יש לקבוע ולקחת בחשבון את מקדם הדחיסה לא רק בתחומי בנייה ממוקדים צר. מומחים ועובדים רגילים המבצעים נהלים סטנדרטיים לשימוש בחול מתמודדים כל הזמן עם הצורך בקביעת המקדם.
מקדם הדחיסה משמש באופן פעיל לקביעת נפח החומרים בתפזורת, בפרט חול,
אלא חל גם על חצץ ואדמה. השיטה המדויקת ביותר לקביעת הדחיסה היא שיטת המשקל.
זה לא מצא יישום מעשי רחב בגלל חוסר נגישות של ציוד לשקילת נפחים גדולים של חומר או היעדר אינדיקטורים מדויקים מספיק. אפשרות חלופיתתפוקת מקדם - חשבונאות נפח.
החיסרון היחיד שלו הוא הצורך לקבוע דחיסה בשלבים שונים. כך מחושב המקדם מיד לאחר הייצור, במהלך האחסנה, בזמן ההובלה (רלוונטי למשלוחי דרך) וישירות אצל הצרכן הסופי.
גורמים ותכונות של חול בנייה
מקדם הדחיסה הוא התלות של הצפיפות, כלומר המסה של נפח מסוים, של דגימה מבוקרת לתקן הייחוס.
כדאי לקחת בחשבון שכל סוגי אטמים מכניים חיצוניים יכולים להשפיע רק שכבה עליונהחוֹמֶר.
הסוגים ושיטות הדחיסה העיקריים והשפעתם על שכבות הקרקע העליונות מוצגים בטבלה.
כדי לקבוע את נפח חומר המילוי, יש לקחת בחשבון את מקדם הדחיסה היחסי. זה נובע משינוי תכונות פיזיקליותבור לאחר שחפירה את החול.
כאשר יוצקים בסיס אתה צריך לדעת פרופורציות נכונותחול ומלט. על ידי מעבר, הכר את הפרופורציות של מלט וחול עבור הבסיס.
מלט הוא חומר בתפזורת מיוחד, אשר בהרכבו הוא אבקה מינרלית. על דרגות שונות של מלט ויישומיהן.
בעזרת טיח מגדילים את עובי הקירות, מה שמגביר את חוזקם. גלה כמה זמן לוקח לטיח להתייבש.
P = ((m – m1)*Pв) / m-m1+m2-m3, איפה:
- m - מסה של הפיקנומטר כשהוא מלא בחול, g;
- m1 - משקל של פיקנומטר ריק, g;
- m2 - מסה עם מים מזוקקים, g;
- m3 - משקל הפיקנומטר בתוספת מים מזוקקים וחול, לאחר היפטרות מבועות אוויר
- Pv - צפיפות מים
במקרה זה, נלקחות מספר מדידות על סמך מספר הדגימות שסופקו לבדיקה. התוצאות לא אמורות להיות שונות ביותר מ-0.02 גרם/סמ"ק. אם הנתונים שהתקבלו גדולים, הממוצע האריתמטי מוצג.
אומדנים וחישובים של חומרים ומקדמים הם המרכיב העיקרי בבניית כל אובייקט, שכן זה עוזר להבין את הכמות החומר הנדרש, ובהתאם לעלויות.
כדי לערוך הערכה נכונה, עליך לדעת את צפיפות החול לשם כך, נעשה שימוש במידע המסופק על ידי היצרן, בהתבסס על סקרים ומקדם הדחיסה היחסי בעת המסירה.
מה גורם לשינוי ברמת התערובת בתפזורת ומידת הדחיסה?
החול עובר דרך טמפר, לאו דווקא מיוחד, אולי בתהליך המעבר. זה די קשה לחשב את כמות החומר המתקבלת בפלט, תוך התחשבות בכל האינדיקטורים המשתנים. לחישוב מדויק יש צורך לדעת את כל ההשפעות והמניפולציות שבוצעו עם חול.
המקדם הסופי ומידת הדחיסה תלויים בגורמים שונים:
- שיטת הובלה, ככל שמגע מכני יותר עם אי סדרים, כך הדחיסה חזקה יותר;
- משך המסלול, מידע זמין לצרכן;
- נוכחות של נזק מהשפעות מכניות;
- כמות זיהומים. בכל מקרה, רכיבים זרים בחול נותנים לו משקל רב או פחות. ככל שהחול טהור יותר, ערך הצפיפות קרוב יותר לערך הייחוס;
- כמות הלחות שנכנסה.
מיד לאחר רכישת אצווה של חול, יש לבדוק זאת.
אילו דגימות נלקחות כדי לקבוע את צפיפות החול לבנייה?
אתה צריך לקחת דוגמאות:
- למנה של פחות מ-350 טון – 10 דגימות;
- עבור אצווה של 350-700 טון - 10-15 דגימות;
- בהזמנה מעל 700 טון - 20 דוגמאות.
קח את הדגימות שהתקבלו למוסד מחקר לבדיקה והשוואת איכות עם מסמכים רגולטוריים.
מַסְקָנָה
הצפיפות הנדרשת תלויה מאוד בסוג העבודה. בעיקרון יש צורך בדחיסה ליצירת תשתית, מילוי תעלות, יצירת כרית מתחת לפני הכביש וכו'. יש לקחת בחשבון את איכות הדחיסה, לכל סוג עבודה דרישות דחיסה שונות.
בבניית כבישים מהירים משתמשים לרוב בגלגלת במקומות שקשה להגיע אליהם להובלה, נעשה שימוש בלוח רוטט בעל יכולות שונות.
אז כדי לקבוע את הכמות הסופית של החומר, אתה צריך להגדיר את מקדם הדחיסה על פני השטח במהלך הדחיסה יחס זה מצוין על ידי היצרן של ציוד הדחיסה.
תָמִיד מקדם הצפיפות היחסי נלקח בחשבון, שכן אדמה וחול נוטים לשנות את האינדיקטורים שלהם בהתבסס על רמת הלחות, סוג החול, שבר ואינדיקטורים אחרים.
חול (K upl) ידוע לא רק על ידי מומחים העובדים ב ארגוני עיצוב, אך גם מפעילים שעיקר פעילותם היא בנייה. זה מחושב על מנת להשוות את הצפיפות בפועל באזור מסוים עם הערך שנקבע בתקנות. מקדם הדחיסה של חומרים בתפזורת הוא קריטריון חשוב לפיו מוערכת איכות ההכנה לסוגי העבודה העיקריים באתרי בנייה.
מה זה?
דחיסה מאפיינת את הצפיפות שיש לקרקע באזור מסוים זה מתייחס לאותו מדד של החומר שעבר דחיסה סטנדרטית בתנאי מעבדה. נתון זה הוא המשמש בעת הערכת איכות העבודה שבוצעה. מקדם זה קובע עד כמה האדמה באתר תואמת את הדרישות של GOST 8736-93 ו-25100-95.
במהלך עבודות שונות, חול עשוי להיות אינדיקטור שונהצְפִיפוּת. כל התקנים הללו נקבעים ב-SNiP 2.05.02-85, טבלה 22. הם גם מצוינים בדרך כלל במסמכי הפרויקט ברוב המקרים נתון זה נע בין 0.95 ל-0.98.
מה גורם לשינוי מקדם הצפיפות?
אם אתה לא מבין מה זה דחיסה של חול, אז זה כמעט בלתי אפשרי לחשב נכון את כמות החומר במהלך הבנייה. אחרי הכל, אתה צריך לדעת בבירור כיצד מניפולציות שונות השפיעו על האדמה. איזה מקדם של דחיסה יחסי של חול נשיג בסופו של דבר עשוי להיות תלוי בגורמים רבים:
- על אופן ההובלה;
- כמה זמן היה המסלול;
- האם הופיע נזק מכני;
- נוכחות של תכלילים זרים;
- חדירת לחות.
מטבע הדברים, אם הזמנת חול, אתה פשוט חייב לבדוק אותו במקום, כי תלונות מאוחרות יהיה לחלוטין לא הולם.
למה לקחת בחשבון את המקדם היחסי בבניית כבישים
מחוון זה עבור כרית חול חייב להיות מחושב, וזה מוסבר על ידי הרגיל תופעה פיזיקליתהמוכר לכל אדם. כדי להבין זאת, זכרו כיצד אדמה משוחררת מתנהגת. בהתחלה הוא משוחרר ונפחי. אבל אחרי כמה ימים זה ישקע ויהיה הרבה יותר צפוף.
אותו גורל מחכה לכל חומר בתפזורת אחר. אחרי הכל, הצפיפות שלו עולה במחסן בלחץ משקל עצמי. לאחר מכן, במהלך הטעינה, הוא משוחרר, ישירות באתר הבנייה, החול נדחס שוב עם משקלו. בנוסף, הלחות משפיעה על הקרקע. כרית החול תידחס במהלך כל סוג של עבודה, בין אם מדובר בבניית כביש או מילוי חוזר של תשתית. עבור כל הגורמים הללו חושבו ה-GOSTs המקבילים (8736-93 ו-25100-95).
כיצד להשתמש במדד יחסי
במהלך כל עבודת בנייה, אחד מ השלבים החשובים ביותרהכנת אומדנים וחישובים של מקדמים נחשבת. זה הכרחי כדי לערוך נכון את הפרויקט. אם חשוב לגלות כמה חול ידחוס כאשר מועבר במשאית מזבלה או בקרון רכבת, מספיק למצוא את המחוון הנדרש ב- GOST 8735-88 ולחלק את הנפח הנדרש בו.
כמו כן, יש לקחת בחשבון איזה סוג של עבודה לפנינו. האם אתה הולך לעשות כרית חול מתחת לכביש, או למלא את הבסיס. בכל מצב הדחיסה תתנהל אחרת.
למשל, מתי מילוי חוזרחול ממלא את הבור החפור. הטמפינג נעשה באמצעות ציוד מגוון. לעיתים הדחיסה מתבצעת עם פלטה רוטטת, אך במקרים מסוימים נדרש רולר. בהתאם לכך, האינדיקטורים יהיו שונים. יש לזכור כי הקרקע משנה את תכונותיה במהלך החפירה. אז יש לחשב את כמות המילוי תוך התחשבות באינדיקטור היחסי.
טבלת ערכי מקדם דחיסה בהתאם למטרת החול.
דחיסה חובה של אדמה, אבן כתוש ובטון אספלט בתעשיית הכבישים היא לא רק חלק אינטגרליתהליך טכנולוגי של בניית התשתית, הבסיס והחיפוי, אבל גם למעשה משרת פעולה עיקריתכדי להבטיח את חוזקם, יציבותם ועמידותם.
יישום מוקדם יותר (לפני שנות ה-30 של המאה הקודמת). אינדיקטורים מסומניםגם סוללות קרקע בוצעו על ידי דחיסה, אך לא באופן מכני או מלאכותי, אלא בשל התיישבות עצמית טבעית של הקרקע בהשפעת, בעיקר, ממשקלה ובחלקה מתנועת התנועה. הסוללה הבנויה הושארה בדרך כלל למשך שנה או שנתיים, ובמקרים מסוימים אף שלוש שנים, ורק לאחר מכן נבנו בסיס ופני הכביש.
עם זאת, המנוע המהיר של אירופה ואמריקה שהחל באותן שנים הצריך בנייה מואצת של רשת כבישים ענפה ותיקון של שיטות בנייתן. הטכנולוגיה של בניית משטחי כביש שהייתה קיימת באותה תקופה לא עמדה באתגרים החדשים שהתעוררו והפכה למכשול בפתרונם. לכן, יש צורך לפתח את היסודות המדעיים והמעשיים של תורת הדחיסה המכנית של מבני אדמה, תוך התחשבות בהישגי מכניקת הקרקע, וליצור אמצעים חדשים לדחיסה יעילים של קרקע.
באותן שנים החלו ללמוד ולהביא בחשבון את התכונות הפיזיקליות והמכניות של קרקעות, יכולת הדחיסה שלהן הוערכה תוך התחשבות בתנאי הגרנולומטרים והלחות (שיטת פרוקטור, ברוסיה - שיטת הדחיסה הסטנדרטית), הראשונה. פותחו סיווגים של קרקעות ותקנים לאיכות הדחיסתן, והחלו להכניס שיטות בקרה בשטח ובמעבדה באיכות זו.
לפני תקופה זו, הגורם העיקרי לדחיסת הקרקע היה רולר סטטי תוף חלק מסוג נגרר או הנעה עצמית, המתאים רק לגלגול ויישור האזור הקרוב לפני השטח (עד 15 ס"מ) של שכבת האדמה הנוצקת, ואף חבלה ידנית, משמש בעיקר לדחיסת משטחים, לתיקון בורות ולדחיסת שולי דרכים ומדרונות.
אמצעי הדחיסה הפשוטים והבלתי יעילים הללו (מבחינת איכות, עובי השכבה העובדת ופרודוקטיביות) החלו להיות מוחלפים באמצעים חדשים כגון צלחת, צלעות ופיקה (זכור את ההמצאה של 1905 על ידי המהנדס האמריקני פיצג'רלד) גלגלים, חיבוט צלחות על מחפרים, מכונות חבטות מרובות פטישים על טרקטור זחל וגליל חלק, גלגלי פיצוץ ידניים ("צפרדעים קופצות") קלות (50-70 ק"ג), בינוניות (100-200 ק"ג) וכבדות (500 ו-1000 ק"ג) .
במקביל, הופיעו לוחות רטט ראשונים לדחיסות אדמה, שאחת מהן מלוזנהאוזן (לימים ויברומקס) הייתה גדולה וכבדה למדי (24–25 טון כולל טרקטור הזחל הבסיסי). לוח הרטט שלו בשטח של 7.5 מ"ר היה ממוקם בין המסלולים, ולמנוע שלו הספק של 100 כ"ס. אפשר למעורר הרטט להסתובב בתדר של 1500 קול/דקה (25 הרץ) ולהזיז את המכונה במהירות של כ- 0.6-0.8 מ'/דקה (לא יותר מ-50 מ'/שעה), ומספק פרודוקטיביות של כ-80- 90 מ"ר לשעה או לא יותר מ-50 מ"ר לשעה עם עובי השכבה הדחוסה של כ-0.5 מ'.
יותר אוניברסלי, כלומר. שיטת הדחיסה הוכיחה את עצמה מסוגלת לדחוס סוגים שונים של קרקעות, לרבות מלוכדות, לא מלוכדות ומעורבות.
בנוסף, במהלך הדחיסה היה קל ופשוט לווסת את השפעת דחיסת הכוח על הקרקע על ידי שינוי גובה הנפילה של לוח ההידוק או פטיש ההידוק. בשל שני יתרונות אלו, הפכה שיטת דחיסת ההשפעה לפופולרית והנפוצה ביותר באותן שנים. לכן, גדל מספר מכונות ומכשירי החיבוט.
ראוי לציין כי ברוסיה (אז ברית המועצות) הבינו גם את החשיבות והנחיצות של המעבר לדחיסה מכנית (מלאכותית) של חומרי כביש והקמת ייצור ציוד דחיסה. במאי 1931, גלגלת הכביש האוטונומית הביתית הראשונה הופקה בבתי המלאכה של ריבינסק (היום ZAO Raskat).
לאחר תום מלחמת העולם השנייה, שיפור הציוד והטכנולוגיה לדחיסת חפצי אדמה התנהל בהתלהבות וביעילות לא פחותה מאשר בתקופות שלפני המלחמה. הופיעו גלילים פנאומטיים נגררים, סמי-טריילרים ובעלי הנעה עצמית, אשר במשך תקופה מסוימת הפכו לאמצעי דחיסת הקרקע העיקרי במדינות רבות בעולם. משקלם, כולל עותקים בודדים, השתנה על פני טווח רחב למדי - בין 10 ל-50-100 טון, אך לרוב הדגמים המיוצרים של גלילים פניאומטיים היה עומס צמיגים של 3-5 טון (משקל 15-25 טון) והעובי. של השכבה הדחוסה, בהתאם למקדם הדחיסה הנדרש, מ-20-25 ס"מ (אדמה מלוכדת) ועד 35-40 ס"מ (לא מלוכדת ולא מגובשת) לאחר 8-10 מעברים לאורך המסילה.
במקביל לגלילים פנאומטיים, התפתחו, השתפרו והפכו לפופולריים יותר ויותר, במיוחד בשנות ה-50, מכבשי אדמה רטט - פלטות רטט, גלגלות חלקות ורוטטות cam. יתרה מכך, עם הזמן הוחלפו דגמים נגררים של גלגלי רטט במודלים מפרקיים נוחים ומתקדמים יותר מבחינה טכנולוגית לביצוע עבודות חפירה ליניאריות, או כפי שכינו אותם הגרמנים "וולזן-זוג" (דחיפה-משיכה).
רולר רטט חלק CA 402
מ-DYNAPAC
כֹּל דגם מודרנירולר רטט לדחיסת האדמה, ככלל, יש שתי גרסאות - עם תוף חלק ותוף פקה. במקביל, חברות מסוימות מייצרות שני רולים נפרדים להחלפה עבור אותו טרקטור פנאומטי בעל גלגלים חד-ציריים, בעוד שאחרות מציעות לרוכש הרולר, במקום רולר פקה שלם, רק "חיבור פגז" עם מצלמות, כלומר קבוע בקלות ובמהירות על גבי רולר חלק. ישנן גם חברות שפיתחו "תוספות מעטפת" רולר חלק דומות להרכבה על גבי רולר רפידות.
יש לציין במיוחד כי המצלמות עצמן על רולים רטט, במיוחד לאחר שהם מתחילים פעולה מעשיתבשנת 1960, עברו שינויים משמעותיים בגיאומטריה ובמידותיהם, אשר השפיעו לטובה על איכות ועובי השכבה הדחוסה והפחיתו את עומק ההתרופפות של אזור הקרקע הקרוב לפני השטח.
אם מצלמות "כף רגל" קודמות היו דקות (שטח תומך 40-50 ס"מ) וארוכות (עד 180-200 מ"מ או יותר), אז האנלוגים המודרניים שלהן "כף רגל" הפכו קצרים יותר (גובה הוא בעיקר 100 מ"מ, לפעמים 120-150 מ"מ) ועבה (שטח תומך כ-135-140 ס"מ 2 עם גודל צד של ריבוע או מלבן כ-110-130 מ"מ).
על פי החוקים והתלות של מכניקת הקרקע, גידול בגודל ובשטח של משטח המגע של הפקה תורם לעלייה בעומק העיוות האפקטיבי של הקרקע (עבור אדמה מלוכדת הוא פי 1.6-1.8 גודל הצד של כרית תמיכת הפקה). לכן, שכבת הדחיסה של טיט וחמר עם רולר רוטט עם מצלמות כף רגל, בעת יצירת הלחצים הדינמיים המתאימים ובהתחשב בעומק הטבילה של 5-7 ס"מ של הפיקה באדמה, החלה להיות 25-28 ס"מ. , אשר מאושרת על ידי מדידות מעשיות. עובי זה של שכבת הדחיסה דומה ליכולת הדחיסה של גלילים פניאומטיים במשקל של לפחות 25-30 טון.
אם נוסיף לכך את העובי הגדול יותר באופן משמעותי של השכבה הדחוסה של קרקעות לא מלוכדות באמצעות גלילי רטט ואת הפרודוקטיביות התפעולית הגבוהה יותר שלהן, יתברר מדוע גלילי גלגלים פנאומטיים נגררים ונגררים למחצה לדחיסת קרקע החלו להיעלם בהדרגה וכיום הם למעשה. אינם מיוצרים או מיוצרים לעתים רחוקות ולעתים רחוקות.
כך, ב תנאים מודרנייםהאמצעי העיקרי לדחיסת הקרקע בתעשיית הכבישים של הרוב המכריע של מדינות העולם הפך לגלגל רטט חד-תוף בעל הנעה עצמית, המפרקי עם טרקטור בעל גלגלים פנאומטיים חד-ציריים ובעל גלגל חלק (ללא מגובש וקרקעות עדינות גרגירים וגסות גרגירים מלוכדות בצורה גרועה, כולל קרקעות סלעיות-גסות-גרגירים) או גלגלת פקה (קרקעות מלוכדות).
כיום בעולם יש יותר מ-20 חברות המייצרות כ-200 דגמים של גלילי דחיסה כאלה בגדלים שונים, הנבדלים זה מזה במשקל הכולל (מ-3.3-3.5 עד 25.5-25.8 טון), משקל מודול התוף הרוטט (מ. 1 ,6–2 עד 17–18 ט) ומידותיו. ישנם גם הבדלים מסוימים בתכנון מעורר הרטט, בפרמטרי הרטט (משרעת, תדר, כוח צנטריפוגלי) ובעקרונות ויסותם. וכמובן, לפחות שתי שאלות עשויות לעלות בפני עובד דרכים: איך לבחור נכון דגם מתאיםשל רולר דומה וכיצד להשתמש בו בצורה היעילה ביותר לביצוע דחיסת קרקע איכותית באתר פרקטי ספציפי ובעלות הנמוכה ביותר.
בעת פתרון בעיות כאלה, יש צורך תחילה, אך די במדויק, לקבוע את סוגי הקרקעות השולטים ואת מצבם (חלוקת גודל החלקיקים ותכולת הלחות), עבור דחיסה של רולר רוטט נבחר. במיוחד, או קודם כל, כדאי לשים לב לנוכחות של חלקיקים מאובקים (0.05-0.005 מ"מ) וחרסיתיים (פחות מ-0.005 מ"מ) באדמה, כמו גם ללחות היחסית שלה (בחלקיקים מערכה האופטימלי). נתונים אלו יתנו את הרעיון הראשון לגבי יכולת הדחיסה של הקרקע, שיטת הדחיסה האפשרית שלה (רטט טהור או כוח רטט-השפעה) ויאפשרו לכם לבחור רולר רטט עם תוף חלק או מרופד. לחות הקרקע וכמות חלקיקי האבק והחימר משפיעים באופן משמעותי על תכונות החוזק והדפורמציה שלה, וכתוצאה מכך, יכולת הדחיסה הדרושה של הרולר שנבחר, כלומר. יכולתו לספק את מקדם הדחיסה הנדרש (0.95 או 0.98) בשכבת מילוי הקרקע המצוינת בטכנולוגיית בניית ערוץ הדרכים.
רוב גלילי הרטט המודרניים פועלים במצב מסוים של השפעת רטט, המתבטאת במידה רבה או פחותה בהתאם לפרמטרים הסטטיים של הלחץ והרעידה שלהם. לכן, דחיסת קרקע, ככלל, מתרחשת בהשפעת שני גורמים:
- תנודות (תנודות, רעידות, תנועות), הגורמות לירידה או אפילו הרס של כוחות החיכוך הפנימיים והיצמדות קטנה וחיבור בין חלקיקי אדמה ויצירת תנאים נוחיםלעקירה יעילה ואריזה מחדש צפופה יותר של חלקיקים אלה בהשפעת המשקל והכוחות החיצוניים שלהם;
- כוחות דחיסה וגזירה דינמיים ומתחים שנוצרו בקרקע על ידי עומסי פגיעה קצרי טווח אך תכופים.
בדחיסה של קרקעות רופפות ולא מלוכדות, התפקיד העיקרי שייך לגורם הראשון, השני משמש רק כתוספת חיובית לו. בקרקעות מלוכדות, בהן כוחות החיכוך הפנימיים אינם משמעותיים, והיצמדות פיזיקלית-מכאנית, אלקטרוכימית ומים-קולואידית בין חלקיקים קטניםגבוהים משמעותית והם דומיננטיים, הגורם הפועל העיקרי הוא כוח הלחץ או הלחץ והלחץ הגזירה, והתפקיד של הגורם הראשון הופך משני.
מחקר של מומחים רוסים במכניקת קרקע ודינמיקה בזמנו (1962–64) הראה שדחיסה של חול יבש או כמעט יבש בהיעדר עומס חיצוני מתחילה, ככלל, עם כל רעידות חלשות עם תאוצות רטט של לפחות 0.2 גרם (g – האצת כדור הארץ) ומסתיים בדחיסה כמעט מלאה בתאוצות של כ-1.2-1.5 גרם.
עבור אותם חולות רטובים ורווי מים בצורה אופטימלית, טווח התאוצות היעילות מעט גבוה יותר - מ-0.5 גרם ל-2 גרם. בנוכחות עומס חיצוני מפני השטח או כאשר החול נמצא במצב מהודק בתוך מסת הקרקע, הדחיסה שלו מתחילה רק בתאוצה קריטית מסוימת השווה ל-0.3-0.4 גרם, שמעליה תהליך הדחיסה מתפתח בצורה אינטנסיבית יותר.
בערך באותו זמן וכמעט בדיוק אותן תוצאות על חול וחצץ התקבלו בניסויים של חברת Dynapac, שבהם, באמצעות אימפלר להבים, הוכח גם שעמידות הגזירה של חומרים אלה בזמן הרטט שלהם יכולה יופחתו ב-80-98%.
על סמך נתונים כאלה ניתן לבנות שתי עקומות - שינויים בתאוצות קריטיות והפחתת תאוצות חלקיקי הקרקע הפועלות מלוח רוטט או תוף רוטט עם מרחק מהמשטח שבו נמצא מקור הרעידות. נקודת החיתוך של עקומות אלה תיתן את עומק הדחיסה האפקטיבי המעניין את החול או החצץ.
אוֹרֶז. 1. עקומות שיכוך של האצת רטט
חלקיקי חול במהלך דחיסה עם רולר DU-14
באיור. איור 1 מציג שתי עקומות דעיכה של האצת תנודות של חלקיקי חול, מתועדות על ידי חיישנים מיוחדים, במהלך הדחיסה שלו עם רולר רטט נגרר DU-14(D-480) בשתי מהירויות הפעלה. אם נקבל תאוצה קריטית של 0.4-0.5 גרם לחול בתוך מסת אדמה, אזי נובע מהגרף שעובי השכבה המעובדת עם גלגלת רטט קלה כזו הוא 35-45 ס"מ, דבר שאושר שוב ושוב על ידי ניטור צפיפות השדה.
אדמה דחוסה ורופפת שאינה מלוכדת (חול, חול-חצץ) ואפילו גס-גרגירים (סלע-גס-קלסטי, חצץ-חלוקי נחל) המונחות בתשתית הכביש של מבני תחבורה חושפות די מהר את החוזק והיציבות הנמוכים שלהן. בתנאים של סוגים שונים של זעזועים ופגיעות, רעידות שיכולות להתרחש במהלך תנועת משאיות כבדות, תחבורה כבישים ומסילות, במהלך הפעלת מכונות פגיעה ורעידות שונות להנעה, למשל, כלונסאות או דחיסה של רטט של שכבות מדרכות. וכו'
תדירות תנודות אנכיות של רכיבי מבנה כביש במהלך נסיעה מַשָׂאִיתבמהירות של 40-80 קמ"ש היא 7-17 הרץ, ופגיעה בודדת של לוחית חישוק במשקל 1-2 טון על פני סוללת אדמה מעוררת בה גם רעידות אנכיות בתדירות של 7-10 עד 20–23 הרץ, ורעידות אופקיות בתדירות הן כ-60% מהאנכיות.
בקרקעות שאינן מספיק יציבות ורגישה לרעידות ולרעידות, רעידות כאלה עלולות לגרום לעיוותים ולמשקעים ניכרים. לכן, לא רק רצוי אלא גם לדחוס אותם על ידי רטט או כל השפעות דינמיות אחרות, יצירת רעידות, רעד ותנועה של חלקיקים בהם. וזה חסר טעם לחלוטין לדחוס קרקעות כאלה על ידי גלגול סטטי, שלעתים קרובות ניתן היה להבחין במתקנים רציניים וגדולים בכבישים, ברכבת ואפילו במתקנים הידראוליים.
ניסיונות רבים לדחוס חולות חד-ממדיים בעלי לחות נמוכה עם גלילים פנאומטיים בסוללות של מסילות רכבת, כבישים מהירים ושדות תעופה באזורים נושאי הנפט והגז של מערב סיביר, בקטע הבלארוסי של הכביש המהיר ברסט-מינסק-מוסקבה ועוד. אתרים, במדינות הבלטיות, באזור הוולגה, רפובליקת קומי ואזור לנינגרד. לא נתן את תוצאות הצפיפות הנדרשות. רק המראה של גלילי רטט נגררים באתרי בנייה אלה A-4, A-8ו A-12עזר להתמודד עם בעיה חריפה זו באותה תקופה.
המצב עם הדחיסה של קרקעות סלעים גסות-גרגירים רופפות וחצץ-חלוקי נחל עשוי להיות ברור וחריף עוד יותר בהשלכותיו הלא נעימות. בניית סוללות, לרבות כאלה בגובה של 3-5 מ' ואף יותר, מקרקעות כאלה חזקות ועמידות לכל מזג אוויר ותנאי אקלים עם גלגול מצפוני שלהן עם גלילים פניאומטיים כבדים (25 טון), כך נראה, לא נתן סיבות רציניות לדאגה לבונים, למשל, אחד הקטעים הקרליאניים של הכביש הפדרלי "קולה" (סנט פטרסבורג-מורמנסק) או מסילת הרכבת "המפורסמת" באיקל-עמור המרכזית (BAM) בברית המועצות.
עם זאת, מיד לאחר הפעלתם החלה להתפתח שקיעה מקומית לא אחידה של סוללות דחוסות שלא כהלכה, בגובה של 30–40 ס"מ בחלק ממקומות הכביש ומעוותת את הפרופיל האורך הכללי של מסילת BAM ל"שן משור" עם שיעור תאונות גבוה.
למרות הדמיון מאפיינים כללייםוהתנהגותן של קרקעות רופפות עדינות וגסות בסוללות, הדחיסה הדינמית שלהן צריכה להתבצע באמצעות גלילים רוטטים במשקלים שונים, ממדים ועוצמת השפעות הרטט.
חולות בגודל יחיד ללא זיהומי אבק וחימר נארזים מחדש בקלות ובמהירות אפילו עם זעזועים ורעידות קלות, אך יש להם עמידות לא משמעותית בגזירה וחדירות נמוכה מאוד של מכונות גלגלים או רולר. לכן, יש לדחוס אותם באמצעות גלילי רטט קלים וגדולים וצלחות רוטטות עם לחץ סטטי מגע נמוך והשפעת רטט בעוצמה בינונית, כך שעובי השכבה הדחוסה לא יקטן.
השימוש בגלילים רטט נגררים על חולות בגודל יחיד של בינוני A-8 (משקל 8 טון) ו-A-12 כבד (11.8 טון) הוביל לטבילה מוגזמת של התוף לתוך הסוללה ולסחיטת חול מתחת לגלגל עם הגלגלת. היווצרות מולו של לא רק גדת אדמה, אלא וגל גזירה שנע עקב "אפקט הבולדוזר", הנראה לעין במרחק של עד 0.5-1.0 מ' כתוצאה מכך, קרוב לפני השטח אזור הסוללה לעומק של 15–20 ס"מ התברר כמרופף, אם כי לצפיפות השכבות הבסיסיות היה מקדם דחיסה של 0.95 ואף יותר. עם גלילי רטט קלים, אזור פני השטח המשוחרר יכול לרדת ל-5-10 ס"מ.
ברור שניתן, ובמקרים מסוימים רצוי, להשתמש בגלגלות רטט בינוניות וכבדות על חולות בגודל זהה, אך עם משטח רולר לסירוגין (קימה או סריג), אשר ישפרו את חדירות הגליל, יפחיתו את גזירת החול ויצמצמו. אזור ההתרופפות עד 7-10 ס"מ. עדות לכך היא הניסיון המוצלח של המחבר בדחיסת סוללות של חולות כאלה בחורף ובקיץ בלטביה ובאזור לנינגרד. אפילו גלגלת נגררת סטטית עם תוף סריג (משקל 25 טון), שהבטיחה שעובי שכבת הסוללה שנדחסה ל-0.95 הוא עד 50-55 ס"מ, כמו גם תוצאות חיוביות של דחיסה עם אותו רולר של דיונה בגודל אחד חולות (עדינים ויבשים לחלוטין) במרכז אסיה.
קרקעות סלע גס-גרגיר גס-קלסטי וחצץ-חלוקי נחל, כפי שמראה הניסיון המעשי, נדחסות בהצלחה גם עם רולים רוטטים. אך בשל העובדה שבהרכבם יש, ולעיתים שולטים, חתיכות ובלוקים גדולים בגודל של עד 1.0-1.5 מ' או יותר, לא ניתן להזיז, לערבב ולהזיז אותם, ובכך להבטיח את הצפיפות והיציבות הנדרשת של כל הסוללה -קל ופשוט.
לכן, על קרקעות כאלה, יש להשתמש בגלגלות רטט גדולות, כבדות ועמידות בעלות עוצמה מספקת של השפעת רטט, במשקל של דגם נגרר או מודול רולר רוטט עבור גרסה מפרקית של לפחות 12-13 טון.
עובי השכבה של קרקעות כאלה המעובדות על ידי גלילים כאלה יכול להגיע ל-1-2 מ' מילוי מסוג זה מתורגל בעיקר באתרי הנדסה הידראולית ובניית שדות תעופה. הם נדירים בתעשיית הכבישים, ולכן אין צורך או רצוי במיוחד עבור עובדי הכביש לרכוש גלגלות חלקות עם מודול גלגלת רטט עובד במשקל של יותר מ-12-13 טון.
חשובה ורצינית הרבה יותר עבור תעשיית הכבישים הרוסית היא המשימה של דחיסת קרקעות מעורבות עדינות (חול עם כמויות שונות של אבק וחמר), קרקעות פשוטות ומלוכדות, שבהן נתקלים לעתים קרובות יותר בפרקטיקה היומיומית מאשר סלעי-גס-קלסטי. קרקעות והזנים שלהן.
במיוחד מתעוררות הרבה צרות וצרות עבור קבלנים עם חולות סחופת וקרקעות סחופות טהורות, הנפוצות למדי במקומות רבים ברוסיה.
הספציפיות של קרקעות אלה שאינן פלסטיות, בעלות לכידות נמוכה, היא שכאשר הלחות שלהן גבוהה, וריבוי מים כזה הוא הדבר הראשון ש"חוטא" אזור צפון מערב, בהשפעת תנועת כלי רכב או השפעת הדחיסה של רולים רטט, הם עוברים למצב "נוזל" בשל יכולת הסינון הנמוכה שלהם והעלייה כתוצאה מכך בלחץ הנקבוביות עם עודף לחות.
עם ירידה בלחות לאופטימלית, קרקעות כאלה נדחסות בקלות ובטובות יחסית על ידי גלגלי רטט בינוניים וכבדים עם גלגלי רטט חלקים עם משקל מודול גלגל רטט של 8-13 טון, שעבורם שכבות המילוי נדחסו לתקנים הנדרשים יכול להיות 50-80 ס"מ (במצב ספוג מים, עובי השכבות מצטמצם ל-30-60 ס"מ).
אם מופיעה כמות בולטת של זיהומי חרס (לפחות 8-10%) בקרקעות חוליות וסחיניות, הם מתחילים להפגין לכידות ופלסטיות משמעותיים, וביכולתם להידחס, מתקרבים לקרקעות חרסיות, שהן גרועות מאוד או בכלל לא. רגישים לעיוותים בשיטות רטט גרידא.
מחקר של פרופסור N. Ya Kharkhuta הראה שכאשר חולות כמעט טהורים נדחסים בצורה זו (זיהומים של אבק וחמר פחות מ-1%). עובי אופטימלישכבה דחוסה למקדם של 0.95 יכולה להגיע עד 180-200% מהגודל המינימלי של שטח המגע של גוף העבודה של המכונה הרוטטת (לוח רטט, תוף רוטט עם לחצים סטטיים מגע מספיק). עם עלייה בתכולת החלקיקים הללו בחול ל-4-6%, העובי האופטימלי של השכבה העובדת מצטמצם פי 2.5-3, וב-8-10% או יותר, בדרך כלל לא ניתן להשיג דחיסה. מקדם של 0.95.
ברור שבמקרים כאלה כדאי או אפילו צריך לעבור לשיטת דחיסה בכוח, כלומר. לשימוש בגלגלי רטט מודרניים כבדים הפועלים במצב ויברו ומסוגלים ליצור פי 2-3 יותר לחץ גבוהמאשר, למשל, גלילים פנאומטיים סטטיים עם לחץ קרקע של 6-8 kgf/cm 2.
על מנת שיתרחשו עיוות הכוח הצפוי והדחיסה המתאימה של הקרקע, הלחצים הסטטיים או הדינמיים הנוצרים על ידי גוף העבודה של מכונת הדחיסה חייבים להיות קרובים ככל האפשר לגבולות חוזק הלחיצה והגזירה של הקרקע (כ-90- 95%), אך לא לחרוג ממנו. אחרת, יופיעו סדקי גזירה, בליטות ושאר עקבות הרס קרקע על פני המגע, אשר יחמירו גם את התנאים להעברת הלחצים הדרושים לדחיסה אל השכבות הבסיסיות של הסוללה.
חוזקן של קרקעות מלוכדות תלוי בארבעה גורמים, שלושה מהם מתייחסים ישירות לקרקעות עצמן (חלוקת גודל גרגרים, לחות וצפיפות), והרביעי (אופי או הדינמיות של העומס המופעל ומוערך לפי קצב השינוי ב- מצב לחוץ של הקרקע או, באי דיוק מסוים, זמן הפעולה של עומס זה) מתייחס להשפעה של מכונת הדחיסה ולמאפיינים הריאולוגיים של הקרקע.
רולר רטט מצלמת
BOMAG
עם עלייה בתכולת חלקיקי החימר, חוזק הקרקע עולה עד פי 1.5-2 בהשוואה לקרקעות חוליות. תכולת הלחות בפועל של קרקעות מלוכדות היא אינדיקטור חשוב מאוד המשפיע לא רק על חוזקם, אלא גם על יכולת הדחיסה שלהם. קרקעות כאלה נדחסות בצורה הטובה ביותר בתכולת הלחות האופטימלית כביכול. ככל שהלחות בפועל חורגת מהאופטימום הזה, חוזק הקרקע פוחת (עד פי 2) והגבול ומידת הדחיסה האפשרית שלה יורדים משמעותית. להיפך, עם ירידה בלחות מתחת לרמה האופטימלית, חוזק המתיחה עולה בחדות (ב-85% מהאופטימום - פי 1.5, וב-75% - עד פי 2). זו הסיבה שכל כך קשה לדחוס קרקעות מלוכדות בעלות לחות נמוכה.
ככל שהאדמה נדחסת, חוזקה גם גדל. בפרט, כאשר מקדם הדחיסה בסוללה מגיע ל-0.95, חוזק הקרקע המלוכדת עולה פי 1.5-1.6, וב-1.0 - פי 2.2-2.3 בהשוואה לחוזק ברגע הדחיסה הראשוני (מקדם דחיסה 0.80-0.85 ).
בקרקעות חרסיתיות בעלות תכונות ריאולוגיות בולטות בשל הצמיגות שלהן, חוזק הלחיצה הדינמי יכול לגדול פי 1.5-2 עם זמן טעינה של 20 ms (0.020 שניות), המתאים לתדירות הפעלת עומס השפעת רטט של 25–30 הרץ, ולגזירה - אפילו עד פי 2.5 בהשוואה לחוזק סטטי. במקרה זה, מודול העיוות הדינמי של קרקעות כאלה עולה עד פי 3-5 או יותר.
זה מצביע על הצורך להפעיל לחצי דחיסה דינמיים גבוהים יותר על קרקעות מלוכדות מאשר סטטיות על מנת לקבל את אותה תוצאת דפורמציה ודחיסה. ברור, לפיכך, ניתן היה לדחוס ביעילות חלק מהקרקעות המלוכדות בלחצים סטטיים של 6-7 ק"ג/ס"מ 2 (גלילים פנאומטיים), וכאשר עוברים לדחיסה שלהם, נדרשו לחצים דינמיים בסדר גודל של 15-20 ק"ג/ס"מ.
הבדל זה נובע מקצב השינוי השונה במצב הלחץ של קרקע מלוכדת, כאשר עלייה של פי 10 חוזקה גדל פי 1.5-1.6, ופי 100 - עד פי 2.5. עבור רולר פנאומטי, קצב השינוי בלחץ המגע לאורך זמן הוא 30–50 kgf/cm 2 *sec, עבור stammers ו-rollers רטט – כ-3000–3500 kgf/cm 2 *sec, כלומר. הגידול הוא פי 70-100.
להקצאה נכונה של הפרמטרים הפונקציונליים של גלגלי רטט בעת יצירתם ולבקרת התהליך הטכנולוגי של גלגלי רטט אלו המבצעים את עצם פעולת הדחיסה של קרקעות מלוכדות ואחרות, חשוב והכרחי ביותר לדעת לא רק ההשפעה האיכותית והמגמות בשינויים בגבולות החוזק ובמודולי העיוות של קרקעות אלה בהתאם להרכב הגרגירי שלהן, הלחות, הצפיפות והדינמיקה של העומס, אך יש להם גם ערכים ספציפיים לאינדיקטורים אלה.
נתונים אינדיקטיביים כאלה על גבולות החוזק של קרקעות עם מקדם צפיפות של 0.95 תחת עומס סטטי ודינאמי נקבעו על ידי פרופסור N. Kharhuta (טבלה 1).
טבלה 1
מגבלות חוזק (kgf/cm2) של קרקעות עם מקדם דחיסה של 0.95
ולחות אופטימלית
ראוי לציין שעם הגדלת הצפיפות ל-1.0 (100%), חוזק הלחיצה הדינמי של כמה חרסיות מלוכדות מאוד לחות אופטימליתיגדל ל-35-38 kgf/cm2. כאשר הלחות יורדת ל-80% מהאופטימום, שיכול להיות במקומות חמים, חמים או יבשים במספר מדינות, החוזק שלהם יכול להגיע אפילו ערכים גדולים– 35-45 ק"ג/סמ"ר (צפיפות 95%) ואפילו 60-70 ק"ג/סמ"ר (100%).
כמובן, ניתן לדחוס קרקעות בעלות חוזק גבוה רק באמצעות גלילי רפידות כבדים. לחצי המגע של גלגלי רטט חלקים של תוף, אפילו עבור לולאות רגילות של לחות אופטימלית, לא יהיו מספיקים בעליל כדי להשיג את תוצאת הדחיסה הנדרשת על פי התקנים.
עד לאחרונה, ההערכה או החישוב של לחצי מגע תחת רולר חלק או מרופד של רולר סטטי ורוטט בוצעו בצורה פשוטה מאוד ובקירוב תוך שימוש במדדים וקריטריונים עקיפים ולא מאוד מבוססים.
מבוסס על תורת הרעידות, תורת האלסטיות, מכניקה תיאורטית, מכניקה ודינמיקה של קרקעות, תורת הממדים והדמיון, תורת יכולת המעבר של כלי רכב גלגלים וחקר האינטראקציה של קוביית רולר עם משטח של שכבה דחוסה לניארי דפורמציה של תערובת בטון אספלט, בסיס אבן כתוש ואדמה תת-קרקעית, קשר אנליטי אוניברסלי ופשוט למדי לקביעת לחצי המגע תחת כל חלק עובד של רולר עם גלגלים או רולר (גלגל צמיג פניאומטי, חלק קשה, מגומי, פקה, סריג או תוף מצולע):
σ o - לחץ סטטי או דינמי מקסימלי של התוף;
Q in - עומס משקל של מודול הרולר;
R o הוא כוח הפגיעה הכולל של הרולר תחת עומס ויברודינמי;
R o = Q ב-K d
E o - מודול דפורמציה סטטי או דינמי של החומר הדחוס;
h - עובי שכבת החומר הדחוסה;
B, D - רוחב וקוטר הרולר;
σ p - חוזק סופי (שבר) של החומר הנדחס;
K d – מקדם דינמי
מתודולוגיה מפורטת יותר והסברים לה מובאים בקטלוג אוסף דומה "ציוד וטכנולוגיה בדרכים" לשנת 2003. כאן זה רק ראוי לציין, שבניגוד לגלילות תופים חלקות, בעת קביעת ההתיישבות הכוללת של פני השטח של השטח. חומר δ 0, הכוח הדינמי המרבי R 0 ולחץ המגע σ 0 עבור גלילי פקה, סריג וצלעות, רוחב הגלילים שלהם שווה ערך לגלגלת תוף חלקה, ולגלילים פנאומטיים ומצופים גומי, קוטר שווה ערך הוא מְשׁוּמָשׁ.
בטבלה איור 2 מציג את תוצאות החישובים באמצעות השיטה שצוינה ותלות אנליטית של האינדיקטורים העיקריים להשפעה דינמית, כולל לחצי מגע, תוף חלק וגלגלי רטט של פקה ממספר חברות על מנת לנתח את יכולת הדחיסה שלהם בעת מזיגה למשטח הכביש. מהסוגים האפשריים של קרקעות עדינות עם שכבה של 60 ס"מ (במצב רופף ובמצב צפוף, מקדם הדחיסה שווה ל-0.85-0.87 ו-0.95-0.96, בהתאמה, מודול העיוות E 0 = 60 ו-240 kgf /cm 2, והערך של משרעת הרטט האמיתית של הרולר הוא גם, בהתאמה, a = A 0 /A ∞ = 1.1 ו-2.0), כלומר. לכל הגלילים יש את אותם תנאים לביטוי יכולות הדחיסה שלהם, מה שנותן לתוצאות החישוב ולהשוואתם את הנכונות הדרושה.
ל-JSC "VAD" יש בצי שלה מגוון שלם של חומרי דחיסה חלקים של רטט תוף מבית Dynapac, החל מהקל ביותר ( CA152D) וכלה בכבד ביותר ( CA602D). לכן, היה שימושי להשיג נתונים מחושבים עבור אחד ממגרשי החלקה אלה ( CA302D) והשוו עם נתונים משלושה דגמי Hamm דומים ודומים במשקלם, שנוצרו על פי עיקרון ייחודי (על ידי הגדלת עומס הגלגלת המתנודדת ללא שינוי משקלו ומחווני רטט אחרים).
בטבלה 2 מציג גם כמה מגלגלי הרטט הגדולים ביותר משתי חברות ( בומאג, אורנשטיין וקופל), כולל אנלוגים למצלמות שלהם, ודגמים של גלילי רטט נגררים (A-8, A-12, PVK-70EA).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
טבלה 2
טבלת ניתוח נתונים. 2 מאפשר לנו להסיק כמה מסקנות ומסקנות, כולל מעשיות:
- נוצר על ידי גלילים רטט של Glakoval, כולל משקל בינוני (CA302D, Hamm 3412ו 3414 ), לחצי מגע דינמי עולים באופן משמעותי (בקרקעות תת-דחוסות פי 2) מהלחצים של גלילים סטטיים כבדים (סוג גלגל פניאומטי במשקל 25 טון או יותר), לכן הם מסוגלים לדחוס קרקעות לא מלוכדות, מלוכדות גרועות וקלות די יעיל ובעובי שכבה המקובל על עובדי הדרך;
- גלגלי רטט מצלמת, כולל הגדולים והכבדים שבהם, בהשוואה למקביליהם לתוף החלק, יכולים ליצור לחצי מגע גבוהים פי 3 (עד 45-55 kgf/cm2), ולכן הם מתאימים לדחיסה מוצלחת של מלוכד מאוד והוגן. אדמה כבדה וחרסית חזקה, כולל הזנים שלהם עם לחות נמוכה; ניתוח היכולות של גלילי רטט אלה במונחים של לחצי מגע מראה כי ישנם תנאים מוקדמים להגדלת מעט לחצים אלו ולהגדלת עובי שכבות הקרקעות המלוכדות שנדחסו על ידי דגמים גדולים וכבדים ל-35–40 ס"מ במקום ל-25 של היום. -30 ס"מ;
- הניסיון של חברת Hamm ביצירת שלוש גלילי רטט שונים (3412, 3414 ו-3516) עם אותם פרמטרי רטט (מסה של הגלגלת המתנודדת, משרעת, תדירות, כוח צנטריפוגלי) ומסה כוללת שונה של מודול הגלגלת הרטט עקב משקל המסגרת צריך להיחשב מעניין ושימושי, אך לא 100% ובעיקר מנקודת המבט של ההבדל הקל בלחצים הדינמיים שנוצרו על ידי גלילי הגלילים, למשל, ב-3412 וב-3516; אך בשנת 3516, זמן ההפסקה בין פעימות הטעינה מצטמצם ב-25-30%, מה שמגדיל את זמן המגע של התוף עם האדמה ומגדיל את היעילות של העברת האנרגיה לאדמה האחרונה, מה שמקל על חדירת אדמה בצפיפות גבוהה יותר למעמקים ;
- בהתבסס על השוואה של רולים רטט לפי הפרמטרים שלהם או אפילו על סמך תוצאות של מבחנים מעשיים, זה לא נכון, וכמעט לא הוגן, לומר שהגלגלת הזו יותר טובה בדרך כלל והשנייה גרועה; כל דגם עשוי להיות גרוע יותר או להיפך, טוב ומתאים לתנאי השימוש הספציפיים שלו (סוג ומצב האדמה, עובי השכבה הדחוסה); אפשר רק להצטער על כך שדוגמאות של גלילים רטט עם פרמטרי דחיסה אוניברסליים ומתכווננים יותר לשימוש בעוד מגוון רחבסוגי ותנאים של קרקעות ועוביים של שכבות מילוי חוזר, שיכולים לחסוך מבונה הכבישים את הצורך ברכישת סט חומרי דחיסה של קרקע מסוגים שונים מבחינת משקל, ממדים ויכולת דחיסה.
חלק מהמסקנות שהושקו אולי לא נראות כל כך חדשות ואולי אפילו ידועות מהן ניסיון מעשי. כולל חוסר התועלת של שימוש בגלילים רטט חלקים כדי לדחוס קרקעות מלוכדות, במיוחד אלה עם לחות נמוכה.
המחבר בדק בעבר בשטח בדיקה מיוחד בטג'יקיסטן את הטכנולוגיה של דחיסת טמר לנגר, שהוצבה בגוף אחד הסכרים הגבוהים ביותר (300 מ') של תחנת הכוח ההידרואלקטרית נורק הפועלת כעת. הרכב החמר כלל בין 1 ל-11% חלקיקי חול, 77-85% חוליים ו-12-14% חלקיקי חימר, מספר הפלסטיות היה 10-14, הלחות האופטימלית הייתה כ-15.3-15.5%, הלחות הטבעית הייתה רק 7 – 9%, כלומר. לא עלה על 0.6 מהערך האופטימלי.
הדחיסה של החרה בוצעה באמצעות גלילים שונים, לרבות גלגלת רטט נגררת גדולה מאוד שנוצרה במיוחד עבור בנייה זו. PVK-70EA(22t, ראה טבלה 2), שהיו לה פרמטרי רטט גבוהים למדי (משרעת 2.6 ו-3.2 מ"מ, תדר 17 ו-25 הרץ, כוח צנטריפוגלי 53 ו-75 tf). עם זאת, בשל לחות הקרקע הנמוכה, הדחיסה הנדרשת של 0.95 עם רולר כבד זה הושגה רק בשכבה של לא יותר מ-19 ס"מ.
בצורה יעילה ומוצלחת יותר, הרולר הזה, כמו גם ה-A-8 ו-A-12, דחסו חומרי חצץ וחלוקי נחל רופפים שהונחו בשכבות של עד 1.0-1.5 מ'.
בהתבסס על הלחצים הנמדדים באמצעות חיישנים מיוחדים המוצבים בסוללה בעומקים שונים, נבנתה עקומת דעיכה של לחצים דינמיים אלו לאורך עומק האדמה הנדחסת על ידי שלושת גלילי הרטט המצוינים (איור 2).
אוֹרֶז. 2. עקומת דעיכה של לחצים דינמיים ניסיוניים
למרות הבדלים משמעותיים למדי במשקל הכולל, במידות, בפרמטרי הרטט ולחצי המגע (ההבדל הגיע פי 2-2.5), ערכי הלחצים הניסויים בקרקע (ביחידות יחסיות) התבררו כקרובים וצייתים לדרישות. אותה תבנית (העקומה המקווקת בגרף של איור 2) והתלות האנליטית המוצגת באותו גרף.
מעניין שדווקא אותה תלות טבועה בעקומות דעיכת המתח הניסיוניים תחת עומס הלם גרידא של מסת אדמה (לוח הידוק בקוטר של 1 מ' ומשקל של 0.5-2.0 ט'). בשני המקרים, המעריך α נשאר ללא שינוי והוא שווה או קרוב ל-3/2. רק מקדם K משתנה בהתאם לאופי או ל"חומרה" (אגרסיביות) של העומס הדינמי מ-3.5 ל-10. בהעמסת אדמה "חדה" יותר היא גדולה יותר, בעומס "איטי" היא פחותה.
מקדם K זה משמש כ"ווסת" למידת הנחתת המתח לאורך עומק הקרקע. כאשר ערכו גבוה, הלחצים יורדים מהר יותר, ועם המרחק ממשטח ההעמסה יורד עובי שכבת האדמה העובדת. ככל ש-K פוחתת, דפוס ההנחתה הופך חלק יותר וקרוב יותר לעקומת ההנחתה לחצים סטטיים(באיור 2, לבוסינט יש α = 3/2 ו-K = 2.5). במקרה זה, נראה כי לחצים גבוהים יותר "חודרים" לעומק האדמה ועובי שכבת הדחיסה גדל.
אופי השפעות הדופק של רולים רטט אינו משתנה מאוד, וניתן להניח שערכי K יהיו בטווח של 5-6. ועם הידוע והקרוב אופי יציבהנחתה של לחצים דינמיים יחסיים בגלילים רוטטיים וערכים מסוימים של הלחצים היחסיים הנדרשים (בחלקים ממגבלת חוזק הקרקע) בתוך סוללת הקרקע, ניתן, במידה סבירה של הסתברות, לקבוע את עובי השכבה בו הלחצים הפועלים שם יבטיחו את יישום מקדם הדחיסה, למשל 0.95 או 0.98.
באמצעות תרגול, דחיסות ניסוי ומחקרים רבים, הערכים המשוערים של לחצים תוך-קרקעיים כאלה נקבעו והוצגו בטבלה. 3.
טבלה 3
קיימת גם שיטה פשוטה לקביעת עובי השכבה הדחוסה באמצעות רולר רולר חלק, לפיה כל טון משקל של מודול רולר רוטט מסוגל לספק בקירוב את עובי השכבה הבאה (עם לחות קרקע אופטימלית והנדרש פרמטרים של רולר הרטט):
- חולות גדולים, בינוניים, ASG - 9-10 ס"מ;
- חולות עדינים, כולל אלה עם אבק - 6-7 ס"מ;
- אדמה חולית קלה ובינונית - 4-5 ס"מ;
- לולאות קלות – 2-3 ס"מ.
מַסְקָנָה. גלגלי רטט מודרניים של תוף ורפידות חלקים הם מכבשי אדמה יעילים שיכולים להבטיח את האיכות הנדרשת של התשתית הבנויה. המשימה של מהנדס הכבישים היא להבין במיומנות את היכולות והתכונות של אמצעים אלה להתמצאות נכונה בבחירתם וביישום המעשי שלהם.
מקדם דחיסה של כל חומר בתפזורתמראה עד כמה ניתן להפחית את נפחו באותה מסה עקב דחיסה או הצטמקות טבעית. מחוון זה משמש לקביעת כמות חומר המילוי הן במהלך הרכישה והן במהלך תהליך הבנייה עצמו. מכיוון שהמשקל הגדול של אבן כתוש מכל חלק יגדל לאחר הדחיסה, יש צורך להניח מיד אספקת חומר. וכדי לא לרכוש יותר מדי, מקדם תיקון יועיל.
מקדם הדחיסה (K y) הוא אינדיקטור חשוב שדרוש לא רק עבור היווצרות נכונההזמנת חומרים. לדעת פרמטר זה עבור השבר הנבחר, ניתן לחזות הצטמקות נוספת של שכבת החצץ לאחר העמסתה במבני בנייה, כמו גם את יציבות החפצים עצמם.
מכיוון שיחס הדחיסה מייצג את מידת הפחתת הנפח, הוא משתנה בהשפעת מספר גורמים:
1. שיטת הטעינה ופרמטרים (למשל מאיזה גובה מתבצעת מילוי).
2. תכונות הובלה ומשך הנסיעה - הרי גם במסה נייחת מתרחשת דחיסה הדרגתית כאשר היא צונחת תחת משקלה.
3. שברי אבן כתוש ותכולת תבואה בגודל קטן מהגבול התחתון של מחלקה מסוימת.
4. התקלפות - אבנים בצורת מחט אינן נותנות משקעים רבים כמו קוביות.
החוזק תלוי בהמשך באיזו מידה נקבעה מידת הדחיסה. מבני בטון, יסודות מבנים ומשטחי כבישים.
עם זאת, אל תשכח כי הדחיסה באתר מתבצעת לעתים רק בשכבה העליונה, ובמקרה זה המקדם המחושב אינו תואם באופן מלא להתכווצות הכרית בפועל. אומנים לבית ואנשי חצי מקצוע אשמים בכך במיוחד. צוותי בנייהממדינות שכנות. אמנם, בהתאם לדרישות הטכנולוגיה, יש לגלגל כל שכבת מילוי ולבדוק בנפרד.
ניואנס נוסף - מידת הדחיסה מחושבת עבור מסה שנדחסת ללא התפשטות רוחבית, כלומר, היא מוגבלת על ידי הקירות ואינה יכולה להתפשט. באתר, לא תמיד נוצרים תנאים כאלה למילוי כל שבריר אבן כתוש, ולכן תישאר טעות קטנה. קח זאת בחשבון בעת חישוב ההתיישבות של מבנים גדולים.
איטום בזמן הובלה
מצא כמה ערך סטנדרטיהדחיסה אינה כל כך פשוטה - יותר מדי גורמים משפיעים עליה, כפי שדיברנו למעלה. את מקדם הדחיסה של אבן כתוש יכול הספק לציין ב מסמכים נלווים, אם כי GOST 8267-93 אינו דורש זאת ישירות. אך הובלת חצץ, במיוחד כמויות גדולות, מגלה הבדל משמעותי בנפחים בעת העמסה ובנקודת אספקת החומר הסופית. לפיכך יש לכלול בחוזה גורם התאמה המתחשב בדחיסתו ולנטר אותו בנקודת האיסוף.
האזכור היחיד מה-GOST הנוכחי הוא שהמחוון המוצהר, ללא קשר לשבר, לא יעלה על 1.1. הספקים כמובן יודעים זאת ומשתדלים לשמור על היצע קטן כדי שלא יהיו החזרות.
שיטת המדידה משמשת לעתים קרובות במהלך הקבלה, כאשר אבן כתוש לבנייה מובאת לאתר, כי היא מוזמנת לא בטונות, אלא במטר מעוקב. כאשר ההובלה מגיעה, יש למדוד את הגוף הטעון מבפנים בעזרת סרט מדידה כדי לחשב את נפח החצץ שנמסר, ולאחר מכן להכפיל אותו בגורם של 1.1. זה יאפשר לך לקבוע בערך כמה קוביות הוכנסו למכונה לפני המשלוח. אם הנתון המתקבל בהתחשב בדחיסות קטן מזה המצוין במסמכים הנלווים, פירוש הדבר שהמכונית הייתה עמוסה. שווה או גדול יותר - ניתן לפקד על פריקה.
דחיסה באתר
הנתון לעיל נלקח בחשבון רק עבור הובלה. בתנאי אתר בנייה, שבהם אבן כתוש נדחסת באופן מלאכותי ובאמצעות מכונות כבדות (לוח רטט, רולר), מקדם זה יכול לעלות ל-1.52. והמבצעים צריכים לדעת את הצטמקות מילוי החצץ בוודאות.
בדרך כלל הפרמטר הנדרש מצוין ב תיעוד הפרויקט. אבל מתי ערך מדויקאין צורך, השתמש באינדיקטורים ממוצעים מ-SNiP 3.06.03-85:
- עבור אבן כתוש עמידה של שבריר 40-70, ניתנת דחיסה של 1.25-1.3 (אם הציון שלה אינו נמוך מ-M800).
- לסלעים עם חוזק של עד M600 - מ-1.3 עד 1.5.
עבור כיתות גודל קטנות ובינוניות של 5-20 ו 20-40 מ"מ, אינדיקטורים אלה לא הוקמו, מכיוון שהם משמשים לעתים קרובות יותר רק כאשר מפנים את השכבה הנושאת עומס העליונה של גרגירים 40-70.
מחקר מעבדה
מקדם הדחיסה מחושב על סמך נתוני בדיקות מעבדה, כאשר המסה נדחסת ונבדקת במכשירים שונים. יש כאן שיטות:
1. החלפת כרכים (GOST 28514-90).
2. דחיסה סטנדרטית שכבה אחר שכבה של אבן כתוש (GOST 22733-2002).
3. ביטוי שיטות באמצעות אחד משלושה סוגים של מדי צפיפות: סטטי, בלון מים או דינמי.
ניתן לקבל תוצאות מיד או לאחר 1-4 ימים, תלוי במחקר הנבחר. דגימה אחת לבדיקה סטנדרטית תעלה 2,500 רובל, ולפחות חמישה מהם יידרשו בסך הכל. אם יש צורך בנתונים במהלך היום, נעשה שימוש בשיטות אקספרס המבוססות על התוצאות של בחירת לפחות 10 נקודות (850 רובל לכל אחת). בנוסף תצטרכו לשלם על עזיבה של מעבדת - כ-3 אלף נוספים. אבל הקמת מתקנים גדולים לא יכולה להיעשות ללא נתונים מדויקים, ועוד יותר בלי מסמכים רשמיים, אישור עמידתו של הקבלן בדרישות הפרויקט.
איך לברר בעצמך את מידת הדחיסה?
בתנאי שטח ולצורכי בניה פרטית, ניתן יהיה לקבוע גם את המקדם הנדרש לכל מידה: 5-20, 20-40, 40-70. אבל כדי לעשות זאת, תחילה עליך לדעת את צפיפות התפזורת שלהם. זה משתנה בהתאם להרכב המינרלוגי, אם כי מעט. השפעה הרבה יותר גדולה על משקל נפחישברי אבן כתוש מספקים. לחישובים, אתה יכול להשתמש בנתונים ממוצעים:
| שברים, מ"מ | צפיפות בצובר, ק"ג/מ"ק | |
| גרָנִיט | חָצָץ | |
| 0-5 | 1500 | — |
| 5-10 | 1430 | 1410 |
| 5-20 | 1400 | 1390 |
| 20-40 | 1380 | 1370 |
| 40-70 | 1350 | 1340 |
נתוני צפיפות מדויקים יותר עבור חלק מסוים נקבעים במעבדה. או על ידי שקלול נפח ידוע של הריסות בניין, ולאחר מכן חישוב פשוט:
- משקל בתפזורת = מסה/נפח.
לאחר מכן מגלגלים את התערובת למצב בו היא תשמש במקום ונמדדת בסרט מדידה. החישוב נעשה שוב באמצעות הנוסחה הנ"ל, וכתוצאה מכך מתקבלות שתי צפיפויות שונות - לפני ואחרי הדחיסה. על ידי חלוקת שני המספרים, אנו מגלים את מקדם הדחיסה במיוחד עבור חומר זה. אם משקלי המדגם זהים, אפשר פשוט למצוא את היחס בין שני הנפחים - התוצאה תהיה זהה.
שימו לב: אם המחוון לאחר הדחיסה מחולק בצפיפות ההתחלתית, התשובה תהיה גדולה מאחד - למעשה, זהו גורם רזרבות החומר לדחיסה. הוא משמש בבנייה אם הפרמטרים הסופיים ידועים מצע חצץואתה צריך לקבוע כמה אבן כתוש של השבר הנבחר להזמין. בחישוב חזרה, התוצאה היא ערך קטן מאחד. אבל המספרים האלה שווים וכאשר עושים חישובים חשוב רק לא להתבלבל איזה מהם לקחת.
מקדם הדחיסה של אבן כתוש הוא אינדיקטור חסר מימד המאפיין את מידת השינוי בנפח החומר במהלך דחיסה, התכווצות ושינוע. זה נלקח בחשבון בעת חישוב הכמות הנדרשת של חומר המילוי, בדיקת מסת המוצרים המסופקים לפי הזמנה ובעת הכנת יסודות למבנים נושאי עומס, יחד עם צפיפות בצובר ומאפיינים אחרים. המספר הסטנדרטי למותג מסוים נקבע בתנאי מעבדה המספר האמיתי אינו ערך סטטי ותלוי גם במספר מאפיינים ותנאים חיצוניים.
מקדם הדחיסה משמש כאשר עובדים עם חומרי בניין בתפזורת. המספר הסטנדרטי שלהם משתנה בין 1.05 ל-1.52. הערך הממוצע לאבן כתוש חצץ וגרניט הוא 1.1, חימר מורחב - 1.15, תערובות חול-חצץ - 1.2 (קרא על מידת דחיסות החול). הנתון בפועל תלוי בגורמים הבאים:
- גודל: ככל שהתבואה קטנה יותר, כך הדחיסה יעילה יותר.
- קשקושים: אבן כתוש בצורת מחט ובצורה לא סדירה נדחסת פחות טוב מהאגרגט בצורת קובייה.
- משך ההובלה וסוג ההובלה בה נעשה שימוש. הערך המקסימלי מושג כאשר חצץ ואבן גרניט מועברים במרכבי מזבלה וקרונות רכבת, הערך המינימלי מושג במכולות ימיות.
- תנאים למילוי ברכב.
- שיטה: השגה ידנית של הפרמטר הרצוי קשה יותר משימוש בציוד רטט.
בענף הבנייה, מקדם הדחיסה נלקח בחשבון בעיקר בעת בדיקת מסת החומר בתפזורת הנרכשת ויסודות מילוי חוזר. נתוני התכנון מצביעים על צפיפות שלד המבנה. המחוון נלקח בחשבון בשילוב עם פרמטרים אחרים תערובות בניין, הלחות משחקת תפקיד חשוב. מידת הדחיסה מחושבת עבור אבן כתוש עם נפח מוגבל של קירות במציאות, לא תמיד נוצרים תנאים כאלה. דוגמה בולטתהמילוי של הבסיס או כרית הניקוז משמש (השברים חורגים מגבולות השכבה הביניים), טעות בחישוב היא בלתי נמנעת. כדי לנטרל אותו, אבן כתוש נרכשת עם רזרבה.
התעלמות ממקדם זה בעת עריכת פרויקט וביצוע עבודות בנייה מובילה לרכישת נפח לא שלם ולהידרדרות במאפייני הביצועים של המבנים הנבנים. עם מידת הדחיסה הנכונה שנבחרה ומיושמת, מונוליטים בטון, יסודות מבנים וכבישים יכולים לעמוד בעומסים הצפויים.
מידת הדחיסה באתר ובמהלך ההובלה
הסטייה בנפח אבן כתוש שהועמסה ונמסרה לנקודה הסופית היא עובדה ידועה ככל שהרעידה חזקה יותר במהלך ההובלה וככל שהמרחק גדול יותר, כך מידת הדחיסה שלה גבוהה יותר. כדי לבדוק את התאימות של כמות החומר שהובאה, משתמשים לרוב בסרט מדידה רגיל. לאחר מדידת הגוף, מחלקים את הנפח המתקבל במקדם ונבדקים עם הערך המצוין בתיעוד הנלווה. ללא קשר לגודל השברים מחוון זהלא יכול להיות פחות מ-1.1 אם יש דרישות גבוהות לדיוק המסירה, זה מוסכם ומצוין בחוזה בנפרד.
אם מתעלמים מנקודה זו, תביעות נגד הספק אינן מבוססות על פי GOST 8267-93, הפרמטר אינו חל על מאפיינים חובה. כברירת מחדל עבור אבן כתוש זה נלקח שווה ל-1.1, הנפח הנמסר נבדק בנקודת הקבלה, לאחר הפריקה החומר תופס מעט יותר מקום, אבל עם הזמן זה מתכווץ.
מידת הדחיסה הנדרשת בעת הכנת יסודות מבנים וכבישים מצוינת בתיעוד התכנון ותלויה בעומסי המשקל הצפויים. בפועל, זה יכול להגיע ל-1.52, הסטייה צריכה להיות מינימלית (לא יותר מ-10%). ההחתמה מתבצעת שכבה אחר שכבה עם הגבלת עובי של 15-20 ס"מ ושימוש בשברים שונים.
משטח הכביש או רפידות היסוד יוצקים על אתרים מוכנים, כלומר עם אדמה מפולסת ומהודקת, ללא סטיות מפלס משמעותיות. השכבה הראשונה נוצרת מחצץ גס או אבן כתוש מגרניט חייב להתיר על ידי הפרויקט. לאחר דחיסה ראשונית מפרידים את החתיכות לשברים קטנים יותר, במידת הצורך, אפילו עד למילוי חול או תערובות חול-חצץ. איכות העבודה נבדקת בנפרד בכל שכבה.
ההתאמה של תוצאת ההידוק שהתקבלה עם התכנון מוערכת באמצעות ציוד מיוחד- מד צפיפות. המדידה מתבצעת בתנאי שאין יותר מ-15% גרגירים בגודל של עד 10 מ"מ. הכלי שקוע 150 מ"מ אנכית בהחלט, תוך שמירה על הלחץ הנדרש, הרמה מחושבת על ידי הסטת החץ על המכשיר. כדי למנוע שגיאות, מדידות נלקחות ב-3-5 נקודות במקומות שונים.
צפיפות בתפזורת של אבן כתוש של שברים שונים
בנוסף למקדם הדחיסה, כדי לקבוע את כמות החומר המדויקת הנדרשת, יש לדעת את מידות המבנה המילוי ואת המשקל הסגולי של חומר המילוי. האחרון הוא היחס בין המסה של אבן כתוש או חצץ לנפח שהוא תופס ותלוי בעיקר בחוזק הסלע המקורי ובגודלו.
| סוּג | צפיפות בצובר (ק"ג/מ"ק) עם גדלי שברים: | ||||
| 0-5 | 5-10 | 5-20 | 20-40 | 40-70 | |
| גרָנִיט | 1500 | 1430 | 1400 | 1380 | 1350 |
| חָצָץ | 1410 | 1390 | 1370 | 1340 | |
| 1320 | 1280 | 1120 | |||
יש לציין את המשקל הסגולי בתעודת המוצר בהיעדר נתונים מדויקים, ניתן למצוא אותו באופן עצמאי. כדי לעשות זאת, תצטרך מיכל גלילי וסולם החומר נשפך ללא דחיסה ונשקל לפני ואחרי המילוי. מוצאים את הכמות על ידי הכפלת נפח המבנה או הבסיס בערך המתקבל ובמידת הדחיסה המצוינת בתיעוד התכנון.
לדוגמה, כדי למלא 1 מ"ר של כרית חצץ בעובי 15 ס"מ בגודל שבר הנעים בין 20-40 ס"מ, תצטרך 1370 × 0.15 × 1.1 = 226 ק"ג. לדעת את אזור הבסיס שנוצר, קל למצוא את הנפח הכולל של חומר המילוי.
מדדי צפיפות רלוונטיים גם בבחירת פרופורציות בעת הכנת תערובות בטון. למבני יסוד מומלץ להשתמש באבן כתוש גרניט בגודל שבר בטווח של 20-40 מ"מ ומשקל סגולי של לפחות 1400 ק"ג/מ"ק. במקרה זה, הדחיסה אינה מתבצעת, אך תשומת הלב מוקדשת לקליפות - לייצור מוצרי בטון מזוין, נדרש מילוי בצורת קובייה עם תכולה נמוכה של גרגירים בעלי צורה לא סדירה. צפיפות נפח משמשת בעת המרת פרופורציות נפחיות לפרופורציות מסה ולהיפך.