. Razlikuje se ovisno o mineraloškom sastavu, iako neznatno. Puno veći utjecaj na volumetrijsku težinu imaju frakcije drobljenog kamena. Za izračun možete koristiti prosječne podatke:

Točniji podaci o gustoći za određenu frakciju određuju se u laboratoriju. Ili vaganjem poznatog volumena građevinskog šuta, nakon čega slijedi jednostavan izračun:

• Nasipna težina = masa / volumen.

Nakon toga smjesa se kotrlja do stanja u kojem će se koristiti na gradilištu i mjeri metrom. Opet, izračun se vrši prema gornjoj formuli, a kao rezultat dobivaju se dvije različite gustoće - prije i nakon nabijanja. Dijeljenjem oba broja saznajemo koeficijent zbijanja posebno za ovaj materijal. S istom težinom uzorka možete jednostavno pronaći omjer dvaju volumena - rezultat će biti isti.

Imajte na umu: ako se indikator nakon nabijanja podijeli s početnom gustoćom, odgovor će biti više od jednog - zapravo, to je faktor sigurnosti materijala za zbijanje. U građevinarstvu se koriste ako su poznati konačni parametri šljunčanog jastuka i potrebno je odrediti koliko drobljenog kamena odabrane frakcije naručiti. Obrnuti izračun daje vrijednost manju od jedan. Ali ove brojke su ekvivalentne, au izračunima je važno samo ne zbuniti se koju uzeti.

U pripremi za razvoj, provode se posebne studije i testovi kako bi se utvrdila prikladnost lokacije za budući posao: uzeti uzorke tla, izračunati razinu pojave podzemne vode te ispitati druge značajke tla koje pomažu u određivanju mogućnosti (ili nedostatka) izgradnje.

Provedba takvih mjera pridonosi poboljšanju tehničkih pokazatelja, zbog čega se rješava niz problema koji nastaju tijekom procesa izgradnje, na primjer, slijeganje tla pod težinom konstrukcije sa svim posljedicama. Njegova prva vanjska manifestacija izgleda kao pojava pukotina na zidovima, au kombinaciji s drugim čimbenicima, do djelomičnog ili potpunog uništenja objekta.

Koeficijent zbijanja: što je to?

Koeficijent zbijenosti tla znači bezdimenzionalni pokazatelj, koji je zapravo izračun iz omjera gustoće tla / gustoće tla max. Koeficijent zbijenosti tla izračunava se uzimajući u obzir geološke pokazatelje. Svaki od njih, bez obzira na pasminu, je porozan. Prožeto je mikroskopskim šupljinama koje su ispunjene vlagom ili zrakom. Kada se tlo razradi, volumen ovih šupljina se višestruko povećava, što dovodi do povećanja rastresitosti stijene.

Važno! Indeks gustoće rasute stijene mnogo je manji od istih karakteristika zbijenog tla.

Koeficijent zbijenosti tla određuje potrebu pripreme mjesta za izgradnju. Na temelju ovih pokazatelja pripremaju se pješčani jastuci za temelj i njegovu podlogu, dodatno zbijajući tlo. Ako se ovaj detalj propusti, može se stvrdnuti i početi popuštati pod težinom strukture.

Učinak zbijanja tla

Koeficijent zbijenosti tla pokazuje stupanj zbijenosti tla. Njegova vrijednost varira od 0 do 1. Za podlogu betona trakasti temelj norma se smatra >0,98 bodova.

Specifičnosti određivanja faktora zbijenosti

Gustoća skeleta tla, kada je podloga podložna standardnom zbijanju, izračunava se u laboratoriju. kružni dijagram Studija se sastoji u postavljanju uzorka tla u čelični cilindar koji se sabija pod utjecajem vanjske grube mehaničke sile - udarca utega u padu.

Važno! Najviši pokazatelji gustoće tla uočeni su u stijenama s vlagom malo iznad norme. Ovaj odnos prikazan je na donjem grafikonu.

Svaka podloga ima svoju optimalnu vlažnost pri kojoj se postiže maksimalna zbijenost. Ovaj se pokazatelj također proučava u laboratoriju, dajući kamenu različit sadržaj vlage i uspoređujući stope zbijanja.

Pravi podaci su konačni rezultat istraživanje, mjereno na kraju svih laboratorijskih radova.

Metode zbijanja i izračun koeficijenata

Zemljopisni položaj određuje kvalitativni sastav tla, od kojih svako ima svoje karakteristike: gustoću, sadržaj vlage i sposobnost spuštanja. Zato je tako važno razviti niz mjera usmjerenih na kvalitativno poboljšanje karakteristike za svaku vrstu tla.

Već znate pojam faktora zbijenosti, čiji se predmet proučava strogo u laboratoriju. Takav posao obavljaju nadležne službe. Indeks zbijenosti tla određuje način utjecaja na tlo, zbog čega će ono dobiti nove karakteristike čvrstoće. Kada to radite, važno je uzeti u obzir postotak pojačanja primijenjenog za postizanje željenog rezultata. Na temelju toga se oduzima koeficijent zbijenosti tla (tablica u nastavku).

Tipologija metoda zbijanja tla

Postoji uvjetni sustav podjele metoda zbijanja, čije se skupine formiraju na temelju načina postizanja cilja - procesa uklanjanja kisika iz slojeva tla na određenoj dubini. Dakle, razlikuje se površno i dubinsko istraživanje. Na temelju vrste studija stručnjaci odabiru sustav opreme i određuju način njegove primjene. Metode istraživanja tla su:

• statički;
• vibracija;
• udaraljke;
• kombinirani.

Svaka vrsta opreme prikazuje metodu primjene sile, kao što je zračni valjak.

Djelomično se takve metode koriste u maloj privatnoj gradnji, druge isključivo u izgradnji velikih objekata, čija je izgradnja dogovorena s lokalnim vlastima, budući da neke od tih zgrada mogu utjecati ne samo na određeno mjesto, već i na okolno područje. objekti.

Koeficijenti zbijanja i norme SNiP

Sve operacije povezane s gradnjom jasno su regulirane zakonom, stoga su strogo kontrolirane od strane relevantnih organizacija.

Koeficijenti zbijenosti tla određeni su SNiP-om u stavku 3.02.01-87 i SP 45.13330.2012. Koraci opisani u normativni dokumenti, ažurirani su i ažurirani 2013.-2014. Opisuju pečate za drugačija vrsta tlo i zemljani jastuci koji se koriste u izgradnji temelja i zgrada različitih konfiguracija, uključujući podzemne.

Kako se određuje faktor zbijenosti?

Koeficijent zbijenosti tla najlakše je odrediti metodom rezanja prstenova: metalni prsten odabranog promjera i određene dužine zabije se u tlo, pri čemu se stijena čvrsto učvrsti unutar čeličnog cilindra. Nakon toga mjeri se masa uređaja na vagi, a na kraju vaganja oduzima se težina prstena čime se dobiva neto masa tla. Taj se broj podijeli s volumenom cilindra i dobije se konačna gustoća tla. Nakon toga se dijeli s pokazateljem najveće moguće gustoće i dobiva se izračunata - koeficijent zbijenosti za ovo područje.

Primjeri izračuna faktora zbijanja

Razmotrite definiciju koeficijenta zbijenosti tla koristeći primjer:

• vrijednost maksimalne gustoće tla - 1,95 g / cm 3;
• promjer reznog prstena - 5 cm;
• visina reznog prstena - 3 cm.

Potrebno je odrediti koeficijent zbijenosti tla.

Ovaj praktičan zadatak mnogo je lakše riješiti nego što se čini.

Za početak, cilindar se potpuno zabije u zemlju, nakon čega se izvadi iz zemlje tako da unutarnji prostor ostao zatrpan zemljom, ali izvana nije zabilježeno nakupljanje zemlje.

Pomoću noža, zemlja se uklanja iz čeličnog prstena i važe.

Na primjer, masa tla je 450 grama, volumen cilindra je 235,5 cm 3. Izračunavši prema formuli, dobivamo broj 1,91 g / cm 3 - gustoću tla, od čega je koeficijent zbijenosti tla 1,91 / 1,95 = 0,979.

Izgradnja bilo koje zgrade ili strukture je odgovoran proces, kojem prethodi još važniji trenutak u pripremi gradilišta za izgradnju, dizajnu predloženih zgrada i proračunu ukupnog opterećenja tla. To se odnosi na sve, bez iznimke, zgrade koje su dizajnirane za dugotrajni rad, čiji se vijek mjeri desecima ili čak stotinama godina.

Obavezno zbijanje tla, drobljenog kamena i asfaltnog betona u cestovnom gospodarstvu nije samo sastavni dio tehnološkog procesa izrade podloge, podloge i kolnika, već zapravo služi i kao glavna operacija za osiguranje njihove čvrstoće, stabilnosti i trajnosti.

Ranije (do 30-ih godina prošlog stoljeća) provedba ovih pokazatelja nasipa tla također se provodila zbijanjem, ali ne mehanički ili umjetno, već zbog prirodnog samoslijeganja tla pod utjecajem, uglavnom, vlastitu težinu, a dijelom i promet. Postavljeni nasip ostavljan je u pravilu jednu ili dvije, au nekim slučajevima i tri godine, a tek nakon toga su se uređivali temelji i kolnik ceste.

No, nagla motorizacija Europe i Amerike koja je započela tih godina zahtijevala je ubrzanu izgradnju razgranate mreže cesta i reviziju načina njihove gradnje. Tadašnja tehnologija izrade podloge nije odgovarala novim zadacima koji su se pojavili i postala je kočnica u njihovom rješavanju. Stoga se ukazala potreba za razvojem znanstvenih i praktičnih osnova za teoriju mehaničkog zbijanja zemljanih radova, uzimajući u obzir dostignuća mehanike tla, te za stvaranje novih učinkovitih sredstava za zbijanje tla.

Tih su godina počeli proučavati i uzimati u obzir fizikalna i mehanička svojstva tla, procjenjivati ​​njihovu zbijenost uzimajući u obzir granulometrijske uvjete i vlažnost (Proctorova metoda, u Rusiji - standardna metoda zbijanja), prve klasifikacije Izrađeni su standardi kvalitete tla i standardi za kvalitetu njihove zbijenosti, počele su se uvoditi metode terenske i laboratorijske kontrole te kvalitete.

Do navedenog razdoblja glavno sredstvo za zbijanje tla bio je vučeni ili samohodni statički valjak s glatkim valjcima, pogodan samo za valjanje i ravnanje pripovršinskog pojasa (do 15 cm) zatrpanog sloja tla, pa čak i ručni. tamper, koji se uglavnom koristio za nabijanje premaza, pri popravljanju rupa i za nabijanje rubova i kosina.

Ova najjednostavnija i neučinkovita (u smislu kvalitete, debljine obrađenog sloja i produktivnosti) sredstva za brtvljenje počela su se zamjenjivati ​​takvim novim sredstvima kao što su lamelni, rebrasti i ekscentrični (sjetimo se izuma američkog inženjera Fitzgeralda iz 1905.) valjci, ploče za nabijanje. na bagerima, strojevima za nabijanje s više čekića na gusjeničnom traktoru i glatkom valjku, ručni eksplozivni nabijači („skačuće žabe“) su lagani (50–70 kg), srednji (100–200 kg) i teški (500 i 1000 kg).

U isto vrijeme pojavile su se prve vibracijske ploče za zbijanje tla, od kojih je jedna koju je proizveo Lozenhausen (kasnije Vibromax) bila prilično velika i teška (24–25 tona zajedno s osnovnim gusjeničnim traktorom). Njegova vibrirajuća ploča površine 7,5 m 2 nalazila se između gusjenica i motora od 100 KS. dopušteno je okretati pobudnik vibracija frekvencijom od 1500 otkucaja / min (25 Hz) i pomicati stroj brzinom od oko 0,6–0,8 m / min (ne više od 50 m / h), osiguravajući produktivnost od približno 80– 90 m 2 / h ili ne više od 50 m 3 / h s debljinom zbijenog sloja od oko 0,5 m.

Svestraniji, tj. sposoban za zbijanje različitih vrsta tla, uključujući kohezivna, nekohezivna i mješovita, metoda nabijanja se pokazala.

Osim toga, kod nabijanja se lako i jednostavno regulirao učinak sile zbijanja na tlo promjenom visine pada nabijajuće ploče ili nabijačkog čekića. Zbog te dvije prednosti metoda udarnog zbijanja postala je tih godina najpopularnija i najraširenija. Stoga se višestruko povećao broj strojeva i naprava za nabijanje.

Prikladno je napomenuti da su i u Rusiji (tada SSSR) shvaćali važnost i nužnost prelaska na mehaničko (umjetno) zbijanje. cestovni materijali te postavljanje proizvodnje opreme za brtvljenje. U svibnju 1931. u radionicama Rybinska (danas CJSC Raskat) proizveden je prvi domaći samohodni valjak.

Nakon završetka Drugog svjetskog rata, usavršavanje opreme i tehnologije za zbijanje zemljanih objekata odvijalo se s ništa manje entuzijazma i učinkovitosti nego u prijeratnom razdoblju. Pojavili su se vučeni, poluvučeni i samohodni pneumatski valjci na kotačima, koji su neko vrijeme postali glavni zbijač tla u mnogim zemljama svijeta. Njihova težina, uključujući pojedinačne primjerke, varirala je u prilično širokom rasponu - od 10 do 50-100 tona, ali većina proizvedenih modela pneumatskih valjaka imala je opterećenje na gumi od 3-5 tona (težina 15-25 tona) i debljina zbijenog sloja, ovisno o potrebnom faktoru zbijenosti, od 20-25 cm (kohezivno tlo) do 35-40 cm (nekohezivno i slabo kohezivno) nakon 8-10 prolaza stazom.

Paralelno s pneumatskim valjcima razvijaju se, usavršavaju i postaju sve popularniji vibracijski nabijači tla, posebno 50-ih godina prošlog stoljeća - vibrirajuće ploče, glatki valjci i bregasti vibracijski valjci. Štoviše, s vremenom su vučene modele vibrirajućih valjaka zamijenjene prikladnijim i tehnološki naprednijim samohodnim zglobnim modelima za linearne iskopne radove ili, kako su ih Nijemci zvali, "Walzen-Zug" (vuci-guraj).

Vibracijski valjak s glatkim valjkom CA 402
od DYNAPAC-a

Svaki moderan model vibracijski valjak za sabijanje tla u pravilu ima dvije verzije - s glatkim i bregastim valjkom. U isto vrijeme, neke tvrtke proizvode dva odvojena izmjenjiva valjka za isti jednoosovinski traktor s pneumatskim kotačima, dok druge kupcu valjka umjesto cijelog bregastog valjka nude samo "priključak školjke" s bregovima, koji se jednostavno i brzo fiksiran preko glatkog valjka. Također postoje tvrtke koje su razvile slične glatke rolne "nastavke školjke" za montažu na vrh bubnja.

Posebno treba istaknuti da su sami bregovi na vibracionim valjcima, posebno nakon početka praktičnog rada 1960. godine, pretrpjeli značajne promjene u svojoj geometriji i dimenzijama, što je povoljno utjecalo na kvalitetu i debljinu zbijenog sloja i smanjilo dubina rahljenja pripovršinske zone tla.

Ako su raniji bregasti "brodski stopali" bili tanki (područje potpore 40-50 cm 2) i dugi (do 180-200 mm ili više), onda su njihovi moderni dvojnici "stopalni" postali kraći (uglavnom 100 mm visoki, ponekad 120-150 mm ) i debeo (područje potpore oko 135–140 cm 2 sa veličinom stranice kvadrata ili pravokutnika oko 110–130 mm).

Prema zakonima i ovisnostima mehanike tla, povećanje veličine i površine kontaktne površine zupca pridonosi povećanju dubine efektivne deformacije tla (za kohezivno tlo, to je 1,6–1,8 veličine sa strane područja oslonca bregaste osovine). Stoga je sloj zbijanja ilovače i gline s vibracijskim valjkom s podložnim ekscentrima, kada se stvore odgovarajući dinamički pritisci i uzimajući u obzir 5–7 cm dubine uranjanja brijega u tlo, počeo biti 25–28 cm, što potvrđuju i praktična mjerenja. Takva debljina sloja zbijanja razmjerna je kapacitetu zbijanja pneumatskih valjaka s kotačima težine najmanje 25-30 tona.

Dodamo li tome znatno veću debljinu zbijenog sloja nekohezivnog tla vibracionim valjcima i njihov veći radni učinak, postaje jasno zašto su vučeni i poluvučeni pneumatski valjci na kotačima za zbijanje tla postupno nestajali i sada su praktički ne proizvodi se ili se proizvodi rijetko i malo.

Dakle, u modernim uvjetima, glavni alat za sabijanje tla u cestovnoj industriji u velikoj većini zemalja svijeta postao je samohodni vibracijski valjak s jednim bubnjem, zglobno povezan s jednoosovinskim pneumatskim traktorom na kotačima i ima glatku radni organ (za nekohezivna i slabo kohezivna sitnozrna i krupnozrna tla, uključujući kamenita krupnozrna) ili bregasti valjak (kohezivna tla).

Danas u svijetu postoji više od 20 tvrtki koje proizvode oko 200 modela takvih valjaka za sabijanje tla različitih veličina, koji se međusobno razlikuju po ukupnoj težini (od 3,3–3,5 do 25,5–25,8 tona), težini vibrirajućeg valjka modul (od 1 ,6–2 do 17–18 tona) i njihove dimenzije. Također postoji razlika u konstrukciji pobudnika vibracija, u parametrima vibracija (amplituda, frekvencija, centrifugalna sila) iu principima njihove regulacije. I naravno, pred graditeljem cesta mogu se pojaviti barem dva pitanja - kako odabrati pravi model takvog klizališta i kako ga najučinkovitije koristiti za kvalitetno zbijanje tla na određenom praktičnom objektu i na najnižoj razini. trošak.

Pri rješavanju takvih problema potrebno je najprije, ali dovoljno točno, utvrditi one prevladavajuće tipove tla i njihovo stanje (granulometrijski sastav i sadržaj vlage), za čije se zbijanje odabire vibro valjak. Posebno, ili prije svega, treba obratiti pozornost na prisutnost prašinastih (0,05-0,005 mm) i glinenih (manjih od 0,005 mm) čestica u sastavu tla, kao i njegovu relativnu vlažnost (u dijelovima optimalne vrijednost). Ovi podaci će vam dati prvu predodžbu o zbijenosti tla, mogućem načinu njegovog zbijanja (čisto vibracijski ili snažni vibroudar) i omogućit će vam da odaberete vibracijski valjak s glatkim ili bregastim bubnjem. Vlažnost tla i količina čestica mulja i gline značajno utječu na njegova čvrstoća i deformacijska svojstva, a time i na potrebnu sposobnost zbijanja odabranog valjka, tj. njegova sposobnost da osigura potreban koeficijent zbijenosti (0,95 ili 0,98) u sloju nasipa tla, koji je zadan tehnologijom podloge.

Većina modernih vibracijskih valjaka radi u određenom vibro-udarnom režimu, izraženom u većoj ili manjoj mjeri ovisno o njihovom statičkom tlaku i parametrima vibracija. Stoga se zbijanje tla u pravilu događa pod utjecajem dva čimbenika:

• vibracije (oscilacije, udari, perturbacije) koje uzrokuju smanjenje ili čak uništenje sila unutarnjeg trenja i blago prianjanje i zahvat između čestica tla te stvaraju povoljne uvjete za učinkovito pomicanje i gušće prepakiranje tih čestica pod utjecajem vlastite težine i vanjskih sila ;
• dinamičke tlačne i posmične sile i naprezanja nastala u tlu kratkotrajnim, ali često udarnim opterećenjima.

U zbijanju rastresitih nekohezivnih tla glavna uloga pripada prvom čimbeniku, drugi mu služi samo kao pozitivan dodatak. U kohezivnim tlima, u kojima su sile unutarnjeg trenja neznatne, a fizikalno-mehanička, elektrokemijska i vodno-koloidna prianjanja između sitnih čestica znatno veća i prevladavaju, glavni čimbenik djelovanja je sila pritiska ili tlačna i posmična naprezanja, a uloga prvog faktora postaje sekundarna.

Studije ruskih stručnjaka za mehaniku i dinamiku tla u jednom trenutku (1962–64) pokazale su da zbijanje suhog ili gotovo suhog pijeska u odsutnosti njihovog vanjskog dodatka počinje, u pravilu, s bilo kojim slabim vibracijama s ubrzanjima vibracija od najmanje 0,2g (g je Zemljina akceleracija) i završava njihovim gotovo potpunim zbijanjem pri akceleracijama od oko 1,2–1,5g.

Za iste optimalno mokre i vodom zasićene pijeske, raspon učinkovitih ubrzanja je nešto veći - od 0,5g do 2g. U prisutnosti vanjskog opterećenja s površine ili kada je pijesak u stegnutom stanju unutar mase tla, njegovo zbijanje počinje tek s određenim kritičnim ubrzanjem od 0,3–0,4 g, iznad kojeg se proces zbijanja razvija intenzivnije.

Otprilike u isto vrijeme i gotovo potpuno isti rezultati na pijesku i šljunku dobiveni su u pokusima tvrtke Dynapac, u kojima je, korištenjem rotora s lopaticama, također pokazano da se otpor na smicanje ovih materijala u trenutku njihove vibracije može smanjiti za 80-98% .

Na temelju takvih podataka mogu se konstruirati dvije krivulje - promjena kritičnih ubrzanja i slabljenje ubrzanja čestica tla koje djeluju s vibrirajuće ploče ili vibrirajućeg bubnja s udaljenošću od površine na kojoj se nalazi izvor vibracija. Točka sjecišta ovih krivulja dat će željenu dubinu učinkovitog zbijanja pijeska ili šljunka.

Riža. 1. Krivulje prigušenja ubrzanja vibracija
čestice pijeska tijekom zbijanja valjkom DU-14

Na sl. Slika 1 prikazuje dvije krivulje prigušenja ubrzanja oscilacija čestica pijeska, zabilježene posebnim senzorima, kada se zbija vučenim vibracijskim valjkom DU-14(D-480) na dvije radne brzine. Ako uzmemo kritično ubrzanje od 0,4–0,5g za pijesak unutar zemljišnog masiva, tada iz grafikona proizlazi da je debljina sloja koji se obrađuje tako laganim vibracijskim valjkom 35–45 cm, što je više puta potvrđeno. kontrolom gustoće polja.

Nedovoljno ili slabo zbijena rastresita nekohezivna sitnozrna (pjeskovita, pjeskovito-šljunčana) pa i krupnozrna (kamenito-krupnoklastična, šljunčano-šljunčana) tla položena u podlogu prometnih objekata brzo otkrivaju svoju nisku čvrstoću i stabilnost. u uvjetima različitih vrsta podrhtavanja, udaraca, vibracija koje se mogu pojaviti tijekom kretanja teških kamiona i željezničkog transporta, tijekom rada raznih udarnih i vibracijskih strojeva za zabijanje, na primjer, pilota ili vibrokompaktiranja slojeva kolnika itd.

Učestalost vertikalnih vibracija elemenata cestovne konstrukcije pri prolasku kamiona brzinom od 40–80 km/h je 7–17 Hz, a jednokratni udar nabijajuće ploče težine 1–2 tone na površinu zemljanog nasipa izaziva uzbuđenje. u njemu i vertikalne vibracije s frekvencijom od 7-10 do 20-23 Hz, kao i horizontalne oscilacije s frekvencijom od oko 60% vertikalnih.

U tlima koja nisu dovoljno stabilna i osjetljiva na vibracije i podrhtavanje, takve vibracije mogu izazvati deformacije i zamjetne oborine. Stoga ih je ne samo preporučljivo, nego i potrebno zbijati vibracijama ili bilo kojim drugim dinamičkim djelovanjem, stvarajući vibracije, trešnje i miješanje čestica u njima. I potpuno je besmisleno takva tla sabijati statičkim kotrljanjem, što se često može uočiti kod ozbiljnih i velikih cestovnih, željezničkih pa i hidrotehničkih objekata.

Brojni pokušaji zbijanja pijeska niske vlažnosti jedne veličine u nasipima željeznica i cesta te uzletišta u naftnim i plinskim regijama zapadnog Sibira, na bjeloruskom dijelu autoceste Brest-Minsk-Moskva i na drugim mjestima u baltičkim državama , regiji Volga, Republici Komi i Lenjingradskoj oblasti, brojni su pokušaji zbijanja pneumatskim valjcima na kotačima. nije dao tražene rezultate u pogledu gustoće. Samo pojava vučenih vibro valjaka na ovim gradilištima A-4, A-8 i A-12 pomogao u rješavanju ovog akutnog problema u to vrijeme.

Situacija sa zbijanjem rastresitog krupnozrnatog kameno-krupnog bloka i šljunčano-šljunčanog tla može se pokazati još jasnijom i oštrijom u smislu neugodnih posljedica. Izgradnja nasipa, uključujući visinu od 3–5 m, pa čak i više, od tako izdržljivih i otpornih na sve vremenske i klimatske pojave tla s njihovim savjesnim valjanjem teškim pneumatskim valjcima (25 tona), čini se, nije dala ozbiljan razlog za zabrinutost za graditelje, na primjer, jedan od karelskih dionica savezne autoceste "Kola" (St. Petersburg-Murmansk) ili "poznati" u SSSR-u željezničke Bajkalsko-Amurske magistrale (BAM).

Međutim, odmah po njihovom puštanju u promet počela su se razvijati neravnomjerna lokalna slijeganja nepropisno zbijenih nasipa koja su na nekim mjestima iznosila 30-40 cm kolovoza i deformisala ukupni uzdužni profil BAM pruge na „zub pile“ s visoka stopa nezgoda.

Unatoč sličnostima zajednička svojstva i ponašanja sitnozrnih i krupnozrnih rastresitih tla u nasipima, njihovo dinamičko zbijanje treba izvoditi vibracijskim valjcima različite težine, dimenzija i intenziteta vibracijskih utjecaja.

Pijesak jedne veličine bez primjesa prašine i gline vrlo se lako i brzo prepakira čak i uz manje udarce i vibracije, ali ima malu otpornost na smicanje i vrlo nisku prohodnost strojeva s kotačima ili valjcima. Zbog toga ih treba zbijati lakim i velikim vibro valjcima i vibro pločama s niskim kontaktnim statičkim tlakom i srednjim intenzitetom vibracijskog djelovanja kako se ne bi smanjila debljina zbijenog sloja.

Korištenje srednjeg A-8 (težine 8 tona) i teškog A-12 (11,8 tona) vučenih vibracijskih valjaka na pijesku jedne veličine dovelo je do prekomjernog uranjanja bubnja u nasip i istiskivanja pijeska ispod valjka s formiranjem ne samo zemljanog okna ispred njega, već i kretanja zbog "buldožer efekta" posmičnog vala, vidljivog okom na udaljenosti do 0,5-1,0 m. pa čak i više. Za lagane vibracijske valjke, olabavljena pripovršinska zona može se smanjiti na 5-10 cm.

Očito je moguće, au nekim slučajevima i preporučljivo, na takvim pijescima jedne veličine koristiti srednje i teške vibracijske valjke, ali s isprekidanom površinom bubnja (bruga ili rešetka), što će poboljšati prohodnost klizališta, smanjiti smicati pijeskom i smanjiti zonu popuštanja na 7–10 cm. O tome svjedoči uspješno iskustvo autora u zbijanju nasipa od takvog pijeska zimi i ljeti u Latviji i Lenjingradskoj oblasti. čak i sa statičnim vučenim valjkom s rešetkastim bubnjem (težine 25 tona), koji je osiguravao debljinu zbijenog sloja nasipa od 0,95 do 50–55 cm, kao i pozitivne rezultate zbijanja istim valjkom jednodimenzionalnog pješčane dine (sitni i potpuno suhi) pijesci u srednjoj Aziji.

Krupnozrnata kameno-krupnozrnata i šljunčano-šljunčana tla, kao što pokazuje praktično iskustvo, također se uspješno zbijaju vibracijskim valjcima. Ali zbog činjenice da u njihovom sastavu postoje, a ponekad i veliki komadi i grudice veličine do 1,0-1,5 m ili više, nije ih moguće pomicati, miješati i pomicati, čime se osigurava potrebna gustoća i stabilnost cijeli nasip.- nešto lako i jednostavno.

Stoga bi na takvim tlima trebali biti veliki, teški, izdržljivi i s dovoljnim intenzitetom vibro-udarnog djelovanja, vibracioni valjci s glatkim valjcima težine vučenog modela ili modula vibrirajućih valjaka za zglobnu verziju od najmanje 12-13 tona koristiti se.

Debljina obrađenog sloja takvih tla s takvim valjcima može doseći 1-2 m. Ova vrsta zatrpavanja prakticira se uglavnom na velikim hidrotehničkim i aerodromskim gradilištima. Rijetki su u cestovnoj industriji, pa stoga nema posebne potrebe i svrsishodnosti da graditelji cesta kupuju glatke valjke s bubnjevima s radnim modulom vibracijskog bubnja težim od 12–13 tona.

Mnogo važniji i ozbiljniji za rusku cestovnu industriju je zadatak zbijanja sitnozrnatih miješanih (pijesak s jednom ili onom količinom prašine i nečistoća gline), jednostavno muljevitih i kohezivnih tla, koji su češći u svakodnevnoj praksi nego krupnozrnati stijena i njihove varijante.

Posebno mnogo problema i problema nastaje za izvođače radova s ​​muljevitim pijeskom i s čisto muljevitim tlima, koji su prilično rašireni na mnogim mjestima u Rusiji.

Specifičnost ovih neplastičnih niskokohezivnih tla je u tome što pri njihovoj visokoj vlažnosti, a takvim prenavlaženjem “griješi” prije svega sjeverozapadna regija, pod utjecajem prometa ili zbijanja vibro valjaka, prelaze u “ukapljenom” stanju zbog njihovog niskog kapaciteta filtracije i rezultirajućeg povećanja tlaka u porama s viškom vlage.

Uz smanjenje sadržaja vlage na optimalnu, takva se tla relativno lako i dobro zbijaju srednjim i teškim glatkim vibracionim valjcima s težinom vibracijskog modula od 8-13 tona, za koje se mogu nanositi slojevi zasipa zbijeni prema potrebnim standardima. 50–80 cm (u natopljenom stanju, debljina slojeva smanjuje se na 30–60 cm).

Ako se u pjeskovitim i muljevitim tlima pojavi primjetna količina nečistoća gline (barem 8-10%), ona počinju pokazivati ​​značajnu koheziju i plastičnost te se po sposobnosti zbijanja približavaju glinenim tlima, koja su vrlo slaba ili ne. uopće podložna deformaciji čisto vibracijskom metodom.

Istraživanja profesora Kharhuta N. Ya. pokazala su da pri zbijanju na ovaj način praktički čisti pijesak (prašina i nečistoće gline manje od 1%) optimalna debljina sloj, zbijen na faktor 0,95, može doseći do 180–200% minimalne veličine dodirne površine radnog tijela vibracijskog stroja (vibrirajuća ploča, vibrirajući bubanj s dovoljnim kontaktnim statičkim pritiscima). S povećanjem sadržaja ovih čestica u pijesku do 4-6%, optimalna debljina sloja koji se obrađuje smanjuje se za 2,5-3 puta, a kod 8-10% ili više nemoguće je postići koeficijent zbijenosti 0,95.

Očito je u takvim slučajevima preporučljivo ili čak potrebno prijeći na metodu sile zbijanja, tj. o korištenju suvremenih teških vibracijskih valjaka koji rade u vibro-udarnom načinu i koji mogu stvoriti 2-3 puta više visoki pritisci nego, na primjer, statički pneumatski valjci s pritiskom na tlo od 6–8 kgf / cm 2.

Da bi došlo do očekivane deformacije sila i odgovarajućeg zbijanja tla, statički ili dinamički pritisci koje stvara radno tijelo stroja za zbijanje trebaju biti što bliži granicama tlačne i posmične čvrstoće tla (oko 90 –95%), ali ga ne smije prekoračiti. U protivnom će se na kontaktnoj površini pojaviti posmične pukotine, uzdignuća i drugi tragovi razaranja tla, što će dodatno pogoršati uvjete za prijenos pritisaka potrebnih za zbijanje na temeljne slojeve nasipa.

Čvrstoća kohezivnih tla ovisi o četiri čimbenika, od kojih se tri izravno odnose na sama tla (raspodjela veličine zrna, sadržaj vlage i gustoća), a četvrti (priroda ili dinamika primijenjenog opterećenja i procjenjuje se brzinom promjene u stanju naprezanja tla ili, s određenom netočnošću, trajanjem ovog opterećenja) odnosi se na utjecaj stroja za zbijanje i reološka svojstva tla.

Cam vibracijski valjak
BOMAG

S povećanjem sadržaja čestica gline, čvrstoća tla se povećava do 1,5-2 puta u usporedbi s pjeskovita tla. Stvarna vlažnost kohezivnih tla vrlo je važan pokazatelj koji utječe ne samo na čvrstoću, već i na njihovu zbijenost. Takva se tla najbolje zbijaju pri tzv. optimalnoj vlažnosti. Kada stvarna vlažnost prijeđe ovaj optimum, čvrstoća tla se smanjuje (do 2 puta), a granica i stupanj njegove moguće zbijenosti značajno se smanjuju. Obrnuto, sa smanjenjem vlažnosti ispod optimalna razina vlačna čvrstoća naglo raste (na 85% optimalne - za 1,5 puta, a na 75% - do 2 puta). Zbog toga je tako teško zbijati kohezivna tla niske vlažnosti.

Kako se tlo zbija, tako raste i njegova čvrstoća. Konkretno, pri postizanju koeficijenta zbijenosti u nasipu od 0,95, čvrstoća kohezivnog tla raste 1,5-1,6 puta, a pri 1,0 2,2-2,3 puta u odnosu na čvrstoću u početnom trenutku zbijanja ( faktor zbijenosti 0,80 –0,85).

Za glinena tla s izraženim reološkim svojstvima zbog njihove viskoznosti, dinamička tlačna čvrstoća može se povećati za faktor 1,5-2 s vremenom opterećenja od 20 ms (0,020 s), što odgovara učestalosti primjene vibroudarnog opterećenja od 25 –30 Hz, a za smicanje – čak do 2,5 puta veće statičke čvrstoće. U tom se slučaju dinamički modul deformacije takvih tla povećava do 3-5 puta ili više.

Ovo ukazuje na potrebu primjene viših pritisaka zbijanja dinamičke prirode od statičkih na kohezivna tla kako bi se dobio isti rezultat deformacije i zbijanja. Očito je, stoga, neka kohezivna tla mogla biti učinkovito zbijena statičkim pritiscima od 6–7 kgf / cm 2 (pneumatski valjci), a pri prelasku na njihovo zbijanje bili su potrebni dinamički pritisci reda veličine 15–20 kgf / cm 2.

Ova razlika je posljedica različite brzine promjene stanja naprezanja kohezivnog tla, s rastom koji se povećava za 10 puta, njegova čvrstoća se povećava za 1,5–1,6 puta, a za 100 puta - do 2,5 puta. Za pneumatski valjak s kotačima, brzina promjene kontaktnog tlaka tijekom vremena je 30-50 kgf / cm 2 *sec, za nabijače i vibracijske valjke je oko 3000-3500 kgf / cm 2 *sec, tj. povećanje je 70-100 puta.

Za ispravnu dodjelu funkcionalnih parametara vibracijskih valjaka u trenutku njihove izrade i za kontrolu tehnološki proces Iznimno je važno da ovi vibro valjci obavljaju samu operaciju zbijanja kohezivnih i drugih vrsta tla, a potrebno je poznavati ne samo kvalitativni učinak i trendove vlačne čvrstoće i modula deformacije ovih tla ovisno o veličini čestica. raspodjelu, sadržaj vlage, gustoću i dinamiku opterećenja, ali i imati određene vrijednosti ovih pokazatelja.

Takve indikativne podatke o granicama čvrstoće tla s koeficijentom gustoće od 0,95 pod statičkim i dinamičkim opterećenjem utvrdio je profesor N. Ya. Kharhuta (Tablica 1).

stol 1
Granice čvrstoće (kgf / cm 2) tla s faktorom zbijanja od 0,95
i optimalnu vlažnost

Prikladno je napomenuti da će se s povećanjem gustoće na 1,0 (100%) dinamička tlačna čvrstoća nekih visoko kohezivnih glina optimalne vlage povećati na 35-38 kgf / cm2. Sa smanjenjem vlažnosti na 80% od optimalne, što može biti na toplim, vrućim ili sušnim mjestima u nizu zemalja, njihova snaga može doseći još veće vrijednosti - 35–45 kgf / cm 2 (gustoća 95%) pa čak i 60–70 kgf / cm 2 (100%).

Naravno, takva tla visoke čvrstoće mogu se zbijati samo teškim vibroudarnim bregastim valjcima. Kontaktni pritisci vibrirajućih valjaka s glatkim valjcima, čak i za obične ilovače s optimalnim sadržajem vlage, očito neće biti dovoljni za postizanje rezultata zbijanja koji zahtijevaju standardi.

Donedavno se procjena ili proračun kontaktnih pritisaka ispod glatkog ili bregastog valjka statičkog i vibrirajućeg valjka provodio vrlo jednostavno i približno prema neizravnim i ne baš argumentiranim pokazateljima i kriterijima.

Temeljeno na teoriji vibracija, teoriji elastičnosti, teorijskoj mehanici, mehanici i dinamici tla, teoriji dimenzija i sličnosti, teoriji prohodnosti vozila na kotačima i proučavanju međudjelovanja valjkastog žiga s površinom zbijeni linearno deformabilni sloj asfaltna mješavina, podloge od drobljenog kamena i temeljnog tla, dobivena je univerzalna i prilično jednostavna analitička ovisnost za određivanje kontaktnih pritisaka pod bilo kojim radnim tijelom valjka s kotačima ili valjka (pneumatski kotač, glatki tvrdi, gumirani, zupčasti, rešetkasti ili rebrasti valjak):

σ o je najveći statički ili dinamički tlak bubnja;
Q v - težinsko opterećenje valjkastog modula;
R o je ukupna udarna sila bubnja tijekom njegovog vibrodinamičkog opterećenja;
R o = Q u K d
E o - statički ili dinamički modul deformacije zbijenog materijala;
h je debljina sloja zbijenog materijala;
C, D - širina i promjer bubnja;
σ p - krajnja čvrstoća (razaranje) zbijenog materijala;
K d - dinamički koeficijent

Detaljnija metodologija i objašnjenja uz nju izloženi su u sličnom zborniku-katalogu "Cestovna oprema i tehnika" za 2003. pritisak σ 0 za bregaste, rešetkaste i rebraste valjke, širina njihovih valjaka je ekvivalentna glatkom valjku, a za pneumatske i gumirane valjke – ekvivalentni promjer.

U tablici. Na slici 2. prikazani su rezultati proračuna navedenom metodom i analitičke ovisnosti glavnih pokazatelja dinamičkog udara, uključujući kontaktne pritiske, glatke valjke i bregaste vibracijske valjke niza tvrtki kako bi se analizirala njihova sposobnost zbijanja prilikom punjenja jednog od moguće vrste sitnozrnatih tla sa slojem od 60 cm u podlogu (u rastresitom i gustom stanju koeficijent zbijenosti je 0,85–0,87 odnosno 0,95–0,96, modul deformacije E 0 \u003d 60 i 240 kgf / cm 2, a vrijednost stvarne amplitude vibracija valjka također je a \u003d A 0 /A ∞ = 1,1 i 2,0), tj. svi valjci imaju iste uvjete za ispoljavanje svojih sposobnosti zbijanja, što daje rezultate proračuna i njihovu usporedbu potrebnu ispravnost.

CJSC VAD u svojoj floti ima cijeli niz dobro funkcionirajućih i učinkovitih vibracionih valjaka s glatkim valjcima za zbijanje tla koje proizvodi Dynapac, počevši od najlakših ( SA152D) i završava s najtežim ( SA602D). Stoga je bilo korisno dobiti izračunate podatke za jedan od ovih valjaka ( SA302D) i usporedite s podacima slična i po težini bliska tri Hammova modela, stvorena prema osebujnom principu (povećanjem težine oscilirajućeg bubnja bez promjene njegove težine i drugih pokazatelja vibracija).

U tablici. 2 također prikazuje neke od najvećih vibracijskih valjaka dviju tvrtki ( Bomag, Orenstein i Koppel), uključujući njihove bregaste analoge i modele vučenih vibracionih valjaka (A-8, A-12, PVC-70EA).

tablica 2

Analiza tabličnih podataka. 2 omogućuje nam da izvučemo neke zaključke i zaključke, uključujući praktični plan:

• stvoreni vibracijskim valjcima, uključujući i one srednje težine (CA302D, Hamm 3412 i 3414 ), dinamički kontaktni pritisci osjetno premašuju (na podzbijenom tlu 2 puta) pritiske teških statičkih valjaka (pneumatskih kotača težine 25 tona ili više), stoga mogu zbijati nekohezivna, slabo kohezivna i lako kohezivna tla prilično učinkovito i s debljinom sloja prihvatljivom za radnike na cestama;
• bregasti vibracijski valjci, uključujući one najveće i najteže, mogu stvoriti 3 puta veće kontaktne pritiske (do 45–55 kgf/cm2) u usporedbi s njihovim kolegama s glatkim bubnjem, te su stoga prikladni za uspješno zbijanje visoko koherentnih i dovoljno jake teške ilovače i gline, uključujući njihove sorte sa niska vlažnost zraka; Analiza mogućnosti ovih vibro valjaka u pogledu kontaktnog pritiska pokazuje da postoje određeni preduvjeti za blago povećanje tih pritisaka i povećanje debljine kohezivnih slojeva tla koje zbijaju njihovi veliki i teški modeli, do 35-40 cm umjesto današnjih 25-30 cm;
• Iskustvo tvrtke Hamm u stvaranju tri različita vibrirajuća valjka (3412, 3414 i 3516) s istim parametrima vibracija (masa oscilirajućeg bubnja, amplituda, frekvencija, centrifugalna sila) i različitom ukupnom masom modula vibrirajućeg valjka zbog težine okvir treba prepoznati kao zanimljiv i koristan, ali ne 100%, a prije svega s gledišta male razlike u dinamičkim pritiscima koje stvaraju valjci, na primjer, 3412 i 3516; ali s druge strane, u 3516, vrijeme pauze između impulsa opterećenja smanjuje se za 25–30%, povećavajući vrijeme kontakta bubnja s tlom i povećavajući učinkovitost prijenosa energije na potonje, što pridonosi prodiranju veća gustoća u dubini tla;
• na temelju usporedbe vibracijskih valjaka u smislu njihovih parametara ili čak na temelju rezultata praktičnih ispitivanja, netočno je, a teško i pošteno, reći da je ovaj valjak općenito bolji, a drugi lošiji; svaki model može biti lošiji ili, obrnuto, dobar i prikladan za svoje specifične uvjete primjene (vrsta i stanje tla, debljina zbijenog sloja); Treba samo žaliti što se do sada nisu pojavili uzorci vibracijskih valjaka s univerzalnijim i podesivim parametrima zbijanja za primjenu u širem rasponu vrsta i stanja tla i debljina izlivenih slojeva, što bi moglo spasiti graditelja cesta od potrebe da kupiti set sredstava za zbijanje tla različiti tipovi težinom, dimenzijama i sposobnošću brtvljenja.

Neki od izvedenih zaključaka možda se i ne čine tako novima, pa čak i već poznatima iz praktičnog iskustva. Uključujući beskorisnost upotrebe glatkih vibracijskih valjaka za zbijanje kohezivnih tla, posebno onih s niskom vlagom.

Svojedobno je autor na posebnom poligonu u Tadžikistanu razradio tehnologiju zbijanja ilovače Langar, koja je postavljena u tijelo jedne od najviših brana (300 m) sada operativne hidroelektrane Nurek. Sastav ilovače je uključivao od 1 do 11% pjeskovitih, 77-85% muljevitih i 12-14% glinenih čestica, broj plastičnosti bio je 10-14, optimalni sadržaj vlage bio je oko 15,3-15,5%, a prirodni sadržaj vlage bio samo 7–9%, tj. nije prelazio 0,6 optimalne vrijednosti.

Zbijanje ilovače vršilo se različitim valjcima, uključujući vrlo veliki vučni vibrirajući valjak posebno dizajniran za ovo gradilište. PVC-70EA(22t, vidi tablicu 2), koji je imao dovoljno visoke parametre vibracija (amplituda 2,6 i 3,2 mm, frekvencija 17 i 25 Hz, centrifugalna sila 53 i 75 tf). Međutim, zbog niske vlažnosti tla potrebna zbijenost od 0,95 postignuta je ovim teškim valjkom samo u sloju od najviše 19 cm.

Učinkovitije i uspješnije ovaj je valjak, kao i A-8 i A-12, zbijao rastresite šljunčane i šljunčane materijale položene u slojevima do 1,0-1,5 m.

Na temelju izmjerenih naprezanja posebnim senzorima postavljenim u nasipu na različitim dubinama, iscrtana je krivulja opadanja ovih dinamičkih pritisaka po dubini tla zbijenog s tri naznačena vibro valjka (slika 2).

Riža. 2. Krivulja opadanja eksperimentalnih dinamičkih tlakova

Unatoč prilično značajnim razlikama u Totalna tezina, dimenzijama, parametrima vibracija i kontaktnim pritiscima (razlika je dosegla 2–2,5 puta), vrijednosti eksperimentalnih tlakova u tlu (u relativnim jedinicama) pokazale su se bliskim i pokoravaju se istoj pravilnosti (isprekidana krivulja na grafikonu na slici 2) i analitička ovisnost prikazana na istom grafikonu.

Zanimljivo je da je potpuno ista ovisnost svojstvena eksperimentalnim krivuljama opadanja naprezanja pod čistim udarnim opterećenjem mase tla (ploča za nabijanje promjera 1 m i težine 0,5–2,0 tona). U oba slučaja, eksponent α ostaje nepromijenjen i jednak ili blizu 3/2. Samo se koeficijent K mijenja u skladu s prirodom ili "oštrinom" (agresivnošću) dinamičkog opterećenja od 3,5 do 10. S "oštrijim" opterećenjem tla, to je veće, s "tromim" - manje.

Ovaj koeficijent K služi kao "kontrolor" stupnja slabljenja naprezanja po dubini tla. S njegovom visokom vrijednošću naprezanja se brže smanjuju, a s udaljenošću od površine opterećenja smanjuje se i debljina sloja tla koji se obrađuje. Kako se K smanjuje, karakter prigušenja postaje glatkiji i približava se krivulji prigušenja za statičke tlakove (na slici 2, Boussinet ima α = 3/2 i K = 2,5). U tom slučaju viši pritisci “prodiru” u dubinu tla i povećava se debljina zbijenog sloja.

Priroda impulsnih djelovanja vibracijskih valjaka ne razlikuje se mnogo i može se pretpostaviti da će vrijednosti K biti u rasponu od 5-6. A s poznatim i bliskim stabilnom karakteru slabljenja relativnih dinamičkih pritisaka pod vibracijskim valjcima i određenim vrijednostima potrebnih relativnih naprezanja (u frakcijama krajnje čvrstoće tla) unutar zemljanog nasipa, moguće je, s dovoljnim stupnjem vjerojatnosti postaviti debljinu sloja u kojem će pritisci koji tamo djeluju osigurati provedbu koeficijenta brtvljenja, na primjer 0,95 ili 0,98.

Praksa, ispitne brtve i brojne studije utvrdile su približne vrijednosti takvih pritisaka unutar zemlje i prikazane su u tablici. 3.

Tablica 3

Postoji i pojednostavljena metoda za određivanje debljine zbijenog sloja vibracionim valjkom s glatkim valjkom, prema kojoj je svaka tona težine modula vibrirajućeg valjka sposobna osigurati približno sljedeću debljinu sloja (uz optimalnu vlažnost tla i potrebni parametri vibracionog valjka):

• pijesak je veliki, srednji, PGS - 9–10 cm;
• fini pijesak, uključujući one s prašinom, 6–7 cm;
• lagana i srednja pjeskovita ilovača - 4–5 cm;
• lagana ilovača - 2-3 cm.

Zaključak. Moderni glatki valjci i bregasti vibracijski valjci učinkoviti su agensi za zbijanje tla koji mogu osigurati potrebnu kvalitetu podloge u izgradnji. Zadatak graditelja cesta je kompetentno shvatiti mogućnosti i značajke ovih sredstava za ispravnu orijentaciju u njihovom izboru i praktičnoj primjeni.

Potreba za poznavanjem točne gustoće rasutih građevinskih materijala javlja se tijekom njihovog transporta, nabijanja, punjenja posuda i jama te odabira omjera u pripremi mortova. Jedan od pokazatelja koji se uzima u obzir je koeficijent zbijenosti, koji karakterizira usklađenost položenih slojeva sa zahtjevima standarda ili stupanj smanjenja volumena pijeska tijekom transporta. Preporučena vrijednost navedena je u projektnoj dokumentaciji i ovisi o vrsti građevine koja se gradi ili vrsti radova.

Koeficijent zbijenosti standardni je broj koji uzima u obzir stupanj smanjenja vanjskog volumena tijekom procesa isporuke i polaganja, nakon čega slijedi nabijanje (možete pronaći informacije o zbijanju drobljenog kamena). U pojednostavljenoj verziji, nalazi se kao omjer mase određenog volumena uzetog tijekom uzorkovanja i referentnog parametra dobivenog u laboratoriju. Njegova vrijednost ovisi o vrsti i veličini frakcija punila i varira od 1,05 do 1,52. U slučaju pijeska Građevinski radovi iznosi 1,15, odbijaju se od njega pri proračunu građevinskih materijala.

Kao rezultat toga, stvarni volumen isporučenog pijeska određuje se množenjem rezultata mjerenja s indeksom zbijenosti tijekom transporta. Najveća dopuštena vrijednost mora biti navedena u kupoprodajnom ugovoru. Moguće su i suprotne situacije - za provjeru poštenja dobavljača, volumen se nalazi na kraju isporuke, njegova količina u m 3 se dijeli s koeficijentom zbijenosti pijeska i uspoređuje s isporučenim. Na primjer, pri transportu 50 m 3 nakon nabijanja u karoseriju automobila ili vagona, na mjesto se neće dovesti više od 43,5.

Čimbenici koji utječu na koeficijent

Navedeni broj je prosjek, u praksi ovisi o mnogo različitih kriterija. To uključuje:

• Veličina zrna pijeska, čistoća i druga fizikalna i kemijska svojstva određena mjestom i načinom ekstrakcije. Karakteristike izvora proizvodnje mogu se mijenjati tijekom vremena, budući da vađenje iz kamenoloma povećava krhkost preostalih slojeva, da bi se uklonile pogreške, nasipna gustoća i povezani parametri povremeno se provjeravaju u laboratoriju.
• Uvjeti prijevoza (udaljenost do objekta, klimatski i sezonski čimbenici, vrsta prijevoza koja se koristi). Što jače i duže vibracije djeluju na materijal, to se pijesak učinkovitije zbija, najveća zbijenost postiže se cestovnim prijevozom, nešto manja željezničkim prijevozom, a minimalna pomorskim. Na pravi uvjeti izloženost transporta vlazi i temperaturama ispod nule minimizirao.

Ove faktore treba odmah provjeriti, vrijednosti pokazatelja dopuštene prirodne vlažnosti i nasipne gustoće propisane su u putovnici. Dodatne količine rasutih tvari zbog gubitaka tijekom prijevoza ovise o udaljenosti isporuke i uzimaju se jednake 0,5% unutar 1 km, 1% - iznad ovog parametra.

Primjena koeficijenta u pripremi pješčanih jastuka i cestogradnji

Karakteristična značajka bilo kojeg rasutog građevinskog materijala je promjena volumena prilikom istovara na slobodnom prostoru ili njegovog nabijanja. U prvom slučaju, pijesak ili tlo postaju labavi, tijekom skladištenja čestice se talože i priliježu jedna uz drugu gotovo bez šupljina, ali još uvijek ne zadovoljavaju standarde. U posljednjoj fazi - polaganje i raspodjela sastava na dnu jame, uzima se u obzir koeficijent relativne zbijenosti pijeska. Kriterij je za kvalitetu izvedenih radova u pripremi rovova i gradilišta i varira od 0,95 do 1, točna vrijednost ovisi o namjeni sloja i načinu zatrpavanja i nabijanja. Određuje se proračunom i mora biti naznačen u projektnoj dokumentaciji.

Jednakom se smatra i zbijenost nasute zemlje obvezna radnja, kao i pri postavljanju pješčanog jastuka ispod temelja zgrada ili pri uređenju kolnika. Za postignuće željeni učinak koristi se posebna oprema - valjci, vibrirajuće ploče i vibrirajući žigovi; u nedostatku, nabijanje se izvodi ručnim alatom ili nogama. Najveća dopuštena debljina tretiranog sloja i potreban broj prolaza odnose se na tablične vrijednosti, isto vrijedi i za preporučeni minimalni zasip preko cijevi ili komunikacija.

U procesu zbijanja pijeska ili tla, njihova zapreminska gustoća se povećava, a volumenska površina se neizbježno smanjuje. To se mora uzeti u obzir pri izračunu količine nabavljenog materijala, zajedno s ukupnim gubicima zbog atmosferilija ili količinom zaliha. Prilikom odabira metode zbijanja, važno je zapamtiti da svi vanjski mehanički utjecaji utječu samo na gornje slojeve; potrebna je vibracijska oprema za dobivanje premaza željene kvalitete.

Lomac je uobičajeni građevinski materijal koji se dobiva drobljenjem tvrdih stijena. Sirovine se vade miniranjem tijekom vađenja kamena. Stijena se usitnjava u odgovarajuće frakcije. U ovom slučaju važan je poseban koeficijent zbijanja drobljenog kamena.

Granit je najčešći, jer je njegova otpornost na smrzavanje visoka, a upijanje vode nisko, što je toliko važno za svaku građevinsku strukturu. Abrazija i čvrstoća drobljenog granita zadovoljava standarde. Među glavnim frakcijama drobljenog kamena mogu se primijetiti: 5-15 mm, 5-20 mm, 5-40 mm, 20-40 mm, 40-70 mm. Najpopularniji je drobljeni kamen s frakcijom od 5-20 mm, može se koristiti za razne radove:

• izgradnja temelja;
• proizvodnja balastnih slojeva za kolosijeke i željeznice;
• aditiv u građevinskim smjesama.

Zbijanje drobljenog kamena ovisi o mnogim pokazateljima, uključujući njegove karakteristike. Treba uzeti u obzir:

1. Prosječna gustoća je 1,4-3 g / cm³ (kada se izračuna zbijanje, ovaj parametar se uzima kao jedan od glavnih).
2. Ljuskavost određuje razinu ravnine materijala.
3. Sav materijal je razvrstan u frakcije.
4. Otpornost na mraz.
5. Razina radioaktivnosti. Za sve radove može se koristiti drobljeni kamen 1. klase, ali 2. klasa može se koristiti samo za radove na cestama.

Na temelju ovih karakteristika donosi se odluka koji je materijal prikladan za određenu vrstu posla.

Vrste drobljenog kamena i tehničke karakteristike

Drobljeni kamen za gradnju može se koristiti različito. Proizvođači nude različite vrste, čija se svojstva razlikuju jedna od druge. Danas se prema vrsti sirovine drobljeni kamen obično dijeli u 4 velike skupine:

• šljunak;
• granit;
• dolomitski, tj. vapnenac;
• sekundarni.

Za izradu granitnog materijala koristi se odgovarajuća stijena. Ovo je nemetalni materijal koji se dobiva iz čvrste stijene. Granit je skrutnuta magma velike tvrdoće, njegova obrada je teška. Drobljeni kamen ove vrste proizvodi se u skladu s GOST 8267-93. Najpopularniji je drobljeni kamen, koji ima frakciju od 5/20 mm, jer se može koristiti za razne poslove, uključujući izradu temelja, cesta, gradilišta i još mnogo toga.

Šljunčani lomljenac je građevinski rasuti materijal koji se dobiva drobljenjem kamenih stijena ili stijena u kamenolomima. Čvrstoća materijala nije tako visoka kao kod drobljenog granita, ali je njegova cijena niža, kao i pozadinsko zračenje. Danas je uobičajeno razlikovati dvije vrste šljunka:

• drobljena vrsta drobljenog kamena;
• šljunak riječnog i morskog porijekla.

Prema frakciji, šljunak se razvrstava u 4 velike skupine: 3/10, 5/40, 5/20, 20/40 mm. Materijal se koristi za pripremu raznih građevinskih smjesa kao punilo, smatra se nezamjenjivim za miješanje betona, izgradnju temelja, staza.

Vapnenački drobljeni kamen nastaje od sedimentnih stijena. Kao što naziv implicira, sirovina je vapnenac. Glavna komponenta je kalcijev karbonat, trošak materijala je jedan od najnižih.

Frakcije ovog drobljenog kamena podijeljene su u 3 velike skupine: 20/40, 5/20, 40/70 mm.

Primjenjiv je u industriji stakla, u proizvodnji malih armiranobetonskih konstrukcija, u pripremi cementa.

Sekundarni drobljeni kamen ima najnižu cijenu. Napravite ga od građevinski otpad npr. asfalt, beton, cigla.

Prednost drobljenog kamena je njegova niska cijena, ali u pogledu njegovih glavnih karakteristika znatno je inferioran u odnosu na ostale tri vrste, stoga se rijetko koristi i samo u slučajevima kada je čvrstoća od velike važnosti nema.

Povratak na indeks

Faktor zbijanja: namjena

Faktor zbijanja je poseban standardni broj određen SNiP i GOST. Ova vrijednost pokazuje koliko puta se drobljeni kamen može zbiti, tj. smanjiti njegov vanjski volumen tijekom nabijanja ili transporta. Vrijednost je obično 1,05-1,52. Prema postojećim standardima, faktor zbijenosti može biti sljedeći:

• mješavina pijeska i šljunka - 1,2;
• građevinski pijesak - 1,15;
• ekspandirana glina - 1,15;
• drobljeni šljunak - 1,1;
• tlo - 1,1 (1,4).

Primjer određivanja koeficijenta zbijenosti drobljenog kamena ili šljunka može se dati na sljedeći način:

1. Može se pretpostaviti da je gustoća mase 1,95 g/cm³, nakon obavljenog zbijanja vrijednost je postala 1,88 g/cm³.
2. Da biste odredili vrijednost, potrebno je stvarnu razinu gustoće podijeliti s maksimalnom, što će dati koeficijent zbijanja drobljenog kamena 1,88 / 1,95 = 0,96.

Istodobno, treba uzeti u obzir da projektni podaci obično ne pokazuju stupanj zbijenosti, već takozvanu gustoću skeleta, tj. tijekom proračuna potrebno je uzeti u obzir razinu vlažnosti, druge parametre građevinske smjese.