Toprak sıkışmasının belirlenmesi. Toprak sıkışma katsayısı. Toprak yoğunluğunun belirlenmesi. Toplu karışımın seviyesinin ve sıkıştırma derecesinin değişmesine ne sebep olur?

Sadece tasarım kuruluşlarındaki uzmanlar değil, aynı zamanda şantiyelerde doğrudan çalışma yapan operatörler de kum sıkıştırma katsayısı kavramıyla düzenli olarak karşılaşmaktadır.

Toprak sıkışma katsayısı şantiyelerdeki hazırlık çalışmalarının kalitesi için ana kriterlerden biri olarak hizmet eder ve hazırlanan alanda elde edilen gerçek toprak yoğunluğunu standart değerle karşılaştırmaya yarar.

Ayrıca, sıkıştırma katsayısı kavramı, dökme malzemelerin hacimsel muhasebesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. En doğru muhasebe yöntemi ağırlık yöntemidir ancak pratikte kullanımı, tartım ekipmanının bulunmaması veya erişilememesi nedeniyle çoğu zaman pratik değildir. Hacimsel muhasebenin kullanımı karmaşık ekipman gerektirmez, ancak bir taş ocağındaki (madencilik sırasında), depolama alanlarındaki, bir arabanın arkasındaki (nakliye sırasında) ve sahada kullanıldığında malzeme hacminin karşılaştırılması sorununu ortaya çıkarır. .

Önemli faktörler ve özellikler

Sıkıştırma katsayısı kontrollü bir alandaki toprağın “iskeletinin” yoğunluğunun (hacimsel kütlesinin), laboratuvar koşullarında standart bir sıkıştırma prosedürüne tabi tutulan aynı toprağın yoğunluğuna oranı. Yapılan işin kalitesinin düzenleyici gerekliliklere uygunluğunu değerlendirmek için kullanılır. Çeşitli iş türleri için katsayının standart değerleri, ilgili GOST, SNiP'nin yanı sıra tesisin tasarım belgelerinde verilmiştir ve genellikle 0,95 – 0,98 .

Toprağın “iskeleti” belirli gevşeklik ve nem değerlerinde yapının sağlam kısmıdır. Kum “iskeletinin” hacimsel ağırlığı, katı bileşenlerin kütlesinin, toprağın kapladığı tüm hacmi işgal etmesi durumunda suyun sahip olacağı kütleye oranı olarak hesaplanır.

Maksimum toprak yoğunluğunun belirlenmesi standart koşullar altında, maksimum kum yoğunluğunun elde edileceği optimum nem içeriği belirlenene kadar toprak numunelerinin kademeli olarak artan nemde sıkıştırmaya tabi tutulduğu laboratuvar araştırmalarının yapılmasını içerir.

Bağıl sıkıştırma katsayısı

Kumu hareket ettirmek, taş ocağı gövdesinden çıkarmak, taşımak ve gevşeklik, nem, parçacık boyutu gibi özelliklerdeki değişikliklerle ilgili diğer işlemler, “iskeletin” yoğunluğu değişir. İhtiyacı hesaplamak ve inşaat malzemesinin sahaya girişini kaydetmek için kullanılır. bağıl sıkıştırma katsayısı– sahadaki kum “iskeletinin” ağırlık yoğunluğunun nakliye sahasındaki ağırlık yoğunluğuna oranı.

Bağıl sıkıştırma katsayısı hesaplamayla belirlenir ve şantiyenin tasarım belgelerinde belirtilir (eğer kum sağlamak için planlanan malzemeler kullanılıyorsa).
Hesaplamalar yapılırken aşağıdakiler dikkate alınır:
kumun fiziksel ve mekanik özellikleri (tanecik mukavemeti, boyutu, topaklanma yeteneği);
maksimum yoğunluğun ve optimum nemin laboratuvarda belirlenmesinin sonuçları;
doğal koşullar altında kumun kütle yoğunluğu;
ulaşım koşulları;
Teslimat dönemindeki iklim ve hava koşulları, olumsuz sıcaklık olasılığı.

Dolgu ve sıkıştırma sırasında sıkıştırma

Dolgu, önceden kazılmış toprak veya kumla belirli türde işler yapıldıktan sonra kazılmış bir çukurun doldurulması işlemidir.
Sıkıştırma işlemi toprağın doldurulduğu alanda sıkıştırma cihazları, darbe veya basınç kullanılarak gerçekleştirilir.

Kazı işlemi sırasında fiziksel özelliklerinde bir değişiklik meydana gelir, bu nedenle doldurma için gerekli kum hacmini belirlemek için bağıl sıkıştırma katsayısının dikkate alınması gerekir.

Taşıma sırasında sızdırmazlık

Dökme yüklerin karayolu veya demiryolu ile taşınması da toprak yoğunluğunda bir değişikliğe yol açar. Aracın sarsılması, yağışa maruz kalması ve kumun üst katmanlarından gelen basınç gövdedeki malzemenin sıkışmasına neden olur.
Bir alanda belirli bir hacimde inşaat malzemesi sağlamak için gereken kum miktarını belirlemek için, bu hacmin inşaat projesinde belirtilen bağıl sıkıştırma katsayısı ile çarpılması gerekir.

Taş ocağı gövdesinden kumun uzaklaştırılması ise tam tersine gevşemesine neden olur. ve buna bağlı olarak ağırlık yoğunluğunda bir azalma. Ulaşım planlanırken bu durum da dikkate alınmalıdır.

İnşaat veya yol çalışmalarına hazırlanırken toprağın, toprağın özelliklerini belirlemek için çeşitli eylemler gerçekleştirilir ve önemli bir parametre toprak sıkışma katsayısıdır. Arazinin özelliklerini belirlemek için özel görevlerin yerine getirilmesi, ilgili inşaat ve yol çalışmalarının uygulanması için arıtma alanının teknik verilerini ve göstergelerini doğru bir şekilde belirlemenizi sağlar. Belirli bir hafriyat türü için toprak sıkıştırma katsayısı ne olmalıdır? Bu amaçlar için denetleyici kurumların özel hesaplama standartları, düzenlemeleri ve standartları kullanılmaktadır.

Teknik standartlara göre tanım

Toprak sıkışma katsayısı, esasen mevcut maddenin yoğunluğunun maksimum toprak yoğunluğuna (maksimum toprağın koşullu bir göstergesi) gerçek oranından hesaplanan koşullu boyutsuz bir gösterge veya değerdir. Dünyaya nesnel bir malzeme türü olarak bakarsak, yapısının mikroskobik görünür ve görünmez gözeneklere sahip olduğunu, doğal havayla dolu veya nemle işlenmiş olduğunu fark ederiz. Sıkıştırma ve toprağın sıkıştırılabilirliği yasasını dikkate alarak, kazı işlemi sırasında çok sayıda gözenek vardır ve gevşeklik ana göstergedir; burada genel kütle yoğunluğu özelliği, sıkıştırılmış toprağın sıkıştırma katsayısından önemli ölçüde daha düşük bir gösterge olacaktır. Bu en önemli parametre, bir nesnenin temeli altında toprak pedler inşa edilirken ve yol çalışmaları yapılırken dikkate alınmalıdır. Toprağı sıkıştırmazsanız, gelecekte binanın büzülmesi ve bitmiş yol yüzeyinde kusur oluşması riski vardır.

Aşağıda SNIP tablosuna göre toprak sıkışma katsayısını hesaplarken verilerle çalışabileceğiniz bir tablo bulunmaktadır.

"Toprak sıkıştırma katsayısını hesaplarken ve belirlerken, toplu kategori için yoğunluğun, sıkıştırılmış toprağın benzer özelliklerine göre daha az olacağını hatırlamanız gerekir."

Hesaplama yöntemi

İnşaat işleri yapılırken, özellikle inşaat halindeki bir tesisin tabanına kum veya toprak yatağı hazırlamak için bu parametrelerden kaçınılmamalıdır. Doğrudan parametre toprak sıkışma katsayısı, hesaplama aralığında 0'dan katsayı 1'e kadar sabitlenecektir; örneğin beton tipi bir temel hazırlamak için, gösterge tasarım yükünden > 0,98 katsayı puanı olmalıdır.

Her alt zemin kategorisi, malzemenin optimum nem özelliklerine dayanarak GOST'a göre toprak sıkıştırma katsayısını belirlemek için kendi benzersiz göstergesine sahiptir ve bunun sonucunda maksimum sıkıştırma özelliklerine ulaşılabilir. Daha doğru veri tespitleri için laboratuvar hesaplama yöntemi kullanılır, bu nedenle her inşaat veya yol şirketinin kendi laboratuvarının olması gerekir.

Toprak sıkışma katsayısının nasıl hesaplanacağı sorusunu yanıtlamaya yönelik gerçek metodoloji, ancak sıkıştırma işleminin hemen yerinde gerçekleştirilmesinden sonra ölçülür. İnşaat alanındaki uzman ve uzmanlar bu yöntemi kesici halka sistemi olarak adlandırmaktadır. Bu yöntemi kullanarak toprak sıkışma katsayısının nasıl belirleneceğini bulmaya çalışalım.

• Belirli bir çapa sahip bir laboratuvar metal halkası ve belirli bir uzunlukta bir çekirdek yere çakılır;
• Malzeme halkanın içine sabitlenir ve daha sonra terazide tartılır;
• Daha sonra, kullanılan halkanın kütlesini hesaplıyoruz ve önümüzde hesaplama için bitmiş malzemenin kütlesi var;
• Daha sonra mevcut göstergeyi metal halkanın bilinen hacmine bölüyoruz - sonuç olarak sabit bir malzeme yoğunluğuna sahip oluyoruz;
• Maddenin sabit yoğunluğunu maksimum yoğunluğun tablo göstergesine bölüyoruz.
• Sonuç olarak, GOST 22733-2002 standart toprak sıkıştırmanın bitmiş sonucunu elde ettik.

Prensip olarak bu, inşaatçılar ve yol işçileri tarafından genel kabul görmüş hesaplama normlarına ve standartlarına uygun olarak göreceli toprak sıkışma katsayısını belirlemek için kullanılan standart bir hesaplama yöntemidir.

Teknik düzenlemeler ve standartlar

Toprak sıkıştırmanın standart yasasını okul masası günlerinden beri biliyoruz, ancak bu teknik yalnızca inşaat ve yol sektörlerinde üretim çalışmaları yapılırken kullanılır. 2013-2014 yıllarında, SNiP'ye göre hesaplama verileri güncellendi; burada toprak sıkıştırma ENIR, 3.02.01-87 numaralı düzenleme hükmünün ilgili paragraflarında ve ayrıca SP 45.13330.2012 üretim amaçlı uygulama metodolojisi açısından belirtildi. .

Malzeme özelliklerini belirlemek için tipolojiler

Toprak sıkıştırma katsayısı, çeşitli tipolojilerin kullanımını içerir; bunun temel amacı, karşılık gelen sıkıştırma derinliğini dikkate alarak, her toprak katmanından oksijenin teknolojik olarak uzaklaştırılması için nihai prosedürü formüle etmektir. Bu nedenle, dolgu sırasında toprağın sıkışma katsayısını belirlemek için hem yüzey hesaplama yöntemi hem de evrensel derin araştırma sistemi kullanılır. Bir hesaplama yöntemi seçerken uzman, toprağın başlangıçtaki yapısını ve ayrıca sıkıştırmanın nihai amacını belirlemelidir. Toprakların darbeli sıkıştırılması sırasındaki gerçek dinamizm katsayısı, örneğin pnömatik tipte bir silindir gibi özel ekipman kullanılarak belirlenebilir. Bir maddenin parametrelerini belirleme yönteminin genel tipolojisi aşağıdaki yöntemlerle belirlenir:

• Statik;
• Titreşim seçeneği;
• Teknolojik olarak şok yöntemi;
• Kombine sistem.

Toprak sıkışma katsayısının belirlenmesi neden gereklidir?

Yukarıdaki yöntemlerden bazıları özel konut inşaatında kısmen kullanılmaktadır, ancak uygulamanın gösterdiği gibi, temel inşa edilirken hatalardan kaçınılabilmesi için uzmanlarla iletişime geçilmesi gerekmektedir. Malzemenin kalitesiz sıkıştırılması nedeniyle taşıyıcı yapıların yüksek yükü, sonuçta ciddi bir soruna yol açabilir, örneğin evin büzülmesi önemli olacak ve bu da yapının kaçınılmaz olarak tahrip olmasına yol açacaktır.

Endüstriyel ölçekte sıkıştırma bir önkoşuldur ve bir maddenin sıkıştırılmasına yönelik katsayıların parametrelerinin belirlenmesine yönelik bir laboratuvar tekniği, şantiyenin veya yolun teknik özelliklerine ve pasaportuna uygunluk için gerekli bir koşuldur. Basit bir şeyi unutmayın; üretim döngüsünde toprak malzeme kullanıyorsanız, o zaman en iyi seçenek, maddenin maksimum yoğunluğu en yüksek olan malzemeyi kullanmak olacaktır.

Hesaplamaları etkileyen önemli bir nokta daha var, bu da coğrafi referanstır. Bu durumda jeolojik verilere dayanarak bölgedeki toprağın doğasının yanı sıra toprak davranışının hava durumu ve mevsimsel özelliklerinin de dikkate alınması gerekir.

Kumun sıkıştırma katsayısına neden ihtiyaç duyulduğu ve bu göstergenin inşaatta ne kadar önemli olduğu muhtemelen her inşaatçı ve bu metalik olmayan malzemeyle doğrudan ilgilenenler tarafından bilinmektedir. Fiziksel bir parametrenin, satın alma değeriyle ifade edilen özel bir anlamı vardır. Hesaplama parametresi, sahanın belirli bir alanındaki malzemenin gerçek yoğunluğunu, yönetmeliklerde belirtilen gerekli değerlerle doğrudan yerinde karşılaştırmak mümkün olacak şekilde gereklidir. Bu nedenle, GOST 7394 85'e göre kum sıkıştırma katsayısı, dökme metalik olmayan maddelerin kullanıldığı şantiyelerde çalışmak için gerekli hazırlık kalitesinin değerlendirildiği en önemli parametredir.

Sıkıştırma faktörünün temel kavramları

Genel kabul görmüş formülasyonlara göre, kumun sıkıştırma katsayısı, sahanın belirli bir alanındaki belirli bir toprak tipinin karakteristiği olan yoğunluk değeri ile laboratuvar koşullarında standart sıkıştırma modlarını aktaran malzemenin aynı değerine kadar olan yoğunluk değeridir. Sonuçta, nihai inşaat işinin kalitesini değerlendirmek için kullanılan bu rakamdır. Yukarıdaki teknik düzenlemelere ek olarak, sıkıştırma sırasında kumun sıkıştırma katsayısını belirlemek için GOST 8736-93 ve GOST 25100-95 kullanılır.

Aynı zamanda, çalışma sürecinde ve üretimde her malzeme türünün, ana teknik göstergeleri etkileyen kendine özgü yoğunluğuna sahip olabileceği ve SNIP tablosuna göre kum sıkıştırma katsayısının ilgili tabloda belirtildiği unutulmamalıdır. teknolojik düzenlemeler SNIP 2.05.02-85, Tablo No. 22'nin bir kısmında. Bu gösterge hesaplamada en önemlisidir ve ana proje dokümantasyonu, proje hesaplamaları aralığında 0,95 ile 0,98 arasında değişen bu değerleri gösterir.

Kum yoğunluğu parametresi nasıl değişir?

Gerekli kum sıkıştırma katsayısının ne olduğu hakkında bir fikir olmadan, inşaat süreci sırasında belirli bir teknolojik iş süreci için gerekli malzeme miktarını hesaplamak zor olacaktır. Her durumda, metalik olmayan bir maddeyle yapılan çeşitli manipülasyonların malzemenin durumunu nasıl etkilediğini bulmanız gerekecektir. İnşaatçıların kabul ettiği gibi en zor hesaplama parametresi, yol inşaatı SNIP sırasındaki kum sıkıştırma katsayısıdır. Net veriler olmadan yol yapımında kaliteli iş yapmak mümkün değildir. Materyal okumalarının nihai sonucunu etkileyen ana faktörler şunlardır:

• Bir maddenin başlangıç ​​noktasından başlayarak taşınma yöntemi;
• Kum yolunun uzunluğu;
• Kum kalitesini etkileyen mekanik özellikler;
• Materyalde üçüncü taraf unsurların ve katkıların varlığı;
• Su, kar ve diğer yağışların girişi.

Bu nedenle kum siparişi verirken laboratuvarda kumun sıkışma katsayısını iyice kontrol etmeniz gerekir.

Dolgu hesaplamasının özellikleri

Verileri hesaplamak için "toprak iskeleti" alınır, bu, belirli gevşeklik ve nem parametreleri altında maddenin yapısının koşullu bir parçasıdır. Hesaplama sürecinde, dikkate alınan “toprak iskeletinin” koşullu hacimsel ağırlığı dikkate alınır ve suyun bulunacağı katı elementlerin hacimsel kütlesinin, kapladığı kütle hacminin tamamını kaplayacak oranının hesaplanması. toprak dikkate alınır.

Dolgu sırasında kumun sıkıştırma katsayısını belirlemek için laboratuvar çalışması yapılması gerekecektir. Bu durumda, metalik olmayan maddenin maksimum yoğunluğunun elde edileceği malzemenin optimal nem içeriği koşulu için gerekli gösterge kriterine ulaşacak olan nem söz konusu olacaktır. Geri doldurma sırasında (örneğin, bir çukur kazıldıktan sonra), belirli bir basınç altında gerekli kum yoğunluğunun elde edilmesini mümkün kılan sıkıştırma cihazlarının kullanılması gerekir.

Satın alma fiyatının hesaplanması sürecinde hangi veriler dikkate alınır?

Bir şantiye veya yol inşaatı için herhangi bir tasarım belgesi, yüksek kaliteli iş için gerekli olan göreceli kum sıkıştırma katsayısını gösterir. Gördüğünüz gibi, metalik olmayan malzemelerin - taş ocağından doğrudan şantiyeye - teslim edilmesinin teknolojik zinciri, doğal koşullara, taşıma yöntemlerine, malzemenin depolanmasına vb. bağlı olarak şu veya bu yönde değişmektedir. inşaatçılar, belirli bir iş için gerekli kum miktarını belirlemek için gerekli hacmin tasarım belgelerinde belirtilen satın alma değeriyle çarpılması gerektiğini biliyor. Malzemenin taş ocağından çıkarılması, malzemenin gevşeme özelliklerine sahip olmasına ve ağırlık yoğunluğunda doğal bir azalmaya neden olur. Bu önemli faktörün, örneğin bir maddenin uzun mesafelere taşınması sırasında dikkate alınması gerekecektir.

Laboratuvar koşullarında, taşıma sırasında gerekli kum sıkıştırma katsayısını nihai olarak gösterecek olan matematiksel ve fiziksel bir hesaplama yapılır; bu hesaplama şunları içerir:

• Parçacık mukavemetinin, malzeme kekleşmesinin ve tane boyutunun belirlenmesi - fiziksel-mekanik bir hesaplama yöntemi kullanılır;
• Laboratuvar belirlemesi kullanılarak bağıl nem parametresi ve metalik olmayan malzemenin maksimum yoğunluğu belirlenir;
• Doğal koşullar altında maddenin kütle ağırlığı deneysel olarak belirlenir;
• Taşıma koşulları için, bir maddenin yoğunluk katsayısının hesaplanmasına yönelik ek bir yöntem kullanılır;
• İklim ve hava koşullarının yanı sıra negatif ve pozitif çevresel sıcaklık parametrelerinin etkisi de dikkate alınır.

"İnşaat ve yol çalışmalarına ilişkin her tasarım dokümantasyonunda, bu parametreler kayıt tutmak ve üretim döngüsünde kum kullanımına ilişkin kararlar almak için zorunludur."

Üretim çalışmaları sırasında sıkıştırma parametreleri

Herhangi bir çalışma belgesinde, işin niteliğine bağlı olarak maddenin katsayısının belirtileceği gerçeğiyle karşı karşıya kalacaksınız, bu nedenle bazı üretim işi türleri için hesaplama katsayıları aşağıda verilmiştir:

• Bir çukurun doldurulması için - 0,95 Kupl;
• Sinüs rejimini doldurmak için - 0,98 Cupl;
• Hendeklerin doldurulması için - 0,98 Kupl;
• Karayolu yakınında bulunan yeraltı şebekelerinin ekipmanlarının her yerinde restorasyon çalışmaları için - 0,98 Satın Al - 1,0 Satın Al.

Yukarıdaki parametrelere dayanarak, her özel durumda sıkıştırma işleminin kendine özgü özelliklere ve parametrelere sahip olacağı ve çeşitli teknikler ve sıkıştırma ekipmanlarının dahil olacağı sonucuna varabiliriz.

"İnşaat ve yol çalışması yapmadan önce, üretim döngüsü için mutlaka kum yoğunluğunu gösterecek olan belgeleri ayrıntılı olarak incelemek gerekiyor."

Alıcının gerekliliklerinin ihlali, tüm işlerin kalitesiz olarak değerlendirilmesine ve GOST ve SNiP'ye uymamasına yol açacaktır. Her durumda, denetleyici makamlar, üretim işinin belirli bir bölümü sırasında kum sıkıştırma gerekliliklerinin karşılanmadığı durumlarda kusurun nedenini ve iş kalitesinin düşüklüğünü tespit edebilecektir.

Video. Kum sıkıştırma testi

Toprak sıkışma katsayısı, toprak yoğunluğunun maksimum yoğunluğuna oranı olarak hesaplanan boyutsuz bir göstergedir. Herhangi bir toprağın gözenekleri vardır - hava veya nemle dolu mikroskobik boşluklar; toprak kazıldığında bu gözeneklerden çok fazla vardır, sıkıştırılmış toprağın yoğunluğundan çok daha az gevşer. Bu nedenle temel temellerini hazırlarken veya toprağı hazırlarken daha da sıkıştırmak gerekir, aksi takdirde zamanla toprak kekleşecek ve kendi ağırlığı ve binanın ağırlığı altında sarkacaktır.

Gerekli sıkıştırma oranı

Toprak sıkışma katsayısı toprağın ne kadar iyi sıkıştırıldığını gösterir ve 0'dan 1'e kadar değerler alabilir. Temel temelleri için gerekli sıkıştırma katsayısı 0,98 veya daha yüksektir.

Sıkıştırma faktörünün belirlenmesi

Maksimum yoğunluk - toprak iskeletinin yoğunluğu - standart sıkıştırma yöntemi kullanılarak laboratuvar koşullarında belirlenir. Toprağın bir silindire yerleştirilmesi ve sıkıştırılarak düşen bir yükle vurulmasından oluşur. Maksimum yoğunluk toprak nemine bağlıdır, bu bağımlılığın niteliği grafikte gösterilmektedir:

Her toprak için maksimum sıkışmanın sağlanabileceği bir sıcaklık vardır. Bu nem aynı zamanda farklı nem seviyelerinde toprağın laboratuvar testlerinde de belirlenir.

Temel hazırlığı sırasında toprağın gerçek yoğunluğu, sıkıştırma işleminden sonra ölçülür. En basit yöntem kesme halkası yöntemidir: belirli bir çapta ve bilinen uzunlukta bir metal halka toprağa çakılır, toprak halkanın içine sabitlenir, ardından kütlesi bir terazide ölçülür. Toprağı tarttıktan sonra halkanın kütlesini çıkararak toprağın kütlesini elde edin. Bunu halkanın hacmine bölün - toprağın yoğunluğunu elde ederiz. Daha sonra toprağın yoğunluğunu maksimum yoğunluğuna bölerek toprağın sıkışma katsayısını hesaplıyoruz.

Toprağın sıkışma katsayısı nedir?

Örneğin, toprak iskeletinin maksimum yoğunluğu biliniyor - 1,95 g/cm3, kesme halkasının çapı 5 cm ve yüksekliği 3 cm'dir, toprağın sıkışma katsayısını belirleyelim. İlk adım, halkayı tamamen yere çekiçle vurmak, ardından halkanın etrafındaki toprağı çıkarmak, bir bıçak kullanarak içindeki toprakla birlikte halkayı tabanın altındaki topraktan ayırmak ve halkayı çıkarmak, böylece toprağı alttan tutmaktır. hiçbir şey düşmez. Daha sonra yine bir bıçak kullanılarak halka boşluğundan toprak çıkarılabilir ve tartılabilir. Örneğin toprağın kütlesi 450 gr, halkamızın hacmi 235,5 cm3 yani toprağın yoğunluğu 1,91 gr/cm3, toprağın sıkışma katsayısı ise 1,91/1,95 = 0,979.

Rusya'da inşa edilen ve onarılan yol projelerinin kalite düzeyi son yıllarda gözle görülür şekilde arttı. Ve büyük ölçüde alt zemini, kırma taş tabanı ve asfalt beton kaplamayı sıkıştırma konusundaki çalışmaların daha iyi ve daha yetkin bir şekilde yürütülmesi sayesinde.

Başarı, yeni sıkıştırma ekipmanlarının ve daha verimli teknolojinin tanıtılması, birçok müteahhit ve sanatçının mühendisleri ve işçilerinin bilgi ve pratik becerilerinin artmasıyla kolaylaştırıldı; bunların arasında Rosavtodor yarışmasının galibi olarak tanınan Dorstroyproekt derneğinin de yer aldığını söyleyebiliriz. 1999 yılında ve 2000 yılında Rusya Federasyonu Gosstroy yarışmasının sonuçlarına göre Rusya'nın en iyi yol müteahhidi oldu.

Kullanılan malzemelerin sıkıştırma kalitesindeki olumlu ilerleme, aynı zamanda, standartların iyileştirilmesi ve güncellenmesi ile ilgili oldukça acil olanlar da dahil olmak üzere, önceki yıllarda birikmiş ve henüz çözülmemiş sorunları, görevleri ve sorunları da ortaya çıkarmıştır. Sıkıştırma kalitesinin izlenmesine yönelik yöntemler ve teknik araçlar. Ve bu hem alt zemin hem de asfalt beton kaplama ve özellikle kırma taş temel için geçerlidir.

Kritik bir inceleme ve analiz, gelişmiş yabancı standartlar, yöntemler ve bu tür kontrol araçlarıyla karşılaştırıldığında, kalkınmada açık bir muhafazakarlık olduğunu ortaya koymakta ve Rusya'nın 15 yıllık gecikmesini göstermektedir.Ayrıca, esas olarak, öncelikle operasyonel alanla ilgili yöntem ve araçlarla ilgilidir. kontrol. Standartlarda da ciddi sorunlar ve eksiklikler var ama bunlar esas olarak kırmataş temellerle ilgili, ancak alt zemin ve asfalt beton kaplamalarla ilgili de bazı şeylerin açıklığa kavuşturulması ve düzeltilmesi gerekiyor.

Rusya'da alt zeminin ve alttaki katmanın toprak sıkışmasının kalitesini değerlendirmenin temeli, bilindiği gibi, bir dolgu veya kazıda elde edilen yoğunluğun, standart sıkıştırma için bir laboratuvar cihazında aynı toprağın yoğunluğu ile karşılaştırılması ilkesidir. SoyuzdorNII (yabancı ülkelerde - Proctor cihazında). Sıkıştırma katsayısı (K y) biçimindeki karşılaştırmanın sonucu, GOST ve SNiP tarafından standartlaştırılan, çoğunlukla 0,95 (alt zeminin alt kısmı) veya 0,98-1,0 (üst zemin) değerlerine göre "denenir". alt zemin ve alttaki katman).

Yol endüstrisinde yürürlükte olan Rus toprak sıkıştırma standartlarının yabancı standartlarla karşılaştırılması, bunların yol yatağının sağlamlığını ve stabilitesini sağlamak için yeterli seviyelerini doğrulamaktadır. Gözlemlendikleri tüm bölgelerde, deformasyonlar ve alt zeminin çökmesi nedeniyle neredeyse hiç sorun yaşanmamaktadır.

Bazen onlara yönelik düzeltme önerileriyle, hatta sıkılaştırma yönünde revize talepleriyle eleştirel “saldırılar” hukuksuz, mesnetsiz ve hatta zararlıdır. Elbette bazı şeyler, iklim faktörü, çeşitli toprak türlerinde ve koşullarındaki alt zeminde çalışma deneyimi ve daha güçlü ve gelişmiş toprak sıkıştırma maddelerinin yeni olanakları dikkate alınarak açıklığa kavuşturulabilir ve değiştirilmelidir. Ancak normların radikal bir şekilde revize edilmesi yönünde “keskin hareketler” yapmak tehlikeli ve gereksizdir.

Sıkıştırma kalitesini değerlendirmek için standart yöntem, bir halka veya delik kullanılarak toprağın bir kısmının veya örneğinin zorunlu olarak seçilmesini, doğru tartılmasını, bir termostatta 105-110 ° C'de 6-8 saat kurutularak nemin belirlenmesini içerir. Daha sonra laboratuvarda, önceden kurutulmuş ve ezilmiş toprağı, optimum nem içeriğinin eşit uzunlukta belirlenmesiyle sıkıştırmak için standart bir prosedür uygulamanız gerekir.

Sonuç olarak, sıkıştırma kalitesini iyileştirmenin zor ve hatta bazen imkansız olduğu durumlarda, ilgilenilen toprak sıkıştırma katsayısı ve nem içeriği kazı yüklenicisine en az bir veya iki gün içinde verilebilir.

Doğru, iki alternatif olasılık bu durumu hafifletiyor veya kurtarıyor. İlk olarak, Ruslar genellikle toprağın yoğunluğunu değil, örneğin test sıkıştırması sırasında oluşturulan seçilen araçlarla sıkıştırma teknolojisini izlemek için birçok ülkede yaygın olan bir yöntemi kullanır. Bu işlemi gerçekleştirmek için teknolojik koşullara sıkı sıkıya bağlı kalmak, kural olarak, gerekli kalitede sonucu elde etme olasılığının yüksek olmasını garanti eder. Bu nedenle, bir dolgu veya kazıdan zorunlu toprak numunesi alınması, laboratuvar prosedürleriyle birlikte, operasyonel kontrol olarak değil, doğrulama olarak değerlendirilebilir ve acil sonuçlara bu kadar acil bir ihtiyaç duyulmaz. Ancak toprağın cinsinde, çeşidinde veya durumunda göz ardı edilemeyecek olası bir değişiklik varsa bu kontrol yöntemi başarısız olabilir.

Benzer ve diğer durumlarda, yol çalışanları, onlara SNiP tarafından yasallaştırılan, gerekli tüm ölçümlerin en az% 10'u kadar bir hacimde zorunlu toprak örneklemesi ile yoğunluk kontrolü yapma hakkı veren ikinci fırsatı yaygın olarak kullanıyor. Geriye kalan %90'da, basitleştirilmiş olanlar da dahil olmak üzere dolaylı yöntem ve araçların kullanılmasına izin verilir, ancak sonuçların yeterli güvenilirliği sağlanır.

Bazen oldukça basit ve hafif, kullanışlı ve hızlı sonuç veren bu tür alet ve cihazlar (ekspres cihazlar), çok kullanışlıdır ve karayolu endüstrisi tarafından ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu alet ve yöntemlerin mevcut çeşitleri arasında en yaygın olanı ve birçok ülkede kullanılanı, statik ve dinamik penetrometre yoğunluk ölçerlerdir. Yalnızca Rusya'da, farklı inşaat dallarında, bunların en az bir düzine işletme örneği sayılabilir. Bu arada, bu yoğunluk ölçer-penetrometrelerden birinin bir pervane ile birlikte kullanılmasıyla, SSCB'nin otomatik iniş araçlarının Ay'daki toprağının özelliklerini ve Amerikan birliklerinin doğrudan havadan incelendiğini hatırlamak yerinde olacaktır. Dünya toprağının iniş uçakları ve helikopterler için taşıma kapasitesini değerlendirdi.

Prof tarafından kullanılan ilk benzer yoğunluk ölçer-penetrometrelerden biri. Zaten geçen yüzyılın ortalarında, A. N. Zelenin, toprağın kesilme direnci ile yoğunluğu arasındaki ilişkiyi belirlemek için bir DorNII yoğunluk ölçer (Şekil 1) kullandı; daha çok "DorNII davulcusu" olarak bilinir (standart bir sıkıştırma cihazından) . Doğru, o uzak zamanlarda buna henüz penetrometre denmiyordu.

Çekiciliği tasarımının basitliğinden, kullanım kolaylığından ve sonuç alma hızından kaynaklanıyordu. Ve yoğunluğu değerlendirme kriteri herkes için basit ve anlaşılırdı: 1 cm2'lik düz uçlu bir taban alanına sahip silindirik bir çubuğu batırmak için gereken 40 cm yükseklikten düşen 2,5 kgf'lik bir yükün darbe sayısı 10 cm derinliğe kadar zemine (zayıf ve gevşek toprak için 2 cm2 alana sahip ikinci bir uç vardı).

Bu tür darbelerin sayısına ve toprağın türü ve nemi dikkate alınarak önceden oluşturulmuş bir kalibrasyon programına dayanarak, K y'yi hızlı bir şekilde bulmak ve alt zeminin sıkışma kalitesine karar vermek mümkün oldu. Üstelik bu, toprak sıkıştırma makinelerinin teknolojik çalışma modlarının ve buna bağlı olarak kaliteli sonucun ayarlanmasıyla işlemin kendisi sırasında yapılabilir.

Modern dansitometreler-penetrometreler, bilimsel temelin sağlamlığına, bireysel numunelerle ölçüm metodolojisinin karmaşıklığına (çift penetrasyon, K y ve nem için kalibrasyon kombinasyonu, vb.) ve birikmiş pratik kullanım deneyimine rağmen, özünde çok az farklılık gösterir. “DorNII davulcusu”ndan ve birbirlerinden. Bu fark esas olarak ucun şekli ve boyutundan (çoğunlukla 30, 45 veya 60° tepe açısına sahip bir koni), ucun batırılma yönteminden (statik presleme veya bir dizi darbe) ve ölçülen değerden oluşur. Contanın kalitesini değerlendirmek için bir kriter görevi gören.

Kriter, toplam statik veya dinamik girinti kuvvetinin koninin taban alanına oranı olarak tanımlanan koninin daldırılmasına karşı spesifik direnç (koni indeksi) veya ucun dalma derinliği olarak alınır. veya onu belirli bir derinliğe batırmak için yapılan darbe sayısı. Bu durumda cihazın adlandırılmış ve sabit değerlerden biri hariç diğer tüm parametreleri sabit kalır.

Bu tür cihazları kullanma deneyimi, yalnızca doğruluk açısından istikrarlı ve kabul edilebilir bir sonuç verebilecek bir takım özel koşullar ve gereksinimler geliştirmiştir. Özellikle, statik tip yoğunluk penetrometreleri (Şekil 2) bazen prob ucunun (50-60 kgf'ye kadar yoğun yapışkan topraklarda) ezilmesi için önemli bir kuvvetin yanı sıra 10 cm derinliğe kadar düzgün ve pürüzsüz bir şekilde daldırılmasını gerektirir. 15–20 saniye (çabanın miktarı buna bağlıdır).

Bu her zaman mümkün değildir ve her erkek bunu sağlayamaz, kızlardan ve kadın laboratuvar asistanlarından bahsetmeye bile gerek yok. Görünüşe göre ölçüm sonuçlarının dağılmasının ve bazı karayolu endüstrisi uzmanlarının statik penetrometrelere karşı olumsuz tutumunun nedeni budur.

Dinamik yoğunluk ölçerlerle çalışmak daha basit, daha güvenilir ve daha kolaydır. 7 yol inşaatı ve onarım şirketini kapsayan Dorstroyproekt derneği, kumlu topraklarda alt zemin inşaatının kalitesini değerlendirirken sıkıştırma kalitesini hızlı bir şekilde değerlendirmek için birkaç yıldır D-51 tipi dinamik yoğunluk ölçer kullanıyor. -boyutlu topraklar (Şekil 3) - bu bizi asla yarı yolda bırakmadı.

Yaklaşık 20 yıl önce, o zamanki RSFSR Karayolu Taşımacılığı Bakanlığı, Vladimir'de yapışkan ve yapışkan olmayan toprakların sıkışma kalitesini izlemek için 9 farklı cihazın karşılaştırmalı testlerini düzenledi. Bunlar arasında 6 statik ve dinamik yoğunluk penetrometresi vardı.

Bu eşzamanlı testlerin sonuçlarına dayanarak, dinamik yoğunluk ölçerler D-51 ve RB-102A (kumlu topraklar) ve yoğunluk ölçer-nem ölçer N.P. Kovalev (yapışkan topraklar) esas olarak yol toprağı nesneleri için önerildi. Ancak ikincisi pratik terimler ve hızlı cihazlar açısından basit olarak sınıflandırılamaz.

Statik penetrometreler, test edilmemiş olsalar da, bazen yol yatağının bireysel yerlerinin ve bölümlerinin durumunun daha kötü/daha iyi temelinde göreceli değerlendirilmesi için yararlı bir şekilde kullanılabilir.

Sıkıştırılmış ince daneli zeminlerin nem içeriği ise laboratuvar koşullarında her zaman en güvenilir ve doğru termo-ağırlık yöntemi ile kontrolü yapılmaktadır. Bu basit ama uzun prosedürün yerini alacak daha iyi bir şey henüz icat edilmedi veya önerilmedi. Doğru, bir zamanlar Leningrad Bilimsel Araştırma Enstitüsü'nün teknoloji ve mekanizasyon laboratuvarında, bir toprak numunesinin tartım şişesinde daha hızlı kurutulması için "döner tabla" adı verilen bir cihaz oluşturuldu (6 yerine 1-1‚5 saat) -8 saat).

Bu basit cihazın ana bileşeni, 33, 45 veya 78 rpm'lik sıradan bir plak çalardı. Yan boncuklu diskine 12-15 adet ıslak topraklı şişe yerleştirildi. En üstte, 105-110° C zemin sıcaklığı koşulundan deneysel olarak bulunan optimum mesafeye, şişeleri döndürerek tüm kurutma döngüsünü yalnızca 1 dakikada tamamlayan, içbükey yansıtıcı plakalı geleneksel bir refleks elektrikli ısıtıcı yerleştirildi. –1‚5 saat.

Bu hafif, kompakt, ucuz ve rahatlıkla taşınabilen "döner tabla", laboratuvar personeliyle birlikte Batı Sibirya, BAM, Letonya, Moldova ve diğer yerlerdeki yol inşaat sahalarını ziyaret etti.

Toprak nemi ve yoğunluğuna ilişkin oldukça hızlı sonuçlar radyometrik yöntem ve cihazlarla sağlanmaktadır. ABD, Fransa, İngiltere, Almanya ve diğer ülkelerde uzun süredir başarıyla kullanılmaktadırlar. Bu tip yoğunluk ölçerlerin modern örneklerinin özelliği, onlarla çalışmanın güvenliğinin önemli ölçüde artması (düşük radyoaktivite yayan elementlerin kullanılması) ve nem, yoğunluk değerlerini hesaplamak ve anında görüntülemek için mikrobilgisayarlarla donatılmış olmalarıdır. ve toprağın K'si. Doğru, her toprak türü için kalibrasyona ihtiyaçları var ve topraktaki taş kalıntılarına karşı çok hassaslar. Rusya'da ve “Çernobil sendromunun” hala canlı olduğu SSCB'nin bir parçası olan diğer ülkelerde, psikolojik korkunun üstesinden gelmeyi ve yol işçileri arasında radyoizotop yöntem ve cihazlarının tanıtılmasını umut etmek zordur.

Güçlü ve kaliteli kayalık büyük bloklu topraklardan yapılan setlerin sıkışma kalitesi, yol çalışanları arasında neredeyse hiçbir zaman özel bir endişe ve endişeye neden olmamıştır. Her ne kadar bir dizi pratik örnek (BAM'ın testere dişi profili, St. Petersburg - Murmansk otoyolunun Karelya bölümlerinden birinde 20-30 cm'ye kadar kaldırım yerleşimleri, şehrin çevre yolunun ilk aşamasında düzensiz kaldırım) olmasına rağmen Vyborg, vb.), bu tür toprakların sıkıştırılmasıyla ilgili çoğu operasyona ve özellikle kalite kontrolüne gerekli dikkat gösterilmezse olası ciddi sorunlara işaret eder.

Bugün, kayalık-iri-kırıntılı toprakların sıkıştırılması, sonuçlarla ilgili bir sorun olamaz, çünkü ağır çekilen veya mafsallı titreşimli silindirler şeklinde etkili sıkıştırma araçları ve işin yürütülmesi için teknolojik yöntemler mevcuttur. Sorun ve o zaman göreceli bir sorun, bunların sıkışmasının kalite kontrolü olarak düşünülebilir, çünkü bu tür topraklarda yoğunluk ölçer-penetrometre kullanılamaz, kesici uçla veya delik yöntemi kullanılarak toprak numunesi alınamaz. Doğru, bazen önemli yerli ve yabancı hidrolik inşaat projelerinde tek delik yöntemi (6-8 cm3'e kadar hacim) kullanıldı, ancak bu şekilde elde edilen yoğunluğun karşılaştırılacak hiçbir şeyi yoktu, çünkü olasılığı hayal etmek zor 100–300 mm'lik katı kalıntılarla genel kabul görmüş standart toprak sıkıştırmanın gerçekleştirilmesi. Bazı durumlarda, ikincisinin yerini, bu tür toprakların daha büyük formlarda (20-25 l) titreşimli masalar veya yüzey titreşimli tokmaklar üzerinde sıkıştırılması almıştır. Bazen bu formlara gerçek toprak yerine model toprak yerleştirildi ve daha sonra sonuçlar gerçek toprağa dönüştürüldü.

Karayolu endüstrisinde bu tür yöntemlerin kullanılması mümkündür ancak her zaman tavsiye edilmez. Ayrıca, kaba taneli toprakların sıkıştırılmasının yeterliliğini veya yetersizliğini yol yatağının test yüklemesini kullanarak değerlendirmenin daha basit ve daha etkili dolaylı yolları da vardır; örneğin, 40-50 tf ağırlığında çok ağır bir pnömatik silindir (ABD'de). bir zamanlar 100-200 tf ağırlığındaydılar) veya 13-15 tf ağırlığında titreşimli silindir modülüne sahip bir titreşimli silindir (Rusya'da belki de 26 tf ağırlığında dünyadaki en büyük mafsallı K-701 M-VK'den biri vardır) 14 tf'lik titreşimli silindir modülü). Bu makinelerden birinden 2-3 kez geçtikten sonra lastik veya kampana izi önemsiz veya neredeyse hiç fark edilmiyorsa, sıkıştırma kalitesi iyidir.

Kaya-kaba kırıntılı dolguların sıkışma kalitesini izlemenin başka bir dolaylı yöntemi de mümkündür - jeodezik. Sıkıştırma makinesinin sonuçlarından elde edilen sıkıştırma yüzeyinin toplam oturması %8–10 (K y @ ​​0‚95) ve %11–12 (K y @ ​​0) ise kalitesi kabul edilebilir olacaktır. ‚98) dökülen tabakanın veya setin tamamının başlangıç ​​kalınlığı.

Çapının (400-600 mm) toprağın en büyük kısmından 4-5 kat daha büyük olması ve üzerindeki dinamik basıncın sağlanması koşuluyla, bu tür toprakların sıkıştırma kalitesini dinamik olarak yüklenmiş bir damga kullanarak değerlendirmek de mümkündür. baz 0,5– 1‚0 kgf/cm2 aralığında olacaktır.

Bugün, bir yol yapısının veya bireysel elemanlarının taşıma kapasitesini 6 kgf/cm2'ye kadar damga basıncıyla belirlemek için tasarlanmış, çekilir tipte veya kendinden tahrikli tipte birkaç çalışan dinamik kurulum bulunmaktadır. Basınçları 0,5–1,0 kgf/cm2 oranında ayarlanırsa bu kontrol için kullanılabilirler.

Sıkıştırmanın yeterliliği için kriter, darbe yükünün 10-20 katı altında damganın izin verilen oturma miktarı olabilir; bu, yol yatağının üst kısmı için %0,4-0,5'i ve alt kısmı için - 0,6-'yı geçmemelidir. Kalıp çapında %0,7.

Bu arada, belirtilen dinamik yükleme tesislerinin (UDN) yöntem ve parametrelerinin özü, Karşılıklı Ekonomik Yardım Konseyi (ST SEV 5497-86, grup Zh81) tarafından standartlaştırıldı ve 1987'de SSCB Devlet Standardı olarak kabul edildi. . Bu standart, alt zemindeki kırma taş ve topraklar ve alttaki katmanlar dahil olmak üzere alt yük taşıyan katmanların, 2 kgf/cm2 (kırma taş) ve 1 kgf/cm dinamik taban basıncı ile 500 mm'lik bir damga ile test edilmesini gerektirir. 2 (toprak), 0,090 –0‚110 s çalışma süresiyle.

Yolda çalışırken yol yatağının stabilitesini ve dayanıklılığını değerlendirmek için kontrollü toprak yoğunluğunun kendisinin o kadar önemli olmadığı unutulmamalıdır. Çok daha önemli olan, aynı yoğunluk ve nem ile iyi bir şekilde ilişkili olan toprağın mukavemet ve deformasyon özellikleridir. Bu nedenle bazen yol yapısının hesaplanması için de gerekli olan dayanım ve deforme olabilirlik göstergelerini ölçmek, toprağın yoğunluğundan daha mantıklı, çekici ve basittir.

Örneğin, Almanya ve diğer ülkelerde yol yatağının sıkıştırma kalitesinin K y ve deformasyon veya elastikiyet modülü ile çifte değerlendirilmesi yöntemini kullanıyorlar. Gerekli K y elde ediliyor ancak modül sağlanamıyorsa toprağın bağlayıcılarla değiştirilmesi veya güçlendirilmesi gerekir.

Bazı ülkelerde modül UDN'ler kullanılarak ölçülür, ancak büyük olanlar (römorklar, kundağı motorlu olanlar) değil, daha kompakt, hafif ve taşınabilir olanlar kullanılarak ölçülür. Belirtilen CMEA standardına uygun olarak Doğu Almanya'da geliştirilen ve şu anda Alman yol işçileri tarafından benimsenen bu taşınabilir (bileşen elemanları) UDN'den biri (Şekil 4), sıkıştırma kalitesini ve deformasyon mukavemetini değerlendirmek için başarıyla kullanılmaktadır. durum (taşıma kapasitesi) alt zeminler, kırma taş temeller, güçlendirilmiş zeminler, soğuk geri dönüşüm yöntemi kullanılarak güçlendirilmiş yol kaplama malzemeleri.

Bu tür kurulumlar Almanya'da iki şirket - Hinkel ve Gerhard Zorn tarafından üretiliyor; Finlandiya'da Lodman tarafından iki standart boyutta benzer cihaz üretiliyor.

Rus karayolu endüstrisini özellikle ilgilendiren, kırma taş temeller üzerinde UDN kullanarak sıkıştırma kalitesinin pratik kontrolünü gerçekleştirme olasılığı ve deneyimidir; Rusya'da şu anda bu kontrolün yasal standartları veya kabul edilebilir yöntemleri ve araçları yoktur. Yüklenicilerin her biri, çoğunlukla öznel olarak, "eski moda" yöntem ve standartları kullanarak neyin iyi neyin kötü olduğuna kendisi karar verir. Ancak kırma taş temel, yol kaplamasının en önemli taşıyıcı elemanlarından biridir; yetersiz mukavemeti ve artan deforme olabilirliği (düşük sertlik), asfalt beton kaplamanın durumunu (yağış, dalgalar, çatlaklar, düzgünsüzlük) anında etkiler.

Dorstroyproekt derneği, kırma taş temellerin kalitesini kontrol etmek için birkaç yıldır ZFG 04 cihazını kullanıyor (Şekil 5).

Ve "Rusya" (St. Petersburg - Moskova), "Kola" (St. Petersburg - Murmansk), Novaya Ladoga - Vologda ve diğerleri federal yollarının bölümleri de dahil olmak üzere inşa edilen ve onarılan çok sayıda tesisin hiçbirinde herhangi bir kaldırım kusuru yoktu. zayıf temele.

Kırma taşın sıkıştırılma kalitesini değerlendirme kriteri, dinamik deformasyon modülüdür (veya damga yerleşimi tamamen elastikse elastikiyet), ki bu aslında kırma taş tabanının, altta yatan katmanın ve kısmen alt zeminin genelleştirilmiş veya eşdeğer bir modülüdür. .

Böyle bir yöntemin ve ZFG 04 cihazının kullanılmasının yasallığı hakkındaki olası şüpheleri ortadan kaldırmak ve sabit modüllerin yeterli değerlerini açıklığa kavuşturmak için Dorstroyproekt, SoyuzdorNII şubesinden (St. Petersburg) bağımsız uzmanların katılımıyla birkaç çalışma gerçekleştirdi. VSN 46-83 tarafından önerilen standart yönteme göre dinamik deformasyon modülü ve statik elastik modülün (kol sapma ölçer, yüklü damperli kamyon) paralel ölçümleri serisi.

Bu ölçümlerin sonuçları, dinamik deformasyon modülünün uzmanlar (düz çizgi) ve Dorstroyproekt (kesikli eğri, istatistiksel işleme) tarafından oluşturulan statik elastiklik modülüne bağımlılığını da gösteren grafikte (Şekil 6) sunulmaktadır.

Bu grafik ve ampirik formüller pratik anlamda kullanılabilir. Ezilmiş bir taş tabanın yüzeyinde eşdeğer elastikiyet modülü (tasarım, hesaplama) örneğin 180 MPa olması gerekiyorsa, alttaki katmanla birlikte sıkıştırmanın kalitesi, dinamik deformasyon modülünün aşağıdaki gibi olmasını sağlayacak şekilde olmalıdır: ZFG 04 cihazı 63–65 MPa'dan düşük değildir. Uzmanlara göre bu cihazın kullanımı VSN 46-83'ün temel hükümlerine aykırı değil ve yasal.

Toprak ve kırma taş sıkıştırma için yeni yöntem ve kalite kontrol araçlarının araştırılması ve geliştirilmesi her zaman birçok ülkede gerçekleştirilmiştir. Sürekli ve belki de otomatik izleme sağlama umuduyla izleme cihazlarının doğrudan buz pateni pistlerine kurulmasına yönelik fikirler ve öneriler özellikle cazip ve umut vericiydi.

Rusya'da 1937 yılında bu yönde ilk pratik girişimler yapıldı ve bu girişimler bugüne kadar devam etti ve devam ediyor.

Yurtdışındakiler de dahil olmak üzere tüm bu tür cihazlar ve gelişmeler tek bir prensibe dayanıyordu: bir tamburun veya lastiğin yuvarlanma direncine (torktaki bir değişikliğe bağlı olarak) veya yuvarlanma yüzeyinin yerleşimine (bir kopyalama cihazına dayalı olarak) bağlı olmak. veya deformasyon modülü veya elastikiyeti veya sıkıştırılan toprağın veya diğer malzemenin yoğunluğuna bağlı olarak titreşimli silindirin çerçevesinin veya tamburunun titreşiminin genliği.

Bu prensibe göre geliştirilen cihazlardan bazıları oldukça karmaşıktı ve kendilerini haklı çıkarmıyordu, diğerleri ise özellikle sıkıştırmanın sonunda yanlışlık ve düşük hassasiyetten muzdaripti. İkincisi, geçiş sayısı, darbe, titreşim döngüsü veya titreşim süresindeki artışla birlikte toprak, kırma taş ve asfalt betonun yoğunluğundaki artışın iyi bilinen üstel (sönümlü) göre yavaşlaması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. kanun. Bu nedenle, sıkıştırma işleminin sonunda, yoğunluk ve sabit tork, yerleşim, modül, genlik vb. değerlerindeki değişiklik önemsizdir ve zar zor fark edilir, yani bu değerlerin doğruluğu ile orantılıdır.

Ve yine de, bugün, ilgili birimlerde toprağın ve kırma taş sıkıştırmanın kalitesinin oldukça kabul edilebilir bir değerlendirmesine sahip silindirler üzerinde gerçekten ve başarılı bir şekilde çalışan cihazlar var. Bunlar arasında İsveç şirketleri Geodynamic ve Dynapac'ın ilk geliştirmeleri de yer alıyor.

İkincisi, müşterinin talebi üzerine, tüm toprak titreşimli silindirlerini bir sıkıştırma kalitesi göstergesi (sayaç) ile donatır. 150 birimlik bağıl ölçeğe sahip bu sayaç, salınımlı bir silindir üzerine monte edilmiş bir ivmeölçerden (ivme sensörü) bir sinyal alır (Şekil 7).

Sıkıştırılmış toprağın veya kırma taşın yoğunluğu, mukavemeti ve sertliği arttıkça tamburun titreşimleri artar (darbenin genliği, ivmesi ve kuvveti artar). Bu değişiklikler ivmeölçer ve kokpitteki ilgili sıkıştırma ölçer ekranı tarafından kaydedilir.

Temel olarak sayaç, malzemenin elastik tepkisini ve geri tepmesini, yani elastik modülünü kaydeder. Bu yöntem ile bir basınç göstergesi ve bir manivela saptırıcı kullanılarak sıkıştırma kalitesinin değerlendirilmesine yönelik yöntemler arasında belirli benzerlikler ve farklılıklar vardır.

UDN ile benzerlik, sıkıştırılmış ve kontrollü katmana ek olarak, titreşimli silindir silindirinin (veya UDN damgasının) dinamik etki bölgesinin, malzemenin bileşimi, durumu ve özellikleri bakımından farklı olan altta yatan katmanları da içerebilmesidir. Sonuç olarak, bir sayaç veya sıkıştırma göstergesi kullanılarak, malzemenin toplam kalınlığının eşdeğer dinamik elastiklik modülü gerçekten kaydedilir; bunun boyutu, silindirin parametrelerine bağlıdır ve 1 m veya daha fazla olabilir.

Açıkçası, bu nedenle Dynapac ve diğer şirketler, çok daha ince katmanları (genellikle 12-15 cm'den fazla olmayan) sıkıştıran asfalt betonu titreşimli silindirlere benzer bir kontrol sistemi kurmamaktadır, ancak bu tür silindirlerde buna duyulan ihtiyaç daha da büyük olabilir. yerde olduğundan daha.

Genel olarak, asfalt beton karışımlarının sıkıştırılmasını kontrol etmek için araç ve yöntem seçimi çok daha zayıftır ve bunun olumlu bir şekilde genişletilmesi için pek fazla olasılık yoktur. Bunun nedeni, asfalt betonunun sıkıştırılması sırasında mukavemetinde, deforme olabilirliğinde ve sertliğinde meydana gelen değişikliklerin yalnızca yoğunluk artışından değil, aynı zamanda sıcaklığındaki eş zamanlı düşüşten de kaynaklanmasıdır. Bu da, kaplamadan çekirdeğin delinmesinden sonra laboratuvarda uzun süre ölçülen K y'ye ve yoğunluğun kendisine alternatif yeni değerlendirme kriterleri ve kalite kontrol yöntemleri arayışını önemli ölçüde karmaşık hale getiriyor.

Belki de asfalt beton karışımının sıkıştırma işlemi sırasında yoğunluğundaki değişikliklerin ilerleyişi hakkında hızlandırılmış bilgi edinilmesini sağlayan tek gerçek operasyonel yöntem radyometrik kalır. Özellikle Amerikan şirketlerinin (Troxler, Seaman, CPN, vb.) Gelişmeleri sayesinde ABD, Fransa, İngiltere, Norveç, Almanya, İsveç ve diğer ülkelerde bu tür çalışmalarda yaygın kullanım kazanmıştır.

Yaklaşık 20 yıl önce, ölçüm tekniği cihazın tabanının hazırlanmış, düz bir toprak veya asfalt beton yüzeyine sıkı (havasız) oturmasını gerektiren geleneksel yüzey radyasyon yoğunluğu ölçüm cihazlarına ek olarak, yeni nesil cihazlar ortaya çıktı. 5-6 mm'lik bir hava boşluğunun varlığında yoğunluğu kontrol eden bu.

Bu "devrim niteliğindeki sıçrama" yalnızca ölçüm teknolojisini hızlandırıp basitleştirmekle kalmadı, aynı zamanda cihazın hareketli bir silindir üzerine kurulmasını da mümkün kıldı (Şekil 8).

Seaman şirketi, belirli bir bölümün tüm uzunluğu boyunca yoğunluğu sürekli olarak izleyen, kendinden tahrikli ve uzaktan kumandalı küçük bir tambur S-200 cihazı geliştirdi. Benzer bir cihazın modifikasyonlarından biri olan DOR-1000, Finlandiya, İsveç ve Norveç'teki yol çalışanları tarafından kullanılmaktadır (Şekil 9).

DOR-1000 kullanılarak, döşenen kaplamanın hem genişliği hem de uzunluğu boyunca asfalt betonu yoğunluğunun önemli ölçüde eşit olmayan bir dağılımı ortaya çıktı (Şekil 10).

Döşeme şeridinin ortası ve kenarları arasında özellikle büyük bir yoğunluk farkı bulundu; bu, yalnızca karışım parçacıklarının ayrılmasından ve bazen adı geçen döşeme sırasındaki sıcaklığından değil, aynı zamanda düzensiz çalışmadan da (teknoloji) kaynaklanmaktadır. ) sıkıştırma araçlarının ve belki de ikincisinin kusurlu olmasına neden olur.

Yeni yöntemler ve izleme cihazları, asfalt betonu teknolojisinde ciddi bir sorunu ortaya çıkardı; birçok şirket ve ülkeden uzmanlar artık bu konuda kafa yoruyor ve bu tür sonuçları dışlayacak etkili önlemler ve hatta Standartlar geliştirmeyi teklif ediyor.

Sıkıştırma kalite kontrol yöntemleri ve araçları da dahil olmak üzere, karayolu endüstrisinin birçok teknik ve teknolojik sorununun ve sorununun çözümünde "trend belirleyicilerin" genellikle Amerika Birleşik Devletleri'ndeki karayolu şirketleri ve hizmetleri olduğu ve hala öyle olmaya devam ettiği kabul edilmelidir. Yol dünyasının geri kalanı her zaman yeni akıllı fikirleri ve gelişmeleri yakından izliyor ve bunlara katılıyor. Dünyanın birçok ülkesinde yol işçileri tarafından benimsenen ve benimsenmekte olan Proctor, Marshall, Soiltest, Troxler vb. cihazlarını hatırlamak yeterlidir.

Maliyetiyle (50 milyon ABD doları) pek çok kişiyi şaşırtan Superpave yol programına ilişkin en son ciddi ABD araştırması, asfalt beton kaplamalar için laboratuvar ve saha yöntemleri ile kalite kontrol araçlarına da değindi. Özellikle Amerikalılar, asfalt beton karışımlarının kaplanmasında bileşimi seçmek ve sıkıştırma kalitesini değerlendirmek için kullanılan standart Marshall cihazını artık terk etmiş ve tamamen iyi bilinen dönme yöntemine geçmiştir.

Bu yöntemin ayırt edici bir özelliği, sert bir cam içine kalıplanan karışımın yalnızca dikey statik (Rusya'da hidrolik preste) veya dinamik sıkıştırmaya (bir Marshall cihazında bir yükün etkisiyle) değil, aynı zamanda eşzamanlı yanal sıkıştırmaya da tabi tutulmasıdır. kesme, yani numunenin kalıplanması ve sıkıştırılması “sıkıştırma + kesme” prensibine göre gerçekleşir.

Bu çok basit bir şekilde elde edilir: karışımın bulunduğu kalıbın uzunlamasına ekseni, kalıbın yer değiştirmesi nedeniyle dikeyden küçük bir açıyla (yaklaşık 1–3°; ilk kurulumlarda yaklaşık 10–12° idi) sapar. onun alt kısmı. Bu eksen, özel bir tahrik yardımıyla, geleneksel bir tepe veya jiroskopun koni şeklindeki hareketlerine benzer şekilde belirli sayıda dönme hareketi gerçekleştirir. Bunun sonucunda kalıptaki karışım hem dikey hem de yatay düzlemde daha fazla hareket etme imkanı ve özgürlüğü kazanır. Bu nedenle, bir dizi fiziksel ve mekanik özellik ve göstergede karşılık gelen bir iyileşme ve taş bileşeninin kırılmasında bir azalma ile daha verimli bir şekilde yeniden paketlenir (sıkıştırılır).

Bu sıkıştırma mekaniği, karışımın pürüzsüz tambur ve pnömatik silindirler kullanılarak bir kaplamada sıkıştırılmasının gerçek işlemlerine daha yakındır. Pek çok yol çalışanı, pnömatik tekerleğin "sıkıştırma + kesme" ilkesine benzeyen yoğurma etkisini biliyor ve bunu genellikle yuvarlanan yüzeydeki küçük yüzey çatlaklarını ortadan kaldırmak için kullanıyor.