Плотность уплотненного грунта: Плотность грунта — таблица естественной плотности

Содержание

Плотность грунта — таблица естественной плотности

В таблице представлена плотность грунта в естественном залегании в размерности кг/м3. Плотность приведена с учетом естественной структуры грунта и природной влажности для таких грунтов, как: алевролиты, аргилиты, гравийно-галечные грунты, известняки, пески и т. д.

Грунт представляет собой разнообразные горные породы, осадки, почвы и некоторые искусственные образования и в общем случае состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Фазы грунта динамически взаимодействуют. Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов. Жидкая составляющая грунта представляет собой воду, различной степени минерализации. Содержащиеся в грунте газы могут находиться как в свободном состоянии, так и растворены в воде.

Плотность грунта с учетом его естественной влажности и содержания газов представляет собой отношение массы грунта к занимаемому им объему и определяется по формуле:

ρ=m/V=(m1+m2+m3)/(V1+V2+V3),

где m — масса грунта;
V — объем грунта с учетом влаги и газов;
m1, V1, m2, V2, m3, V3 — соответственно масса и объем твердой, жидкой и газообразной фаз грунта.
Примечание: поскольку масса газообразной компоненты грунта пренебрежительно мала и не влияет на общую плотность, на практике ей можно пренебречь.

Следует отметить, что плотность грунта определяется индивидуальной плотностью слагающих его компонентов, зависит от состава грунта, его структуры и составляет величину от 700 до 3300 кг/м3.

К грунтам с высокой плотностью в естественном состоянии можно отнести такие грунты, как: кварциты, граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро, андезиты, базальты, порфириты, трахтиты, мрамор, ангидриты, кремень.

К легким грунтам с низким показателем естественной плотности относятся: котельные шлаки, пемза, туф, торф, мягкие известняки, грунты растительного слоя.

Средняя плотность грунта — таблица естественной плотности
ГрунтПлотность, кг/м3
Алевролиты
Слабые, низкой прочности1500
Крепкие, малопрочные2200
Аргилиты
Крепкие, плитчатые, малопрочные2000
Массивные, средней прочности2200
Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты
Растительный слой, торф, заторфованные грунты1150
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей1750
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10%1950
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты2100
Глина
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%1750
Мягко- и тугопластичная без примесей1800
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10%1900
Мягкая карбонная1950
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая1950…2150
Гравийно-галечные грунты (кроме моренных)
Грунт при размере частиц до 80 мм1750
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси1900…2200
Грунт при размере частиц более 80 мм1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10%1950
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30%2000
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70%2300
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70%2600
Грунты ледникового происхождения (моренные)
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%1600
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%1800
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10%1850
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35%1800
То же, до 65%1900
То же, более 65%1950
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 %2000
То же, до 65%2100
То же, более 65%2300
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции2500
Грунт растительного слоя
Без корней кустарника и деревьев1200
С корнями кустарника и деревьев1200
С примесью щебня, гравия или строительного мусора1400
Диабазы
Сильно выветрившиеся, малопрочные2600
Слабо выветрившиеся, прочные2700
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные2800
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные2900
Доломиты
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности2700
Плотные, прочные2800
Крепкие, очень прочные2900
Змеевик (серпентин)
Выветрившийся малопрочный2400
Средней крепости и прочности2500
Крепкий, прочный2600
Известняки
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные1200
Мергелистые слабые, средней прочности2300
Мергелистые плотные, прочные2700
Крепкие, доломитизированные, прочные2900
Плотные окварцованные, очень прочные3100
Кварциты
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности2500
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные2600
Слабо выветрившиеся, очень прочные2700
Не выветрившиеся, очень прочные2800
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные3000
Конгломераты и брекчии
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные1900…2100
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности2300
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные2600
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные2900
Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др. )
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные2500
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности2600
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные2700
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные2800
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные2900
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные3100
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные3300
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.)
Сильно выветрившиеся, средней прочности2600
Слабо выветрившиеся, прочные2700
Со следами выветривания, очень прочные2800
Без следов выветривания, очень прочные3100
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные3300
Лёсс
Мягкопластичный1600
Тугопластичный с примесью гравия или гальки1800
Твердый1800
Мел
Мягкий, низкой прочности1550
Плотный, малопрочный1800
Мергель
Мягкий, рыхлый, низкой прочности1900
Средний, малопрочный2300
Плотный средней прочности2500
Мусор строительный
Рыхлый и слежавшийся1800
Сцементированный1900
Песок
Без примесей1600
Барханный и дюнный1600
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%1600
То же, с примесью более 10%1700
Песчаник
Выветрившийся, малопрочный2200
На глинистом цементе средней прочности2300
На известковом цементе, прочный2500
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный2600
Кремнистый, очень прочный2700
На кварцевом цементе, очень прочный2700
Ракушечники
Слабо цементированные, низкой прочности1200
Сцементированные, малопрочные1800
Сланцы
Выветрившиеся, низкой прочности2000
Окварцованные, прочные2300
Песчаные, прочные2500
Кремнистые, очень прочные2600
Окремнелые, очень прочные2600
Слабо выветрившиеся и глинистые2600
Средней прочности2800
Солончаки и солонцы
Мягкие, пластичные1600
Твердые1800
Суглинки
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей1700
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей1700
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10%1750
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10%1950
Супеси
Легкие, пластичные без примесей1650
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%1650
То же, с примесью до 30%1800
То же, с примесью более 30%1850
Торф
Без древесных корней800…1000
С древесными корнями толщиной до 30 мм850…1050
То же, более 30 мм900…1200
Трепел
Слабый, низкой прочности1500
Плотный, малопрочный1770
Чернозёмы и каштановые грунты
Твердые1200
Мягкие, пластичные1300
То же, с корнями кустарника и деревьев1300
Щебень
При размере частиц до 40 мм1750
При размере частиц до 150 мм1950
Шлаки
Котельные, рыхлые700
Котельные, слежавшиеся700
Металлургические невыветрившиеся1500
Прочие грунты
Пемза1100
Туф1100
Дресвяной грунт1800
Опока1900
Дресва в коренном залегании (элювий)2000
Гипс2200
Бокситы плотные, средней прочности2600
Мрамор прочный2700
Ангидриты2900
Кремень очень прочный3300

Плотность грунтов на практике определяет различными методами. В зависимости от влажности, структуры и механических свойств грунта применяют следующие методы определения плотности:

  • режущим кольцом;
  • взвешиванием в воде парафинированных образцов;
  • взвешиванием в нейтральной жидкости;
  • пикнометрические методы.

Источники:

  1. Алексеев В. М., Калугин П. И. Физико-механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т, 2009 — 89 с.
  2. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
  3. ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
  4. Территориальные единичные расценки на строительные работы ТЕР-2001-01. Земляные работы. — СПб: ГУ «Центр мониторинга и экспертизы цен», 2008 — 293 с.
  5. Юрик Я. В. Основные характеристики физико-механических свойств грунтов. Таблицы для расчета. Киев: «Будiвельник», 1976 — 216 с.

Максимальная плотность грунта (определение максимальной плотности) – описание свойства

Максимальная плотность грунта – это показатель, который получают при стандартном уплотнении высушенного грунта с постепенным увлажнением. При повышенном количестве влаги плотность увеличивается до определенной точки, а затем снижается. Влажность, при которой материал удается максимально уплотнить, называется оптимальной.

  • Максимальная плотность грунта

  • Определение максимальной плотности грунта

  • Практическое значение показателя

Уплотнение грунта – это неотъемлемая часть строительства зданий и дорог.

С помощью этой процедуры изменяется ряд параметров:

  • Прочность, несущая способность и устойчивость к деформациям
    В уплотненном грунте повышается степень сцепления и взаимного трения частиц. Это значит, что он способен выдерживать большие нагрузки без деформаций. Таким образом можно повысить несущую способность грунта, даже если в его природном сложении она низкая.
  • Влагоемкость
    При уплотнении уменьшается количество пор (прежде всего крупных). Это значит, что грунт может впитать меньше воды. После осадков и таяния снега влага будет уходить в более рыхлые слои, под уплотненное основание попадет меньшее количество. Но это не значит, что процедура полностью решит проблему повышенной влажности. Для того, чтобы вода не попадала и не застаивалась под фундаментом или дорожным покрытием, нужен целый ряд мероприятий – сооружение отмостки, гидроизоляции, дренажа.
  • Пучинистость и набухаемость
    Эти проблемы уплотнение решает лишь частично. В грунте все равно есть какое-то количество воды, которое при замерзании будет расширяться. В результате каждый сезон грунт становится более рыхлым, его прочность и несущая способность падают. Важно достичь такого показателя уплотнения, который будет сохраняться максимально долго и незначительно изменяться.

Набухаемость во многом зависит от состава грунта, а именно – наличия глинистых частиц. Поэтому уплотнение решает эту проблему лишь частично – в основание попадает меньше воды через крупные поры. В мелких капиллярах она остается.

Определение максимальной плотности грунта

Определение максимальной плотности грунта проходит в соответствии с ГОСТом 22733-2016.

Образцы для исследования берут прямо со строительной площадки, места прокладки дороги, штольни, карьера. Природное сложение при этом не сохраняется. Испытание каждой пробы проводится не менее 5 раз. Расхождение между результатами опытов не должно превышать 1,5%, по оптимальной влажности – 10%.

Для испытаний понадобятся:

  • Приспособление для уплотнения (ручного либо механического типа), оснащенное грузом, опускающимся с заданной высоты. Вес груза должен быть в пределах 2,5 кг, высота падения – 30 см, диаметр рабочей поверхности – около 10 см. Механические приборы оснащаются подъемником для груза и счетчиком для ударов
  • Форма для грунта, состоящая из цилиндрической емкости, поддона, зажима и насадки. Высота цилиндра должна быть 127,5 мм, внутренний диаметр – 10 мм; металл должен выдерживать давление 400 мПа без повреждений
  • Жесткая металлическая или бетонная плита весом не менее 50 кг для установки формы с грунтом
  • Весы на 3-5 кг средней точности
  • Весы лабораторные на 0,1-1 кг высокой точности
  • Металлическая линейка на 30 см
  • Мерные цилиндры на 100 мл и 50 мл с делениями по 1 мл
  • Металлические чаши на 5 л
  • Весовые стаканы с крышками
  • Приспособление для растирания грунта или фарфоровая ступка с пестиком
  • Сушильный шкаф
  • Сита с диаметром ячеек 10 мм и 5 мм
  • Эксикатор Э-250 (стеклянный сосуд с крышкой и керамической вставкой внутри)
  • Металлический шпатель
  • Лабораторный нож с прямым лезвием и длиной до 150 мм
  • Штангенциркуль

Порядок проведения опыта:

  1. Сначала отбирают пробу весом 10 кг (при размере зерен больше 10 мм) или 6 кг (при размере частиц меньше 10 мм).
  2. Грунт подсушивают (несвязный минеральный – при 100°С, связный – при 60°С).
  3. Сухой материал размельчают и взвешивают. Затем его просеивают через сита с ячейками 10 мм и 5 мм. Более 70% зерен должны проходить сквозь отверстия 10 мм.
  4. Зерна, которые не прошли сквозь ячейки 5 мм, взвешивают. Дальше испытание проводится только с грунтом, частицы которого прошли через сито 5 мм.
  5. На крупных зернах определяют влажность и плотность твердой фазы.
  6. Часть мелких зерен отбирают для определения влажности в воздушно-сухом грунте.
  7. Вычисляют количество крупных зерен (К) в образце с точностью до 0,1% по следующей формуле:
  8. Из просеянного грунта отбирают образец массой 2,5 кг. Если частицы легко разрушаются под давлением, берут несколько навесок грунта и каждую из них испытывают 1 раз.
  9. Грунт помещают в чашу.
  10. Рассчитывают количество воды (Q) для увлажнения перед началом испытания по формуле:
  11. Пробу перемешивают с водой металлическим шпателем и переносят в закрытый сосуд. В таком состоянии несвязный грунт выдерживают 2 часа, связный – 12 часов.
  12. Взвешивают цилиндрическую форму для испытания.
  13. Форму закрепляют на поддоне с помощью зажима.
  14. Внутреннюю поверхность цилиндра смазывают маслянистым веществом (вазелином, керосином или минеральным маслом).
  15. Форму устанавливают на платформу.
  16. Слой грунта засыпают толщиной 50-60 мм. Затем его уплотняют 40 падениями груза с высоты 30 см. После этого верхнюю часть разрыхляют на 1-2 мм вглубь и засыпают второй слой. Испытание повторяют, засыпают третий слой и вновь его уплотняют по описанной методике.
  17. После завершения поверхность выравнивают и взвешивают цилиндр вместе с грунтом.
  18. Плотность грунта вычисляют по формуле:
  19. Опыт повторяют, повышая влажность на 1-2% для несвязных грунтов и на 2-3% для связных. Пробу перед каждым испытанием вынимают из цилиндра, измельчают, определяют влажность и добавляют воду (ее количество рассчитывают по описанной выше формуле).

Исследование заканчивается, когда в двух последовательных испытаниях плотность начинает падать.

Максимальную плотность грунта высчитывают по формуле:

На основе данных строят график. Максимальное значение плотности при оптимальной влажности должно находиться на его вершине.

Практическое значение показателя

Максимальная плотность грунта при стандартном уплотнении является основой нормативов, создаваемых для строительства дорог и зданий. В них учитывается оптимальная влажность и возможность достичь максимальной плотности в рабочих условиях. При этом структура грунта должна быть стабильной во времени.

Достигнув максимальной плотности, можно значительно увеличить несущую способность грунта, его прочность и устойчивость к деформациям. Также частично уменьшается морозное пучение и, в меньшей мере, набухаемость грунта.

О других видах плотности грунтов вы можете прочитать в наших статьях:

  • Общая плотность грунта
  • Плотность твердой фазы грунта
  • Плотность сухого (скелета) грунта

Также рекомендуем к прочтению нашу статью о плотности грунтов в целом.

    Уплотнение почвы | Расширение UMN

    1. Дом
    2. Растениеводство
    3. Почва и вода
    4. Управление почвой и здоровье
    5. уплотнение почвы

    Краткие факты

    Проблемы уплотнения почвы в Миннесоте нарастают, поскольку резко увеличились как годовые осадки, так и размер сельскохозяйственного оборудования.

    Влажные почвы особенно подвержены уплотнению. Тяжелая техника и почвообрабатывающие орудия усиливают повреждение структуры почвы, уменьшая поровое пространство и еще больше ограничивая объем почвы и воды.

    Улучшение структуры почвы — лучшая защита от ее уплотнения. Хорошо структурированная почва удерживает и проводит воду, питательные вещества и воздух, необходимые для здоровой корневой деятельности растений.

    Что такое уплотнение?

    Уплотнение почвы происходит, когда частицы почвы сжимаются вместе, уменьшая поровое пространство между ними (рис. 1). Сильно уплотненные грунты содержат мало крупных пор, меньший общий объем пор и, следовательно, большую плотность.

    Уплотненная почва имеет пониженную скорость как инфильтрации воды, так и дренажа. Это происходит потому, что большие поры более эффективно перемещают воду вниз через почву, чем более мелкие поры.

    Кроме того, в уплотненных грунтах замедляется газообмен, что повышает вероятность проблем, связанных с аэрацией. Наконец, в то время как уплотнение почвы увеличивает прочность почвы — способность почвы сопротивляться перемещению приложенной силы — уплотненная почва также означает, что корни должны прилагать большую силу, чтобы проникнуть в уплотненный слой.

    Рисунок 1: Влияние уплотнения на поровое пространство.

    Уплотнение почвы изменяет размер пор, их распределение и прочность почвы. Одним из способов количественной оценки изменения является измерение объемной плотности. По мере уменьшения порового пространства в почве объемная плотность увеличивается. Почвы с более высоким процентным содержанием глины и ила, которые, естественно, имеют больше порового пространства, имеют более низкую объемную плотность, чем более песчаные почвы.

      Мифы об уплотнении почвы

      Существует два широко распространенных мифа об уплотнении почвы:

      1. Циклы замораживания-оттаивания уменьшают большую часть уплотнения почвы, создаваемого техникой.
      2. О каком бы уплотнении не позаботилась Мать-природа, глубокая обработка почвы или рыхление сделают это.

      |

      Причины уплотнения

      Существует несколько сил, естественных и техногенных, которые уплотняют почву (рис. 3). Эта сила может быть большой, например, от трактора, комбайна или почвообрабатывающего орудия, или она может исходить от чего-то такого маленького, как капля дождя. Ниже перечислены причины уплотнения почвы.

      Рисунок 3: Уменьшение роста корней из-за уплотнения от ударов дождевых капель, обработки почвы и следов от колес.

      Это, безусловно, естественная причина уплотнения, и мы видим его в виде почвенной корки (обычно толщиной менее 1/2 дюйма на поверхности почвы), которая может препятствовать появлению всходов (рис. 4). Роторное рыхление часто может облегчить эту проблему.

      Рисунок 4: Почвенная корка.

      Движение колес, без сомнения, является основной причиной уплотнения почвы (рис. 5). С увеличением размера фермы время для своевременного выполнения этих операций часто ограничено.

      Масса тракторов увеличилась с менее чем трех тонн в 1940-х годах до примерно 20 тонн сегодня для больших полноприводных агрегатов. Это вызывает особую озабоченность, поскольку весенняя посадка часто проводится до того, как почва станет достаточно сухой, чтобы выдержать тяжелое посадочное оборудование.

      Рисунок 5: Движение колес.

      Последствия уплотнения

      |

      Рисунок 7: Хорошо агрегированная почва.
      Рисунок 8: Влага сохраняется дольше в уплотненной колеи справа.

      W структура кур и поры уменьшаются, в почве меньше воздуха и влаги. Это состояние отрицательно влияет на все фазы растениеводства, включая прорастание семян, появление всходов, рост корней, а также поглощение питательных веществ и воды (рис. 10).

      Рисунок 10: Рост корней ограничен уплотненной почвой.

      Уплотнение почвы увеличивает ее плотность. Корни менее способны проникать в почву и, как правило, мелкие и деформированные.

      Поскольку их рост ограничен, они менее способны использовать почву для получения питательных веществ и влаги. Дефицит азота и калия является наиболее распространенным явлением (рис. 11). Это приводит к дополнительной потребности в удобрениях и увеличивает производственные затраты.

      Вы можете уменьшить неблагоприятные последствия уплотнения, применяя удобрения таким образом, чтобы улучшить доступ к корням растений. Это может включать раздельное внесение азота или групповое внесение фосфора и калия.

      Рисунок 11: Листья кукурузы с дефицитом азота.

      Таблица 1: Влияние уплотнения почвы на высоту кукурузы

      Лечение Высота растения кукурузы: через шесть недель после посадки Высота растений кукурузы: при сборе урожая
      Без уплотнения 28,8 дюйма (a) 114,3 дюйма (ab)
      Годовое уплотнение шин флотации 26,4 дюйма (ab) 108,7 дюйма (abc)
      Ежегодное уплотнение дорожных шин 22,5 дюйма (в) 102,4 дюйма (в)

      Соберите початки с неторгуемого ряда.
      Соберите початки с сильно загруженного ряда.

      Как справиться с уплотнением почвы

      Одним из наиболее важных факторов снижения способности почвы к уплотнению является держание подальше от почвы, когда она влажная. К сожалению, это не всегда возможно, так как часто ограничивает возможности выездной работы. Хотя уплотнение не может быть устранено, его следует контролировать.

      |

      Рисунок 20: Полевой охват обычными ежегодными полевыми операциями.
      Рис. 21: Полевое покрытие в условиях контролируемого движения.

      Таблица 2: Приблизительные нагрузки на ось для полевого оборудования

      Полевое оборудование Осевая нагрузка
      Цистерна для навозной жижи (4200 галлонов) 10-12 тонн на ось
      Цистерна для навозной жижи (7200 галлонов) 17-18 тонн на ось
      Комбайн класса 9 (590 л. с., мощность 360 бушелей) 20 тонн на ось
      Комбайн 12-рядный (полный с головкой) 24 тонны на ось
      Тележка для зерна (720 бушелей, полная, 1 ось) 22 тонны на ось
      Тележка для зерна (1200 бушелей, полная, 1 ось) 35-40 тонн на ось
      Тележка для зерна (2000 бушелей, полная, 1 ось) 70-76 тонн на ось
      Terra-Gator (задняя ось) 12-18 тонн на ось
      Трактор 4WD (200 л.с., передний мост) 7,5 т на ось
      Трактор 4WD (325 л. с., передний мост) 13 тонн на ось
      Трактор 4WD (530 л.с., передний мост) 18 тонн на ось

      Таблица 3: Влияние различных осевых нагрузок на износ дорожного покрытия

      Тип Оси Количество проходов до отказа: 6 дюймов бетона на портландцементе (PCC) Количество проходов до отказа: 7 дюймов PCC*
      5-осный тягач-полуприцеп (80 000 фунтов) 1 одинарный/2 тандема 12 000 135 000
      7-осный тягач-полуприцеп (96 000 фунтов) 1 одинарный/2 тандема 78 000 175 000
      Тележка для зерна (875 бушелей, 57 000 фунтов, 20% на тягаче) Одноместный <10 <30
      Зерновоз (650 бушелей, 42 000 фунтов, 20% на тягаче) Одноместный <30 270
      Комбайн: пустой (32 000 фунтов с кукурузной приставкой) 2 одинарных (1 шина на асфальте): 26 000 спереди и 6 000 сзади 887 000 1 980 000
      Комбайн на 240 бушелей (46 000 фунтов с кукурузной приставкой) 2 одинарных (1 шина на асфальте): 36 000 спереди и 10 000 сзади 100 000 456 000
      Малый пропашной трактор (18 000 фунтов) 2 одинарных: 11 000 спереди и 7 000 сзади 1 525 000 3 410 000
      Резервуары для жидкого навоза (7 500 галлонов, 71 000 фунтов) 2 тандема <10 <30

      Джоди ДеДжонг-Хьюз, преподаватель дополнительного образования

      Отзыв в
      2018

      Поделиться этой страницей:

      Обзор страницы

      Проверка плотности грунта: 3 метода испытаний, 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 грунта

      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 измерения 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 определения 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 принятого использования Испытания могут занять 30 минут или более
      Стандартный метод испытаний ASTM Тяжелое оборудование в этом районе может потребовать кратковременной остановки работы
      Не требует обширного обучения При наличии значительного количества материала толщиной +1,5 дюйма (38 мм) необходимо использовать альтернативные тесты
      Для использования не требуется лицензии или разрешения 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

      87

      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 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:

      Влажность 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 с помощью прямого нагрева Надежные результаты и могут быть выполнены в поле

      .

      Ядерная дожатая. 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 вбивают в почву на испытательном полигоне, формируя 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 распространяются многие нормативные требования и требуется повышенная подготовка и контроль доз облучения персонала. Test methods are described in ASTM D6938 / AASHTO T 310.

      Nuclear Gauge for Density and Moisture Soil Testing

      Pros and Cons

      7

      Beyond Test Results

      Каждый из этих различных методов проведения испытаний на плотность уплотнения грунта имеет свои преимущества и недостатки.

      Prev post Что такое фгр: О Федерации гандбола России / Федерация гандбола России
      Next post Почему иномарки не ржавеют: 5 причин, почему современные автомобили не ржавеют :: Autonews

      Related Posts

      © 2021 Ремонт авто каждому по силам!

      Pros Cons
      Density/moisture tests are complete in a few minutes Оборудование для испытаний стоит дорого
      Стандартный метод испытаний ASTM Нормативные требования регулируют хранение, использование, транспортировку и обращение с ними
      Точность и воспроизводимость приемлемы для полевых операций Из соображений безопасности требуется контроль персонала дозиметром бейджи
      Электроника может включать функции регистрации данных и отчетов о местоположении Операторам требуется углубленное обучение технике безопасности и сертификация
      Оптимальный метод для крупных проектов, требующих большого количества тестов в день Электроника может быть чувствительна к суровым условиям окружающей среды
      Может использоваться с широким спектром типов грунта Показания чувствительны к чрезмерным пустотам