Коэффициент уплотнения грунта
Коэффициент уплотнения это отношение плотности сухого грунта в насыпи к максимальной плотности того же грунта из лабораторного испытания. Калькулятор считает его по тем же числам, что переписывают в ведомость операционного контроля, и сразу проверяет влажность: если она вышла за допустимый коридор, нужной плотности не добиться никаким катком.
Влажность у крупных, средних и мелких песков таблицей 7.1 СП 45.13330.2017 не ограничивается.
Как это считается: формула, что учтено и чего нет
Коэффициент уплотнения грунта и допустимая влажность при заданном уплотнении.
Порядок расчёта
- Плотность сухого грунта = плотность при естественной влажности ÷ (1 + 0,01 × влажность), формула (7) ГОСТ 5180-2015
- Коэффициент уплотнения = плотность сухого грунта ÷ максимальная плотность из испытания по ГОСТ 22733-2016
- Сравнение с требуемым идёт по значению, округлённому до сотых, как в ведомости операционного контроля
- Допустимая влажность = от A до B оптимальной влажности, коэффициенты A и B по таблице 7.1 СП 45.13330.2017
Что учтено
- Пять типов грунта из таблицы 7.1: пески крупные, средние и мелкие (влажность не ограничивается), пески пылеватые, супеси, суглинки, глины
- Три требуемых коэффициента уплотнения, для которых стандарт даёт границы влажности: 0,98, 0,95 и 0,92
Чего в этих числах нет
- Пересчёт показаний динамического плотномера (модуля Evd) в коэффициент уплотнения: такой корреляции в открытых нормах нет, её устанавливает лаборатория для конкретного грунта и прибора
- Поправка максимальной плотности на содержание крупных частиц (формула 5 ГОСТ 22733): её вносит лаборатория в своём протоколе
- Промежуточные значения требуемого коэффициента: интерполировать A и B между 0,98, 0,95 и 0,92 стандарт не разрешает
Откуда данные: ГОСТ 5180-2015, ГОСТ 22733-2016, СП 45.13330.2017.
Проверка: Формула плотности сухого грунта сверена с п. 12.2 ГОСТ 5180-2015, таблица 7.1 с отрисованной страницей издания СП 45.13330.2017. Контрольный пример из протокола: плотность 1,92 г/см³ при влажности 8,5 % даёт 1,77 г/см³ и коэффициент 0,96 при максимальной 1,84.
Что считают дальше
- Картограмма земляных масс Объём насыпи, которую потом уплотняют, считают по той же площадке.
- Прочность бетона После основания идёт подбетонка, и приёмка бетона считается так же по стандарту.
- Бетон и арматура Объём бетона на подготовку считают по той же захватке, что и уплотнение.
Допустимая влажность при заданном коэффициенте уплотнения
Таблица 7.1 СП 45.13330.2017. Границы заданы как доли от оптимальной влажности: влажность должна лежать в пределах от A до B оптимальной. Чем выше требуемое уплотнение, тем уже коридор.
| Тип грунта | коэффициент 0,98 | коэффициент 0,95 | коэффициент 0,92 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | A | B | A | B | |
| пески крупные, средние, мелкие | не ограничивается | |||||
| пески пылеватые | 0,6 | 1,35 | 0,5 | 1,45 | 0,4 | 1,6 |
| супеси | 0,8 | 1,2 | 0,75 | 1,35 | 0,56 | 1,4 |
| суглинки | 0,85 | 1,15 | 0,8 | 1,2 | 0,7 | 1,3 |
| глины | 0,9 | 1,1 | 0,85 | 1,15 | 0,75 | 1,2 |
Источники: ГОСТ 5180-2015, п. 12.2, формула (7); ГОСТ 22733-2016, метод стандартного уплотнения; СП 45.13330.2017, таблица 7.1.
Про динамический плотномер
Переходного коэффициента от модуля Evd к коэффициенту уплотнения в открытых нормах нет, и выдумывать его нельзя. Но можно показать, какие значения лаборатория фактически засчитывала. По 25 протоколам динамического плотномера на песке при требуемом коэффициенте 0,95 модуль Evd лежал от 26,74 до 31,39 МН/м² при медиане 28,29, а коэффициент уплотнения выходил 0,95 до 0,96.
Выборка лежит в узкой полосе значений, поэтому она не даёт зависимости Evd от коэффициента уплотнения и не заменяет градуировку прибора под конкретный грунт. Одна площадка, одна лаборатория, один период. Извлекались только числовые результаты: класс, возраст, прочность, проценты, коэффициенты. Названия объекта, титулы, номера актов, организации и фамилии не извлекались.
Вопросы и ответы
Как считается коэффициент уплотнения
Плотность сухого грунта делят на максимальную плотность из лабораторного испытания. Плотность сухого грунта получают из плотности при естественной влажности по формуле (7) ГОСТ 5180-2015: ρd = ρ ÷ (1 + 0,01 w). Максимальную плотность и оптимальную влажность определяют методом стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2016, это делает лаборатория.
Почему грунт не уплотняется, хотя катка хватает
Чаще всего влажность вышла за допустимый коридор. Таблица 7.1 СП 45.13330.2017 задаёт его как долю от оптимальной влажности: например, для суглинка при требуемом коэффициенте 0,98 это от 0,85 до 1,15 оптимальной. Слишком сухой или переувлажнённый грунт до нужной плотности не уплотняется, сколько по нему ни катай.
Можно ли пересчитать показания динамического плотномера в коэффициент уплотнения
В открытых нормах такой корреляции нет: зависимость динамического модуля упругости от коэффициента уплотнения лаборатория устанавливает для конкретного грунта и прибора. Поэтому калькулятор считает только по плотности и влажности, а переходный коэффициент не выдумывает.
Какой коэффициент уплотнения требуется
Его задаёт проект. СП 45.13330.2017 даёт коэффициенты A и B для трёх значений: 0,98, 0,95 и 0,92. Для насыпей под фундаменты и дороги обычно требуют 0,95 или 0,98, для экранов из суглинка на просадочных грунтах не ниже 0,95, из глин под фундаментами не ниже 0,98.
Рядом: требуемая прочность бетона по ГОСТ 18105-2018, тот же набор документов в акте на скрытые работы.