Какой песок нужен для подушки под фундамент: правильный выбор

Коэффициент относительного уплотнения

Выполняя многочисленные процедуры по добыванию, транспортировке, хранению, очевидно, что насыпная плотность несколько меняется. Это связано с трамбовкой песка при перевозке, длительное нахождение на складе, впитывание влаги, изменение уровня рыхлости материала, величины зерен.

В большинстве случаев проще обойтись относительным коэффициентом – это отношение между плотностью «скелета» после добычи или нахождения на складе к той, которую он приобретает доходя до конечного потребителя.

Зная норму какой характеризуется плотность при добыче, указывается производителем, можно без проведения постоянных обследований определять конечный коэффициент грунта.

Информация об этом параметре должна быть указана в технической, проектной документации. Определяется путем расчетов и соотношения начальных и конечных показателей.

Такой метод подразумевает регулярные поставки от одного производителя и отсутствие изменений в каких-либо переменных. То есть транспортировка происходит одинаковым методом, карьер не изменил свои качественные показатели, длительность пребывания на складе приблизительно одинаковая и т.д.

Для выполнения расчетов необходимо учитывать такие параметры:

• характеристики песка, основными считаются прочность частиц на сжатие, величина зерна, слеживаемость;
• определение максимальной плотности материала в лабораторных условиях при добавлении необходимого количества влаги;
• насыпной вес материала, то есть плотность в естественной среде расположения;
• тип и условия транспортировки. Наиболее сильная утряска у автомобильного и железнодорожного транспорта. Песок менее подвергается уплотнению при морских доставках;
• погодные условия при перевозке грунта. Нужно учитывать влажности и вероятность воздействия со стороны минусовых температур.

https://youtube.com/watch?v=k-Lb2jxHKeg

Как посчитать плотность во время добычи из котлована

В зависимости от типа котлована, уровня добычи песка, его плотность также изменяется

При этом важное значение играет климатическая зона, в который проводятся работы по добыче ресурса. Документами определяется следующие коэффициенты в зависимости от слоя и региона добычи песка

4.1. Показатели уплотнения грунтов.

Строительство искусственных насыпей и обратных засыпок выполняется материалами полученными при отрывке котлованов и траншей или материалами со специальными требованиями по однородности зернистого состава по деформационным и прочностным характеристикам. При устройстве плановых насыпей и засыпок в проекте должна быть указана требуемая степень уплотнения грунта.

Требуемая степень уплотнения грунта наиболее эффективно достигается при обеспечении его влажности на уровне оптимальной (). Величина оптимальной влажности определяется опытным путем в приборе стандартного уплотнения. По результатам испытания определяется зависимость изменения плотности скелета грунта () от величины влажности (), оптимальная влажность () соответствует.

Требуемая степень уплотнения грунта (К_com) в земляном сооружении определяется по СП 45.13330.2012 “Земляные сооружения, основании и фундаменты”, в зависимости от толщины отсыпки и передаваемых давлений в процессе эксплуатации.

Для предварительной оценки параметров уплотненного грунта на период проектирования возможно использование расчетной методики, результаты которой необходимо подтвердить опытными данными в начале проведения работ.

При уплотнении механическими воздействиями уплотнение грунта возможно если он не достиг водонасыщеннго состояния. При уплотнении сыпучих грунтов они могут переходить во взвешенное состояние при достижении капиллярно-четочной влажности (S_r≈0,65). Для глинистого грунта по результатам опытных работ было установлено что оптимальная влажность может быть определена величинойили.

С учетом приведенных условий параметры уплотнения глинистого грунта можно определить:;

– плотность породы твердых частиц грунта, предварительно может быть принята для супесей 2,7г/см3; для суглинков 2,71г/см3; для глин 2,74г/см3;

(0,95..0,97) коэффициент учитывающий наличие защемленного воздуха в порах грунта;

– среднее значение оптимальной влажности, определенной расчетным путем.

Для песчаного грунта максимальное уплотнение соответствует плотному состоянию, с учетом данных о плотном состоянии песков разной крупности, принимается коэффициент пористости для гравелистых крупных и средней крупности песков, для песков мелких и пылеватых, при степени влажностиS_r≈0,62.

Коэффициент уплотнения грунта

Расчётное значение плотности скелета грунта составляет:

При производстве работ по уплотнению грунта, его укладка осуществляется слоями (h), окончание уплотнения определяется путем оценки различных параметров в зависимости от применяемого оборудования. Изменение высоты уплотняемого слоя () служит технологическим параметром уплотнения при производстве работ и определяется при производстве опытных работ. Величинаможет быть вычислена

е_н – коэффициент пористости грунта в рыхлом состоянии, укладываемого в насыпь, определяется опытным путем, при известных–плотности рыхлого грунта; оптимальной влажности и плотности минерала, соответственно.

e_p – коэффициент пористости уплотненного грунта

h – начальная высота слоя отсыпки грунта (до уплотнения).

Песчаные грунты сыпучие, характеризуются хорошей водоотдачей и быстро высыхают на воздухе, при укладке в насыпи их часто приходится дополнительно увлажнять до оптимальной влажности. Требуемое количество воды для увлажнения определяется из условий неизменности ее массы на единицу массы скелета из твердых частиц до и после уплотнения грунта. При известной массе грунта (М_г) требуемое количество воды для увлажнения составит:

– начальная влажность грунта в отн. ед.;

– оптимальная влажность грунта в отн. ед.

При известном объеме (V_г) рыхлого грунта требуемое количество воды для увлажнения составит

;

– плотность грунта до уплотнения и до увлажнения.

Глинистые грунты связные содержат связанную воду и очень медленно и неравномерно высыхают. При необходимости дополнительного увлажнения требуются специальное оборудование для подготовки грунта и длительное время выдерживания для равномерного распределении влаги. В целом достижение оптимальной влажности для таких грунтов является процессом затратным. Глинистые грунты часто уплотняют без изменения влажности, при этом степень влажности уплотняемого грунта не должна превышать S_r≤0,85.

Рекомендации монтажа системы теплый пол

• Вне зависимости от того, будет ли укладываться черновой пол, грунт убирают. Нижние слои плотные, так как там нет микроорганизмов, и испытывают большую нагрузку.
• Толщина обогреваемого пола может быть толщиной 20 см и более. Поэтому разметку начинают от нулевого уровня, т. е. там, где чистовой пол. Делают его отметку и считают, как глубоко следует опуститься вниз. Желательно отметить толщину каждого слоя.
• Плотный слой грунта следует тщательно выровнять, утрамбовать, проверить его ровность по нивелиру. Ведь это основа следующих материалов. Песок после тщательной трамбовки также ровняют по уровню. Слой керамзита, щебня уплотняют до состояния монолита.
• Первую стяжку делают двумя вариантами: щебень с песком заливают жидким цементно-песочным раствором, заливают стяжку толщиной до 150 мм. Для армирования стяжки используют армирующую сетку или металлическую проволоку. Пол надежный, он выдерживает большие нагрузки.
• Стыки пенополистирольных плит проклеивают скотчем, чтобы раствор не протекал.

Теплоизоляция для теплого пола – ключевой момент

Плиты используют выше 35 кг/куб. метр. Для холодных регионов его толщина может быть более 10 сантиметров. Когда толщина слоя теплоизоляции большая, то делают два слоя. Причем стыки 1 слоя перекрывают плитами 2 слоя.

Как сделать ручную трамбовку?

Смысл трамбовки заключается в том, что каждый слой уплотняют при помощи инструмента, изготовленного своими руками. Такое изделие чаще всего сооружают из обычных материалов, которые можно найти в гараже. Подбирают брусок с квадратными сторонами по 10-15 см. Не нужно специально приобретать новый предмет – подойдёт любой целый брусок.

Также для изготовления конструкции понадобится:

• стальная пластина шириной 2 мм;
• палка без острых углов длиной до 0,5 метров;
• шурупы;
• клей.

Далее необходимо подготовить брусок, корректируя его нижнюю часть до формы квадрата. Тем временем убирают фаски и ровняют стороны древесины рубанком. Следующий этап — конструирование башмака из металла. На листе из стали изображают чертёж будущего башмака, а лишние детали убирают специальными ножницами. Затем в металлической плитке вырезают отверстия для шурупов. Готовый башмак закрепляется крыльями к нижней части бруса и фиксируется шурупами. В самом брусе высверливается отверстие для ручки, которую крепят на столярный клей.

Теперь рассмотрим методы, которые часто используют для уплотнения грунта.

• Полив водой. Длительный метод, для которого необходим постоянный доступ к воде. Для работы нужен шланг с хорошим напором. Далее заливают всю площадь грунта, а для лучшего эффекта используют большой объём жидкости. Водная поливка – естественный и долгий способ, приближённый к природному. В итоге грунт сушат пару дней, а затем укладывают следующий слой.
• Трамбовка грунта при помощи самодельных инструментов.
• Смешанный способ. Это комбинирование ручной трамбовки и проливки водой.

Методика трамбовки песка имеет свои недостатки

Изначально важно выбрать тип песка, подходящий для таких работ. Зачастую им становится гравий, так как мелкие песчинки вообще не рекомендуют засыпать

Итак, чем крупнее частицы, тем прочнее основа, что исключит усадку здания.

Для установки монолитной конструкции применяют частицы среднефракционного песка. Но и в этом варианте грунтовая вода повлияет на прочность нижнего слоя. Предупреждают вымывание основы укладкой геотекстильных траншей, после чего насыпают песок.

Для начала песок подвергают просеиванию, так как в нём содержится множество примесей, в том числе глина, что влияет на его свойства. Также для песка создают оптимальный уровень влажности. Если получается скатать маленький шар, то материал достаточно влажный.

Качество укладки зависит как от оборудования, так и от материала. Тип оборудования каждый выбирает по своим финансовым возможностям.

Факторы и свойства строительного песка

Коэффициент уплотнения – это зависимость плотности, то есть массы определенного объема, контролируемого образца к эталонному стандарту.

Эталонные показатели плотности выводятся в лабораторных условиях. Характеристика необходима для проведения оценочных работ о качестве выполненного заказа и соответствии требованиям.

Для определения качества материала используются нормативные документы, в которых прописано эталонные значения. Большинство предписаний можно найти в ГОСТ 8736-93, ГОСТ 7394-85 и 25100-95 и СНиП 2.05.02-85. Дополнительно может оговариваться в проектной документации.

В большинстве случаев коэффициент уплотнения составляет 0,95-0,98 от нормативного значения.

«Скелет» – это твердая структура, которая имеет некоторые параметры рыхлости и влажности. Объемный вес обычно рассчитывается на основании взаимозависимости массы твердых частиц в песке, и той, которую бы приобрела смесь, если бы вода занимала всё пространство грунта.

Лучшим выходом для определения плотности карьерного, речного, строительного песка является проведение лабораторных исследований на основании нескольких проб взятых у песка. При обследовании грунт поэтапно уплотняют и добавляют влагу, это продолжается до достижения нормированного уровня влажности.

https://youtube.com/watch?v=EAaqzAy0B58

После достижения максимальной плотности определяется коэффициент.

Необходимость уплотнения грунта

Качество уплотнения грунта оказывает прямое влияние на несущую способность материала, уровень его водонепроницаемости. Увеличение интенсивности воздействия на 1% вызывает усиление прочности сырья на 10-20%. Некачественное уплотнение может вызвать просадку грунта, что станет причиной дорогостоящего ремонта сооружения, увеличения расходов на его содержание.

Трамбовка грунтов бывает вибрационной и статической. В первом случае вибрация образуется благодаря движению эксцентрикового груза: частицы в результате ударов обретают максимально плотное состояние, воздействие проникает в толщу материала. Данный способ повсеместно распространен ввиду высокого качества результата. Статистическое уплотнение производится под собственным весом, здесь верхний слой препятствует трамбовке нижних, что не всегда уместно во время строительных работ. К данной процедуре привлекаются катки, функционирующие на пневматических шинах либо гладких вальцах.

Песок может достигнуть максимальной плотности либо в абсолютно водонасыщенном, либо в полностью сухом состоянии. Но этот материал проявляет высокие дренирующие свойства, благодаря которым достаточная утрамбовка может быть выполнена при любом проценте содержания влаги. Но здесь нужно учитывать, что примеси ухудшают способность к выводу воды, материал становится более пластичным, что сказывается и на способности к уплотнению.

Факторы, влияющие на уровень уплотнения

Песок не всегда целенаправленно подвергается трамбовке, часто она происходит в процессе транспортировки

Принимая во внимание переменные показатели, становится сложным расчет количества материала на выходе, так как приходится опираться на все манипуляции и воздействия, которым подвергалось сырье

Коэффициент уплотнения зависит от следующих факторов:

• длительность маршрута перемещения;
• способ транспортировки (количество физических соприкосновений с неровными поверхностями, чем их больше, тем сильнее трамбуется материал);
• объем примесей – посторонние компоненты могут уменьшить или увеличить вес партии, плотность чистого песка наиболее близка к эталонным показателям;
• объем впитавшейся влаги.

Песок проверяют сразу после поступления. Если партия весит менее 350 тонн, достаточно 10 проб, 350-700 тонн – делают до 15 заборов, от 700 тонн – изымают 20 проб. Их направляют в исследовательские лаборатории: эта мера позволяет осуществлять контроль соответствия качества сырья по нормативным документам.

Песчаная подушка под фундамент – когда она необходима

Перед началом строительства необходимо оценить не только состояние почвы в районе возведения дома (несущая способность, близость подводных вод), но и условия климата, а также общий вес конструкции. В обязательном порядке трамбуют пучинистый грунт, который значительно деформируется в процессе замерзания и оттаивания. Если ошибиться с выбором материала для устройства плиты под фундамент, вероятнее всего здание даст сильную усадку, что повлечет за собой образование трещин в стенах и самом фундаменте. Кроме этого, если грунт в зоне строительства отличается высокой несущей способностью, а уровень грунтовых вод крайне низок, можно обойтись без создания песчаной подушки.

Из всех материалов, которые используют для создания подушки, именно песок является наиболее приемлемым. Он не только позволяет сэкономить приличную сумму, по сравнению с плитой из щебня или бетона, кроме того, вполне допустима трамбовка песка своими руками – к примеру, со щебнем работать гораздо сложнее. Ограничение по устройству песчаной подушки только одно – на ней нельзя строить тяжелые здания (многоквартирные дома, торговые центры), но для частного малоэтажного строительства она является практически идеальным материалом.

Песчаная подушка

Правильно созданная песчаная подушка обладает многочисленными достоинствами:

Создаваемое при помощи песка основание полностью соответствует всем нормативам, применяемым в малоэтажном строительстве.
Полная защита всей постройки от негативного влияния грунтовых вод.
Создание идеально ровной площадки для строительства без применения сложных и дорогостоящих технологий.
Возможность проведения всех работ собственными силами.
Вполне доступная стоимость этого важного этапа работ.

Места выхода коммуникаций не уплотняют

Коммуникации могут заходить в дом через стенки фундамента, тогда они находятся в зоне уплотнения обратной засыпки. Также с уплотнением грунта над коммуникациями можно столкнуться при устройстве полов по грунту. В этих местах использование виброплиты затруднительно, потому что всегда есть опасность повредить трубу. Часто из-за этого в этих местах решают не уплотнять грунт. Правильнее все же провести уплотнение, для этого можно воспользоваться ручной трамбовкой.

Уплотненный грунт должен быть не только над коммуникациями, но и под ними. Подробнее про ошибки, связанные с прокладкой коммуникаций через фундамент читайте в статье (ссылка).

Песчаная подушка

Сверху на второй слой геотекстиля насыпают песок слоем около 5 см. Геотекстиль не даст песку просочиться в щебень, что исключит возможность проседания плитки. Песок можно использовать карьерный или речной.

Чтобы понять какой песок нужен для укладки тротуарной плитки, следует изучить различия между этими двумя почти одинаковыми материалами. Карьерный песок неоднороден, он включает песчинки разных размеров и примеси разных пород. Он используется для многих видов строительных работ, так как отличается хорошей адгезией (способностью сцепления с другими материалами). Однако для укладки тротуарной плитки больше подходит песок речной, который более однородный и чистый. Он лучше пропускает воду и стоит дешевле карьерного.

Песчаная подушка на геотекстиле Источник remontyes.ru

Изготовление виброплиты

Справиться с уплотнением грунта очень сложно, поэтому без инструментов не обойтись. Для одних хорошим вариантом выбора становится самодельная конструкция, другие же приобретают бензиновую вибротрамбовочную машину. К самым популярным видам относят вибротрамбовку и виброплиту. Их принцип работы довольно схож, а прокат такой машины всегда востребован среди строительных компаний.

Для уплотнения слоя земли больше всего подойдёт вибротрамбовка. Её работа основывается на центробежной силе под определенным направлением. Амплитуда колебаний зависит от модели устройства. Если сравнивать устройство с виброплитой, то стоит отметить, что оно имеет меньшие размеры. А уплотнение слоя происходит за счёт небольших объёмов самой подошвы, что обеспечивает лучший эффект.

Для уплотнения же песка оптимальным выбором является виброплита, так как песок благодаря ней уплотнится и не станет выдавливаться через края. Но и для укладки брусчатки, щебня или основы под бетонную плиту данный метод подойдёт больше, чем трамбовка. Большая площадь при трамбовки – главное достоинство метода. Самостоятельное изготовление виброплиты с использованием электрического двигателя поможет сэкономить на оборудовании. Чертежи для конструкций составить нетрудно.

Для изготовления понадобится:

• силовая часть;
• два швеллера;
• железная плита толщиной более 7 мм;
• крепёж;
• два колеса;
• труба, которая применяется в качестве ручки для удобного перемещения конструкции.

Вибратор для бетона состоит из электрического двигателя, вибрационного устройства и гибкого вала. Замену для первого элемента конструируют из отбойного молотка, перфоратора, дрели и других устройств, передающих колебания. Не нужно пренебрегать проектированием гибкого вала для вибратора, потому что благодаря нему наконечник безопасно опускается в раствор и передаёт нужную вибрацию. Такое изделие может работать от домашней электрической сети в 220 В.

Вибротрамбовочная машина, сконструированная из перфоратора, работает на основе ударной силы. Металлическую пику создают для насадки. Такая конструкция помогает пройти сквозь толщину бетона, что крайне необходимо после залива свайной основы

Важно определиться и с необходимой длиной насадки. Чтобы обработать большую площадь, выбирают обширный лист, к которому крепится сам перфоратор

Необходимо прочно укрепить конструкцию, ведь вибрационная сила может оказаться для изделия разрушительной. В случае, когда элементы оборудования имеют горизонтальное положение, насадку нужно расположить под небольшим углом. А достичь этого можно при помощи крепления шайбы как опоры. Затем в неё устанавливают вибрационный узел перфоратора.

Когда нужна подушка под фундамент?

Несмотря на то, что необходимость устройства песчаной подушки редко подвергается сомнению, оказывается что она не всегда нужна, а в некоторых случаях будет даже вредить.

Во-первых, в окружении плотных грунтов с плохой водопроницаемостью (глины, суглинки), песчаная подушка будет менее плотным грунтом и вся вода, находящаяся в грунте вокруг, будет скапливаться именно в ней. Таким образом, подушка действительно защищает от поднятия к основанию фундамента капиллярной влаги, но способствует скоплению дождевой или талой воды. В итоге это приводит к переувлажнению грунта под основанием фундамента и снижает его несущую способность. Чтобы этого не происходило, нужно делать дренажную систему, которая будет отводить всю эту воду.

Во-вторых, влага в грунте находится не только в виде воды, но и в виде пара. Пар легко пройдет через песчаную подушку и сконденсируется на фундаменте. Поэтому с точки зрения защиты от влаги, песчаная подушка оказывается не нужна, поскольку не решает всех задач. В любой случае придётся использовать либо гидроизоляцию, либо влагостойкий бетон.

В-третьих, равномерное распределение всего веса по поверхности, сглаживание неровностей грунта необходимо только для сборных фундаментов, например, ленточный из блоков ФБС. Поверхность траншеи имеет небольшие неровности, из-за этого блок не всех поверхностью встаёт на грунт, под ним есть пустоты.

Размер таких пустот разный, при нагрузке на фундамент произойдет усадка, причём у каждого блока она будет разная. Из-за этого блоки могут разъехаться.

Чтобы этого не происходило под такие фундаменты действительно нужно делать песчаную подушку: она заполнит все неровности и равномерно распределит вес каждого блока.

Однако в случае с монолитными ленточным фундаментом подушка уже не нужна: при заливке бетон сам заполнит все неровности грунта, под монолитным фундаментом не будет никаких пустот, он будет передавать нагрузку на грунт всей своей поверхностью, поэтому песчаная подушка ему не нужна.

Для защиты от влаги целесообразнее использовать либо добавки в бетон, повышающие его влагостойкость, либо .

Технические виды строительных смесей

ПГС — смесь из песка и гравия. Используется для строительных работ. Состав смеси регламентируется ГОСТом 23735-2014.

ЩПС — смесь из щебня, гравия, песка естественной добычи. Производится по ГОСТу 25607-2009.

ЩПС из дробленых бетонов — изготавливаются по техническому регламенту ГОСТа 32495-2013.

В оценке качества смесей учитывают:

• общие показатели составного материала;
• свойства песка;
• свойства щебня, гравия.

Сыпучие материалы проверяют по плотности, прочности, содержанию пыли и сора, включениям опасных веществ.

Происхождение и пути добычи строительных смесей

Песчано-гравийные смеси добывают из гравийно-песчаных, валуйно-гравийно-песчаных пород.

В состав ПГС входят:

• песок крупностью 0,05–5 мм;
• гравий 5–70 мм;
• валуны свыше 70 мм.

Наличие гравия колеблется от 10-90% от общей массы.

Производят два вида песчано-гравийной смеси:

• природная смесь, добываемая и поставляемая без переработки;
• обогащенная смесь добывается природным путем, обогащается добавкой или извлечением песчано-гравийной составляющей.

Добычу ПГС производят из оврагов, озер и морей. Морской материал самый чистый. В остальных могут быть примеси из глины, известняка, сора.

В состав ЩПС естественного происхождения входит щебень основной (40–80 мм, 80–120 мм) и расклинивающей фракции (5–20 мм, 5–40 мм).

Дробимость щебня из осадочных пород, а также щебня из изверженных пород имеет марку 400 и 600 соответственно.

ЩПС из дробленого бетона, железобетона включает:

• неорганическую щебеночную дробь крупностью от 5 мм;
• неорганический песок, получаемый из дробимого бетонного щебня.

Материалы являются дробимыми остатками при разрушении бетонных или железобетонных строительных конструкций.

Установите ручку

Наметьте центр сверления на расстоянии 100 мм от верхнего торца. Подберите перовое сверло диаметром на 2 мм меньше сечения рукоятки. Сделайте сквозное отверстие, перпендикулярное поверхности бруса.

Делаем отверстие для ручки трамбовки.

Даже при аккуратном сверлении наружные части отверстия окажутся чуть больше внутреннего диаметра. Подточите древесину напильником, периодически пробуя вставить ручку на место.

Заодно исправляйте возможный перекос отверстия относительно плоскости бруса. Добейтесь плотного (но без значительного усилия) захода рукоятки, при необходимости слегка остругайте палку. Не пытайтесь забить ручку молотком – древесина может расколоться. Поместите палку в брусе и поставьте метки.

Установка ручки на трамбовку для грунта.

Бюджетная виброплита за час своими руками

Нанесите клей на стенки отверстия.

Поставьте ручку по меткам и вытрите излишки клея. Просверлите направляющее отверстие и зафиксируйте рукоятку длинным шурупом.

Фиксация ручки на трамбовке.

После набора клеем прочности (согласно рекомендации изготовителя) ручная трамбовка готова к работе.

Фото самодельной ручной трамбовки для грунта.

После использования очищайте приспособление от пыли и храните в закрытом от дождя и снега месте. Со временем низ трамбовки изнашивается, следите за состоянием металлической накладки и своевременно меняйте её.

Похожие записи:

12 вольт из блока питания от компьютера Квадроцикл своими руками из мт Колонки своими руками, акустическая система, динамики, домашняя акустика Нунчаки — это эффективный метод для повышения выносливости 4 варианта для преобразования слайдов в цифровой формат — 2021 Линейка логарифмическая