Pinnase tihenduskoefitsient on mõõtmeteta näitaja, mis arvutatakse mulla tiheduse ja selle maksimaalse tiheduse suhtena. Igas pinnases on poorid - pinnase väljakaevamisel on õhu või niiskusega täidetud mikroskoopilised tühimikud, neid poore on liiga palju, see muutub lahti, palju vähem kui tihendatud pinnas. Seetõttu tuleb vundamendi vundamentide ettevalmistamisel või pinnase ettevalmistamisel seda täiendavalt tihendada, vastasel juhul aja jooksul pinnas paakub ja vajub nii oma raskuse kui ka hoone raskuse all.
Nõutav tihendussuhe
Pinnase tihenduskoefitsient näitab, kui hästi pinnas on tihendatud ja võib võtta väärtusi 0 kuni 1. Vundamendi vundamendi puhul on nõutav tihenduskoefitsient 0,98 või kõrgem.
Tihendusteguri määramine
Maksimaalne tihedus - pinnase skeleti tihedus - määratakse laboritingimustes standardse tihendusmeetodi abil. See seisneb mulla asetamises silindrisse ja selle kokkupressimises ning langeva koormusega löömises. Maksimaalne tihedus sõltub mulla niiskusest, selle sõltuvuse olemus on näidatud graafikul:
Iga pinnase jaoks on temperatuur, mille juures on võimalik saavutada maksimaalne tihenemine. See õhuniiskus määratakse ka mulla laboratoorsetes katsetes erinevatel niiskustasemetel.
Pinnase tegelik tihedus vundamendi ettevalmistamisel mõõdetakse pärast tihendustöid. Lihtsaim meetod on lõikerõnga meetod: kindla läbimõõduga ja teadaoleva pikkusega metallrõngas aetakse pinnasesse, muld kinnitatakse rõnga sees, seejärel mõõdetakse selle mass skaalal. Pärast mulla kaalumist lahutage rõnga mass, et saada mulla mass. Jagage see rõnga mahu järgi - saame pinnase tiheduse. Seejärel jagame pinnase tiheduse maksimaalse tihedusega ja arvutame mulla tihenduskoefitsiendi.
Mis on pinnase tihenduskoefitsient?
Näiteks on teada mullaskeleti maksimaalne tihedus - 1,95 g/cm3, lõikerõnga läbimõõt on 5 cm ja kõrgus 3 cm, määrame mulla tihenemiskoefitsiendi. Esimese sammuna lüüakse rõngas täielikult maasse, seejärel eemaldatakse muld rõnga ümbert, eraldatakse noaga rõngas koos sees oleva pinnasega aluse all olevast mullast ja eemaldatakse rõngas, hoides mulda altpoolt nii, et midagi ei kuku välja. Seejärel saab samuti noa abil rõngasõõnsusest mulla eemaldada ja kaaluda. Näiteks mulla mass oli 450 g Meie rõnga maht on 235,5 cm3, mis tähendab, et pinnase tihedus on 1,91 g/cm3 ja pinnase tihenduskoefitsient on 1,91/1,95 = 0,979.
- Maasse lüüakse kindla läbimõõduga metallist laborirõngas ja kindla pikkusega käitatav südamik;
- Materjal on fikseeritud rõnga sees, mis seejärel kaalutakse;
- Järgmisena arvutame kasutatud rõnga massi ja meie ees on arvutamiseks valmismaterjali mass;
- Järgmisena jagame olemasoleva indikaatori metallrõnga teadaoleva mahuga - selle tulemusena on meil fikseeritud materjali tihedus;
- Jagame aine fikseeritud tiheduse maksimaalse tiheduse tabelinäitajaga.
- Selle tulemusena on meil standardse pinnase tihendamise lõpptulemus GOST 22733-2002.
- Staatiline;
- Vibratsiooni võimalus;
- Tehnoloogiliselt šoki meetod;
- Kombineeritud süsteem.
- vibratsioonid (võnkumised, värinad, liikumised), mis põhjustavad sisehõõrdejõudude vähenemist või isegi hävimist ning väikest haardumist ja haardumist pinnaseosakeste vahel ning loovad soodsad tingimused nende osakeste tõhusaks nihkumiseks ja tihedamaks ümberpakkimiseks nende enda raskuse mõjul ja välised jõud;
- dünaamilised surve- ja nihkejõud ning pinged, mida pinnases tekitavad lühiajalised, kuid sagedased löökkoormused.
- loodud Glakovali vibratsioonirullidega, sealhulgas keskmise kaaluga (CA302D, Hamm 3412 Ja 3414 ), dünaamilised kontaktrõhud ületavad oluliselt (alatihendatud pinnasel 2 korda) raskete staatiliste rullide rõhku (pneumaatilised rattad kaaluga 25 tonni või rohkem), seetõttu on need võimelised tihendama mittesiduvaid, halvasti siduvaid ja kergeid kohesiivseid muldasid. üsna tõhusalt ja teetöölistele vastuvõetava kihi paksusega;
- Nukk-vibrorullikud, sealhulgas suurimad ja raskemad, suudavad võrreldes siledate trumlite analoogidega tekitada 3 korda suuremat kontaktrõhku (kuni 45–55 kgf/cm2) ning seetõttu sobivad need väga sidusate ja ausate materjalide edukaks tihendamiseks. tugevad rasked liivsavi ja savid, sealhulgas nende madala niiskusega sordid; nende vibrorullide võimekuse analüüs kontaktrõhkude osas näitab, et on olemas teatud eeldused, et neid rõhku veidi tõsta ja suurte ja raskete mudelitega tihendatud siduspinnase kihtide paksust tänase 25 asemel 35–40 cm-ni. -30 cm;
- Ettevõtte Hamm kogemus kolme erineva vibrorulli (3412, 3414 ja 3516) loomisel, millel on samad vibratsiooniparameetrid (võnkerulli mass, amplituud, sagedus, tsentrifugaaljõud) ja vibrorullimooduli erinev kogumass, mis on tingitud raami kaalu tuleks pidada huvitavaks ja kasulikuks, kuid mitte 100% ja eelkõige rullikute rullide tekitatud dünaamiliste rõhkude väikese erinevuse seisukohalt, näiteks 3412 ja 3516 puhul; 3516. aastal aga väheneb laadimisimpulsside vaheline pausiaeg 25–30%, suurendades trumli kokkupuuteaega pinnasega ja suurendades viimasele energiaülekande efektiivsust, mis hõlbustab suurema tihedusega pinnase tungimist sügavusse. ;
- vibratsioonirullide võrdluse põhjal nende parameetrite järgi või isegi praktiliste katsete tulemuste põhjal on vale ja vaevalt õiglane väita, et see rull on üldiselt parem ja teine halb; iga mudel võib olla halvem või vastupidi hea ja sobilik oma konkreetsetele kasutustingimustele (pinnase tüüp ja seisund, tihendatud kihi paksus); Jääb vaid kahetseda, et universaalsemate ja reguleeritavamate tihendusparameetritega vibrorullide näidiseid pole veel ilmunud kasutamiseks laiema valiku pinnasetüüpide ja -tingimuste ning tagasitäidetud kihtide paksusega, mis võiks päästa tee-ehitaja vajadusest osta erinevat tüüpi pinnasetihendajate komplekt kaalu, mõõtmete ja tihendusvõime järgi.
- liivad on suured, keskmised, AGS – 9–10 cm;
- peened liivad, sh tolmused – 6–7 cm;
- kerge ja keskmine liivsavi – 4–5 cm;
- kerged liivsavi – 2–3 cm.
- m – püknomeetri mass liivaga täidetud kujul, g;
- m1 – tühja püknomeetri kaal, g;
- m2 – mass destilleeritud veega, g;
- m3 – püknomeetri kaal destilleeritud vee ja liiva lisamisega pärast õhumullidest vabanemist
- Pv – vee tihedus
- transpordiviis, mida rohkem mehaanilist kokkupuudet ebatasasustega, seda tugevam on tihendus;
- marsruudi kestus, tarbijale kättesaadav teave;
- mehaaniliste mõjude kahjustuste olemasolu;
- lisandite kogus. Igal juhul annavad liivas olevad võõrkomponendid sellele rohkem või vähem kaalu. Mida puhtam on liiv, seda lähemal on tiheduse väärtus kontrollväärtusele;
- sisenenud niiskuse hulk.
- alla 350-tonnise partii puhul – 10 proovi;
- partiile 350-700 tonni – 10-15 proovi;
- tellimisel üle 700 tonni - 20 näidist.
- Kontrollige, kas tellitud materjalikogus on teile tõesti kohale toimetatud
- Ostke õige kogus liiva, killustikku, sõelumeid süvendite, süvendite või kraavide täitmiseks
- Arvutage pinnase tõenäoline kokkutõmbumine vundamendi rajamisel, tee rajamisel või sillutusplaatide paigaldamisel
- Arvutage õigesti betoonisegu kogus vundamentide või põrandate valamiseks
- Mõõdetakse materjali kogu- või puistetihedus. Selleks mõõta proovi mass ja maht ning arvutada nende suhe
- Seejärel proovi loksutatakse või pressitakse, mõõdetakse mass ja maht ning seejärel määratakse maksimaalne tihedus
- Kahe näitaja suhte alusel arvutatakse koefitsient
- Transpordi omadused ja transpordiviis
Kui materjali transporditakse üle aukude või raudtee, on see rohkem tihendatud kui tasasel teel või merel transportimisel - Granulomeetriline koostis (terade suurus, kuju, nende suhe)
Kui materjali koostis on heterogeenne ja helbeliste osakeste olemasolu (lamedad või nõelakujulised), on koefitsient väiksem. Ja suure hulga väikeste osakeste juuresolekul - kõrgem - Niiskus
Mida kõrgem on õhuniiskus, seda väiksem on tihendustegur - Tampimise meetod
Kui materjal tihendatakse käsitsi, tiheneb see vähem kui pärast vibratsioonimehhanismide kasutamist - Puistetiheduse
Tihenduskoefitsient on otseselt seotud puistetihedusega. Nagu me juba ütlesime, muutub tihendamise või transportimise käigus materjali tihedus, kuna osakeste vahel on vähem tühimikke. Seetõttu on puistetihedus karjääris sõidukisse saatmisel ja pärast kliendi juurde jõudmist erinev. Seda erinevust saab tänu tihenduskoefitsiendile täpselt välja arvutada ja kontrollida.
Selle kohta saate täpsemalt lugeda lehelt
Ehitus- või teetöödeks valmistumisel tehakse erinevaid toiminguid pinnase, pinnase omaduste väljaselgitamiseks ning oluliseks parameetriks on pinnase tihenemise koefitsient. Eriülesannete täitmine maa-ala tunnuste väljaselgitamiseks võimaldab täpselt määrata töötlemisala tehnilised andmed ja näitajad vastavate ehitus- ja teetööde teostamiseks. Milline peaks olema pinnase tihenemiskoefitsient teatud tüüpi mullatööde puhul? Sel eesmärgil kasutatakse spetsiaalseid arvutusstandardeid, määrusi ja järelevalveasutuste standardeid.
Määratlus vastavalt tehnilistele standarditele
Pinnase tihenduskoefitsient on tinglik mõõtmeteta näitaja või väärtus, mis sisuliselt arvutatakse olemasoleva aine tiheduse reaalsest suhtest pinnase tihedusse max (pinnase maksimumi tingimuslik näitaja). Kui vaatleme maad kui objektiivset materjalitüüpi, siis märkame, et selle struktuuris on mikroskoopilised nähtavad ja nähtamatud poorid, mis on täidetud loodusliku õhuga või töödeldud niiskusega. Võttes arvesse tihenemise ja pinnase kokkusurutavuse seadust, tekib kaevetööde käigus palju poore ning põhinäitaja on kobesus, kus üldine puistekarakteristik on oluliselt madalam näitaja kui tihendatud pinnase tihenduskoefitsient. Seda kõige olulisemat parameetrit tuleb arvestada objekti vundamendi alla muldpatjade ehitamisel, samuti teetööde tegemisel. Kui te ei tihenda pinnast, siis on tulevikus oht hoone kokkutõmbumiseks ja defektide tekkeks valmis teekattel.
Allpool on tabel, mille põhjal saab SNIP tabeli järgi mulla tihenduskoefitsiendi arvutamisel andmetega opereerida.
| Maa/pinnase tüüp | Optimaalne niiskuse indikaator | Maksimaalse tiheduse parameeter t\m3 alusel |
|---|---|---|
| Sandy | 0,08/0,12 | 1,80-1,88 |
| Liivsavi | 0,09/0,15 | 1,85-2,08 |
| Liivsavi pulbristatud | 0,16/0,22 | 1,61-1,80 |
| savine | 0,12/0,15 | 1,65-1,95 |
| Raske, kass. savine | 0,16/0,20 | 1,67-1,79 |
| Tolmulaadne, kass. savine | 0,18/0,21 | 1,65-1,74 |
| Savi | 0,19/0,23 | 1,58-1,80 |
"Pullase tihenduskoefitsiendi arvutamisel ja määramisel peate meeles pidama, et puistekategooria puhul on tihedus väiksem kui tihendatud pinnase sarnaste omaduste korral."
Arvutusmeetod
Ehitustööde tegemisel ei tohiks neid parameetreid vältida, eriti ehitatava rajatise aluse liiva- või muldpeenra ettevalmistamisel. Otsese parameetri pinnase tihenduskoefitsient fikseeritakse arvutusvahemikus 0 kuni koefitsient 1, näiteks betoontüüpi vundamendi ettevalmistamiseks peaks indikaator olema >0,98 koefitsiendipunkti arvutuslikust koormusest.
Igal aluspõhja kategoorial on oma ainulaadne indikaator pinnase tihenduskoefitsiendi määramiseks vastavalt GOST-ile, lähtudes materjali optimaalsetest niiskusomadustest, mille tulemusena on võimalik saavutada maksimaalsed tihendusomadused. Andmete täpsemaks määramiseks kasutatakse laboratoorset arvutusmeetodit, mistõttu peab igal ehitus- või teeettevõttel olema oma labor.
Tegelik metoodika, kuidas vastata küsimusele, kuidas arvutada pinnase tihenduskoefitsienti, mõõdetakse alles pärast seda, kui tihendusprotseduur on kohapeal läbi viidud. Ehitusvaldkonna spetsialistid ja eksperdid nimetavad seda meetodit lõikerõngasüsteemiks. Proovime välja mõelda, kuidas selle meetodi abil määrata mulla tihenduskoefitsienti.
Põhimõtteliselt on tegemist standardse arvutusmeetodiga, mida ehitajad ja teetöölised kasutavad pinnase suhtelise tihenemise koefitsiendi määramiseks vastavalt üldtunnustatud arvutusnormidele ja standarditele.
Tehnilised eeskirjad ja standardid
Pinnase tihendamise standardseadust teame meile juba koolipingi aegadest, kuid seda tehnikat kasutatakse vaid ehitus- ja teedesektori tootmistööde tegemisel. Aastatel 2013-2014 uuendati arvutusandmeid vastavalt SNiP-le, kus pinnase tihenemise ENIR on sätestatud regulatiivse sätte 3.02.01-87 vastavates punktides, samuti tootmisotstarbelise rakendusmetoodika osas SP 45.13330.2012. .
Materjali omaduste määramise tüpoloogiad
Pinnase tihenduskoefitsient hõlmab mitme tüpoloogia kasutamist, mille põhieesmärk on sõnastada lõplik protseduur hapniku tehnoloogiliseks eemaldamiseks igast mullakihist, arvestades vastavat tihendussügavust. Seega kasutatakse tagasitäitmisel pinnase tihenemisteguri määramiseks nii pinnaarvutusmeetodit kui ka universaalset süvauuringusüsteemi. Arvutusmeetodi valimisel peab ekspert kindlaks määrama pinnase esialgse olemuse, samuti tihendamise lõpliku eesmärgi. Tegeliku dünaamilisuse koefitsiendi pinnase löögitihendamise ajal saab määrata spetsiaalse varustuse, näiteks pneumaatilise rulliga, abil. Aine parameetrite määramise meetodi üldine tüpoloogia määratakse järgmiste meetoditega:
Miks on vaja määrata pinnase tihenduskoefitsienti?
Mõnda ülaltoodud meetoditest kasutatakse osaliselt eramajade ehitamisel, kuid nagu praktika näitab, on vaja spetsialistidega ühendust võtta, et vundamendi ehitamisel vigu vältida. Materjali ebakvaliteetsest tihendamisest tingitud kandekonstruktsioonide suur koormus võib lõpuks põhjustada tõsise probleemi, näiteks maja kokkutõmbumine on märkimisväärne, mis toob kaasa konstruktsiooni vältimatu hävimise.
Tööstuslikus mastaabis on tihendamine eeltingimus ning laboritehnika tihendamise koefitsientide parameetrite määramiseks on vajalik tingimus ehitusplatsi või sõidutee tehniliste kirjelduste ja passi järgimiseks. Pidage meeles üht lihtsat asja, kui kasutate tootmistsüklis savimaterjali, siis oleks parim variant kasutada aine suurima maksimaalse tihedusega materjali.
On veel üks oluline punkt, mis arvutusi mõjutab, see on geograafiline viide. Sel juhul tuleb lähtuda geoloogilistest andmetest lähtuvalt piirkonna pinnase olemusest, aga ka ilmastikust ja mulla käitumise hooajalistest iseärasustest.
Pinnase, killustiku ja asfaltbetooni kohustuslik tihendamine maanteetööstuses ei ole mitte ainult aluspõhja, aluse ja katte ehitamise tehnoloogilise protsessi lahutamatu osa, vaid toimib ka põhitoiminguna nende tugevuse, stabiilsuse ja vastupidavuse tagamiseks.
Varem (kuni eelmise sajandi 30. aastateni) viidi mulla muldkehade näidatud näitajate rakendamine läbi ka tihendamise teel, kuid mitte mehaaniliste või kunstlike vahenditega, vaid tänu mulla looduslikule iseseisvusele mõju all. peamiselt oma kaalust ja osaliselt liiklusest. Ehitatud muldkeha jäeti tavaliselt üheks-kaheks, kohati isegi kolmeks aastaks ning alles pärast seda ehitati tee alus ja kate.
Neil aastatel alanud Euroopa ja Ameerika kiire motoriseerumine nõudis aga ulatusliku teedevõrgu kiirendatud ehitamist ja nende ehitusmeetodite ülevaatamist. Tollal eksisteerinud teepeenarde ehituse tehnoloogia ei vastanud uutele tekkinud väljakutsetele ja sai nende lahendamisel takistuseks. Seetõttu on vaja välja töötada muldkonstruktsioonide mehaanilise tihendamise teooria teaduslikud ja praktilised alused, võttes arvesse pinnase mehaanika saavutusi, ning luua uusi tõhusaid pinnase tihendamise vahendeid.
Just neil aastatel hakati uurima ja arvesse võtma muldade füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, nende tihendatavust hinnati granulomeetrilisi ja niiskustingimusi arvestades (Proctori meetod, Venemaal - standardne tihendusmeetod), esimene. töötati välja muldade klassifikatsioonid ja nende tihendamise kvaliteedi standardid ning hakati juurutama selle kvaliteedi väli- ja laborikontrolli meetodeid.
Enne seda perioodi oli peamiseks pinnase tihendusvahendiks veetava või iseliikuva tüüpi silerulliline staatiline rull, mis sobib ainult valatud pinnasekihi pinnalähedase tsooni (kuni 15 cm) rullimiseks ja tasandamiseks ning ka käsitsi tamper, mida kasutati peamiselt katete tihendamiseks, löökaukude parandamisel ning äärekivide ja nõlvade tihendamiseks.
Neid lihtsamaid ja ebaefektiivsemaid (kvaliteedi, töödeldava kihi paksuse ja tootlikkuse poolest) tihendusvahendeid hakati asendama selliste uute vahenditega nagu plaat-, ribi- ja nukkrullid (meenutagem Ameerika inseneri Fitzgeraldi 1905. aasta leiutist) rullid, tampimine. ekskavaatoritel plaadid, roomiktraktoril ja silerullil mitme haamriga tampimismasinad, kerged (50–70 kg), keskmised (100–200 kg) ja rasked (500 ja 1000 kg) käsitsi plahvatus-rammid (“hüppavad konnad”) .
Samal ajal ilmusid ka esimesed pinnast tihendavad vibroplaadid, millest üks Lozenhausenist (hilisem Vibromax) oli päris suur ja raske (24–25 tonni koos alusroomiktraktoriga). Selle vibroplaat pindalaga 7,5 m2 asus roomikute vahel ja selle mootori võimsus oli 100 hj. võimaldas vibratsiooniergutil pöörelda sagedusega 1500 kol/min (25 Hz) ja liigutada masinat kiirusega umbes 0,6–0,8 m/min (mitte rohkem kui 50 m/h), tagades tootlikkuse ligikaudu 80– 90 m2/h või mitte üle 50 m 3/h tihendatud kihi paksusega umbes 0,5 m.
Universaalsem, s.t. Tihendusmeetod on tõestanud, et on võimeline tihendama erinevat tüüpi muldasid, sealhulgas sidusaid, mittesiduvaid ja segatud pinnaseid.
Lisaks oli tihendamisel lihtne ja lihtne reguleerida mulda mõjutavat jõudu tihendavat toimet tampimisplaadi või tampimisvasara kukkumise kõrguse muutmisega. Nende kahe eelise tõttu sai lööktihendamise meetod neil aastatel kõige populaarsemaks ja levinumaks. Seetõttu mitmekordistus tampimismasinate ja -seadmete arv.
On kohane märkida, et ka Venemaal (toona NSV Liidus) mõisteti teematerjalide mehaanilisele (kunstlikule) tihendamisele ülemineku ning tihendusseadmete tootmise rajamise tähtsust ja vajalikkust. 1931. aasta mais toodeti Rybinski (tänapäeval ZAO Raskat) töökodades esimene kodumaine iseliikuv teerull.
Pärast Teise maailmasõja lõppu kulges pinnaseobjektide tihendamise seadmete ja tehnoloogia täiustamine sama entusiastlikult ja tulemuslikult kui sõjaeelsel ajal. Ilmusid järelveetavad, poolhaagised ja iseliikuvad pneumaatilised rullid, mis teatud aja jooksul said paljudes maailma riikides peamiseks pinnase tihendamise vahendiks. Nende kaal, sealhulgas üksikeksemplarid, kõikus üsna laias vahemikus - 10-50-100 tonni, kuid enamik toodetud pneumaatiliste rullide mudelitest oli rehvikoormusega 3-5 tonni (kaal 15-25 tonni) ja paksusega 3-5 tonni. tihendatud kiht olenevalt nõutavast tihenduskoefitsiendist 20–25 cm (siduv pinnas) kuni 35–40 cm (mittesiduv ja halvasti siduv) pärast 8–10 läbimist mööda rada.
Samaaegselt pneumaatiliste rullidega arenesid, täiustati ja muutusid üha populaarsemaks vibreerivad pinnasepressid - vibroplaadid, silerullid ja nukk-vibrorullid, eriti 50ndatel. Veelgi enam, aja jooksul asendati vibrorullide järelveetavad mudelid iseliikuvate liigendmudelitega, mis olid lineaarsete kaevetööde tegemiseks mugavamad ja tehnoloogiliselt arenenumad või, nagu sakslased nimetasid, "Walzen-zug" (tõuke-tõmbe). .
Sile vibrorull CA 402
DYNAPACilt
Igal pinnase tihendamise vibrorulli kaasaegsel mudelil on reeglina kaks versiooni - sileda ja nukktrumliga. Samas valmistavad osad firmad samale üheteljelisele pneumaatilisele ratastraktorile kahte eraldi vahetatavat rullikut, teised aga pakuvad rulli ostjale terve nukkrulli asemel vaid nukkidega “kestakinnitust”, mis on lihtne. ja fikseeritakse kiiresti sileda rulli peale. On ka ettevõtteid, kes on välja töötanud sarnased siledate rullide "kestakinnitused" polsterdatud rulli peale kinnitamiseks.
Eriti tuleb märkida, et vibrorullidel olevad nukid ise, eriti pärast nende praktilise töö algust 1960. aastal, läbisid oma geomeetrias ja mõõtmetes olulisi muutusi, mis avaldasid soodsat mõju tihendatud kihi kvaliteedile ja paksusele ning vähendasid pinnalähedase pinnase tsooni kobestamise sügavus.
Kui varasemad „laevajala“ nukid olid õhukesed (tugipind 40–50 cm2) ja pikad (kuni 180–200 mm või rohkem), siis nende kaasaegsed analoogid „padjalg“ on lühenenud (kõrgus on peamiselt 100 mm, mõnikord 120–150 mm). mm) ja paks (tugipind umbes 135–140 cm 2, ruudu või ristküliku külje suurus umbes 110–130 mm).
Pinnase mehaanika seaduste ja sõltuvuste kohaselt aitab nuki kontaktpinna suuruse ja pindala suurenemine kaasa pinnase efektiivse deformatsiooni sügavuse suurenemisele (sidusa pinnase puhul on see 1,6–1,8 korda suurem kui nuki tugipadja külje suurus). Seetõttu hakkas padjalgnukkidega vibreeriva rulliga liivsavi ja savi tihenduskiht sobivate dünaamiliste rõhkude loomisel ja nuki pinnasesse kastmise sügavust 5–7 cm arvesse võttes olema 25–28 cm. , mida kinnitavad praktilised mõõtmised. Selline tihenduskihi paksus on võrreldav vähemalt 25–30 tonni kaaluvate pneumaatiliste rullide tihendusvõimega.
Kui siia lisada vibrorullide abil mittesiduvate pinnaste tihendatud kihi oluliselt suurem paksus ja nende suurem töötootlikkus, saab selgeks, miks pinnase tihendamiseks mõeldud järelveetavad ja poolhaagised pneumaatilised rullid hakkasid järk-järgult kaduma ja on nüüdseks praktiliselt olemas. ei toodeta või toodetakse harva ja harva.
Seega on tänapäevastes tingimustes valdava enamiku maailma riikide maanteetööstuses peamiseks pinnase tihendamiseks saanud iseliikuv ühetrumliline vibrorull, mis on liigendatud üheteljelise pneumaatilise ratastraktoriga ja millel on sile töökeha (mittesiduv ja halvasti siduv peene- ja jämedateraline muld, sh kivine jämedateraline pinnas) või padirull (sidusmuld).
Tänapäeval on maailmas rohkem kui 20 ettevõtet, kes toodavad umbes 200 erineva suurusega pinnase tihendusrullide mudelit, mis erinevad üksteisest kogukaalu (3,3–3,5 kuni 25,5–25,8 tonni), vibreeriva trumli mooduli massi ( 1 ,6–2 kuni 17–18 t) ja selle mõõtmed. Mõned erinevused on ka vibratsioonierguti konstruktsioonis, vibratsiooniparameetrites (amplituud, sagedus, tsentrifugaaljõud) ja nende reguleerimise põhimõtetes. Ja loomulikult võib teetöölisel tekkida vähemalt kaks küsimust: kuidas valida sellise rulli õige mudel ja kuidas seda kõige tõhusamalt kasutada kvaliteetse pinnase tihendamiseks konkreetses praktilises kohas ja kõige väiksemate kuludega. .
Selliste küsimuste lahendamisel tuleb esmalt, kuid üsna täpselt kindlaks teha need valdavad mullatüübid ja nende seisund (osakeste suuruse jaotus ja niiskusesisaldus), mille tihendamiseks valitakse vibrorull. Eelkõige või ennekõike tuleks tähelepanu pöörata tolmuste (0,05–0,005 mm) ja saviste (alla 0,005 mm) osakeste olemasolule pinnases, samuti selle suhtelisele õhuniiskusele (fraktsioonides selle optimaalsest väärtusest). Need andmed annavad esimese ettekujutuse pinnase tihendatavusest, selle võimalikust tihendamise viisist (puhas vibratsioon või jõuvibratsioon-löök) ning võimaldavad valida sileda või polsterdatud trumliga vibrorulli. Pinnase niiskus ning tolmu- ja saviosakeste hulk mõjutab oluliselt selle tugevus- ja deformatsiooniomadusi ning sellest tulenevalt ka valitud rulli vajalikku tihendusvõimet, s.o. selle võime tagada teepeenra ehitustehnoloogiaga määratud pinnase täitekihis nõutav tihenduskoefitsient (0,95 või 0,98).
Enamik kaasaegseid vibratsioonirulle töötab teatud vibratsiooni-löögi režiimis, mis on suuremal või vähemal määral väljendatud sõltuvalt nende staatilisest rõhust ja vibratsiooni parameetritest. Seetõttu toimub pinnase tihenemine reeglina kahe teguri mõjul:
Lahtiste, mittesiduvate muldade tihendamisel on peamine roll esimesel teguril, teine on sellele ainult positiivne lisand. Sidusates muldades, kus sisehõõrdejõud on ebaolulised ning füüsikalis-mehaaniline, elektrokeemiline ja vesikolloidne haardumine väikeste osakeste vahel on oluliselt suurem ja domineeriv, on peamiseks mõjuteguriks survejõud või surve- ja nihkepinge, ja esimese teguri roll muutub teisejärguliseks.
Venemaa pinnase mehaanika ja dünaamika spetsialistide omaaegsed uuringud (1962–1964) näitasid, et kuiva või peaaegu kuiva liiva tihendamine välise koormuse puudumisel algab reeglina nõrga vibratsiooniga vibratsioonikiirendusega vähemalt 0,2 g. (g – maa kiirendus) ja lõpeb peaaegu täieliku tihenemisega kiirendustel umbes 1,2–1,5 g.
Sama optimaalselt märja ja veega küllastunud liiva puhul on efektiivsete kiirenduste vahemik veidi suurem - 0,5 g kuni 2 g. Pinnast tuleva väliskoormuse korral või kui liiv on pinnasemassi sees klammerdunud, algab selle tihenemine alles teatud kriitilise kiirendusega, mis on 0,3–0,4 g, millest kõrgemal areneb tihendusprotsess intensiivsemalt.
Ligikaudu samal ajal ja peaaegu täpselt samad tulemused liiva ja kruusa peal saadi firma Dynapac katsetes, kus tiivikuga tiivikut kasutades näidati ka, et nende materjalide nihkekindlust vibreerimisel saab vähendada 80 võrra. -98%.
Selliste andmete põhjal saab koostada kaks kõverat - muutused kriitilistes kiirendustes ja pinnaseosakeste kiirenduste nõrgenemine vibratsiooniplaadilt või vibreerivalt trumlilt kaugusega pinnast, kus asub vibratsiooniallikas. Nende kõverate ristumispunkt annab liiva või kruusa jaoks huvipakkuva tõhusa tihendussügavuse.
Riis. 1. Vibratsioonikiirenduse summutuskõverad
liivaosakesed DU-14 rulliga tihendamisel
Joonisel fig. Joonisel 1 on kujutatud spetsiaalsete andurite abil salvestatud liivaosakeste võnkekiirenduse kaks lagunemiskõverat selle tihendamisel järelveetava vibratsioonirulliga DU-14(D-480) kahel töökiirusel. Kui aktsepteerida mullamassi sees oleva liiva kriitilist kiirendust 0,4–0,5 g, siis graafikult järeldub, et sellise kerge vibrorulliga töödeldava kihi paksus on 35–45 cm, mida on korduvalt kinnitanud väljade tiheduse jälgimine.
Transpordikonstruktsioonide teepõhja laotud ebapiisavalt või halvasti tihendatud lahtised mittesiduvad peeneteralised (liiv, liiv-kruus) ja isegi jämedateralised (kivi-jäme-, killustik-kivi) pinnased paljastavad üsna kiiresti nende vähese tugevuse ja stabiilsuse. erinevat tüüpi põrutuste ja löökide tingimustes, vibratsioon, mis võib tekkida raskeveokite liikumisel, maantee- ja raudteetranspordil, erinevate löök- ja vibratsioonimasinate töötamise ajal, näiteks vaiade või teekattekihtide vibratsiooni tihendamisel. , jne.
Teekonstruktsiooni elementide vertikaalvõnke sagedus veoki läbimisel kiirusega 40–80 km/h on 7–17 Hz ja 1–2 tonni kaaluva tampplaadi ühekordne löök pinnase mulde ergastab. vertikaalsed vibratsioonid selles sagedusega 7–10 kuni 20–23 Hz ja horisontaalvõnked sagedusega umbes 60% vertikaalsetest.
Pinnastes, mis ei ole piisavalt stabiilsed ja tundlikud vibratsiooni ja värisemise suhtes, võivad sellised vibratsioonid põhjustada deformatsioone ja märgatavaid sademeid. Seetõttu ei ole mitte ainult soovitatav, vaid ka vajalik neid tihendada vibratsiooni või muude dünaamiliste mõjude abil, tekitades neis vibratsiooni, raputamist ja osakeste liikumist. Ja täiesti mõttetu on selliseid muldasid staatilise rullimisega tihendada, mida võis sageli täheldada tõsiste ja suurte maantee-, raudtee- ja isegi hüdrotehniliste rajatiste juures.
Arvukad katsed tihendada madala niiskusega ühemõõtmelisi liivasid pneumaatiliste rullidega raudteede, maanteede ja lennuväljade muldkehadel Lääne-Siberi nafta- ja gaasikandvates piirkondades, Brest-Minsk-Moskva maantee Valgevene lõigul jm. Balti riikides, Volga piirkonnas, Komi Vabariigis ja Leningradi oblastis. ei andnud nõutavat tihedust. Ainult järelveetavate vibrorullide ilmumine nendele ehitusplatsidele A-4, A-8 Ja A-12 aitas selle tol ajal ägeda probleemiga toime tulla.
Olukord lahtise jämedateralise kivi-jämeplokk- ja kruusa-kivimuldade tihendamisega võib olla veelgi ilmsem ja oma ebameeldivate tagajärgede osas teravam. Tundub, et muldkehade, sealhulgas 3–5 m kõrguste või isegi kõrgemate muldkeste ehitamine sellistest pinnastest, mis on tugevad ja vastupidavad igasugustele ilmastiku- ja kliimatingimustele koos kohusetundliku rullimisega raskete pneumaatiliste rullidega (25 tonni), näib, ei andnud ehitajatele tõsist muret, näiteks föderaalmaantee “Kola” (Peterburi–Murmansk) üks Karjala lõik või NSV Liidus “kuulus” Baikal-Amuuri magistraalraudtee (BAM).
Kohe pärast nende kasutuselevõttu hakkas aga valesti tihendatud muldkehadel kujunema ebaühtlane lokaalne vajumine, mis ulatus kohati tee 30–40 cm-ni ja moonutas BAM-i raudteerööbastee üldist pikiprofiili “saehambaks”. suur õnnetusjuhtumite määr.
Vaatamata muldkeste peene- ja jämedateralise lahtise pinnase üldiste omaduste ja käitumise sarnasusele, tuleks nende dünaamiline tihendamine läbi viia erineva kaalu, mõõtmete ja vibratsiooniefektide intensiivsusega vibreerivate rullide abil.
Tolmu- ja savilisanditeta ühesuurused liivad pakitakse väga lihtsalt ja kiiresti ümber ka väiksemate löökide ja vibratsiooni korral, kuid neil on ebaoluline nihkekindlus ja ratas- või rullmasinate väga madal läbilaskvus. Seetõttu tuleks neid tihendada kergete ja suurte vibrorullide ja vibroplaatidega, millel on madal kontaktstaatiline rõhk ja keskmise intensiivsusega vibratsioonimõju, et tihendatud kihi paksus ei väheneks.
Järelveetavate vibrorullide kasutamine keskmise suurusega A-8 (kaal 8 tonni) ja rasketel A-12 (11,8 tonni) liivadel põhjustas trumli liigset sukeldumist muldkehasse ja liiva pressimist rulli alt välja. selle ees moodustub mitte ainult pinnasepank, vaid ka “buldooseriefekti” toimel liikuv nihkelaine, mis on silmaga nähtav kuni 0,5–1,0 m kauguselt muldkeha tsoon kuni 15–20 cm sügavuselt osutus kobedaks, kuigi selle all olevate kihtide tihedus oli 0,95 ja isegi kõrgem. Kergete vibratsioonirullidega võib kobestunud pinnatsoon väheneda 5–10 cm-ni.
Ilmselgelt on võimalik ja mõnel juhul soovitav kasutada sellistel samasuurustel liivadel, kuid vahelduva rullpinnaga (nukk või võre) keskmist ja rasket vibratsioonirulle, mis parandab rulli läbilaskvust, vähendab liiva nihket ja vähendab. kobestamistsoon 7–10 cm. Sellest annab tunnistust autori edukas kogemus selliste liivatammide muldkehade tihendamisel talvel ja suvel Lätis ja Leningradi oblastis. isegi võretrumliga staatiline järelveetav rull (mass 25 tonni), mis tagas 0,95-ni tihendatud muldekihi paksuse kuni 50–55 cm, samuti positiivsed tulemused tihendamisel sama ühemõõtmelise luiterulliga. (peen ja täiesti kuiv) liiv Kesk-Aasias.
Jämedateraline kivi-jäme-klastiline ja kruus-kivine pinnas, nagu näitab praktiline kogemus, on edukalt tihendatud ka vibrorullidega. Kuid kuna nende koostises on ja mõnikord on ülekaalus suured kuni 1,0–1,5 m või suuremad tükid ja plokid, ei ole neid võimalik liigutada, segada ja teisaldada, tagades sellega nõutava tiheduse ja stabiilsuse. kogu muldkeha - lihtne ja lihtne.
Seetõttu tuleks sellistel muldadel kasutada suuri, raskeid, vastupidavaid silerullikuid, millel on piisav vibratsioonilöögi intensiivsus ja mis kaaluvad järelveetavat mudelit või vibratsioonirulli moodulit liigendversiooni jaoks vähemalt 12–13 tonni.
Selliste rullidega töödeldava pinnase kihi paksus võib ulatuda 1–2 meetrini. Seda tüüpi täitmist kasutatakse peamiselt suurtel hüdrotehnilistel ja lennuväljade ehitusobjektidel. Teetööstuses kohtab neid harva ning seetõttu pole teetöölistel erilist vajadust ega soovitavat soetada üle 12–13 tonni kaaluva töötava vibrorullimooduliga silerulle.
Venemaa maanteetööstuse jaoks on palju olulisem ja tõsisem ülesanne tihendada peeneteralist segatud (erineva koguse tolmu ja saviga liiv), lihtsalt mudaseid ja sidusaid pinnaseid, mida kohtab igapäevapraktikas sagedamini kui kivist-jäme-klastilist pinnast. mullad ja nende sordid.
Eriti palju vaeva ja tüli tekib töövõtjatel aleuriiva ja puhtmudase pinnasega, mis on Venemaal mitmel pool üsna laialt levinud.
Nende mitteplastiliste, madala kohesiooniga muldade eripära seisneb selles, et kui nende niiskus on kõrge ja loodepiirkond on sellise vettimise tõttu peamiselt "patustunud", siis sõidukiliikluse või vibrorullide tihendava toime mõjul. lähevad "vedeldatud" olekusse tänu oma madalale filtreerimisvõimele ja sellest tulenevale poorirõhu suurenemisele koos liigse niiskusega.
Niiskuse vähenemisel optimaalsele on sellised pinnased suhteliselt kergesti ja hästi tihendatavad keskmise ja raskete silerulliliste vibrorullidega vibrorulli mooduli massiga 8–13 tonni, mille puhul täitekihid tihendati nõutavatele standarditele. võib olla 50–80 cm (veises olekus väheneb kihtide paksus 30–60 cm-ni).
Kui liivases ja aleurises pinnases ilmneb märgatav kogus savimullasid (vähemalt 8–10%), hakkavad need avaldama märkimisväärset ühtekuuluvust ja plastilisust ning oma tihenemisvõimega lähenevad savistele muldadele, mis on väga halvasti või üldse mitte. vastuvõtlik deformatsioonile puhtalt vibratsiooniliste meetoditega.
Professor N. Ya uuringud on näidanud, et sellisel viisil praktiliselt puhaste liivade tihendamisel (tolmu ja savi lisandid alla 1%) võib koefitsiendini 0,95 tihendatud kihi optimaalne paksus ulatuda 180–200%-ni. töötaja kontaktpinna minimaalne suurus vibreeriva masina organ (vibratsiooniplaat, piisava kontakti staatilise survega vibratsioonitrummel). Kui nende osakeste sisaldus liivas suureneb 4–6% -ni, väheneb töödeldava kihi optimaalne paksus 2,5–3 korda ja 8–10% või enama korral on tihenemist üldiselt võimatu saavutada. koefitsient 0,95.
Ilmselgelt on sellistel puhkudel soovitav või isegi vajalik minna üle jõuga tihendamise meetodile, s.t. kaasaegsete vibrolöögirežiimil töötavate raskete vibrorullikute kasutamiseks, mis on võimelised tekitama 2–3 korda suuremat rõhku kui näiteks staatilised pneumaatilised rattarullid, mille surve maapinnale on 6–8 kgf/cm 2 .
Eeldatava jõudeformatsiooni ja pinnase vastava tihenemise toimumiseks peavad tihendusmasina töökeha poolt tekitatavad staatilised või dünaamilised rõhud olema võimalikult lähedased pinnase surve- ja nihketugevuse piiridele (umbes 90– 95%), kuid mitte ületada seda. Vastasel juhul tekivad kontaktpinnale nihkepraod, punnid ja muud pinnase hävimise jäljed, mis halvendavad ka tingimusi tihendamiseks vajalike rõhkude ülekandmiseks mulde allolevatesse kihtidesse.
Siduva pinnase tugevus sõltub neljast tegurist, millest kolm on otseselt seotud muldade endaga (tera suuruse jaotus, niiskus ja tihedus) ja neljas (rakendatud koormuse iseloom või dünaamilisus ja hinnanguline pinnase muutumise kiiruse järgi). pinnase pingeline seisund või mõningase ebatäpsusega selle koormuse mõjuaeg ) viitab tihendusmasina mõjule ja pinnase reoloogilistele omadustele.
Nuki vibrorull
BOMAG
Saviosakeste sisalduse suurenemisega suureneb pinnase tugevus võrreldes liivaste muldadega kuni 1,5–2 korda. Sidusate muldade tegelik niiskusesisaldus on väga oluline näitaja, mis ei mõjuta mitte ainult nende tugevust, vaid ka tihendatavust. Sellised mullad on kõige paremini tihendatud nn optimaalse niiskusesisalduse juures. Kuna tegelik õhuniiskus ületab selle optimumi, väheneb pinnase tugevus (kuni 2 korda) ning oluliselt väheneb selle võimaliku tihenemise piir ja aste. Vastupidi, niiskuse vähenemisega alla optimaalse taseme suureneb tõmbetugevus järsult (85% optimaalsest - 1,5 korda ja 75% - kuni 2 korda). Seetõttu on madala niiskusega sidusmuldade tihendamine nii keeruline.
Pinnase tihenedes suureneb ka selle tugevus. Eelkõige siis, kui muldkeha tihenduskoefitsient jõuab 0,95-ni, suureneb siduspinnase tugevus 1,5–1,6 korda ja 1,0 korral 2,2–2,3 korda võrreldes tugevusega tihendamise algmomendil ( tihendustegur 0,80–0,85 ).
Savistes muldades, millel on viskoossuse tõttu väljendunud reoloogilised omadused, võib dünaamiline survetugevus suureneda 1,5–2 korda koormusajaga 20 ms (0,020 sek), mis vastab vibratsiooni-löökkoormuse rakendamise sagedusele 25–30 Hz ja nihkele – staatilise tugevusega võrreldes isegi kuni 2,5 korda. Sel juhul suureneb selliste muldade dünaamiline deformatsioonimoodul kuni 3–5 korda või rohkem.
See viitab vajadusele rakendada sidusatele muldadele suuremat dünaamilist tihendusrõhku kui staatilistele, et saavutada sama deformatsiooni- ja tihendustulemus. Ilmselgelt sai seetõttu mõnda sidusmulda tõhusalt tihendada staatilise rõhuga 6–7 kgf/cm 2 (pneumaatilised rullid) ja nende tihendamisele üleminekul oli vaja dünaamilisi rõhku suurusjärgus 15–20 kgf/cm 2.
See erinevus tuleneb sidusa pinnase pingeseisundi erinevast muutumise kiirusest, mille 10-kordsel suurenemisel suureneb selle tugevus 1,5–1,6 korda ja 100 korda – kuni 2,5 korda. Pneumaatilise rulli puhul on kontaktrõhu muutumise kiirus ajas 30–50 kgf/cm 2 *sek, rammijatel ja vibrorullikutel – umbes 3000–3500 kgf/cm 2 *sek, s.o. kasv on 70–100 korda.
Vibratsioonirullide funktsionaalsete parameetrite õigeks määramiseks nende loomise ajal ja nende vibratsioonirullide tehnoloogilise protsessi juhtimiseks, mis täidavad sidus- ja muud tüüpi pinnase tihendamist, on äärmiselt oluline ja vajalik teada mitte ainult nende muldade tugevuspiiride ja deformatsioonimoodulite muutuste kvalitatiivne mõju ja suundumused sõltuvalt nende granuleeritud koostisest, niiskusest, tihedusest ja koormuse dünaamikast, kuid neil on ka nende näitajate spetsiifilised väärtused.
Sellised indikatiivsed andmed staatilise ja dünaamilise koormuse korral tiheduskoefitsiendiga 0,95 muldade tugevuspiiride kohta kehtestas professor N. Ya (tabel 1).
Tabel 1
Muldade tugevuspiirid (kgf/cm2) tihendusteguriga 0,95
ja optimaalne niiskus
On asjakohane märkida, et tiheduse suurenemisel 1,0-ni (100%) tõuseb mõne optimaalse niiskusega väga sidusa savi dünaamiline survetugevus 35–38 kgf / cm2-ni. Kui õhuniiskus langeb 80% optimaalsest, mis võib juhtuda paljudes riikides soojades, kuumades või kuivades kohtades, võib nende tugevus ulatuda veelgi suuremate väärtusteni - 35–45 kgf/cm 2 (tihedus 95%) ja isegi 60–70 kgf/ cm 2 (100%).
Loomulikult saab selliseid ülitugevaid muldasid tihendada ainult raskete vibro-löökpadjarullidega. Siledate trumlite vibratsioonirullide kontaktrõhud on isegi tavaliste optimaalse niiskusega liivsavi puhul selgelt ebapiisavad, et saavutada standardites nõutud tihendustulemus.
Kuni viimase ajani viidi staatilise ja vibreeriva rulli sileda või polsterdatud rulli all olevate kontaktrõhkude hindamine või arvutamine läbi väga lihtsalt ja ligikaudselt, kasutades kaudseid ja mitte väga põhjendatud näitajaid ja kriteeriume.
Tuginedes vibratsiooniteooriale, elastsuse teooriale, teoreetilisele mehaanikale, pinnase mehaanikale ja dünaamikale, mõõtmete ja sarnasuse teooriale, ratassõidukite maastikusõiduvõime teooriale ning rull-stantsi ja pinnase koosmõju uurimisele. tihendatud lineaarselt deformeeruva asfaltbetoonisegu kihi pind, killustik ja aluspinnas, universaalne ja üsna lihtne analüütiline seos kontaktrõhkude määramiseks ratas- või rull-tüüpi rulli mis tahes tööosa all (õhkrehvi ratas, sile kõva, kummeeritud, nukk, võre või ribitrummel):
σ o – trumli maksimaalne staatiline või dünaamiline rõhk;
Q in – rullmooduli kaalukoormus;
R o on rulli kogulöögijõud vibrodünaamilisel koormusel;
R o = Q K d
E o – tihendatud materjali staatiline või dünaamiline deformatsioonimoodul;
h – tihendatud materjalikihi paksus;
B, D – rulli laius ja läbimõõt;
σ p – tihendatava materjali piirtugevus (murdumine);
K d – dünaamiline koefitsient
Täpsem metoodika ja selgitused selle kohta on toodud 2003. aasta samalaadses kogumikus-kataloogis “Teetehnika ja -tehnika”. Siinkohal on asjakohane vaid märkida, et erinevalt siledatest trummelrullikutest on maapinna pinna summaarse settimise määramisel asjakohane. materjal δ 0, maksimaalne dünaamiline jõud R 0 ja kontaktrõhk σ 0 nukk-, võre- ja ribirullide puhul, nende rullide laius on võrdne sileda trummelrulliga ning pneumaatiliste ja kummikattega rullide puhul on samaväärne diameeter kasutatud.
Tabelis Joonisel 2 on toodud kindlaksmääratud meetodil tehtud arvutuste tulemused ja dünaamilise mõju peamiste näitajate analüütilised sõltuvused, sh kontaktrõhud, siledad trummel- ja nukkvibrorullid mitmelt ettevõttelt, et analüüsida nende tihendamisvõimet teepõhja valades. võimalikest peeneteraliste muldade tüüpidest 60 cm kihiga (lahtises ja tihedas olekus on tihenduskoefitsient vastavalt 0,85–0,87 ja 0,95–0,96, deformatsioonimoodul E 0 = 60 ja 240 kgf /cm 2, ja rulli vibratsiooni tegeliku amplituudi väärtus on samuti vastavalt a = A 0 /A ∞ = 1,1 ja 2,0), s.o. kõigil rullidel on nende tihendusvõime avaldumiseks ühesugused tingimused, mis annab arvutustulemustele ja nende võrdlemisele vajaliku korrektsuse.
JSC "VAD" masinapargis on Dynapacilt terve rida korralikult ja tõhusalt töötavaid pinnast tihendavaid siledaid trummelvibrorullikuid alates kõige kergematest ( CA152D) ja lõpetades kõige raskemaga ( CA602D). Seetõttu oli kasulik saada arvutuslikke andmeid ühe sellise liuvälja kohta ( CA302D) ja võrrelda kolme Hammi mudeli andmetega, mis on sarnased ja sarnased kaalult, mis on loodud ainulaadse põhimõtte järgi (suurendades võnkuva rulli koormust ilma selle kaalu ja muid vibratsiooninäitajaid muutmata).
Tabelis 2 on näidatud ka kahe ettevõtte suurimad vibrorullid ( Bomag, Orenstein ja Koppel), sealhulgas nende nukk-analoogid ja järelveetavate vibrorullide mudelid (A-8, A-12, PVK-70EA).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tabel 2
Andmete analüüsi tabel. 2 võimaldab meil teha mõningaid järeldusi ja järeldusi, sealhulgas praktilisi:
Mõned tehtud järeldused ei pruugi tunduda nii uued ja võivad olla isegi juba praktilisest kogemusest teada. Sealhulgas siledate vibrorullide kasutamise mõttetus ühtse pinnase, eriti madala niiskusega pinnase tihendamiseks.
Autor katsetas omal ajal Tadžikistanis spetsiaalsel katseväljakul Langari liivsavi tihendamise tehnoloogiat, mis asetati praegu töötava Nureki hüdroelektrijaama ühe kõrgeima tammi (300 m) korpusesse. Liivsavi koostises oli 1–11% liivaseid, 77–85% aleube ja 12–14% saviosakesi, plastilisuse arv oli 10–14, optimaalne õhuniiskus umbes 15,3–15,5%, looduslik õhuniiskus vaid 7 – 9%, s.o. ei ületanud optimaalsest väärtusest 0,6.
Liivsavi tihendati erinevate rullide, sealhulgas spetsiaalselt selle konstruktsiooni jaoks loodud väga suure järelveetava vibrorulli abil. PVK-70EA(22t, vt tabel 2), millel olid üsna kõrged vibratsiooniparameetrid (amplituud 2,6 ja 3,2 mm, sagedus 17 ja 25 Hz, tsentrifugaaljõud 53 ja 75 tf). Kuid madala mullaniiskuse tõttu saavutati selle raske rulliga vajalik tihendus 0,95 ainult kuni 19 cm paksuse kihina.
Tõhusamalt ja edukamalt tihendas see rull, nagu ka A-8 ja A-12 lahtist kruusa ja kivimaterjali, mis laotakse kuni 1,0–1,5 m kihtidena.
Erinevatel sügavustel muldkehasse paigutatud spetsiaalsete andurite abil mõõdetud pingete põhjal koostati nende dünaamiliste rõhkude lagunemiskõver piki kolme näidatud vibratsioonirulliga tihendatud pinnase sügavust (joonis 2).
Riis. 2. Eksperimentaalsete dünaamiliste rõhkude lagunemiskõver
Vaatamata üsna olulistele erinevustele kogukaalus, mõõtmetes, vibratsiooniparameetrites ja kontaktrõhkudes (erinevus ulatus 2–2,5 korda), osutusid katserõhkude väärtused pinnases (suhtelistes ühikutes) lähedaseks ja järgisid sama muster (joonisel 2 kujutatud graafiku punktiirkõver) ja samal graafikul näidatud analüütiline sõltuvus.
Huvitav on see, et täpselt sama sõltuvus on omane ka eksperimentaalsetele pingelagunemiskõveratele pinnase massi puhtalt löökkoormuse korral (1 m läbimõõduga ja 0,5–2,0 t massiga tampimisplaat). Mõlemal juhul jääb eksponent α muutumatuks ja on võrdne 3/2-ga või selle lähedal. Ainult koefitsient K muutub vastavalt dünaamilise koormuse olemusele või “raskusastmele” (agressiivsusele) 3,5-lt 10-le. “Teravama” pinnase koormuse korral on see suurem, “loidal” koormuse korral väiksem.
See koefitsient K toimib pinnase sügavuse pingesummutusastme "regulaatorina". Kui selle väärtus on kõrge, vähenevad pinged kiiremini ja laadimispinnast kaugenedes väheneb töödeldava mullakihi paksus. Kui K väheneb, muutub sumbumise iseloom sujuvamaks ja läheneb staatiliste rõhkude sumbumiskõverale (joonis 2 on Boussinet α = 3/2 ja K = 2,5). Sel juhul tundub, et kõrgemad rõhud “tungivad” sügavale pinnasesse ja tihenduskihi paksus suureneb.
Vibratsioonirullide impulsi mõju iseloom väga ei varieeru ja võib eeldada, et K väärtused jäävad vahemikku 5–6. Ja vibratsioonirullide all olevate suhteliste dünaamiliste rõhkude teadaoleva ja peaaegu stabiilse sumbumise ja pinnase mulde sees olevate vajalike suhteliste pingete teatud väärtustega (fraktsioonides pinnase tugevuspiirist) on see mõistliku tõenäosusega võimalik. , et määrata kihi paksus, milles seal mõjuvad rõhud tagavad tihendite koefitsiendi, näiteks 0,95 või 0,98.
Praktika, proovitihendamise ja arvukate uuringute kaudu on selliste mullasiseste rõhkude ligikaudsed väärtused kindlaks määratud ja esitatud tabelis. 3.
Tabel 3
Tihendatud kihi paksuse määramiseks silerulli vibrorulli abil on olemas ka lihtsustatud meetod, mille kohaselt on vibrorulli mooduli iga tonn võimeline tagama ligikaudu järgmise kihi paksuse (optimaalse pinnase niiskuse ja vajaliku vibrorulli parameetrid):
Järeldus. Kaasaegsed siledad trummel- ja padjarullid on tõhusad pinnase tihendajad, mis suudavad tagada rajatava aluspinna vajaliku kvaliteedi. Teeinseneri ülesanne on asjatundlikult mõista nende vahendite võimalusi ja omadusi, et nende valikul ja praktilisel rakendamisel õigesti orienteeruda.
Tihenduskoefitsient tuleb määrata ja seda arvesse võtta mitte ainult kitsalt keskendunud ehitusvaldkondades. Spetsialistid ja tavatöötajad, kes teevad liiva kasutamise standardprotseduure, seisavad pidevalt silmitsi vajadusega määrata koefitsient.
Tihenduskoefitsienti kasutatakse aktiivselt puistematerjalide, eriti liiva mahu määramiseks,
aga kehtib ka kruusa ja pinnase kohta. Kõige täpsem meetod tihenduse määramiseks on kaalumeetod.
See ei ole leidnud laialdast praktilist rakendust suurte materjalikoguste kaalumise seadmete ligipääsmatuse või piisavalt täpsete näitajate puudumise tõttu. Alternatiivne võimalus koefitsiendi tuletamiseks on mahuarvestus.
Selle ainus puudus on vajadus määrata tihendus erinevatel etappidel. Nii arvutatakse koefitsient kohe pärast tootmist, laos hoidmise ajal, transportimisel (vastab maanteetarnetele) ja otse lõpptarbija juures.
Ehitusliiva tegurid ja omadused
Tihenduskoefitsient on kontrollitava proovi tiheduse, st teatud ruumala massi sõltuvus võrdlusstandardist.
Tasub arvestada, et igasugune mehaaniline, välimine tihendus võib mõjutada ainult materjali pealmist kihti.
Peamised tihendamise liigid ja meetodid ning nende mõju pinnase ülemistele kihtidele on toodud tabelis.
Täitematerjali mahu määramiseks tuleb arvestada suhtelist tihenduskoefitsienti. See on tingitud süvendi füüsikaliste omaduste muutustest pärast liiva väljatõmbamist.
Vundamendi valamisel peate teadma liiva ja tsemendi õigeid proportsioone. Läbides tutvuge vundamendi tsemendi ja liiva proportsioonidega.
Tsement on spetsiaalne puistematerjal, mis oma koostiselt on mineraalpulber. erinevate tsemendi klasside ja nende rakenduste kohta.
Kipsi abil suurendatakse seinte paksust, mis suurendab nende tugevust. uuri, kui kaua kipsi kuivamine aega võtab.
P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, Kus:
Sel juhul tehakse testimiseks ette nähtud proovide arvu põhjal mitu mõõtmist. Tulemused ei tohiks erineda rohkem kui 0,02 g/cm3. Kui vastuvõetud andmed on suured, kuvatakse aritmeetiline keskmine.
Materjalide ja nende koefitsientide hinnangud ja arvutused on mis tahes objektide ehitamise põhikomponent, kuna see aitab mõista vajaliku materjali hulka ja vastavalt ka kulusid.
Hinnangu korrektseks koostamiseks peate teadma liiva tihedust, selleks kasutatakse tootja esitatud teavet, mis põhineb uuringutel ja suhtelisel tihenduskoefitsiendil tarnimisel.
Mis põhjustab puistesegu taseme ja tihendusastme muutumist?
Liiv läbib tamperi, mitte tingimata spetsiaalse, võib-olla teisaldamise käigus. Väljundil saadud materjali kogust on üsna raske arvutada, võttes arvesse kõiki muutuvaid näitajaid. Täpse arvutuse jaoks on vaja teada kõiki liivaga tehtud mõjusid ja manipuleerimisi.
Lõplik koefitsient ja tihendusaste sõltuvad erinevatest teguritest:
Kohe pärast liivapartii ostmist tuleks seda kontrollida.
Milliseid proove võetakse ehitusliiva puistetiheduse määramiseks?
Peate võtma proovid:
Viige saadud proovid uurimisasutusse kontrollimiseks ja kvaliteedi võrdlemiseks normatiivdokumentidega.
Järeldus
Nõutav tihedus sõltub suuresti töö tüübist. Põhimõtteliselt on tihendamine vajalik vundamendi moodustamiseks, kaevikute täitmiseks, sõidutee alla padja loomiseks jne. Arvestada tuleb tihendamise kvaliteediga, igal tööliigil on erinevad tihendusnõuded.
Kiirteede ehitamisel kasutatakse sageli transpordiks raskesti ligipääsetavates kohtades rulli, erineva võimsusega vibreerivat plaati.
Seega on materjali lõpliku koguse määramiseks vaja tihendamise ajal määrata pinnale tihenduskoefitsient, mille määrab tihendusseadme tootja.
Alati arvesse võetakse suhtelise tiheduse koefitsienti, kuna pinnas ja liiv kipuvad muutma oma näitajaid niiskuse taseme, liiva tüübi, fraktsiooni ja muude näitajate põhjal.
Tihenduskoefitsient on näitaja, mis näitab, kui palju muutub lahtise materjali maht pärast tihendamist või transportimist. See määratakse kogutiheduse ja maksimaalse tiheduse suhtega.
Igasugune puistematerjal koosneb üksikutest elementidest – teradest. Nende vahel on alati tühimikud või poorid. Mida suurem on nende tühimike protsent, seda suurema mahu aine hõivab.
Proovime seda lihtsas keeles selgitada: pidage meeles laste lumesõda. Hea lumepalli saamiseks tuleb lumehangest suurem peotäis välja kühveldada ja tugevamini pigistada. Nii vähendame lumehelveste vahel olevate tühimike arvu ehk tihendame neid. Samal ajal väheneb helitugevus.
Sama juhtub, kui valate klaasi veidi teravilja ja seejärel raputage seda või tihendate seda sõrmedega. Terad tihenevad.
Teisisõnu, tihenduskoefitsient on tavaseisundi ja tihendatud materjali erinevus.
Miks on vaja teada tihenduskoefitsienti?
Puistematerjalide tihenduskoefitsient on vajalik selleks, et:
Transpordi tihendustegur
Kujutage ette, et kallur veab karjäärist kliendi objektile 6 m³ killustikku. Teel satub ta auke ja löökauke. Vibratsiooni mõjul killustiku terad tihendatakse, maht väheneb 5,45 m³-ni. Seda nimetatakse materjali raputamiseks.
Kuidas saate olla kindel, et dokumentides märgitud kaubakogus on objektile kohale toimetatud? Selleks on vaja teada materjali lõppmahtu (5,45 m³) ja tihenduskoefitsienti (killustiku puhul on see 1,1). Need kaks arvu korrutatakse ja esialgne maht on 6 kuupmeetrit. Kui see ei lange kokku dokumentides kirjutatuga, siis pole meil tegemist killustiku raputamisega, vaid hoolimatu müüjaga.
Tihenduskoefitsient aukude täitmisel
Ehituses on selline asi nagu kokkutõmbumine. Pinnas või mõni muu puistematerjal tihendatakse ja väheneb oma raskuse või erinevate konstruktsioonide (vundament, sillutusplaadid) surve mõjul. Kraavide ja süvendite tagasitäitmisel tuleb arvestada kokkutõmbumisprotsessiga. Kui seda ei tehta, tekib mõne aja pärast uus auk.
Vajaliku koguse materjali tellimiseks tagasitäiteks on vaja teada augu mahtu. Kui teate selle kuju, sügavust ja laiust, saate selle arvutamiseks kasutada meie kalkulaatorit. Pärast seda tuleb saadud arv korrutada materjali puistetihedusega ja selle tihenduskoefitsiendiga.
Õigesti arvutatud materjali täitmisel auku võib tekkida küngas. Fakt on see, et looduslikes tingimustes toimub kokkutõmbumine teatud aja jooksul. Protsessi saate kiirendada, kasutades tamperit. See viiakse läbi käsitsi või spetsiaalsete mehhanismide abil.
Tihendamise tegur ehituses
Küllap teate juhtumeid, kus vahetult pärast ehitamist tekkisid hoonetesse praod. Aga löökaukud uutel teedel või mahakukkunud sillutusplaadid radadel ja hoovides? See juhtub siis, kui arvutate mulla kokkutõmbumise valesti ja ei võta selle kõrvaldamiseks asjakohaseid meetmeid.
Kokkutõmbumise teadasaamiseks kasutatakse tihendustegurit. See aitab mõista, kui tihendatud on konkreetne pinnas teatud tingimustel. Näiteks hoone, plaatide või asfaldi raskuse survel.
Mõned mullad kahanevad nii palju, et need tuleb välja vahetada. Teised tüübid on enne ehitamist spetsiaalselt tihendatud.
Kuidas teada saada tihendustegurit
Lihtsaim viis on võtta andmed tihenduskoefitsiendi kohta GOST-idest. Need on mõeldud erinevat tüüpi materjalide jaoks.
| Materjali nimi | Tihendamise tegur |
| PGS | 1,2 |
| PShchS | 1,2 |
| Liiv | 1,15 |
| Paisutatud savi | 1,15 |
| Purustatud kivi | 1,1 |
| Mitmekomponentne mullasegu | 1,5 |
Laboritingimustes määratakse tihenduskoefitsient järgmiselt:
Dokumentides on näidatud tihenduskoefitsiendi keskmised väärtused. Indikaator võib olenevalt erinevatest teguritest erineda. Tabelis toodud numbrid on üsna meelevaldsed, kuid need võimaldavad arvutada suurte materjalimahtude kokkutõmbumist.
Tihenduskoefitsiendi väärtust mõjutavad: