Соотношение объема и веса песка: Калькулятор веса и объема сыпучих материалов в СПБ

Содержание

Вес песка в 1м3 — объемный и удельный вес всех видов песка в таблице.

   Зачастую поставщики обманывают своих покупателей и недосыпают песок, так как знаю что клиент некогда не узнает сколько именно тонн песка ему привезли. Но если вы будите хоть примерно знать удельный вес песка и знать кубатуру машины в которой вам привезли песок, то вам не составит труда хоть примерно подсчитать сколько именно вам привезли песка, так как вы будите видеть насколько заполнена машина. 

   Если уж совсем не лениться можно воспользоваться рулеткой и замерить сколько песка вам привезли.   

Краткая таблица удельного веса песка в 1м3

Вес песка в зависимости от его типа
Материал Вес куба в т/м3 Вес ведра в кг
Песок строительный 1,5 18
Песок строительный сухой-рыхлый 1,44 17,3
Песок строительный сухой-утрамбованный 1,68 20,2
Песок строительный мокрый 1,92 23
Песок строительный мокрый-утрамбованный 2,54 30,5
Песок речной 1,63 19,6
Песок кварцевый 1,65 19,8
Песок морской 1,62 19,44
Песок карьерный 1,5 18

       Песок строительный гост 8736-93 ~ 1,5 т/м3

       Песок строительный сухой-рыхлый ~1,44 т/м3

       Песок строительный сухой-утрамбованный~1,68 т/м3

       Песок строительный мокрый ~ 1,92 т/м3

       Песок строительный мокрый-утрамбованный ~ 2,54 т/м3

       Песок речной ~ 1,63 т/м3

       Песок кварцевый ~ 1,65 тн/м3

       Песок морской ~  1,62 т/м3

       Песок карьерный~  1,5 т/м3

В статье указан примерный вес песка различного вида.

Купить песок в Одессе 

Смотри так же:

— удельный вес стали

— удельный вес бетона

Статься о весе песка в 1 м3. Если у вас до этого возникал вопрос о том сколько тонн песка в 1м3, то сейчас надеемся что вы узнали примерный удельный вес песка в одном кубе.

Соотношение веса и объема — как рассчитать количество тонн в кубометре песка

Закупки песка на строительную площадку должны быть обоснованными с технологической и экономической точек зрения. Для правильного расчета необходимо не только определить потребность в материале, но и правильно рассчитать его количество с учетом усредненных характеристик, поскольку на состояние песка влияет ряд объективных факторов. От того, сколько весит куб песка, зависит правильность и результат расчетов.

Песок в процессе добычи подвергается разрыхлению, во время перевозки он уплотняется, кроме того, вбирает и отдает влагу. На динамику и результат этих процессов влияют свойства самого песка и те условия, в которых он находится от момента извлечения из массива на месте добычи. Купить речной песок в Москве означает приобрести добытый, подготовленный, промытый и перевезенный к месту отгрузки материал, прошедший испытания и признанный пригодным к использованию по ГОСТ.

Факторы, влияющие на плотность и вес песка

На свойства песка в конечном итоге влияет ряд факторов, имеющих объективное происхождение. Их можно разделить на две условные группы — характеристики, заданные происхождением материала, и характеристики, зависящие от изменяющихся внешних условий. Необходимо учитывать и неоднородность песка даже в границах одного месторождения — от этой разницы зависит, сколько тонн в кубе песка окажется при отгрузке.

Помимо крупности и формы зерен на состояние материала оказывает воздействие количество и характер примесей.

Основные критерии для расчетов количества песка:

  • фракция — крупность зерен — и их форма. Даже в пределах крупности 0,05 — 2 мм расхождение в плотности может составить до 700-800 кг на кубический метр. Более мелкие фракции склонны к большему уплотнению;
  • усредненная плотность — по ГОСТ 8736-77 она должна составлять 1600 кг/м куб;
  • влажность песка — нормальным можно считать показатель 5-7%;
  • уплотнение — этот показатель принято учитывать с помощью ввода коэффициента 1,1 — 1,27, поскольку для его расчета необходимы сложные и длительные исследования.

Гигроскопичность песка такова, что при взаимодействии с водой он способен прибавит в весе до полутора раз, а потом столько же потерять в процессе испарения влаги. Пониженная влажность песка тоже создает условия для потерь, поскольку такой материал легко развеивается при открытой перевозке. Для предотвращения таких потерь можно купить крупнозернистый песок, который менее склонен к развеиванию и может быть упакован в стандартные мешки.

Учитывается и происхождение песка — карьерный материал с более мелкими зернами уплотняется сильнее, чем мытый речной песок с округлыми и крупными частицами.

Сколько тонн в кубе карьерного и речного песка. Пример расчета

Определить, сколько тонн песка находится в кубометре, можно на основании несложного расчета. Основные данные берутся из сопроводительной документации.

Для пересчета достаточно знать плотность и влажность и использовать уже упомянутой поправочный коэффициент. Для мелкозернистых песков можно считать нормальным показателем плотности 1700-1800 кг/м куб при влажности в пределах 6-7%. При объеме кузова автомобиля 12 куб м получим примерно 20,4 — 20,6 тонны. Если же влажность материала повышена до 20 %, то прибавка в весе составит 4 тонны, которые уйдут в потери при высыхании песка.

Крупнозернистый речной песок принято оценивать по плотности в пределах 1400 — 1600 кг/м куб. Более крупные зерна меньше уплотняются при перевозке, поэтому в том же кузове на 12 кубометров мы получим примерно 18 тонн песка. При повышении влажности до 15-20 % вес возрастет примерно до 21,5 — 21,6 тонны.

Приведенные здесь расчеты можно считать только примером! — в реальности следует учитывать конкретные показатели, которые могут варьироваться в широких пределах. Это зависит от условий перевозки песка от месторождения на место отгрузки. условий хранения и обстоятельств, которые возникнут уже после закупки материала.

Поправочные коэффициенты для расчета веса песка

Строительные технологии, связанные с созданием прочных бетонных монолитов, требуют технологически оправданного соотношения ингредиентов в бетонном растворе. Поэтому речной песок и щебень фракции 20-40 необходимо покупать с учетом возможных отклонений в характеристиках. Это актуально в условиях переменчивой погоды, при длительное перевозке и хранении материалов, особенностей их смешивания.

Для исключения крупных погрешностей, которые накапливаются при работе с большими партиями песка и щебня принято вводить поправочный коэффициент, позволяющий частично нивелировать разброс основных характеристик. Использовать коэффициент следует в сторону увеличения — при закупке 10 тонн песка это будет означать добавление примерно 1 — 2 тонн.

Но добиться математически точного расчета все равно не удастся. Поэтому для крупного проекта, связанного с приобретением больших партий нерудных материалов следует тщательно подбирать поставщика, который способен обеспечить однородность песка — это вопрос организации добычи и соблюдения условий перевозок.

Похожие услуги

Подводно-технические работы

Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком целей. Обладая необходимыми средствами, механизмами и строительной техникой, специалисты компании «Флот Неруд» производят любые подводно-технические работы. Методы, особенности и характер водолазного обследования во многом зависят от поставленных заказчиком […]

SDLG: спецтехника высокого качества

Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. По объемам производимой продукции она уступает только таким брендам, как XCMA, Liugong, Longgong. В течение последних пяти лет SDLG входит в пятьдесят лучших изготовителей фронтальных погрузчиков. При этом дата основания этой компании – 1972 год. Компания SDLG является одним из крупнейших производителей спецтехники в Китае. […]

Разработка котлована и вывоз мусора

Одним из видов строительных работ, которые часто проводятся, является разработка котлованов. Обустройство котлована – трудоемкий строительный процесс. Во многом от качества проведения работ на данном этапе зависит будущее строительства. Кроме того, необходимо учитывать то, что котлован и вывоз грунта – два неразрывных понятия, поэтому необходимо позаботиться не только о планировке строительной площадке, но и о […]

Калькулятор щебня, песка, расчёт их объёма и массы — Щебёнка Нижний Новгород

Одним из трудных моментов в строительстве, является расчёт материалов. И очень часто в строительстве используется щебень различных марок, кубатуру которого нужно рассчитать. А для этого нужно знать табличные данные. Мы избавим Вас от этой сложной операции путём ввода данных в калькулятор, который за несколько секунд рассчитает Вам всё.

Итак, представляем Вам калькулятор, который кстати рассчитает и песок (строительный, речной). Чтобы произвести расчет объёма щебня (или другого сыпучего материала на выбор), его массы, введите данные в калькулятор ниже:

 

Пока идёт расчёт, Вы можете посмотреть рекламу, а также почитать комментарии внизу.

 

Понравился калькулятор? Или помог? Кликните лайк справа или сохраните на стену для себя и друзей, возможно они тоже ищут эту информацию или пригодится позднее.

 

Где же узнать, сколько весит 1 куб щебня, 1 куб песка, 1 куб гравия или другого сыпучего строительного материала?  

Ниже приведём табличку удельного веса сыпучих материалов, на основе которых был выполнен калькулятор. Вы можете ею воспользоваться, для контроля расчётов или самостоятельного подсчёта по собственной задаче.

 

 




























Таблица 1 по расчёту щебня и песка (для калькулятора)
Наименование сыпучего материала Вес материала

в 1м3, кг
Вес ведра

(12 л), кг

Песок строительный (ГОСТ 8736—93) 1550-1700 18,5-20,4
Песок речной 1630 19,5
ПГС — песчано-гравийная смесь 1600 19
Гравий 1400 17
Керамзит 250-800 3-9,6
Щебень гранитный 1470 17,5
Щебень песчаник 1300 15,5
Щебень терриконовый 1150 14
Щебень туфовый 800 9,5
Щебень мраморный 1500 18
Щебень известняковый 1300 15,5
Щебень шлаковый 1500 18
Известь гашёная 2210 26,5
Известь негашёная 3370 40
Гипс 2200-2400 26,5-29
Цемент 1300 15,6
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) 100-200 1,2-2,4
Глина валяльная (флоридин) 670 8
Глина мокрая (вынута лопатой) 1600 19,2
Глина мокрая (вынута экскаватором) 1820 21,84
Глина огнеупорная (Шамот, 20’C) 1600-1900 19,2-22,8
Глина сухая утрамбованная 1750 21
Глина сухая (вынута лопатой) 1070 12,8
Глина сухая (вынута экскаватором) 1090 13,08
Чернозём (вынут экскаватором) 1400 16,8
Чернозём (пахотный слой 0-30см) 1000-1200 12-14,4

 

А может быть Вас интересует сколько весит ведро щебня? Даже такой небольшой объём указан в таблице 1 для удобства и в нашем калькулятора выше. Единственная разница, объём ведра в таблице — 12 литров, а объём ведра в калькуляторе — 10л. 

 
Если работает вибротрамбовка или каток, то коэффициент уплотнения сыпучего строительного материала — 1.3


Остались ещё вопросы, как рассчитать объём щебня? Напишите свой комментарий ниже, нам интересно. А также, может есть идеи, как доработать калькулятор, чтобы расчёты были ещё более удобные. Пишите. Поделитесь страничкой с друзьями в соц.сети, жмите лайк ниже! Этим вы скажете своё спасибо, а мы что-нибудь ещё разработаем полезное, наблюдая за ростом лайков.

Объемный вес(масса) бетона, песка, щебня и т. д.

Объемной массой называют отношение массы данного материала к занимаемому им объему в свободном естественном состоянии, т. е. с учетом разного рода пустот, пор и т. д.

Однако стоит учесть, что объемная масса — величина непостоянная. К примеру, у свежедобытого и слежавшегося песка одного типа она будет сильно отличаться, причиной тому — эффект уплотнения, когда песок слеживается и мельчайшие его частицы прилегают друг к другу плотнее, чем вначале.

Для того чтобы избежать путаницы, во всех справочниках приводят объемную массу материалов в воздушно-сухом состоянии.

Объемный масса строительных материалов 

Таблица соотношений объема и веса

В таблице приведено примерное соотношение веса и объема при погрузке материалов навалом (насыпная плотность). Так же иногда используют понятие объемный вес материалов. Данные верны только при погрузке/разгрузке без трамбовки или проливки (песка).

Наименование в 1 тонне в 1 м3
Песок речной 0,67 м3 1,5 т
Песок речной обогащенный 0,60 м3 1,66 т
Песок карьерный 0,71 м3 1,4 т
Песчано гравийная смесь, ПГС 0,60 м3 1,66 т
Глина сырая, вынутая экскаватором 0,67 м3 1,49 т
Чернозем сырой, вынутый экскаватором 0,70 м3 1,43 т
Снег лежалый 1,7 м3 0,6 т
Щебень 5 — 20 0,76 м3 1,32 т
Щебень 20 — 40 0,78 м3 1,29 т
Щебень 20 — 80 0,78 м3 1,28 т
Щебень 40 — 70 0,79 м3 1,27 т
Щебень 80 — 120 0,80 м3 1,25 т
Керамзит М-250 любой фракции 4 м3 0,25 т
Керамзит М-300 любой фракции 3,35 м3 0,3 т
Керамзит М-350 любой фракции 2,9 м3 0,35 т
Керамзит М-400 любой фракции 2,5 м3 0,4 т
Асфальтовая крошка 0,58 м3 1,7 т

Удельный вес песка колеблется от 2,54 до 2,65 в зависимости от того, какие минералы в нем преобладают.

Объемный вес песка зависит от ряда факторов: гранулометрического и минералогического состава, степени уплотнения и влажности. В среднем он равен. 1550 кг/м3, но в отдельных случаях может быть и 1700 кг/м3.


Форма штабелей песка


Песок перевозят навалом, хранят его в конусообразных штабелях или штабелях, имеющих форму усеченного клина.

Объем песка в штабеле-конусе определяют по формуле:

где: D — диаметр основания штабеля; h — высота штабеля; π = 3,14.

Объем песка в штабеле, имеющем форму усеченного клина, подсчитывают по формуле:

где: h — высота штабеля; a и b — длина и ширина штабеля у основания; a1 и b1 — длина и ширина верхней площадки штабеля.

Штабеля обмеряют не раньше, чем через три дня после их отсыпки для того, чтобы дать песку осесть. Полученный объем уменьшают на 10% при влажности песка от 1 до 3% и на 15% при влажности от 3 до 10%. Объем штабелей, насыпанных зимой, уменьшают еще на 15%, учитывая наличие в них снега и льда.

Прочность вяжущих веществ определяют на образцах размером 7,01 X 7,01 X 7,01 см, приготовленных из нормального Вольского песка и вяжущего в соотношении 1:3. Согласно ГОСТ 6139 — 52 нормальным песком считается кварцевый песок крупностью 0,5 — 0,85 мм.

 

таблица соответствия фракций и весов

Чем мельче фракция, тем выше насыпная плотность, чем больше фракция — тем крепче бетонная масса.

Плотность зависит от формы камешка — игольчатый, кубовидный или плоский. Наивысшую плотность имеет кубовидная фракция щебня, бетонная масса будет обладать наивысшей прочностью. Именно фракция материала оказывает первостепенное влияние на вес щебня. К примеру, зерно 5 — 20 мм имеет плотность 1,36 т. Данный параметр нельзя упускать при расчетах объема и массы материала.

Также имеет значение происхождение материала — гранитный самый тяжелый, известковый относительно легкий и наименее прочный. К примеру, из таблицы мы видим, сколько щебня 5 — 20 в кубе — 1,35 тонны. Из этих показателей, мы видим, сколько тонн в кубе щебня — здесь роль играет размер зерна.

Табличная масса

Пример — 20 кубов щебня 5 — 20 — сколько тонн:. Лещадность, фракционность, водопоглощение — эти факторы всегда внесут свои корректировки, поэтому купить щебень необходимо с небольшим запасом.

Данный показатель существенно влияет на качество бетонной массы, на его качество. Чем выше данный показатель. В его массе будут воздушные прослойки, которые отрицательно сказываются на конечном результате — прочности, надежности, долговечности.

Данный показатель имеет важное значение при расчетах веса куба щебня. На этот показатель влияет пористость, размер камня и природа происхождения камня. Перевод из 1 куб. При купле-продаже сыпучих строительных материалов необходимо знать насыпную плотность или удельный вес материала, что позволит определить, сколько тонн весит определенный объем песка или щебня то есть перевести кубы в тонны или, наоборот, сколько кубов приходится на заданный вес песка или щебня то есть перевести тонны в кубы.

Насыпная плотность материала определяет, сколько тонн весит 1 м3 такого материала , т. Насыпная плотность песка или щебня определяется в лабораторных условиях при помощи взвешивания нескольких проб исследуемого материала в емкости определенного объема, после чего полученные показатели усредняются. Узнать плотность необходимого материала можно из паспорта производителя такого материала.

Необходимо отметить, что насыпная плотность различных фракций одного и того же материала имеет различные значения. При этом выполняется общее правило: чем крупнее фракция песка или щебня, тем насыпная плотность ниже.

Рассмотрим расчеты объемно-весовых показателей на примерах. Рассмотрим расчеты стоимостных показателей на примерах. Шлак доменный фр.

Калькулятор щебня, песка, расчёт их объёма и массы

Новости строительства и строительных фирм. Что нужно обязательно знать при покупке и Как добывают и производят щебень? Как же происходит добыча и производство щебня?

Щебень гранитный Щебень гранитный 7 июл 0 0. Щебень гранитный 7 июл 0 0. Спасибо, очень удобный калькулятор, а можно рассчитать сколько получится ПГС из кг гравия и кг песка Ответить. Администратор 8 апреля в 0. Олег 7 апреля в 0. Юрий 28 апреля в 0.

Расчет удельного веса щебня и его отсева

Администратор 28 апреля в 0. Абылай 3 мая в 0. Куда надо отнести природный балласт — к пгс или гравию? Дмитрий 14 марта в 0.

Спасибо, мне удалось посчитать объём тонны гравия и песка и какой будет вес этой «смеси». Какой коэфициент у мытого песка? Администратор 4 мая в 0.

Абылай 4 мая в 0. Извините, Вы не ответили на мой 1-вопрос про балласт. Администратор 9 мая в 0. Я так и не понял, что такое природный балласт. Тимур 3 сентября в 0. Добрый вечер. Некто 24 января в 0. Странно, что вы не знаете основных формул геометрии.

Администратор 2 марта в 0. Исправились, спасибо за уточнение. Вот так и строится по песчинке наш полезный калькулятор : Ответить. Спасибо, сейчас попробую посчитать!

Администратор 14 мая в 0. Уважаемые друзья! Как это не грустно смотреть, но сегодня, на 14 мая года, счётчик выглядит вот так: И так он выглядит на других сайтах: Неужели эта страница хуже? Положите своё спасибо в этот счётчик «спасиб», удивите меня! Нажмите на любимую соц. Тем более, что это не стоит ни цента и абсолютно бесплатно, как и этот калькулятор. Спасибо Вам и от меня, что пользуетесь, приходите снова!

Администратор 27 июня в 0. Спасибо тем, кто двигает счётчик с места, так держать! Рад бы помочь, но я не пользуюсь соц. Ренат 19 августа в 0. Администратор 25 августа в 0. Спасибо за обратную связь и оценку! Сергей 18 октября в 0.

Спасибо Ответить. Администратор 24 ноября в 0. Уважаемые друзья, в правой части экрана наверху открыто голосование. Саня 28 ноября в 0.

Измельченный камень из различных горных пород — один из основных элементов любого строительства. Физический параметр, характеризующий количество единиц рассыпного сырья в конкретной единице объема, называется удельным весом щебня. Она характеризует количество скопившегося воздуха в пустотах и между отдельными элементами. Чем его больше, тем ниже плотность. Удельный вес зависит от размеров и плотности: чем больше фракция, тем будет выше твердость раствора.

Да, была бы неплохо. Анна 21 января в 0. Очень удобный калькулятор Ответить. Tolian55 26 мая в 0. Сергей 7 июля в 0. Дмитрий Сергеевич 18 августа в 0.

Ольга 17 августа в 0. В каком окошке продвигать счётчик наверно q Ответить. Администратор 18 августа в 0. Ольга, проверил, действительно Азиз 5 сентября в 0. Саня 52 22 сентября в 0. С весом пгс не согласен минимум кг в кубе получается. Администратор 8 октября в 0.

Спасибо Саня за коммент.

Сколько тонн в 1 кубе щебня или сколько весит щебень

Ара 21 ноября в 0. Спасибо Вам большое! Удачи Ответить. Krik 23 января в 0. Спасибо, нужная вещь Ответить. Ольга 26 января в 0. Спасибо за калькулятор и таблицы. С уважением, ПК «Бетоформ» Ответить. Тамма 11 февраля в 0. Игорь 23 апреля в 0. ВГ 26 апреля в 0. Олег27ру 16 мая в 0.

Отсев гранитный фракции широко используется для посыпки садовых, парковых дорожек и площадок. Применяется при выполнении отделочных работ, для производства тротуарной плитки. Зимой является эффективным антигололёдным средством. Отсев гранитный фракции 0 5 ещё называют гранитным песком так как это сама мелкая фракция. Отсев гранитный Гранит — стройматериал на века!

В калькуляторе задано м3 в кг. Администратор 17 мая в 0. Олег, Вам нужно выбрать нижнюю опцию. Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал. Эдуард 17 мая в 0.

Отсев гранитный

Ко мне приехал уголь,самосвал его вывалил на землю. Эдуард, рассчитывать нужно было в кузове. Хотя может здесь найдутся бывалые, кто даст советы в комментариях по особенностям национального заказа сыпучих грузов : Ответить.

Александэр 5 июля в 0. Все привет! Дмитрий 20 июля в 0. Никр 2 августа в 0. Интересно Ответить. Борис 8 сентября в 0.

Михаил 28 сентября в 0. Спасибо за простоту и четкость расчета, завтра закажу 10 кг. Цветана 10 октября в 0. Василий 25 ноября в 0.

Балласт к чему больше подходит по таблице?

Вес кубометра гравия

Сергей 3 февраля в 0. Администратор 18 апреля в 0.

Андрей 3 мая в 0. Песок и щебень нужны для отмостки Ответить. Андрей 27 июля в 0. Надо было сделать — «ткнуть пальцем». Использовал калькулятор для заливки тротуарной плитки в домашних условиях Ответить. Олег 3 мая в 0. Добавьте ещё котельный шлак. Виктория 2 июля в 0. Какой считается глина снятая со стены для перештукатуривания? Ирина 25 июля в 0.

раcсчитать объем щебня, песка и других материалов. калькулятор расчета кубов в тонне песка или щебня.

Нерудные стройматериалы часто нужны нашим заказчикам для засыпки емкостей, ям и площадей разных форм и размеров. Чтобы упростить нашим клиентам задачу расчета необходимого им объема материалов, мы разработали удобный онлайн калькулятор. С его помощью вы легко сможете рассчитать объем щебня, песка, керамзита и иных, необходимых вам материалов.

Инструкция к применению:

  1. Кликните по вкладке с названием нужной вам формы емкости (куб, цилиндр, конус и т.д.).
  2. В появившихся полях введите необходимые для расчета данные (длина, ширина, радиус и т.п.).
  3. Нажмите кнопку «рассчитать».
  4. Результат расчета отобразится крупными цифрами под кнопкой «рассчитать», а также в соответствующем поле переводчика кубов в тонны (см. ниже).

Расcчитать необходимый объем материалов

 

Также, нашим клиентам нередко требуется перевести объем материала в тонны и обратно. Для решения этой задачи вы можете воспользоваться онлайн переводчиком.

Для точного расчета необходимо знать насыпную плотность необходимого вам материала. Помните, что плотность любого нерудного материала в значительной степени варьируется от множества переменных (погода, влажность, карьер добычи, расстояние от карьера до места назначения и т.п.). Разброс плотности, напрмер песка или щебня, может варьироваться до 1,5-2 раз.

Для получения конкретных и точных данных по текущей плотности того или иного сыпучего материала просто позвоните нам по телефону (343)372-15-80 (81,82,83) и наши специалисты подскажут вам актуальные данные.

Чтобы перевести кубы в тонны:

  1. Введите в поле «Объем материала» количество кубов(м3).
  2. В поле «насыпная плотность» укажите актуальную плотность материала (тонн/м3).
  3. Нажмите кнопку «Кубы в тонны».
  4. Результат рассчета отобразится в поле «Масса материала» (тонны).

Чтобы перевести тонны в кубы:

  1. Введите в поле «Масса материала» количество тонн.
  2. В поле «насыпная плотность» укажите актуальную плотность материала (тонн/м3).
  3. Нажмите кнопку «Тонны в кубы».
  4. Результат рассчета отобразится в поле «Объем материал» (м3).

Раcсчитать сколько тонн в кубе или сколько кубов в тонне материала

 

 

Вспомогательные статьи:

Насыпная плотность сыпучих строительных материалов

Главная > Часто задаваемые вопросы > Насыпная плотность сыпучих материалов и грунтов

Насыпная плотность – это отношение веса рыхлого материала к его объему, полученному при свободной засыпке в емкость. Она состоит из плотности твердого вещества, воды и воздуха, которые заполняют поры и промежутки между отдельными частицами. Измеряется в кг/м³, г/см³, т/м³.

Практически каждый из вас, кто занимался строительством или ремонтом, сталкивался с необходимостью приобретения сыпучих строительных материалов и грунтов.

В следствии чего возникали вопросы:

  • Как правильно рассчитать необходимое количество материала для производства тех или иных работ
  • Как проверять привезённый материал по количеству и качеству
  • Что такое «Насыпная плотность»
  • Что такое «Коэффициент уплотнения»

Таблицы со сравнительными характеристиками насыпной плотности различных материалов:

Для расчёта насыпной плотности рекомендуем наш КАЛЬКУЛЯТОР

Что такое насыпная плотность и какие факторы влияют на этот показатель

Насыпная плотность – изменчивая величина. При определенных условиях материал одного и того же веса может занимать разный объем. Также при одинаковом объеме масса может изменяться.

Больше всего на показатель влияют такие факторы:

  • Размеры и форма зерен
  • Пористость материала
  • Влажность
  • Уплотнение при транспортировке и складировании
  • Плотность твердого вещества

В продолжении раздела вы найдете более детальную информацию о влиянии всех этих факторов.

Размер и форма зерен

Чем мельче частицы, тем плотнее они располагаются в куче. Поэтому самую высокую насыпную плотность имеют такие материалы как песок, отсев и дресва. Чем крупнее зерна, тем больше между ними пустот. Например, мелкий отсев (фракции 0-5) может иметь насыпную плотность до 1910 кг/м³, в то время как крупный щебень (фракции 40-70) имеет показатель не более 1170 кг/м³. Это значит, что в одну и ту же емкость поместится больше мелкого материала, чем крупного.

Кроме размера, важную роль играет и форма зерен. Лучше всего уплотняются частицы правильной формы. Например, насыпная плотность кубовидного щебня всегда будет высокой. Если в нем много лещадных зерен (плоских или игловидных), показатель сразу снизится.

Пористость

Пористость характерна для всех сыпучих материалов. Она измеряется объемом промежутков между твердыми частицами. Поры бывают открытыми и закрытыми. Количество открытых может резко уменьшатся при уплотнении (особенно при низкой влажности материала). Закрытые поры находятся внутри твердых частиц; они заполнены воздухом или влагой. Наличие таких пор уменьшает плотность и мало влияет на ее изменение при трамбовке. Например, большое количество закрытых пор в керамзите, поэтому его насыпная плотность всегда низкая.

Влажность

Влажность – одно из важнейших свойств, влияющее на характеристику. Вода вытесняет из пор воздух, показатели которого не учитываются при вычислении насыпной плотности. Поэтому в дождливую погоду или после хранения материала под снегом его плотность увеличивается.

Перевозка и хранение

Транспортировка и хранение на складе вызывают уплотнение материала. Не удивляйтесь, если вы закажете 10 кубов, а вам привезут только 9,5. Вибрация вызывает смещение частиц по отношению друг к другу, уменьшает пористость, взывает усадку. То же происходит при хранении на складе – материал уплотняется за счет давления собственного веса. Вычислить, на сколько уменьшится объем, можно с помощью коэффициента уплотнения.

Если вы засыпаете яму щебнем, отсевом или песком, со временем его объем также уменьшится. Поэтому закупать нужно всегда чуть больший объем материала и вычислять его будущую усадку с помощью коэффициента.
Данный показатель применим не для всех материалах. Обычно он указывается в ГОСТе.

Ниже приведены ссылки, пройдя по которым, вы найдете коэффициенты для следующих материалов:

Плотность твердого вещества

Плотность твердого вещества – самый стабильный показатель. Он зависит исключительно от физических и химических свойств материала и не изменяется при перевозке, складировании, повышении влажности.

Как определить насыпную плотность

Насыпную плотность определяют разными способами. Одни могут использоваться даже в полевых условиях, другие доступны только в специализированных лабораториях.

Весовой метод

Это самый простой способ определения показателя. Для его проведения необходимо иметь воронку, цилиндр определенного объема и весы. Материал засыпают в воронку, из которой он поступает в цилиндр. Когда емкость полностью заполнится, специальной пластиной выравнивают верхний слой. Затем пробу взвешивают и вычисляют соотношение массы к объему.

Весовым методом можно определить насыпную плотность и в полевых условиях. Достаточно иметь емкость известного объема (например, ведро) и бытовые весы. В ведро насыпаем материал и взвешиваем. Получаем вес. Далее вычисляем насыпную плотность.

Например, ведро 10 литров имеет объем 0,01 м³. Гранитный щебень, помещенный в это ведро, весит 18 кг. Это значит, что насыпная плотность будет равна 1800 кг/м³. Понятно, что результат будет лишь приблизительным, так как в лабораторных условиях точно взвешивают массу емкости и массу пробы, пробу насыпают с определенной высоты и так далее. Но если под рукой нет оборудования и специалистов, то можно определить примерную насыпную плотность таким вот образом.

Метод режущих колец

Насыпную плотность грунта вычисляют с помощью режущих колец с известным объемом. В качестве вспомогательных инструментов служат нож и две металлические пластины.

Последовательность методики следующая:

  • Взвешивают кольцо и пластины
  • Выравнивают ножом поверхность грунта
  • Смазывают внутреннюю поверхность кольца техническим маслом
  • Опускают кольцо в грунт, пока он полностью не заполнит внутреннее пространство
  • Выравнивают ножом верхний край
  • Срезают грунт снизу кольца конусом
  • Аккуратно на ноже переносят кольцо на пластину и устанавливают вверх конусом
  • Срезают верхний слой земли на уровне кольца
  • Взвешивают пробу и отнимают от ее массы данные кольца и пластин
  • Разделяют вес грунта на объем кольца и получают насыпную плотность

Лабораторные методы

В научных лабораториях применяют косвенные методы определения насыпной плотности по затуханию рентгеновских, радиоактивных или ультразвуковых лучей. При прохождении через разные материалы они частично поглощаются. С помощью специальных приборов измеряется интенсивность излучения до и после прохождения через пробу.

По величине насыпной плотности материалы разделяют на группы:

  • Легкие (меньше 600 кг/м³)
  • Средние (600-1100 кг/м³)
  • Тяжелые (1100-2000 кг/м³)
  • Сверхтяжелые (больше 2000 кг/м³)

Для чего определяют насыпную плотность

Знать насыпную плотность важно в таких ситуациях:

  • Вам известен объем ямы или канавы, которую нужно засыпать, а вы хотите узнать вес материала, который для этой цели необходимо купить
  • В продаже есть материал в килограммах, а вам нужно знать его объем
  • Вы хотите правильно рассчитать количество единиц транспорта, необходимых для перевозки купленного материала

Показатель учитывается при расчете веса и объема материалов в нашем калькуляторе. Для вашего удобства мы привели конкретные цифры в таблице Насыпная плотность нерудных материалов.

Sand Calculator ➤ сколько песка вам нужно в тоннах / тоннах или кубических ярдах, метрах и т. Д.

Расчет необходимого количества песка

Многие строители и садовники сталкиваются с необходимостью подсчета или оценки количества песка, необходимого им для заполнения данного пространства песком. Наш калькулятор песка очень полезен в таких случаях, но вы должны помнить, что результаты будут настолько хороши, насколько хороши введенные измерения. Процесс расчета выглядит следующим образом:

  1. Оцените необходимый объем песка, используя геометрические формулы и планы или измерения.
  2. Приблизительная плотность песка составляет 1600 кг / м 3 (100 фунтов / фут 3 ).
  3. Умножьте объем на плотность (в тех же единицах), чтобы получить вес

Есть более мелкий и более крупный песок, поэтому плотность, измеренная для сухого песка в килограммах на кубический метр или фунтах на кубический фут, для вашей конкретной партии груза может отличаться. По этой причине, а также из-за потенциальных потерь / потерь, вам следует подумать о покупке на 5-6% больше песка, чем предполагаемый , чтобы в конечном итоге у вас не осталось только того, что вам нужно.

Квадратная или прямоугольная область

Формула объема прямоугольной (или квадратной) коробки в кубических футах составляет высота (фут) x ширина (фут) x длина (фут) , как показано на рисунке ниже:

Например, чтобы заполнить ящик шириной 3 фута и длиной 6 футов на глубину 1 фут, вам необходимо умножить 1 фут x 3 фута x 6 футов = 18 футов 3 (кубических футов) песка.

Круглая площадка

Если область, которую вы хотите покрыть, или форма, которую вы хотите заполнить, круглая, расчет немного отличается:

Объем фигуры с круглым основанием равен ее высоте, умноженной на площадь основания.Для расчета площади фундамента нам понадобится его диаметр, так как формула π x r 2 , где r — радиус или диаметр / 2.

Участок неправильной формы

Если рассчитываемая площадь имеет неправильную форму, вам нужно разделить ее на несколько частей правильной формы, рассчитать их объем и потребность в песке, а затем просуммировать их. Если вам понадобится сделать это для большого количества разделов, вы можете использовать наш калькулятор суммирования.

Песок основы

Песок — это природный гранулированный материал, состоящий из мелкодисперсных частиц породы и минералов, округленных и отполированных до различной степени. Песок можно рассматривать как более мелкий гравий или более крупный ил. В некоторых случаях «песок» относится к текстурному классу почвы, то есть к почве, более 85% массы которой состоит из частиц размером с песок. В долгосрочной перспективе песок является возобновляемым ресурсом, но в человеческом масштабе он практически невозобновляемый.Песок является основным компонентом бетона, и из-за высокого спроса на бетон для строительства, пригодный для бетона песок также пользуется большим спросом.

Самым распространенным компонентом песка во внутренних континентальных районах и нетропических прибрежных районах является кремнеземистый кварц (диоксид кремния — SiO2). Второй по распространенности тип песка, который чаще всего встречается на островах и у моря, — это карбонат кальция, который создается различными формами жизни, такими как кораллы и моллюски. Конечно, точный состав будет варьироваться в зависимости от местных источников породы и условий во время формирования гальки.

Песок для дома или сада обычно продается в небольших пакетах по несколько фунтов / килограмм, а для более крупных проектов — в мешках по 40, 60 или 80 фунтов — 25 кг или 50 кг в Европе и других странах. Для строительных работ, бетонирования и т. Д. Он продается тоннами и поставляется грузовиками.

Виды и марки песка

Вопреки тому, что вы думаете, существует более одного типа песка, судя по размеру гальки и предполагаемому использованию. [2] .Выбор правильного типа и размера имеет решающее значение, поскольку у некоторых песков другое применение, чем у других.

Типы песка
Тип Описание
20-30 Песок n — стандартный песок, просеянный через сито 850 мкм и удерживаемый на сите 600 мкм.
Гранулированный песок n — стандартный песок, просеянный между ситом 600 мкм и ситом 150 мкм.
Стандартный песок n — кремнеземистый песок, почти полностью состоящий из естественно округлых зерен почти чистого кварца (используется для строительных растворов и испытаний гидравлических цементов).

Стандартный песок, кроме того, должен быть светло-серого или беловатого цвета, должен быть без ила, а зерна должны быть угловатыми, но допускается небольшой процент хлопьевидных или округлых частиц. Некоторые производители выражают марку и тип песка по-другому, например.грамм. «речной песок» (также известный как «острый песок», «строительный песок», «песчаный песок», «бетонный песок»), «кладочный песок», «песок М-10» (гранитный песок), «игровой песок», каждое существо тоньше и дороже предыдущей.

Какая плотность песка?

Плотность обычного песка составляет 100 фунтов / фут 3 (1600 кг / м 3 ). Это соответствует умеренно влажному песку и используется в калькуляторе.

Сколько весит ярд

3 песка?

кубических ярдов обычного песка весит около 2700 фунтов или 1 фунт.35 тонн. квадратных ярдов песочницы глубиной 1 фут (30,48 см) весит около 900 фунтов (410 кг) или чуть меньше полутонны. Предполагается, что содержание воды в песке умеренное.

Сколько весит кубический метр песка?

Кубический метр обычного песка весит 1600 кг 1,6 тонны. Песочница на квадратный метр глубиной 35 см весит около 560 кг или 0,56 тонны. Цифры получены с помощью этого песочного калькулятора.

Сколько стоит тонна песка?

Тонна песка обычно составляет около 0.750 кубических ярдов (3/4 кубических ярда) или 20 кубических футов. Предполагается, что песок относительно влажный, поскольку добавление воды может значительно увеличить или уменьшить плотность песка (например, если шел дождь или если вы выкопали и оставили песок под солнцем, чтобы вода испарилась).

Сколько стоит тонна песка?

Тонна умеренно влажного песка обычно составляет около 0,625 м. 3 (кубических метров). Он может быть более или менее плотным в зависимости от содержания воды и размера песчинок.

Тонны против тонн, Тонны против тонн

При расчете веса песка убедитесь, что вы не перепутали тонну (метрическую тонну) с тонной (короткой тонной).Первый используется во всех странах мира и определен международным органом по стандартизации как 1000 кг. Тонна в настоящее время используется только в Соединенных Штатах и ​​равна 2000 фунтам (2000 фунтов). Разница между ними невелика, но по мере увеличения суммы может быстро составить значительное число.

Список литературы

[1] Кринсли Д.Х., Смолли И.Дж. (1972) «Сэнд», American Scientist 60: 286-291

[2] ASTM C-778 — 17 «Стандартные спецификации для стандартного песка»

Калькулятор верхнего слоя почвы ➤ сколько мне нужно почвы?

Воспользуйтесь этим калькулятором почвы, чтобы легко оценить, сколько почвы (верхнего слоя почвы) в тоннах или тоннах или в объеме (кубических футах, кубических ярдах или кубических метрах) вам потребуется для того или иного проекта садоводства.Учитывая размер мешка, он также рассчитывает количество мешков с землей (грязью), которые вам понадобятся.

Расчет необходимого количества верхнего слоя почвы

Многие профессиональные и домашние садоводы сталкиваются с проблемой оценки количества верхнего слоя почвы, необходимого им для покрытия данной площади. Если вы спрашиваете себя, сколько верхнего слоя почвы вам нужно для вашего сада, тогда наш калькулятор верхнего слоя почвы вам очень поможет, так как он выполнит математические вычисления в выбранной вами метрике (подходит, если вы живете в США, Великобритании, EU и др.), Но следует иметь в виду, что результаты будут настолько хороши, насколько хороши введенные в них измерения.

Кроме того, калькулятор почвы использует стандартную плотность почвы 100 фунтов / фут 3 (1600 кг / м 3 ), которая может несколько отличаться в зависимости от конкретной смеси верхнего слоя почвы, которую вы покупаете. Смешанный верхний слой почвы обычно менее плотный, поэтому потребуется меньше фунтов. Процесс расчета:

  1. Оцените необходимый объем верхнего слоя почвы, используя геометрические формулы и планы или измерения площади.
  2. Оцените плотность используемого грунта.Стандартная плотность верхнего слоя почвы составляет около 100 фунтов / фут 3 (1600 кг / м 3 ).
  3. Умножьте объем на плотность (в тех же единицах), чтобы получить массу почвы

Вычислить объем немного сложно, если вычисляемая область имеет неправильную форму. Затем вам нужно разделить его на несколько участков правильной формы, рассчитать их объем и потребности в верхнем слое почвы, а затем просуммировать их. Функция копирования в один клик нашего инструмента должна вам пригодиться.Если вам понадобится сделать это для большого количества разделов, вы можете использовать наш калькулятор суммирования. В большинстве случаев приближения тоже подходят.

Верхний слой почвы обычно продается в мешках в крупных розничных магазинах и специализированных магазинах, а также оптом тоннами (или тоннами) у компаний, специализирующихся на садовых принадлежностях. Калькулятор верхнего слоя почвы поможет вам оценить, сколько его вам нужно, и упростит сравнение оптовых заказов с покупками в мешках, так как вы всегда будете видеть цену за тонну.

Чтобы определить необходимое вам количество мешков , вы должны знать, сколько земли даст мешок. У производителей верхнего слоя почвы нет соглашения о том, как маркировать свой продукт, поэтому вы можете знать объем мешка, например 1 куб. Фут, или 1 куб. Ярд, или вы можете знать его вес, скажем, 40 фунтов (или 20 литров и 25 кг для метрической системы). Наш калькулятор почвы поддерживает все эти типы мешков и автоматически выполнит необходимые преобразования.

Собираясь в магазин для верхнего слоя почвы, помните, что измерения, которые вы производите, будут иметь предел погрешности, особенно если местность с неровной глубиной, поэтому вам следует подумать о покупке на 5-6% больше верхнего слоя почвы, чем рассчитано нашим калькулятором , поэтому ты не сбежишь.

Основы верхнего слоя почвы

Верхний слой почвы (почва, грязь) важен, поскольку растения получают большую часть своих жизненно важных питательных веществ из этого верхнего, самого внешнего слоя почвы, обычно глубиной от 2 дюймов (5,1 см) до 8 дюймов (20 см). Именно здесь происходит большая часть биологической активности Земли — разложение, экскременты и т. Д. — все заканчивается здесь, и здесь созданы наилучшие условия для большей части жизни, поэтому здесь самая высокая концентрация органических веществ и микроорганизмов. Почва состоит из смеси минеральных частиц, органических веществ, воды и воздуха.

С точки зрения физических характеристик, почва может выдерживать собственный вес и другие внутренние вещества, например воду. Его несущая способность хороша, что делает его до некоторой степени хорошей основой для опорных конструкций над ним. Прочность структуры верхнего слоя почвы снижается из-за присутствия органических веществ, что означает, что он может нести меньший вес. Обезвоживание также негативно сказывается на структуре скелета почвы, ее объем уменьшается. При продаже он обычно обрабатывается и просеивается для удаления с него камней и мусора.

Типовой состав почвы

Состав верхнего слоя почвы
Элемент Примерный процент
Алюминий 6-10%
Кальций 1–7%
Утюг 2–10%
Магний 0,1 — 3%
Кислород 44 — 49%
Калий 1.5–3%
Кремний 22 — 36%
Натрий 2,4 — 2,5%

Как видите, некоторые элементы, составляющие грязь, могут значительно различаться, поэтому обязательно читайте этикетку при покупке, поскольку разные типы растений имеют разные потребности в питательных веществах и предпочтительные условия почвы. Некоторые из них могут быть хорошо адаптированы к определенным условиям и не могут развиваться или даже погибать где-либо еще, поэтому выбор почвы имеет решающее значение для поддержания их в хорошей форме.

Какая плотность почвы?

Плотность типичного грунта составляет 100 фунтов / фут 3 (1600 кг / м 3 ). Это соответствует умеренно влажному уплотненному грунту (утрамбованной земле) и используется в нашем программном обеспечении. Когда грунт прибудет, он будет рыхлым и, вероятно, будет иметь плотность всего 75 фунтов / фут 3 или 1200 кг / м 3 , и для его транспортировки потребуется более крупный автомобиль.

Сколько весит ярд

3 верхнего слоя почвы?

кубических ярдов типичного верхнего слоя почвы весит около 2700 фунтов или 1 фунт.35 тонн. квадратных ярдов сада глубиной 1 фут (30,48 см) весит около 900 фунтов (410 кг) или чуть меньше полутонны. Предполагается, что влажность почвы умеренно влажная (например, свежевыкопанная).

Сколько весит кубический метр верхнего слоя почвы?

Кубический метр типичного верхнего слоя почвы весит 1600 кг 1,6 тонны. Квадратный метр сада глубиной 35 см весит около 560 кг или 0,56 тонны. Цифры получены с помощью этого почвенного калькулятора.

Сколько стоит тонна почвы?

Тонна уплотненного грунта обычно составляет около 0,750 кубических ярдов (3/4 кубических ярдов) или 20 кубических футов. Предполагается, что почва относительно влажная, поскольку добавление воды может значительно увеличить или уменьшить плотность почвы (например, если шел дождь или если вы выкапываете землю и оставляете грязь под солнцем, чтобы вода испарялась).

Сколько стоит тонна почвы?

Тонна уплотненного умеренно влажного грунта обычно составляет около 0,625 м. 3 (кубических метров).Он может быть более или менее плотным в зависимости от содержания воды и точного состава.

Тонны против тонн, Тонны против тонн

При расчете веса убедитесь, что вы не перепутали тонну (метрическую тонну) с тонной (короткой тонной). Первый используется во всех странах мира, кроме США, и определен международным органом по стандартизации как 1000 кг. Тонна в настоящее время используется только в Соединенных Штатах и ​​равна 2000 фунтам (2000 фунтов). Разница между ними невелика, но может достигать значительного числа по мере увеличения количества закупаемой почвы.Наш калькулятор поддерживает как тонны, так и тонны.

Как рассчитать вес песка

Обновлено 22 декабря 2020 г.

Липи Гупта

Песок представляет собой смесь нескольких типов минералов, которые со временем изнашиваются ветром и водой. Свойства песка меняются в зависимости от того, в какой части света он находится. Песок часто состоит из очень маленьких кусочков минералов, таких как кварц или гипс, но также может содержать небольшие кусочки органического материала, например, ракушки.

Что такое калькулятор веса песка?

Чтобы рассчитать единицу веса песка, нам необходимо знать определенную информацию, такую ​​как объем одной единицы песка, состав песка и массовые плотности каждого компонента. Калькулятор веса песка затем учтет состав песка, чтобы рассчитать удельный вес.

Пример для расчета: вес песка в один кубический метр

Давайте рассмотрим пример, чтобы определить единицу веса песка, если мы определим одну единицу как один кубический метр песка.

Поскольку песок состоит из нескольких различных типов минералов, нам необходимо определить процентный состав каждого минерала в песке.

Возьмем зеленый песок, который находится на пляже Папаколеа на Гавайях. Он в основном состоит из небольших кусочков оливина, смешанных с небольшим количеством базальта. Для этого быстрого примера давайте оценим, что один кубический метр зеленого песка на 92 процента состоит из оливина и на 8 процентов из базальта. Значит, есть 0,92 кубометра оливина, а 0.08 кубометров базальта в нашей единице песка.

Затем нам нужна массовая плотность обоих минералов, которая сообщит нам массу каждого минерала в том объеме, который он занимает. Средняя массовая плотность оливина составляет около 3,8 г / см 3 , а средняя массовая плотность базальта составляет около 3,0 г / см 3 .

Масса каждого компонента — это объем каждого компонента, умноженный на его плотность. Но не забывайте проверять единицы и конвертировать при необходимости!

Масса оливина

m = 0.92 \ times 1 000 000 \ times 3,8 = 3 496 000 \ text {g}

В килограммах у нас 3 496 кг.

Аналогично для базальта

m = 0,08 \ times 1 000 000 \ times 3,0 = 240 000 \ text {g}

В килограммах общая масса смеси оливина и базальта составляет 3 736 кг.

Технически вес равен массе, умноженной на ускорение свободного падения: 3736 кг × 9,8 м / с 2 = 36 612,8 Н. В метрических тоннах (9806,65 Н = 1 метрическая тонна) это примерно 3.7 метрических тонн песка.

Во многих случаях вам действительно понадобится масса песка, но вы всегда можете преобразовать ее в вес (силу гравитации Земли, действующую на массу), умножив на 9,8 м / с. 2 ускорение. из-за силы тяжести.

Обобщение этого метода

Поскольку песок — это общий термин, который описывает вещество, состоящее из мелких зерен нескольких материалов, мы можем применить вышеупомянутый метод к любому подобному веществу.

Общая информация, необходимая для расчета массы или веса вещества:

  1. Из каких материалов состоит вещество? В примере с песком мы предположили, что это смесь минералов оливина и базальта.Для других типов песка у вас могут быть смеси кварца, гипса или кремнезема.
  2. Каков объемный процент каждого составляющего материала в одной единице вещества? Это может быть информация, которую вы можете оценить, или она может быть предоставлена.
  3. Какова массовая плотность (или удельный вес) составляющих материалов?
  4. По объему и массовой плотности определите массу каждого материала. Суммируйте массы, чтобы получить общую массу вещества, которая пропорциональна общей массе.

Этот метод можно распространить даже на другие виды веществ и твердых тел, а также на жидкости и газы.

Конвертер конструкций

— Сайт калькулятора

Используйте этот инструмент преобразования конструкции для преобразования между различными единицами веса и объема. Пожалуйста, обрати внимание
что для этого типа преобразования требуется значение плотности вещества . Список некоторых распространенных плотностей строительства
приблизительные значения приведены ниже.

Рекламные объявления

Нравится? Пожалуйста, поделитесь

Пожалуйста, помогите мне распространить информацию, поделившись этим с друзьями или на своем веб-сайте / в блоге.Спасибо.

Ссылка на сайт

Заявление об ограничении ответственности: Несмотря на то, что для создания этого калькулятора были приложены все усилия, мы не можем
несет ответственность за любой ущерб или денежные убытки, возникшие в результате или в связи с его использованием.
Этот инструмент предназначен исключительно в качестве услуги для вас, пожалуйста, используйте его на свой страх и риск. Полный отказ от ответственности.
Не используйте расчеты для всего, что может привести к гибели людей, деньгам, имуществу и т. Д. Из-за неточных расчетов.


Строительные конверсионные материалы

Данные из «Списка плотности конструкции» взяты с сайта simetric.co.uk — авторское право © Roger Walker.
Обратите внимание, что для преобразования единиц веса и объема требуется значение плотности. О том, как преобразовать объем в вес, вы узнаете из этой статьи.


Популярные индивидуальные преобразователи

Алкоголь,
Кофе,
Строительство,
Готовка,
Металл,
Масло,
Бензин,
Воды


Плотности веществ, доступные в настоящее время для строительного преобразователя :

Кирпич, хром, Кирпич обыкновенный красный, Кирпич, огнеупорная глина, Кирпич, магнезия, Кирпич, кремнезем, Цемент — клинкер, Цемент, раствор, Цемент, Портленд, Цемент, суспензия, Бетон, Асфальт, Бетон, Гравий, Бетон, Известняк с Портленд, Штукатурка, Песок с гравием, сухой, Песок с гравием, влажный, Песок, сухой, Песок, рыхлый, Песок, утрамбованный, Песок, заполненный водой, Песок, влажный, Песок, влажный, уплотненный, Вода, чистый,


Если у вас есть какие-либо предложения по этому инструменту преобразования конструкции или у вас есть какие-либо дополнительные значения плотности конструкции, которые вы хотите включить, свяжитесь со мной.

Вес и состав земли

Примерный вес

Тип почвы Примерный вес
(фунт / фут 3 ) (кг / м 3 )
Рыхлая земля 75 1200
Утрамбованная земля 100 1600

Типовой состав

Элемент Приблизительное содержание (%)
Алюминий 6-10
Кальций 1-7
Железо 2-10
Магний 0.1 — 3
Кислород 44 — 49
Калий 1,5 — 3
Кремний 22 — 36
Натрий 2,4 — 2,5

Классификация почвы

Грунт Seeve Размер (мм)
Ил 0,002 — 0,06
Песок 0.06 — 2,0
Гравий 2,0 — 60
Булыжники 60-200
Валуны 200 —

Соотношение объемов грунта

Соотношение пустот

e = V v / V s

= n / (1 — n) (1)

где

e = коэффициент пустот

V v = V a + V w = объем воды и воздуха в почве ( м 3 )

V a = объем воздуха в почве (м 3 )

V w = объем воды в почве (м 3 )

V s = объем твердых частиц в почве (м 3 )

n = пористость

901 49 Пористость

n = V v / V

= e / (1 + e) ​​(2)

где

n = пористость

V = общий объем почвы — включая воду и воздух (м 3 )

Степень насыщения

S = V w / V (3)

, где

S = степень насыщения

V = общий объем почвы, включая воду и воздух (м 3 )

Глава 5 — NHI-05-037 — Geotech — Мосты и конструкции

Справочное руководство по геотехническим аспектам дорожных одежд

Глава 5.0 Геотехнические данные для проектирования дорожного покрытия

5.1 Введение

В этой главе описывается определение конкретных геотехнических данных, необходимых для проектирования гибких и жестких покрытий. Хотя здесь основное внимание уделяется исключительно геотехническим данным, очевидно, что для проектирования дорожного покрытия требуется много другой важной информации, включая характеристики движения, свойства материала для слоев связанного асфальта и / или портландцемента, желаемую надежность и другие детали.Эти исходные данные обычно предоставляются другими организациями, а не геотехнической группой.

Большинство входных данных, описанных в этой главе, относятся к свойствам материала несвязанных слоев дорожного покрытия и грунта земляного полотна. Другие необходимые входные данные включают геометрическую информацию, такую ​​как толщина слоя, но они, как правило, не требуют пояснений и здесь не обсуждаются. Вклады в окружающую среду / климат также рассматриваются в этой главе. Хотя эти исходные данные не являются «геотехническими» сами по себе, они напрямую влияют на поведение несвязанных материалов через их влияние на содержание влаги и циклы замораживания / оттаивания.Кроме того, во многих агентствах группа, ответственная за определение входных данных для окружающей среды, плохо определена, и поэтому эта ответственность может быть возложена на инженерно-геологическую группу.

При рассмотрении материала этой главы руководствуемся несколькими соображениями:

  • Обрабатываются только явные входные данные проекта. Как описано в Главе 3, могут быть другие геотехнические проблемы (, например, , устойчивость откоса насыпи), которые могут оказать значительное влияние на характеристики покрытия, но которые не учитываются явно в процессе проектирования покрытия.
  • Измеренные входные параметры для конкретного проекта часто недоступны во время проектирования, особенно для предварительного проектирования. Особенно это касается свойств материала. Следовательно, в этой главе большое внимание уделяется «типичным» значениям и / или эмпирическим корреляциям, которые можно использовать для оценки исходных данных проекта. Эти оценки могут использоваться для предварительного проектирования, исследования чувствительности и других целей. Ясно, однако, что для окончательного проектирования предпочтительнее измеренные значения для конкретного проекта.
  • Многие исходные данные о свойствах материала могут быть определены лабораторными или полевыми испытаниями. Полевые испытания рассматриваются в главе 4, и соответствующие ссылки на материалы главы 4 включены здесь, где это уместно.
  • В данной главе делается попытка сбалансировать охват между текущим эмпирическим Руководством по проектированию AASHTO 1993 г. и предстоящим механистически-эмпирическим подходом к проектированию NCHRP 1-37A (далее именуемым Руководством по проектированию NCHRP 1-37A). Несмотря на то, что геотехнические данные, требуемые этими двумя подходами к проектированию, частично совпадают ( e.грамм. , модуль упругости земляного полотна) имеются существенные отличия. Входные данные для Руководства AASHTO 1993 года меньше по количеству и в основном являются эмпирическими (, например, , коэффициенты дренирования слоя), в то время как исходные данные для Руководства NCHRP 1-37A более многочисленны и фундаментальны (, например, , гидравлическая проводимость в зависимости от влажности) связи).
  • В этой главе описаны только проектные данные. В случаях, когда требуется некоторый промежуточный анализ для определения исходных данных проекта ( e.грамм. , эффективный модуль реакции земляного полотна в Руководстве 1993 г. — см. Раздел 5.4.6), здесь также описывается методология анализа. Использование исходных данных в общих проектных расчетах описано отдельно в Приложениях C и D к Руководствам по проектированию 1993 г. и NCHRP 1-37A, соответственно.

Одним из следствий всего вышесказанного является то, что эта глава довольно длинная; это необходимо для обеспечения достаточного охвата всех разнообразных геотехнических данных, требуемых двумя процедурами проектирования.Во-первых, обобщаются геотехнические данные, требуемые Руководствами по проектированию AASHTO и NCHRP 1-37A 1993 года (раздел 5.2). Затем геотехнические данные подробно описываются по категориям. Ниже приводится дорожная карта разделов этой главы, в которых описываются различные категории входных данных для геотехнического проектирования:

  • 5.2 НЕОБХОДИМЫЕ ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ ВХОДЫ
    • 5.2.1 1993 Руководство по проектированию AASHTO
    • 5.2.2 Руководство по проектированию NCHRP 1-37A
    • 5.2.3 Прочие геотехнические свойства
  • 5.3 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
    • 5.3.1 Соотношение веса и объема
    • 5.3.2 Определение физических свойств
    • 5.3.3 Идентификация проблемной почвы
    • 5.3.4 Другие совокупные тесты
  • 5.4 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
    • 5.4.1 Калифорния передаточное число подшипников (CBR)
    • 5.4.2 Стабилометр (значение R)
    • 5.4.3 Модуль упругости (упругости)
    • 5.4.4 Коэффициент Пуассона
    • 5.4.5 Коэффициенты структурного слоя
    • 5.4.6 Модуль реакции грунтового основания
    • 5.4.7 Трение интерфейса
    • 5.4.8 Характеристики остаточной деформации
    • 5.4.9 Коэффициент бокового давления
  • 5.5 ТЕРМО-ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
    • 5.5.1 1993 Руководство AASHTO
    • 5.5.2 Руководство по проектированию NCHRP 1-37A
  • 5.6 ВХОДЫ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ / КЛИМАТА
    • 5.6.1 1993 Руководство AASHTO
    • 5.6.2 Руководство по проектированию NCHRP 1-37A

Глава завершается разделом, описывающим разработку окончательных проектных значений для каждого входа при наличии нескольких оценок, например, , свойства материала измеряются как в полевых условиях, так и в лаборатории. Большинство исходных данных дизайна также демонстрируют значительную пространственную, временную и внутреннюю изменчивость. Все эти проблемы должны быть согласованы, чтобы разработать обоснованные входные значения для использования в окончательном проекте покрытия.

5.2 Требуемые геотехнические данные
5.2.1 1993 Руководство по проектированию AASHTO

Как описано ранее в главе 3, руководство AASHTO по проектированию дорожного покрытия претерпело изменения в нескольких версиях за более чем 40 лет, прошедших с момента проведения дорожных испытаний AASHO. Текущая версия — Руководство 1993 года. Геотехнические данные, необходимые для проектирования гибкого покрытия с использованием Руководства 1993 г., сведены в Таблицу 5-1. Также показаны перекрестные ссылки на разделы этого руководства, в которых описывается определение соответствующих геотехнических данных.Как ранее описывалось в главе 3, геотехнические данные для Руководства 1986 года идентичны таковым для Руководства 1993 года. Обратите внимание, что значения толщины D и для несвязанных слоев включены в качестве геотехнических данных для гибкого покрытия в Таблице 5-1; хотя обычно они считаются выходными данными из проекта (, т.е. , определяется из SN и других определенных входных данных), могут быть случаи, когда толщина слоя фиксирована и для которых дизайн затем фокусируется на выборе материалов слоев, имеющих достаточную конструктивную способность .

Таблица 5-1. Необходимые геотехнические данные для проектирования гибкого покрытия с использованием Руководства AASHTO 1993 г.
Свойство Описание Раздел
M R Модуль упругости земляного полотна 5.4.3
E BS Модуль упругости основания (используется для определения конструкции коэффициент слоя) 5,4,3
м 2 Коэффициент влажности основного слоя 5.5.1
D 2 Толщина основного слоя
E SB Модуль упругости основания (используется для определения коэффициента структурного слоя) 5.4.3
м 3 Коэффициент влажности для нижнего слоя 5.5.1
D 3 Толщина нижнего слоя
θ Скорость набухания 5.6.1
V R Максимальное потенциальное набухание 5.6.1
P S Вероятность набухания 5.6.1
φ Скорость морозного вспучивания 5,6 .1
ΔPSI MAX Максимально возможная потеря работоспособности из-за морозного пучения 5.6.1
P F Вероятность морозного пучения 5.6.1

Примечание: Дополнительные наборы свойств слоев (E i , m i , D i ) требуются, если в конструкции дорожного покрытия более двух несвязанных слоев (за исключением естественного земляного полотна) .

Геотехнические данные, необходимые для проектирования жесткого покрытия с использованием Руководства 1993 г., сведены в Таблицу 5-2. Опять же, эти входные данные идентичны входным данным для Руководства 1986 года. Первые пять свойств в таблице 5-2 используются для определения эффективного модуля реакции земляного полотна k в методике Руководства 1993 года.Геотехнические данные, необходимые для проектирования жесткого покрытия с использованием дополнительного альтернативного подхода в приложении 1998 года, такие же, как и для подхода 1993 года; в приложении 1998 г. изменена только процедура анализа.

Таблица 5-2. Необходимые геотехнические данные для проектирования жесткого покрытия с использованием Руководства AASHTO 1993 г.
Свойство Описание Раздел
M R Модуль упругости земляного полотна 5.4.3
E SB Модуль упругости основания 5.4.3
D SB Толщина основания
D SG Глубина от верха земляного полотна к жесткому фундаменту
LS Фактор потери опоры 5.4.6
C d Фактор дренажа 5.5.1
F Фактор трения (для армирования дизайн в JRCP) 5.4.7
θ Скорость набухания 5.6.1
V R Максимальное потенциальное набухание 5.6.1
P S Вероятность набухания 5.6. 1
φ Скорость морозного вспучивания 5.6.1
ΔPSI MAX Максимально возможная потеря работоспособности из-за морозного вспучивания 5.6.1
P F Вероятность Морозное пучение 5.6.1

Последние шесть параметров в обеих таблицах — это параметры окружающей среды, требуемые Руководством 1993 года для определения потери эксплуатационной пригодности из-за набухания обширных грунтов земляного полотна и морозного пучения. Хотя это не являются геотехническими параметрами в строгом смысле слова, пагубные эффекты набухания и морозного пучения сосредоточены в земляном полотне и других несвязанных слоях и, таким образом, являются важными геотехническими аспектами конструкции дорожного покрытия.

5.2.2 NCHRP 1-37A Руководство по проектированию

Механистико-эмпирическая методология, лежащая в основе Руководства по проектированию NCHRP 1-37A, требует значительно большего количества исходной информации, чем требуется для эмпирических процедур проектирования в Руководстве AASHTO 1993 года. Эти исходные данные также имеют тенденцию быть более фундаментальными величинами по сравнению с часто эмпирическими исходными данными в Руководстве 1993 года. Это понятно, учитывая внутренние различия между механистически-эмпирическими и эмпирическими методологиями проектирования.

Иерархический подход к разработке входных данных

Уровень проектных работ в любом инженерном проектировании должен быть соизмерим со значимостью разрабатываемого проекта.Маломощные второстепенные дороги не требуют — а у большинства агентств нет ресурсов для обеспечения — такого же уровня проектных усилий, как и городские магистральные дороги большого объема.

Признавая эту реальность, был разработан иерархический подход для определения входных данных при проектировании дорожного покрытия в Руководстве по проектированию NCHRP 1-37A. Иерархический подход основан на философии, согласно которой уровень инженерных усилий, прилагаемых для определения исходных данных, включая значения свойств материалов, должен соответствовать относительной важности, размеру и стоимости дизайн-проекта.В руководстве NCHRP 1-37A:

предусмотрено три уровня входных данных для проектирования.

  • Входные данные уровня 1 обеспечивают наивысший уровень точности и самый низкий уровень неопределенности. Исходные данные Уровня 1 обычно используются для проектирования тротуаров с интенсивным движением или там, где есть серьезные безопасные или экономические последствия раннего отказа. Исходные материалы Уровня 1 требуют лабораторной или полевой оценки, такой как испытание модуля упругости или неразрушающее испытание на прогиб. Входные данные уровня 1 требуют больше ресурсов и времени для получения, чем другие более низкие уровни.
  • Входные данные

  • уровня 2 обеспечивают промежуточный уровень точности и наиболее близки к типичным процедурам, используемым в более ранних версиях Руководства по проектированию дорожных покрытий AASHTO. Этот уровень может использоваться, когда ресурсы или испытательное оборудование недоступны для характеристики Уровня 1. Входные данные Уровня 2 обычно получаются из ограниченной программы тестирования или оцениваются с помощью корреляций или опыта (возможно, из базы данных агентства). Модуль упругости, оцененный на основе корреляций с измеренными значениями CBR, является одним из примеров входящего материала Уровня 2.
  • Входы уровня 3 обеспечивают самый низкий уровень точности. Этот уровень может использоваться для проектов, в которых есть минимальные последствия раннего отказа (, например, , дороги с низкой интенсивностью движения). Материальные затраты Уровня 3 обычно представляют собой значения по умолчанию, основанные на опыте местного агентства. Модуль упругости по умолчанию, основанный на классе грунта AASHTO, является примером входящего материала Уровня 3.

Хотя интуитивно понятно, что исходные данные более высокого уровня (, т. Е. , более высокое качество) обеспечат более точные оценки характеристик покрытия, текущее состояние конструкции покрытия и ограниченную доступность исходных данных уровня 1 затрудняют количественную оценку этих преимуществ в настоящее время.Единственным исключением из этого правила является прогноз термического растрескивания в Руководстве по проектированию NCHRP 1-37A. Полные данные о свойствах материалов и окружающей среде Уровня 1 были получены в рамках программ стратегических исследований автомагистралей США и Канады примерно для 35 участков дорожного покрытия на севере США и в Канаде. Прогнозы термического растрескивания были сделаны на основе этих материалов Уровня 1, а также свойств материала Уровня 3 по умолчанию. Рисунок 5-1 суммирует различия между прогнозируемым и наблюдаемым термическим растрескиванием в единицах линейных футов трещин на 500 футов длины дорожного покрытия для каждого из полевых участков на основе входных материалов Уровня 1; Рисунок 5-2 суммирует те же результаты, основанные на материальных затратах Уровня 3.Сравнение этих двух рисунков ясно показывает, что более качественные материалы Уровня 1 значительно сокращают разброс между прогнозируемым и наблюдаемым растрескиванием.

Рисунок 5-1. Прогнозирование термических трещин из Руководства по проектированию NCHRP 1-37A с использованием материалов уровня 1.

Рисунок 5-2. Прогнозирование термических трещин из Руководства по проектированию NCHRP 1-37A с использованием материалов 3-го уровня.

Входные данные проектирования в методологии NCHRP 1-37A могут быть указаны с использованием сочетания уровней для любого данного проекта.Например, модуль разрыва бетонного поверхностного слоя может быть задан в качестве входных данных Уровня 1, в то время как спектры транспортной нагрузки определяются с использованием подхода Уровня 2, а модуль упругости земляного полотна — с помощью оценки Уровня 3, основанной на классе грунта земляного полотна. Вычислительные алгоритмы и модели бедствия в Руководстве по проектированию NCHRP 1-37A (см. Приложение D) применяются одинаково независимо от входных уровней. Однако входные данные более высокого уровня неявно повышают точность и надежность прогнозируемых характеристик покрытия.

Таким образом, преимущества иерархического подхода к материалам и другим входным данным проекта заключаются в следующем:

  • Он предоставляет инженеру большую гибкость в выборе инженерного подхода, соответствующего размеру, стоимости и общей важности проекта.
  • Это позволяет каждому агентству разработать начальную методологию проектирования в соответствии с его внутренними техническими возможностями.
  • Это очень удобный метод для постепенного повышения технических навыков и опыта внутри организации.
  • По сути, он обеспечивает наиболее точный и экономичный дизайн, соответствующий финансовым и техническим ресурсам агентства.
Необходимые геотехнические данные

Геотехнические материалы для Руководства по проектированию NCHRP 1-37A сгруппированы по следующим категориям:

  • Механические свойства , которые используются в расчетной модели для связи приложенных структурных нагрузок с реакцией конструкции (Таблица 5-3 и Таблица 5-4).
  • Термогидравлические вводы , которые используются для соотнесения влияния окружающей среды с тепловым и гидравлическим состоянием системы (Таблица 5-5).
  • Модель бедствия Свойства, которые входят непосредственно в эмпирические модели характеристик покрытия (Таблица 5-6).

Как описано ранее, Руководство по проектированию NCHRP 1-37A предусматривает три различных иерархических уровня качества входных данных: уровень 1 (высший), уровень 2 (промежуточный) и уровень 3 (низший). Для любого заданного входного параметра могут потребоваться разные свойства для входов Уровня 1, Уровня 2 и Уровня 3. Например, для оценки модуля упругости земляного полотна на Уровне 1 для нового строительства требуются свойства, измеренные в лаборатории, тогда как для Уровня 2 вместо этого требуются CBR или другие аналогичные свойства индекса, а для Уровня 3 требуется только класс грунта AASHTO или USCS.Иерархические уровни для каждого геотехнического входа включены в таблицы с 5-3 по 5-6. Руководство NCHRP 1-37A рекомендует использовать для проектирования наилучшие доступные данные (самый высокий уровень входных данных). Однако не требуется одинаковый уровень качества для всех входных данных в проекте.

  1. Оценки M R и ν также необходимы для неглубоких коренных пород.
  2. Только для проектов нового строительства / реконструкции.
  3. В первую очередь для реабилитационных конструкций.
  4. Для уровня 2 M R можно оценить напрямую или определить из корреляций с одним из следующих: CBR ; R ; а и ; DCP ; или PI и P200 .
  5. Только для несвязанных слоев основания и подосновы.
  1. Оценки M R и ν также требуются для неглубоких коренных пород в новых / реконструируемых проектах.
  2. От тестирования FWD для реабилитационных проектов. Для новых / реконструируемых проектов k динамический определяется из оценок Уровня 2 M R .
  3. Для Уровня 2, M R можно оценить напрямую или определить из корреляций с одним из следующих: CBR ; R ; а и ; DCP ; или PI и P200 .
Таблица 5-5.Термогидравлические вводы, необходимые для Руководства по проектированию NCHRP 1-37A.
Объект Описание Уровень Раздел
1 2 3
Глубина грунтовых вод 5.5.2
Инфильтрация и дренаж
Объем инфильтрации 5.5.2
Поперечный уклон покрытия 5.5.2
Длина дренажного тракта 5.5.2
Физические свойства
G s Удельный вес твердых частиц 5.3.2
γ d max Максимальный вес сухого агрегата 5.3.2
w opt Оптимальное гравиметрическое содержание воды 5.3.2
PI Индекс пластичности 5.3.2
D 60 Коэффициент градации 5.3.2
P200 Процент прохода 0,075 мм (No.200 сито) 5.3.2
Гидравлические свойства
a f , b f , c f , h r Параметры характеристической кривой грунтовых вод 5.5.2
k sat Насыщенная гидропроводность (проницаемость) 5.5.2
PI Индекс пластичности 5.3.2
D 60 Градационный коэффициент 5.3.2
P200 Процент прохода 0,075 мм (сито № 200) 5.3.2
Тепловые свойства
K Сухая теплопроводность 5.5.2
Q Сухая теплоемкость 5.5.2
AASHTO класс почвы 4.7.2
Таблица 5 -6. Свойства материала модели бедствия, необходимые для Руководства по проектированию NCHRP 1-37A.
Свойство Описание Уровень Раздел
1 2 3
k 1 Параметр колеи (модель Tseng and Lytton) 5.4.8
5.2.3 Другие геотехнические свойства

В дополнение к явным проектным данным, перечисленным в Таблице 5-1 и Таблице 5-2 для Руководства AASHTO 1993 г. и Таблицы 5-3 — Таблицы 5-6 для Руководства NCHRP 1-37A, при укладке дорожного покрытия обычно требуются другие геотехнические свойства. проектирование и строительство. К ним относятся стандартные свойства, необходимые для идентификации и классификации почвы, контроля уплотнения и контроля качества / контроля качества в полевых условиях.

5.3 Физические свойства

«Физические свойства» дают самое основное описание несвязанных материалов.Эти свойства также часто используются в корреляциях для более фундаментальных инженерных свойств, таких как жесткость или проницаемость. Основными интересующими физическими свойствами являются удельный вес твердых тел, содержание воды, удельный вес (плотность), характеристики градации, пластичность (пределы Аттерберга), классификация и характеристики уплотнения.

5.3.1 Соотношение веса и объема

Перед описанием различных методов испытаний грунтов полезно ознакомиться с некоторыми общепринятыми терминами механики грунтов и основными соотношениями веса и объема.Для получения дополнительных сведений обратитесь к учебникам по основам механики грунтов.

Образец почвы представляет собой многофазный материал, состоящий из твердых зерен почвы, воды и воздуха (рис. 5-3). Вес и объем образца почвы зависит от удельного веса зерен почвы (твердых частиц), размера пространства между зернами почвы (пустоты и поры) и количества пустот, заполненных водой (содержание влаги и степень увлажнения). насыщенность). Общие термины, связанные с отношениями массы и объема, показаны в Таблице 5-7.Особо следует отметить коэффициент пустотности е, который является общим показателем относительной прочности и сжимаемости образца грунта; , то есть , низкие отношения пустот обычно указывают на сильные грунты с низкой сжимаемостью, в то время как высокие отношения пустот часто указывают на слабые и сильно сжимаемые грунты. Выбранные соотношения вес-объем (удельный вес) представлены в Таблице 5-8. Типичные значения пористости, пустотности, содержания воды и удельного веса представлены в Таблице 5-9 для ряда типов почв.

Рисунок 5-3. Взаимосвязь между объемом и массой / массой насыпного грунта (McCarthy, 2002).

Таблица 5-7. Термины в отношениях веса и объема (по Cheney and Chassie, 1993).
Свойство Символ Единицы 1 Как получено (AASHTO / ASTM) Непосредственное применение
Влагосодержание w D Путем измерения (T 265 / D 4959 ) Классификация и соотношение веса и объема
Удельный вес G s D По измерению (T 100 / D 854) Вычисление объема
Удельный вес γ FL -3 Путем измерения или соотношения веса и объема Классификация и расчет давления
Пористость n D На основе соотношения веса и объема Определяет относительный объем твердых частиц к общему объему почва
Коэффициент пустот e D Из соотношений массы и объема 900 83

Определяет относительный объем пустот к объему твердых тел.
  1. F = Сила или вес; L = длина; D = безразмерный.Хотя по определению содержание влаги представляет собой безразмерную фракцию (отношение веса воды к весу твердых веществ), обычно оно выражается в процентах путем умножения фракции на 100.
Таблица 5-8. Отношения веса и объема единицы.
Случай Взаимосвязь Применимые геоматериалы
Обозначения почвы:
  1. G s w = S e
  2. Общий вес единицы:
    γ t = (1 + w) G s γ w
    (1 + e) ​​
Все типы почв и горных пород
Предельный вес единицы Только твердая фаза: w = e = 0: γ порода = G s γ w Максимальное ожидаемое значение для твердого кремнезема составляет 27 кН / м 3
Масса сухого агрегата Для w = 0 (весь воздух в пустом пространстве): γ d = G s γ w / (1 + e) ​​ Используется для чистых песков и почвы над уровнем грунтовых вод
Вес влажного устройства (общий вес устройства) Переменные количества воздуха и воды: γ t = G s γ w (1 + w) / (1 + e) ​​с e = G s w / S Частично насыщенные почвы над уровнем грунтовых вод; зависит от степени насыщения (S, как десятичное).
Насыщенный вес агрегата Установить S = 1 (все пустоты с водой): γ sat = γ w (G s + e) ​​/ (1 + e) ​​ Все почвы ниже уровня грунтовых вод ; Насыщенные глины и илы над уровнем грунтовых вод с полной капиллярностью.
Иерархия: γ d ≤ γ t ≤ γ sat rock Проверка относительных значений

Примечание: γ w = 9.8 кН / м 3 (62,4 фунт-фут) для пресной воды.

Таблица 5-9. Типичные значения пористости, пустотности и удельного веса почв в их естественном состоянии (по Peck, Hanson, and Thornburn, 1974).
Тип грунта Пористость
n
Пустота
Соотношение
e
Вода
Содержание
w
Масса устройства
кН / м 3 фунт / куб. Фут
γ d γ sat γ d γ sat
Песок однородный (рыхлый) 0.46 0,85 32% 14,1 18,5 90 118
Песок однородный (плотный) 0,34 0,51 19% 17,1 20,4 109 130
Песок хорошей фракции (рыхлый) 0,40 0,67 25% 15,6 19,5 99 124
Песок хорошей сортировки (плотный) 0.30 0,43 16% 18,2 21,2 116 135
Ветрозащитный ил (рыхлый) 0,50 0,99 21% 13,4 18,2 85 116
Ледниковый до 0,20 0,25 9% 20,7 22,8 132 145
Мягкая ледниковая глина 0.55 1,2 45% 11,9 17,3 76 110
Жесткая ледниковая глина 0,37 0,6 22% 16,7 20,3 106 129
Мягкая слегка органическая глина 0,66 1,9 70% 9,1 15,4 58 98
Мягкая очень органическая глина 0.75 3,0 110% 6,8 14,0 43 89
Мягкая монтмориллонитовая глина 0,84 5,2 194% 4,2 12,6 27 80
5.3.2 Определение физических свойств

Лабораторные и полевые методы (при необходимости) для определения физических свойств несвязанных материалов в системах дорожного покрытия описаны в следующих подразделах и таблицах.Также приведены типичные значения для каждого свойства. По физическим свойствам почвы разделены на следующие категории:

  • Объемные характеристики
    • Удельный вес (Таблица 5-10)
    • Содержание влаги (Таблица 5-11)
    • Масса устройства (Таблица 5-12)
  • Уплотнение
    • Испытания на уплотнение по Проктору (Таблица 5-13)
  • Градация
    • Механический ситовый анализ (Таблица 5-19)
    • Анализ ареометра (Таблица 5-20)
  • Пластичность
    • Пределы Аттерберга (Таблица 5-21)

Градация и пластичность являются основными определяющими факторами для инженерной классификации почв с использованием либо AASHTO, либо унифицированной системы классификации почв.Классификация почв описана в рамках геологоразведочных работ в Разделе 4.7.2.

Выявление проблемных почв ( например, , обширные глины) обычно основывается на их физических свойствах; эта тема рассматривается в конце этого раздела. Также кратко описаны другие дополнительные испытания, обычно используемые для контроля качества заполнителей, используемых в базовом и нижнем слоях, а также в асфальте и портландцементном бетоне.

Объемные свойства

При проектировании и строительстве дорожного покрытия наибольший интерес представляют следующие объемные характеристики:

  • Удельный вес (Таблица 5-10)
  • Содержание влаги (Таблица 5-11)
  • Масса устройства (Таблица 5-12)
Таблица 5-10.Удельный вес грунта и твердых частиц заполнителя.
Описание Удельный вес твердых частиц почвы G s — это отношение веса данного объема твердых частиц почвы при данной температуре к весу равного объема дистиллированной воды при этой температуре
Использование в дорожных покрытиях
  • Расчет удельного веса грунта, коэффициента пустотности и других объемных свойств (см. Раздел 5.3.1).
  • Анализ ареометра для определения распределения частиц в мелкозернистых почвах (Таблица 5-20).
Лабораторное определение AASHTO T 100 или ASTM D 854.
Полевые измерения Не применимо.
Комментарий Некоторые уточняющие слова, такие как истинный , абсолютный , кажущийся , объемный или масса и т. Д. Иногда добавляются к «удельному весу». Эти уточняющие слова изменяют смысл удельного веса относительно того, относится ли он к зернам почвы или к массе почвы.Зерна почвы имеют внутри проницаемые и непроницаемые пустоты. Если для определения истинного объема зерен исключить все внутренние пустоты в зернах почвы, полученный удельный вес будет называться абсолютным или истинным удельным весом (также называемым кажущимся удельным весом ). Если включены внутренние пустоты в зернах почвы, полученный удельный вес называется удельным весом навалом . Полное удаление воздуха из водно-грунтовой смеси во время испытания является обязательным при определении истинного или абсолютного значения удельного веса. сила тяжести.
Типичные значения
(Coduto, 1999)
Тип почвы G S
Чистый светлый песок (кварц, полевой шпат) 2,65
Темный песок 2,72
Песок-алеврит-глина смеси 2,72
Глина 2,65
Таблица 5-11.Содержание влаги.
Описание Содержание влаги выражает количество воды, присутствующей в некотором количестве почвы. Гравиметрическая влажность или водосодержание w определяется с точки зрения веса почвы как w = W w / W s , где W w — это вес воды, а W s — вес твердых частиц почвы в образце.
Использование в дорожных покрытиях
  • Расчет общего веса единицы грунта, коэффициента пустотности и других объемных свойств (см. Раздел 5.3.1).
  • Взаимосвязь с поведением почвы, другими свойствами почвы.
Лабораторное определение Сушка почвы в обычной (температура 110 ± 5 ° C) или микроволновой печи до постоянного веса (AASHTO T 265, ASTM D 2216 / обычная печь или ASTM D 4643 / микроволновая печь).
Полевые измерения Ядерный датчик (ASTM D2922).
Комментарий Определение влажности или содержания воды — одна из наиболее часто выполняемых лабораторных процедур для почв.Содержание воды в почве в сочетании с данными, полученными в результате других испытаний, дает важную информацию о характеристиках почвы. Например, когда содержание воды in-situ в образце, взятом из-под уровня грунтовых вод, приближается к пределу жидкости, это указывает на то, что почва в ее естественном состоянии подвержена более сильным оседаниям.

Для потоков жидкости содержание влаги часто выражается как объемное содержание влаги θ = V w / V t , где V w — объем воды, а V t — общий объем образца.Объемное содержание влаги также можно определить как θ = S n , где S — насыщенность, а n — пористость.

Типичные значения См. Таблицу 5-9. Для сухих почв w 0 . Для большинства естественных почв 3 ≤ w ≤ 70% , Насыщенные мелкозернистые и органические почвы могут иметь весовое содержание влаги более 100%.
Таблица 5-12. Единица измерения.
Описание Удельный вес — это общий вес, деленный на общий объем пробы почвы.
Использование в дорожных покрытиях
  • Расчет напряжений на месте.
  • Взаимосвязь с поведением почвы, другими свойствами почвы.
  • Контроль уплотнения (см. Подраздел Уплотнение ).
Лабораторное определение Удельный вес ненарушенных мелкозернистых образцов почвы измеряется в лаборатории путем взвешивания части образца почвы и деления на ее объем. Это можно сделать с помощью образцов из тонкостенных трубок (Шелби), а также с помощью поршневых пробоотборников, пробоотборников Шербрук, Лаваля и NGI.Если ненарушенные образцы недоступны (, например, , для крупнозернистых грунтов), удельный вес должен быть рассчитан на основе соотношений массы и объема (см. Таблицу 5-8).
Полевые измерения Ядерный манометр (ASTM D2922), песчаный конус (ASTM D1556).
Комментарий Удельный вес также обычно называют плотностью .

Общий удельный вес зависит от влажности почвы (Таблица 5-8). Необходимо соблюдать различия между сухой ( γ d ), насыщенной ( γ sat ) и влажной или общей ( γ т ) единичной массой.Следовательно, содержание влаги должно быть получено одновременно с удельным весом, чтобы можно было преобразовать общий вес к сухому.

Типичные значения См. Таблицу 5-9.
Уплотнение

Уплотнение почвы — одна из наиболее важных геотехнических проблем при строительстве дорожных покрытий и связанных с ними насыпей и насыпей. Уплотнение во многих отношениях улучшает инженерные свойства грунтов, в том числе:

  • повышенной упругой жесткости, что снижает кратковременные упругие деформации при циклическом нагружении.
  • снижает сжимаемость, что снижает вероятность чрезмерной длительной осадки.
  • повышенной прочности, что увеличивает несущую способность и снижает возможность нестабильности (, например, , для склонов).
  • снижает гидравлическую проводимость (проницаемость), что препятствует прохождению воды через почву.
  • снижает коэффициент пустотности, что снижает количество воды, которая может удерживаться в почве, и, таким образом, помогает поддерживать желаемые свойства прочности и жесткости.
  • снижение эрозионной стойкости.

Уплотнение обычно количественно выражается в единицах эквивалентной сухой массы γ d грунта как меры количества твердых материалов, присутствующих в единице объема. Чем больше твердых материалов, тем прочнее и устойчивее будет грунт. Стандартные лабораторные испытания (таблица 5-13) включают уплотнение нескольких образцов при разном содержании воды ( w ). Общий вес единицы ( γ т ) и содержание воды измеряются для каждого уплотненного образца.Эквивалентный сухой вес единицы затем вычисляется как:

(5.1)

Если удельный вес твердых частиц G s известен, уровень насыщения ( S ) и коэффициент пустотности ( e ) также можно определить с использованием следующих двух идентификаторов:

(5.2)

G s w = S e

(5,3)

γ t = G s γ w (1 + w)
(1 + e) ​​

Пары эквивалентного сухого веса по сравнению сЗначения влагосодержания нанесены на график зависимости влажности от плотности на кривой уплотнения, как показано на Рисунке 5-4. Кривые уплотнения обычно демонстрируют четко выраженный пик, соответствующий максимальной массе сухой единицы ( d ) max ) при оптимальном содержании влаги ( w opt ). Хорошей практикой является нанесение кривой нулевых воздушных пустот ( ZAV ), соответствующей 100-процентному насыщению, на график плотности влажности (см. Рисунок 5-4). Измеренная кривая уплотнения не может упасть выше кривой ZAV, если был использован правильный удельный вес.Пиковая или максимальная масса сухой единицы обычно соответствует уровням насыщения от 70 до 85 процентов.

Рисунок 5-4. Типичное соотношение влажности и плотности при стандартном испытании на уплотнение.

Относительное уплотнение ( C R ) — это отношение (выраженное в процентах) плотности уплотненного или естественного грунта на месте к максимальной плотности, достигаемой в заданном испытании на уплотнение:

(5,4)

C R = γ d × 100%
d ) max

Спецификации часто требуют минимального уровня относительного уплотнения ( e.грамм. , 95%) при строительстве или подготовке фундаментов, оснований, оснований и оснований дорожных одежд и насыпей. Требования к содержанию влаги в уплотнении относительно оптимального содержания влаги также могут быть включены в спецификации по уплотнению. Конструкция и выбор методов улучшения характеристик прочности и жесткости отложений во многом зависят от относительного уплотнения.

Относительная плотность ( DR ) (ASTM D 4253) часто является полезным параметром при оценке технических характеристик зернистых грунтов.Это определяется как:

(5.5)

D r = e max — e × 100%
e max — e min

в котором e min и e max — минимальные и максимальные значения коэффициента пустотности для почвы. Относительная плотность также может быть выражена через массу сухого агрегата:

(5,6)

D r = γ d — (γ d ) мин. d ) макс.

d ) max — (γ d ) min γ d

В таблице 5-14 представлена ​​классификация плотности почвы на основе относительной плотность для сыпучих грунтов.

Таблица 5-13. Характеристики уплотнения.
Описание Характеристики уплотнения выражаются в виде зависимости эквивалентной массы сухого агрегата от влажности почвы при заданном уровне энергии уплотнения. Особый интерес представляют максимальный эквивалентный сухой вес единицы и соответствующее оптимальное содержание влаги при заданном уровне энергии уплотнения.
Использование в дорожных покрытиях
  • В сочетании с другими испытаниями ( e.грамм. , модуль упругости), определяет влияние плотности грунта на инженерные свойства.
  • Контроль качества на местах / контроль качества для уплотнения естественного земляного полотна, уложенных подстилающих и опорных слоев и насыпей насыпи.
Лабораторное определение Чаще всего используются два набора протоколов испытаний:

  • AASHTO T 99 (Стандартный Проктор), T 180 (Модифицированный Проктор)
  • ASTM D 698 (Стандартный Проктор), D 1557 (Модифицированный Проктор)

Испытания на уплотнение проводятся с использованием нарушенных подготовленных грунтов с добавками или без них.Обычно почва, проходящая через сито № 4, смешивается с водой для формирования образцов с различным содержанием влаги в диапазоне от сухого до влажного состояния. Эти образцы уплотняются слоями в форме с помощью молотка при заданной номинальной энергии уплотнения, которая является функцией количества слоев, веса молотка, высоты падения и количества ударов (см. Таблицу 5-15). Эквивалентный сухой удельный вес определяется на основе содержания влаги и удельного веса уплотненного грунта. Построена кривая зависимости веса сухой единицы от содержания влаги (Рисунок 5-4), а максимальная ордината на этой кривой обозначена как максимальная масса сухой единицы ( d ) max ).Содержание воды, при котором возникает этот максимум, называется оптимальным содержанием влаги ( w opt ) или OMC.

Полевые измерения Полевые определения влажности (таблица 5-11) и веса единицы (таблица 5-12) используются для проверки того, соответствует ли уплотненный в полевых условиях материал спецификациям конструкции.
Комментарий Если для строительства будут использоваться различные грунты, следует установить соотношение влажности и плотности для каждого основного типа почвы или почвенной смеси, ожидаемой на участке.

Когда добавки, такие как портландцемент, известь или зола, используются для определения максимальной плотности смешанного уплотненного грунта в лаборатории, следует позаботиться о том, чтобы удвоить ожидаемый период задержки между смешиванием и уплотнением в поле. Следует иметь в виду, что эти химические добавки начинают вступать в реакцию, как только их добавляют во влажную почву. Они вызывают существенные изменения свойств почвы, в том числе плотности, достижимой путем уплотнения. Предполагается, что период между смешиванием и уплотнением в поле составит, например, три часа, затем в лаборатории уплотнение почвы также следует отложить на три часа после смешивания стабилизирующих добавок.

Типичные значения См. Таблицу 5-16, где указаны минимальные уровни уплотнения, рекомендованные AASHTO. Типичные диапазоны удельного веса уплотненной единицы и оптимального содержания влаги для классов почв USCS и AASHTO приведены в Таблице 5-17 и Таблице 5-18, соответственно.
Таблица 5-14. Консистенция сыпучих грунтов при различной относительной плотности.
Относительная плотность Dr (%) Описание
85-100 Очень плотная
65-85 Плотная
35-65 Средняя плотность
15-35 Свободный
0-15 Очень свободный
Таблица 5-15.Принципиальные отличия стандартного и модифицированного теста Проктора.
Стандартный Проктор Модифицированный Проктор
Стандарты AASHTO T 99
ASTM D 698
AASHTO T 180
ASTM D 1557
Вес молотка 5,5 фунта (24 фунта) 10,0 фунта (44,5 кН)
Высота падения молота 12 дюймов (305 мм) 18 дюймов (457 мм)
Количество слоев почвы 3 5
Молот ударов на слой 25 25
Общая энергия уплотнения 12 400 фут-фунт / фут 3
(600 кН-м / м 3 )
56 000 фут-фунт / фут 3
(2700 кН-м / м 3 )
Таблица 5-16.Рекомендуемые минимальные требования для уплотнения насыпей и земляного полотна (ААШТО, 2003).
AASHTO Класс грунта Минимальный процент уплотнения (%) a
Насыпи Подкладки
<50 футов высоты > 50 футов высоты
A-1 , A-3 ≥ 95 > 95 100
A-2-4, A-2-5 ≥ 95 ≥ 95 100
A-2-6 , A-2-7 > 95 b ≥ 95 c
A-4, A-5, A-6, A-7 ≥ 95 — — b ≥ 95 c
  1. На основе стандартного Проктора (AASHTO T 99).
  2. Эти материалы требуют особого внимания к дизайну и конструкции.
  3. Уплотнение при содержании влаги в пределах 2% от оптимального.
Таблица 5-17. Типичная плотность уплотнения и оптимальное содержание влаги для типов почв USCS (по Картеру и Бентли, 1991).
Описание грунта Класс USCS Масса уплотненного сухого агрегата Оптимальное содержание влаги (%)
(фунт / фут3) (кН / м3)
Смеси гравия и песка:
хорошо отсортированный, чистый GW 125-134 19.6-21,1 8-11
слабосортный, чистый GP 115-125 18,1-19,6 11-14
хорошо отсортированный, малый ил GM 119-134 18,6-21,1 8-12
хорошо фракционированные, с малым содержанием глины GC 115-125 18,1-19,6 9-14
Пески и песчаные почвы:
хорошо градуированные, чистые ЮЗ 109-131 17.2-20,6 9-16
слабосернистый, малый ил SP 94-119 15,7-18,6 12-21
хорошо сортированный, малый ил SM 109-125 17,2-19,6 11-16
хорошо фракционированный, небольшое содержание глины SC 106-125 16,7-19,6 11-19
Очищенный грунты малопластичные:
илы ML 94-119 14.7-18,6 12-24
глины CL 94-119 14,7-18,6 12-24
органические илы OL 81-100 12,7-15,7 21-33
Мелкозернистые почвы повышенной пластичности:
илы MH 69-94 10.8-14.7 24-40
глины CH 81-106 12.7-18,6 19-36
органические глины OH 66-100 10,3-15,7 21-45
Таблица 5-18. Типичная плотность уплотнения и оптимальное содержание влаги для типов почв AASHTO (по Картеру и Бентли, 1991).
Описание грунта Класс AASHTO Масса уплотненного сухого агрегата Оптимальное содержание влаги (%)
(фунт / фут3) (кН / м3)
Гравий с хорошей гравировкой / песчаные смеси А-1 115-134 18.1-21.1 5-15
Илистый или глинистый гравий и песок A-2 109-134 17.2-21.1 9-18
Плохо сортированные пески A- 3 100-119 15,7-18,6 5-12
Мелкопластичные илистые пески и гравий A-4 94-125 14,7-19,6 10-20
Диатомовые или слюдистые илы A-5 84-100 13.2-15,7 20-35
Пластичная глина, песчаная глина A-6 94-119 14,7-18,6 10,30
Высокопластичная глина A-7 81 -115 12,7-18,1 15-35
Градация

Градация, или распределение размеров частиц в почве, является важным описательным признаком почв. Текстура почвы ( например, , гравий, песок, илистая глина и т. Д.) и инженерная (см. раздел 4.7.2) классификации основаны в значительной степени на градации, и многие инженерные свойства, такие как проницаемость, прочность, потенциал набухания и восприимчивость к действию мороза, тесно связаны с параметрами градации. Градация измеряется в лаборатории с помощью двух тестов: механического ситового анализа для песка и более крупной фракции (Таблица 5-19) и теста с использованием ареометра для ила и более мелкого глинистого материала (Таблица 5-20).

Градация определяется процентным содержанием (чаще всего по весу) почвы, которая мельче, чем заданный размер («процент прохождения») по сравнению сразмером с зернышко. Градация иногда альтернативно выражается в процентах грубее, чем данный размер зерна. Характеристики градации также выражаются в параметрах D n , где D является наибольшим размером частиц в n процентов самой мелкой фракции почвы. Например, D 10 — это наибольший размер частиц в 10% самой мелкой фракции почвы; D 60 — это частицы самого большого размера в 60% самой мелкой фракции почвы.

Таблица 5-19. Гранулометрический состав крупных частиц (механический ситовый анализ).
Описание Гранулометрический состав — это процентное содержание почвы более мелкой, чем заданный размер, по сравнению с размером зерна. Крупные частицы определяются размером более 0,075 мм (0,0029 дюйма или сито № 200).
Использование в дорожных покрытиях
  • Классификация почв (см. Раздел 4.7.2)
  • Корреляция с другими инженерными свойствами
Лабораторное определение Гранулометрический состав крупных частиц определяется с помощью механической промывки ситовый анализ (AASHTO T 88, ASTM D 422).Репрезентативный образец промывают через серию сит (рис. 5-5). Количество, оставшееся на каждом сите, собирают, сушат и взвешивают, чтобы определить процент материала, прошедшего через сито. На рис. 5-7 показаны примеры гранулометрического состава песчаных, иловых и глинистых грунтов, полученные в результате испытаний механическим ситом и ареометром (таблица 5-20).
Полевые измерения Не применимо.
Комментарий Получение репрезентативного образца является важным аспектом этого испытания.Когда образцы сушат для тестирования или «промывания», может возникнуть необходимость разбить комья почвы. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать раздавливания частиц мягкого карбоната или песка. Если почва содержит значительное количество волокнистых органических материалов, они могут забивать отверстия сита во время промывки. Материал, оседающий на сите во время стирки, следует постоянно перемешивать, чтобы избежать засорения. Отверстия из мелкой сетки или ткани легко деформируются в результате нормального обращения и использования. Их следует часто менять.Простой способ определить, следует ли заменять сита, — это периодическая проверка натяжения ткани сита на его раме. Ткань должна оставаться натянутой; если он проседает, значит, он деформирован и подлежит замене. Частая причина серьезных ошибок — использование «грязных» сит. Некоторые частицы почвы из-за своей формы, размера или характеристик адгезии имеют тенденцию оседать в отверстиях сита.
Типичные значения Типичные диапазоны размеров частиц для различных структурных категорий грунтов следующие (ASTM D 2487):

  • Гравий: 4.75 — 75 мм (0,19 — 3 дюйма; сита от 4 до 3 дюймов)
  • Песок: 0,075 — 4,75 мм (0,0029 — 0,19 дюйма; сита от 200 до 4)
  • Ил и глина: <0,075 мм (0,0029 дюйма; сито № 200)
Таблица 5-20. Гранулометрический состав мелких частиц (анализ на ареометре).
Описание Гранулометрический состав — это процентное содержание почвы более мелкой, чем заданный размер, по сравнению с размером зерна. Мелкие частицы определяются как частицы размером менее 0.075 мм (0,0029 дюйма или сито № 200).
Использует
  • Классификация почв (см. Раздел 4.7.2)
  • Корреляция с другими инженерными свойствами
Лабораторное определение Гранулометрический состав мелких частиц определяется с помощью ареометрического анализа (AASHTO Т 88, ASTM D 422). Грунт размером менее 0,075 мм (0,0029 дюйма или сито № 200) смешивают с диспергатором и дистиллированной водой и помещают в специальный мерный цилиндр в состоянии жидкой суспензии (рис. 5-6).Плотность смеси периодически измеряется калиброванным ареометром для определения скорости оседания частиц почвы. Относительный размер и процентное содержание мелких частиц определяются на основе закона Стокса для оседания идеализированных сферических частиц. На рис. 5-7 показаны примеры гранулометрического состава песчаных, иловых и глинистых грунтов, полученные с помощью механического сита (таблица 5-19) и испытаний на ареометре.
Полевые измерения Не применимо.
Комментарий Основная ценность ареометрического анализа заключается в получении глинистой фракции (процент мельче 0,002 мм). Это связано с тем, что поведение почвы для связного грунта зависит в основном от типа и процента глинистых минералов, геологической истории месторождения и содержания в нем воды, а не от распределения частиц по размерам.

Повторяющиеся результаты могут быть получены, когда почвы в основном состоят из обычных минеральных ингредиентов. Результаты могут быть искажены и ошибочны, если состав почвы не принимается во внимание для внесения поправок на удельный вес образца.

Данный метод не позволяет определить размер частиц высокоорганических почв.

Типичные значения
  • Ил: 0,075 — 0,002 мм (0,0029 — 0,000079 дюйма)
  • Глина: <0,002 мм (0,000079 дюйма)

Рисунок 5-5. Лабораторные сита для механического анализа гранулометрического состава. Показаны (справа налево) сита № 3/8 ​​дюйма. (9,5 мм), № 10 (2,0 мм), № 40 (250 мкм) и №200 (750 мкм) и примерный размер частиц почвы, включая (справа налево): средний гравий, мелкий гравий, средне-крупный песок, ил и сухую глину (каолин).

Рисунок 5-6. Аппарат почвенного ареометра (http://www.ce.siue.edu/).

Рисунок 5-7. Репрезентативные гранулометрические составы для нескольких типов почв.

Пластичность

Пластичность описывает реакцию почвы на изменения содержания влаги. Когда добавление воды в почву меняет ее консистенцию с твердой и жесткой на мягкую и податливую, считается, что почва проявляет пластичность.Глины могут быть очень пластичными, илы лишь слегка пластичны, а песок и гравий не пластичны. Для мелкозернистых грунтов инженерное поведение часто более тесно связано с пластичностью, чем с градацией. Пластичность — ключевой компонент AASHTO и Единой системы классификации почв (раздел 4.7.2).

Пластичность почвы количественно определяется в рамках пределов Аттерберга. Как показано на Рисунке 5-8, предельные значения Аттерберга соответствуют значениям влажности, при которых консистенция почвы изменяется по мере ее постепенного высыхания от жидкого навоза:

  • Предел жидкости ( LL ), который определяет переход между жидким и пластическим состояниями.
  • Предел пластичности ( PL ), который определяет переход между пластическим и полутвердым состояниями.
  • Предел усадки ( SL ), который определяет переход между полутвердым и твердым состояниями.
  • Обратите внимание на рис. 5-8, что общий объем почвы изменяется по мере ее высыхания до достижения предела усадки; высыхание ниже предела усадки не приводит к дополнительному изменению объема.

Важно понимать, что пределы Аттерберга не являются фундаментальными свойствами материала.Скорее их следует интерпретировать как значения индекса, определенные стандартизированными методами испытаний (таблица 5-21).

Рисунок 5-8. Изменение общего объема и плотности почвы с изменением содержания воды для мелкозернистой почвы (из McCarthy, 2002).

Таблица 5-21. Пластичность мелкозернистых грунтов (пределы Аттерберга).
Описание Пластичность описывает реакцию почвы на изменения содержания влаги. Пластичность определяется пределами Аттерберга.
Использование в дорожных покрытиях
  • Классификация грунта (см. Раздел 4.7.2)
  • Корреляция с другими инженерными свойствами
Лабораторное определение Пределы Аттерберга определяются с использованием протоколов испытаний, описанных в AASHTO T89 (жидкость предел), AASHTO T90 (предел пластичности), AASHTO T 92 (предел усадки), ASTM D 4318 (пределы жидкости и пластичности) и ASTM D 427 (предел усадки). Репрезентативная проба отбирается из части почвы, проходящей через участок No.40 сито. Содержание влаги варьируется для определения трех стадий поведения почвы с точки зрения консистенции:

  • Предел жидкости (LL) определяется как содержание воды, при котором 25 ударов ограничителя жидкости (Рисунок 5-9) закрывают стандартную канавку, прорезанную в пятне почвы на расстояние 12,7 см (1/2 в.). Альтернативная процедура в Европе и Канаде использует устройство конуса падения для достижения лучшей повторяемости.
  • Предел пластичности (PL) — это содержание воды, при котором нить грунта скатывается до диаметра 3 мм (1/8 дюйма).), рухнет.
  • Предел усадки (SL) определяется как такое содержание воды, ниже которого не происходит дальнейшего изменения объема почвы при дополнительной сушке.
Полевые измерения Не применимо.
Комментарий Пределы Аттерберга обеспечивают общие показатели содержания влаги относительно консистенции и поведения почв. LL определяет нижнюю границу жидкого состояния, а PL определяет верхнюю границу твердого состояния.Разница называется индексом пластичности (PI = LL — PL) . Индекс ликвидности (LI) , определяемый как LI = (w — PL) / PI , где w — естественное содержание влаги, является индикатором плотности почвы в естественных условиях на месте.

Важно понимать, что пределы Аттерберга являются приблизительными и эмпирическими значениями. Изначально они были разработаны для агрономических целей. Их широкое использование инженерами привело к разработке большого количества эмпирических зависимостей для характеристики почв.

Учитывая несколько субъективный характер процедуры испытания, пределы Аттерберга должны выполняться только опытными специалистами. Отсутствие опыта и осторожности может привести к серьезным ошибкам в результатах испытаний. Оптимальное содержание влаги при уплотнении часто находится вблизи предела пластичности.

Типичные значения См. Таблицу 5-22.

Рисунок 5-9. Устройство для проверки предела жидкости.

Таблица 5-22.Характеристика почв с разными показателями пластичности (по Сауэрс, 1979).
Индекс пластичности Классификация Прочность в сухом состоянии Визуально-ручная идентификация сухого образца
0 — 3 Непластичный Очень низкий Легко разваливается
3 — 15 Слегка пластичный Легкий Легко раздавливается пальцами
15-30 Средний пластик Средний Трудно раздавить пальцами
> 30 Высокопластичный Высокий Невозможно раздавить пальцами
5.3.3 Идентификация проблемной почвы

Два особых условия, которые часто необходимо проверять для естественных грунтов земляного полотна, — это возможность набухания глин (Таблица 5-23) или просадочных илов (Таблица 5-25).

Набухающие почвы демонстрируют большие изменения объема почвы при изменении влажности почвы. Потенциал объемного набухания почвы зависит от количества глины, ее относительной плотности, влажности и плотности уплотнения, проницаемости, местоположения уровня грунтовых вод, наличия растительности и деревьев, а также нагрузки на перекрывающие породы.Потенциал набухания также зависит от минералогического состава мелкозернистых грунтов. Монтмориллонит (смектит) обладает высокой способностью к набуханию, иллит имеет характеристики набухания от незначительных до умеренных, а каолинит почти не проявляет их. Одномерный тест на потенциал набухания используется для оценки процентного давления набухания и набухания, создаваемого набухающими грунтами (таблица 5-23).

Складывающиеся грунты демонстрируют резкие изменения прочности при приближении влажности к насыщению.В сухом состоянии или при низкой влажности просыпающиеся грунты создают вид устойчивых отложений. При высоком содержании влаги эти почвы разрушаются и внезапно уменьшаются в объеме. Рыхлые почвы чаще всего встречаются в лессовых отложениях, которые сложены ветровыми илами. Другие разрушающиеся отложения включают остаточные почвы, образовавшиеся в результате удаления органических веществ путем разложения или выщелачивания определенных минералов (карбоната кальция). В обоих случаях нарушенные пробы, взятые из этих отложений, будут классифицированы как ил.Лесс, в отличие от других несвязных грунтов, до насыщения будет стоять почти на вертикальном склоне. Он имеет низкую относительную плотность, малую удельную массу и высокий коэффициент пустотности. Одномерный тест на потенциал обрушения используется для определения разрушающихся грунтов (Таблица 5-25).

Таблица 5-23. Набухание глин.
Описание Набухание — это большое изменение объема почвы, вызванное изменениями содержания влаги.
Использование в дорожных покрытиях Набухание грунта земляного полотна может иметь серьезное пагубное влияние на характеристики дорожного покрытия.Набухающие почвы должны быть идентифицированы, чтобы их можно было удалить, стабилизировать или учесть при проектировании дорожного покрытия.
Лабораторное определение Потенциал набухания измеряется с использованием протоколов испытаний AASHTO T 258 или ASTM D 4546. Испытание на набухание обычно проводят в аппарате для уплотнения. Потенциал набухания определяется путем наблюдения за набуханием образца с боковым ограничением, когда он нагнетается и заливается. В качестве альтернативы, после того, как образец залит водой, его высоту поддерживают постоянной за счет добавления нагрузок.Вертикальное напряжение, необходимое для поддержания нулевого изменения объема, — это давление набухания.
Полевые измерения Не применимо.
Комментарий Это испытание может проводиться на ненарушенных, повторно отформованных или уплотненных образцах. Если структура грунта не ограничена (, т.е. , опора моста), так что может происходить набухание в поперечном и вертикальном направлениях, можно использовать трехосные испытания для определения характеристик трехмерного набухания.
Типичные значения Потенциал набухания можно оценить с точки зрения физических свойств почвы; см. Таблицу 5-24.
Таблица 5-24. Оценка потенциала зыби (Хольц и Гиббс, 1956).
% мельче 0,001 мм Пределы Аттерберга Вероятное расширение,% общего изменения объема * Потенциал расширения
PI (%) SL (%)
> 28 > 35 <11 > 30 Очень высокий
20-31 25-41 7-12 20-30 Высокий
13-23 15 -28 10-16 10-30 Средний
<15 <18 > 15 <10 Низкий

* На основе нагрузки 6.9 кПа (1 фунт / кв. Дюйм).

Таблица 5-25. Обрушение почв.
Описание Гибкие грунты демонстрируют значительное снижение прочности при содержании влаги, приближающемся к насыщению, что приводит к разрушению скелета грунта и значительному уменьшению объема грунта.
Использование в дорожных покрытиях Складывающиеся грунты земляного полотна могут иметь серьезное пагубное влияние на характеристики дорожного покрытия. Складывающиеся грунты необходимо идентифицировать, чтобы их можно было удалить, стабилизировать или учесть при проектировании дорожного покрытия.
Лабораторное определение Потенциал коллапса измеряется с использованием протокола испытаний ASTM D 5333. Потенциал обрушения предполагаемых грунтов определяется путем помещения ненарушенного, уплотненного или повторно отформованного образца в кольцо консолидометра. Прилагается нагрузка, и почва насыщается, чтобы измерить величину вертикального смещения.
Полевые измерения Не применимо.
Комментарий Обрушение во время смачивания происходит из-за разрушения глиняной связки, которая обеспечивает первоначальную прочность этих грунтов.Повторная формовка и уплотнение также могут разрушить исходную структуру.
Типичные значения Отсутствуют.
5.3.4 Другие совокупные тесты

Существует широкий спектр других испытаний механических свойств, которые выполняются для измерения качества и долговечности заполнителей, используемых в качестве подстилок и оснований в системах дорожного покрытия, а также в качестве составных частей асфальта и портландцементного бетона. Эти другие совокупные тесты приведены в Таблице 5-26. Дополнительную информацию можно найти в справочнике The Aggregate Handbook , опубликованном Национальной каменной ассоциацией (Barksdale, 2000).Недавнее исследование NCHRP предоставляет дополнительную полезную информацию об испытаниях заполнителей, используемых в несвязанных слоях дорожного покрытия (Saeed, Hall, and Barker, 2001).

Таблица 5-26. Прочие тесты на качество и долговечность заполнителя.
Свойство Использование Спецификация AASHTO Спецификация ASTM
Качество мелкого заполнителя
Эквивалент песка Измерение относительной доли пластиковой мелочи и пыли в размере частиц песка в материале, проходящем через Нет.4 сита T 176 D 2419
Угловатость мелкозернистого заполнителя (также называемая неуплотненными воздушными пустотами) Показатель внутреннего трения мелкого заполнителя в методе расчета асфальтовой смеси Superpave T 304 C 1252
Качество грубого заполнителя
Угловатость крупного заполнителя Показатель внутреннего трения крупного заполнителя в методе расчета асфальтовой смеси Superpave D 5821
Плоские удлиненные частицы Показатель формы частиц асфальта Superpave метод расчета смеси D 4791
Общее качество агрегатов
Поглощение Процент воды, поглощенной проницаемыми пустотами T 84 / T 85 C 127 / C 128
Индекс частиц Индексный тест формы частиц D 3398
Деградация в Лос-Анджелесе Измерение сопротивления грубого заполнителя истиранию и ударам T 96 C 131 или C 535
Прочность Измерение сопротивления заполнителя атмосферным воздействиям в бетоне и другие области применения T 104 C 88
Долговечность Индекс совокупной долговечности T 210 D 3744
Расширение Индекс совокупной пригодности D 4792
Вредные материалы Описывает присутствие загрязняющих веществ, таких как сланец, куски глины, древесина и органические материалы T 112 C 142

Вес единицы почвы на веб-сайте геотехнической информации

Поиск геотехнической информации

Геотехнический форум

Обратитесь за технической помощью или обсудите
геотехнические проблемы с
другие инженеры

Геотехнические публикации

Бесплатные публикации и ресурсы
для инженеров-геотехников

Геотехническое программное обеспечение

Скачать бесплатное программное обеспечение
и ссылки на геотехническое программное обеспечение

Техническое руководство

Ценная техническая информация
для инженеров-геотехников.Здесь можно ответить на ваши вопросы.

Учебный центр

Обучающие и обучающие ресурсы для инженеров-геологов.

Развитие карьеры

Советы, как заработать больше
уважение и побольше денег.
Продвигайте себя.

Удельный вес грунта


Удельный вес грунтовой массы — это отношение общей массы почвы к общему объему почвы.

Масса устройства, г , обычно определяется в лаборатории путем измерения
вес и объем относительно ненарушенного образца грунта, полученного из латунного кольца.
Единица измерения веса почвы в поле может состоять из теста в виде песчаного конуса, резинового баллона.
или ядерный плотномер.

Эмпирические значения для г , гранулированных грунтов
на основе стандартного числа проникновения (от Bowels, Foundation Analysis ).

Проникновение SPT, значение N
(ударов на ногу)

г (фунт / фут 3 )

0–4

70–100

4–10

90–115

10–30

110–130

30–50

110–140

> 50

130–150

Эмпирические значения для г , связных грунтов
на основе стандартного числа проникновения (от Bowels, Foundation Analysis ).

Проникновение SPT, значение N
(ударов на ногу)

г сб
(фунт / фут 3 )

0–4

100–120

4–8

110–130

8–32

120–140

Типичные характеристики грунта (из Lindeburg, Справочное руководство по гражданскому строительству для PE
Экзамен, 8-е изд
.)

Тип грунта

г
(фунт / фут 3 )

г сб
(фунт / фут 3 )

Песок сыпучий и однородный

90

118

Песок плотный и однородный

109

130

Песок рыхлый и хорошо отсортированный

99

124

Песок плотный, хорошо просортированный

116

135

Глина ледниковая, мягкая

76

110

Глина ледниковая, жесткая

106

125

Типичные значения индексных свойств почвы (из NAVFAC 7.01 )

Тип грунта

г
(фунт / фут 3 )

г переходник
(фунт / фут 3 )

Песок; чистая, однородная, мелкая или средняя

84–136

52 — 73

Ил; однородная, неорганическая

81–136

51–73

илистый песок

88–142

54–79

Песок; Отличная

86–148

53 — 86

илистый песок и гравий

90–155

56 — 92

Песчаная или илистая глина

100–147

38-85

Глина илистая с гравием; униформа

115–151

53 — 89

Гравий, песок, ил и глина с хорошей сортировкой

125–156

62-94

Глина

94 — 133

31 — 71

Коллоидная глина

71–128

8 — 66

Органический ил

87–131

25 — 69

Органическая глина

81–125

18 — 62

Типичные характеристики грунта (из Lindeburg, Справочное руководство по гражданскому строительству для PE
Экзамен, 8-е изд
.)

Тип грунта

г
(фунт / фут 3 )

г сб
(фунт / фут 3 )

Песок сыпучий и однородный

90

118

Песок плотный и однородный

109

130

Песок рыхлый и хорошо отсортированный

99

124

Песок плотный, хорошо просортированный

116

135

Глина ледниковая, мягкая

76

110

Глина ледниковая, жесткая

106

125

Прочие почвы и свойства, связанные с почвой, перечислены ниже:


Угол внутреннего трения
Коэффициент несущей способности

Сплоченность
Угол внешнего трения

Фактор безопасности

Коэффициенты бокового давления земли

Модуль вертикальной реакции земляного полотна

Вес почвенного блока

Модуль Юнга или модуль упругости

Вам предлагается предоставить любую дополнительную информацию или оценку, касающуюся
содержание геотехнической информации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *