На что влияет коэффициент фильтрации песка в дорожном строительстве

Песок является в какой-то степени уникальным материалом, который используется во многих отраслях, включая строительство, сельское хозяйство и т.д. Он повсеместно используется для приготовления цементных и бетонных растворов, для строительства дорог, зданий и насыпей. Приобретая песок, нужно уделять внимание некоторым его характеристикам, среди которых можно отметить модуль крупности, наличие примесей и глины в песке, а также коэффициент уплотнения и фильтрации. О последнем параметре и пойдет речь в данной статье.

От чего зависит данный показатель

Коэффициент фильтрации песка очень важен для оценки его качественных характеристик, а также проникающей способности.

Знание данного показателя позволяет определить область применения песка, ведь для каждой отрасли и цели есть свои определенные требования.

Если показатель оказывается максимальным, то это говорит о том, что в таком песке практически отсутствуют различные примеси и глина. Соответственно, если песчинки крупные, а состав более чистый, то такой песок обладает меньшей прочностью, что является преимуществом.

Коэффициент фильтрации песчаного грунта ГОСТ 25584 п 4 5

Если порода обладает такими характеристиками, то жидкость проходит через нее без препятствий. Данное обстоятельство позволяет использовать цементный раствор при масштабном строительстве, производстве, заливке фундаментов, стяжки пола и для кладки.

Заливка фундамента

Если у песка низкое значение коэффициента, то это говорит о присутствии в составе песка глины и крупных песчинок. Это ведет к увеличению водонепроницаемости материала, ведь вода практически не проходит через глину.

Да, такой песок будет обладать высокой прочностью, но его можно будет использовать только в весьма узких и специфических работах. Это неудивительно, ведь при приготовлении любых растворов используется вода, а такой песок затрудняет данные процессы.

Коэффициент уплотнения песка

Начиная любые строительные работы, необходимо сделать правильные расчеты объемов используемых материалов. Чтобы определить, сколько потребуется сыпучего материала, необходимо использовать в расчетах коэффициент уплотнения песка (Купл), который получается в результате сравнения величины плотности материала на определенном участке со значением, указанным в нормативных документах. Именно этот коэффициент демонстрирует то, насколько качественно проведены работы на строительной площадке согласно требованиям ГОСТа 8736-93 и 25100-95. В основном, Купл колеблется в пределах 0,95÷0,98 в зависимости от вида строительных работ (но он не должен быть больше 1,15).

Расчет производим следующим образом: умножаем коэффициент уплотнения на искомый объем. Но необходимо помнить о том, что в процессе отгрузки и транспортировки сыпучего материала происходит его трамбовка, помимо этого в него может попасть влага. Поэтому для того, чтобы определить, сколько потребуется песчаной массы, надо объем материала, доставленного на строительную площадку, умножить на коэффициент относительного уплотнения. Методика определения коэффициента относительного уплотнения песков заключается в определении отношения плотности сухого песка («скелета») к плотности сухого материала в пункте его получения. Коэффициент относительного уплотнения определяют расчетным путем и указывают в проектной документации на строительный объект.

Характеристики

Песчинки карьерного песка характеризуются коэффициентом, находящимся в диапазоне от 0,5 до 7 метров за сутки. Данный коэффициент в таблице достаточно средний, поэтому такой песок не может использоваться для масштабных строительств.

Карьерный

Намытый песок представляет больший интерес в этом плане, ведь материал проходит тщательную обработку и очистку с помощью воды. Это позволяет вымыть из состава примеси и глину, а сам коэффициент фильтрации песка средней крупности составляет от 5 до 20 метров за 24 часа.

Намытый

При этом, размер песчинки составляет не более 2,5 мм. Такой песок используется в тех видах работы, где присутствие глиняных примесей строго запрещено.

Размер фракций песка равный 1-2 мм характеризуется тем, что его пропускная способность составляет от 1 до 10 метров за 24 часа. Такой вид песка считается наиболее предпочтительным, поэтому его используют в ремонтных и отделочных работах.

Естественно, все это сказывается и на его стоимости.

Как проверить фильтрацию песка?

В соответствии с действующим ГОСТ коэффициент фильтрации партии песка измеряют лабораторным методом на приборе Кф-00М. Исследования отличаются сложностью, поэтому проводятся только специалистами.

Фильтрующие способности песка зависит также от вида и количества примесей в нём. Особые помехи составляют глинистые и пылевидные включения. Глина очень плохо пропускает через себя воду, поэтому чтобы улучшить качество карьерного песка, его промывают — в первую очередь, от глины. Просеянный и мытый песок становится по своим характеристикам ближе к речному и морскому. Последние, а также кварцевый песок, изначально не содержащий загрязнений, используют в фильтрах различной направленности.

Использование песка в качестве фильтра

Песок для фильтров подбирают по нескольким параметрам — модулю крупности, зерновому составу, содержанию примесей и коэффициенту фильтрации.

Эффект фильтрации песком заключается в задерживании посторонних частиц, находящихся в воде или иной фильтруемой жидкости. Коэффициент фильтрации мелкого песка невысок, поэтому материал применяется в небольших фильтрах (например, для аквариумов).

В фильтрах, используемых для очистки воды крупных бассейнов, применяют песок средней крупности, коэффициент фильтрации которого значительно выше. Если необходимо очищать большие объёмы жидкости тонкодисперсным материалом с низкой скоростью фильтрации, используют параллельно соединённые батареи фильтров.

Расчёты фильтрации песка, учитывающие скорость процесса, объёмы фильтрования до промывки системы, минимальные размеры задерживаемых фильтром частиц, производятся специалистами компаний, проектирующих и выпускающих фильтры.

В нашей компании вы можете приобрести песок многих фракций и типов — обращайтесь прямо сейчас!

Определение коэффициента пылеватого песка, средней крупности и др. – испытание метода

Определение коэффициента фильтрации карьерного, кварцевого песка происходит с помощью специального опыта с использованием простейших предметов. Данное испытание позволяет узнать глубину, на которую вода просачивается сквозь слой песка за 24 часа.

Согласно ГОСТ 8736, данный метод должен проводиться с использованием следующих инструментов:

Лабораторные весы

Электрический термометр

Секундомер

Прибор КФ-00М представляет собой конструкцию, состоящую из:

• фильтрационная трубка высотой не менее 10 см и диаметром 56,5 мм;
• перфорированное дно с отверстиями;
• муфта с латунными сетками.
• мерный стеклянный баллон.

Определение коэффициента фильтрации песка, согласно ГОСТ, проходит следующим образом:

• мерная трубка прибора заполняется песчаным материалом;
• перфорированное дно и латунную сетку прикрепляем к фильтрационной трубке. На сетку необходимо предварительно надеть смоченную в воде марлю. Сам же прибор устанавливается на стол или любую другую ровную поверхность;
• насыпаем песок в мерную трубку, после чего утрамбовать материал. Помните, что песок нужно засыпать партиями, поэтому можно разделить общее количество на три части. Перед загрузкой следующей партии, верхний слой песка в трубке слегка разрыхлить с помощью ножа или любого другого острого предмета;
• далее нужно измерить расстояние от крайней точки мерной трубки и поверхности песка в ней. Уровень песка не всегда может быть одинаковым, поэтому измерение лучше проводить в нескольких точках, после чего определять средний показатель;
• если расстояние оказывается более десяти сантиметров, то нужно еще немного утрамбовать песок.

На этом предварительный этап подготовки к испытанию можно считать завершенным. Далее можно переходить непосредственно к самому опыту, позволяющему определить коэффициент фильтрации песка:

• в мерную трубку нужно налить жидкость до уровня в 5 мм выше нулевой отметки;
• когда вода начнет просачиваться через перфорированное дно, нужно засечь время с помощью секундомера.

Эти манипуляции позволяют определить временной промежуток, за который жидкость опускается ниже уровня 5 см. Повторять это нужно не менее четырех раз, каждый раз наливая воду на 5 миллиметров выше.

Чтобы показатель был наиболее точным, нужно взять усредненное значение из всех совершенных манипуляций.

Помните, что категорически запрещено допускать падения жидкости в трубке ниже уровня песка. В противном случае, весь опыт окажется бесполезным.

При использовании полусухой стяжки пола можно быстро сформировать основу напольного покрытия. Полусухая стяжка пола – это качество, быстрота и эффективность.

При проведении ремонтных работ в обязательном порядке производят штукатурку стен. Тут узнаете, сколько сохнет штукатурка на стенах.

Цемент является главным строительным материалом при строительстве любого сооружения. Здесь ознакомитесь как развести и какие пропорции песка и цемента.

ГОСТ 25584 содержит информацию об определенном коэффициенте песка для каждого из видов данного материала. В частности, коэффициент фильтрации песка пылеватого составляет от 0,1 до 2 метров в сутки. Это очень небольшой показатель, поэтому сфера применения такого материала крайне ограничена.

Установленный ГОСТ позволяет значительно упростить определение сферы использования конкретного вида песка. Так, карьерный песок обладает низким показателем фильтрации, поэтому он может использоваться лишь для штукатурных работ, где особо не важны данные показатели.

Более подробно о определении коэффициента фильтрации песка смотрите на видео:

Коэффициент фильтрации песка Кф

Для оценки скорости продвижения жидкости через фильтрующий материал (например, воды через песок) принят коэффициент фильтрации, имеющий размерность скорости — м/сутки, см/мин, мм/сек.

По определению коэффициент фильтрации — это скорость фильтрационного потока при градиенте напора, равном единице. Градиент напора — это изменение напора на единице длины.

Эта величина (Кф) зависит от свойств фильтрующего материала и жидкости. Так, любая жидкость просочится значительно медленнее через мелкий песок, чем через крупный, а керосин или спирт будут заметно быстрее, чем вода, проходить через песок.

Жидкость проникает через поры материала, точнее, через пористые каналы, сообщающиеся между собой, и трещины. Чем они уже, тем меньше её скорость. Так, если Кф для суглинков (грунт) составляет 0,1 м/сут, а для тонкозернистых песков от 0,1 до 2,0 м/сут, то для мелкозернистых песков он возрастает до 2-10 м/сут, а для среднезернистых — до 10-30 м/сут. Коэффициент фильтрации крупнозернистого песка ещё выше — до 50 м/сут.

Классификация грунтов по водопроницаемости

Численные значения коэффициента проницаемости грунтов дают возможность определить вид почвы по фактору водопроницаемости. Классифицируют следующие разновидности:

Источник: bebego.ru

Значение коэффициента фильтрации песка в строительстве

Песок — это природный или искусственный сыпучий материал, применяемый в строительстве, в изделиях из бетона, в системах дренажа, в фильтрах, пескоструйных аппаратах очистки и других устройствах.

Наибольшие объёмы песка потребляет строительная сфера:

• при изготовлении бетонных, известковых, штукатурных, асфальтобетонных растворов и смесей;
• для оборудования песчаных подушек под фундаменты, оснований траншей трубопроводов, в составе дорожных одежд автомобильных дорог;
• для устройства дренажных систем.

Фильтрующая способность песка, так же, как и возможность дренирования — важнейшие свойства этого материала. Они основаны на том, что между гранулами песка любого вида, кроме тонкого, всегда имеются зазоры, через которые может просачиваться вода. Чем крупнее зёрна, тем большее количество воды проходит через слой песка в единицу времени.

Что такое коэффициент фильтрации

Коэффициент фильтрации природного песка – это скорость фильтрации воды с учетом единичного гидравлического градиента. Иными словами, данный параметр показывает водопропускную способность. Данный показатель измеряется в метрах за сутки (м/сутки), при расчетах учитывается уровень толщи, которую вода проходит на протяжении 24 часов.

Определение коэффициента фильтрации песка производится на основе доли и вида примеси в самом сырье. Иными словами, чем он чище и крупнее, тем лучше он будет пропускать воду, вне зависимости от её характеристик. К примеру, глинистые пески не будут пропускать воду, из-за чего их применение в строительстве связано с огромнейшим количеством ограничений. Для максимального увеличения КФ, «грязный» материал подлежит обязательной очистке при помощи специальных способов и современных методик.

Разновидности плотности песка

Таблица соотношения цемента, песка и щебня.

Плотность песка может быть одной из трех видов:

истинной;насыпной;средней.

Так как песок является твердой нерудной породой, то его плотность в среднем равна 2500 кгм³. Этот показатель зовется истинной плотностью песка.

Но для практических работ используется плотность, которая называется насыпная.

Данный параметр обозначает, какова консистенция материала в «свободном», то есть сыпучем, неуплотненном состоянии. При вычислении этой величины учитывается не только объем гранул, но и все пустое расстояние между ними. От этого и получается, что показатель насыпной плотности песка несколько меньше, нежели у истинной.

Если же песок хорошо утрамбовать, то его плотность возрастет.Почему это так важно? Да потому, что, организуя поставки такого материала, его можно заказывать тоннами или кубометрами.

Значение такой плотности составляет порядка 1300-1500 кгм³. Но тут следует учитывать и тот момент, что даже влажность может повлиять на этот параметр: чем она выше, тем ниже плотность.

Это обусловлено тем, что вода из окружающей среды приводит к слипанию гранул песка. А вот если уровень влажности достигнет 10%, то влага наоборот, начнет увеличивать эту характеристику. Поэтому этот момент учитывается, если его дозировка идет на основе объема.

Как вычислить КФ?

Для выявления показателей используется актуальный образец. Исследование проводится в лабораторных условиях при оптимальном уровне влажности и максимальной плотности. Для выяснения оптимальных значений используется таблица коэффициентов фильтрации песка, в соответствии с актуальными строительными нормами и правилами (СНиП).

Для проведения вычисления используются:

1. Лабораторные весы;
2. Прибор КФ-00М;
3. Электрический термометр;
4. Секундомер.

Мерная трубка прибора заполняется предметом исследования. К трубке прикрепляется специальная латунная сетка и перфорированное дно. После засыпки, утрамбовки и проведения замеров от крайней точки трубки до поверхности, а также дополнительной трамбовки, в трубку заливается жидкость. При вытекании воды через перфорированное дно, время выхода засекается при помощи секундомера.

Определение степени уплотнения

От плотности стройматериала зависит его назначение, для каких конструкций и зданий он может применяться.

По ее показателю делают расчет расхода, чтобы узнать, какое количество смеси получится после замешивания или сколько его требуется. Нередко нужно перевести кубические метры в массу, и наоборот. К тому же некоторые точки реализации продают в кубах, а где-то на вес – в тоннах.

Для перевода в другие единицы измерений существует специальная формула: Р=M/V, где: Р – степень уплотнения, М – масса, V – объем.

Например, в кузове находится 3 куба сыпучего материала общим весом 4,8 т или 4800 кг. Плотность тогда будет равна: 4800/3=1600 кг/м3. И наоборот, зная степень уплотнения и количество кубометров в емкости, можно определить вес песка в состоянии естественной влажности или сырого: М=Р/V.

Провести расчеты возможно и своими руками.

Сыпучий материал насыпают в ведро объемом 10 л с высоты 10 см до образования возвышающейся горки. Поверхность выравнивают линейкой, не уплотняя его при этом. Расчет средней плотности делают по следующей формуле: Р=(М2-М1)/V, где: М2– общий вес, М1– вес емкости, V – объем ведра, то есть 10 л.

Объем емкости нужно перевести в кубические метры – 0,01. Например, тара весит 620 г или 0,62 кг, песок вместе с ней составляет 15,87 кг. Его плотность равна: Р=(15,87-0,62)/0,01=1525 кг/м3.

Таблица с показателями насыпной плотности песка разных видов:

РазновидностьНасыпная средняя плотность, кг/м3Кварцевый1400-1900Речной1500Мокрый1920Речной уплотненный1590Строительный1680Сухой песок1200-1700Карьерный1500Морской1600Мытый1400-1600Влажный2100Водонасыщенный3000-3200

Виды сыпучего материала

Чаще всего используется строительный, речной и карьерный пески. Речной образуется естественным путем в результате дробления водами горных пород, имеет округлую форму.

Так как он постоянно омывается, в нем почти нет примесей, благодаря чему не требует дополнительного очищения перед применением. Делится на несколько групп по размерам. Зерна до 2 мм называют мелкими, 2-2,8 – средние, 2,9-5 – крупные.

Насыпная средняя плотность составляет 1650 кг/м3.

Главное преимущество – является экологически чистым и безопасным материалом как для окружающей среды, так и для человека. Применяется для замешивания кладочных и штукатурных растворов, изготовления бетонных изделий, сухих смесей, а также благоустройства территорий. Речной песок имеет высокую стоимость, поэтому если по техническим нормам его можно заменить, то лучше выбрать карьерный.

Применяется при прокладке автомобильных дорог, созданию подушек для фундаментов, подсыпок.При изготовлении бетона и различных растворов используется в качестве наполнителя. Состоит из множества разных элементов – шпат, слюда, кварц и так далее.

В зависимости от того, какой компонент в нем составляет наибольшую часть, ему присваивается название, например, если это известняк, то называют известняковым.Помимо средней степени уплотнения существует истинная.Ее величина неизменяемая и всегда постоянная. Найти ее можно только в лабораторных условиях опытным путем. В отличие от определения насыпной плотности, в этой не учитываются пустоты и зазоры.При выборе следует учитывать: чем крупнее зерна, тем больше потребуется вяжущего порошка для замешивания растворов.

Цемент должен закрыть все пустоты, иначе конструкция получится непрочной.Из-за этого возрастает себестоимость цементного или бетонного состава. Также необходимо обращать внимание на степень радиоактивности, особенно если это карьерный песок. Для возведения дома используется материал только первого класса.Для снижения расходов можно купить немытый песок и очистить его самостоятельно.

Но делать так рекомендуется, если требуется маленький объем, иначе это потребует чересчур много времени и больших трудовых затрат. Приобрести стройматериал можно как навалом, так и в мешках.Плотность – физическая величина, показывающая, сколько грамм или килограмм присутствует в единице объема (см³ или м³).Песок – это один из материалов, показатель которого важен при строительных работах. Но так как он имеет сыпучую структуру, определить такую величину точно крайне затруднительно.

Зная плотность песка, с этой задачей справиться намного легче.Для того чтоб вычислить данную величину, необходимо вес вещества поделить на кубатуру, которую оно занимает. Для того чтоб вычислить величину массы для песка, есть формула: плотность (N) умножается на занимаемый объем (V). Последний параметр вычисляется путем деления плотности на вес материала.Как уже упоминалось выше, любой строительный раствор имеет одной из своих составляющих песок.

Зная расчетную формулу плотности, подбирается правильное соотношение.Неправильное соотношение приведет либо к недостатку, либо к переизбытку материала. Первый вариант – это дополнительные расходы. Второй же вариант ухудшит состав, и сама постройка изменит свои морозоустойчивые, водостойкие, износостойкие и другие показатели.

Речной песок

Такой вид вещества имеет природное происхождение.

То есть во время природного цикла кусочки скальных пород отщепляются от основания и, попадая в реку, благодаря сильным потокам воды, шлифуются. Такие гранулы имеют округлую форму. Такой тип песка имеет положительные свойства: во-первых, благодаря воде, он очищается от каких-либо глиняных примесей, а во-вторых, он уже не содержит ни грязи, ни пыли.

Речной песок делится на три группы по размерам гранул:

мелкая фракция – до 2 мм;средняя фракция – 2-2,8 мм;крупная фракция – 2,9-5 мм.

Морозоустойчивость и прочность бетона зависит от чистоты входящего в него песка.

Плотность такого песка составляет 1650 кгм³, а коэффициент фильтрации – 5-7 метров в сутки. К тому же такой тип материала имеет высокую экологичность, за счет чего его и используют в следующих работах:

при замесе раствора под шпаклевку или кладку;при постройке бетонных изделий;как добавку в сухие смеси;при осуществлении стяжек и кладок;в ландшафтных разработках;с целью декорирования помещений;с целью благоустройства территорий.

Но тут сразу нужно отметить, что данный песок стоит несколько дороже, чем тот, который добывается на карьерах. Поэтому вторым видом часто пользуются как альтернативным вариантом, ведь свойства они имеют практически одинаковые.

Строительный песок

Для фундамента предпочтительней использовать карьерный песок.

Данный материал, как основной компонент многих растворов, достаточно популярен. Его используют:

для строительства автомобильных дорог и магистралей, при постройке различного назначения сооружений (используется как песчаная подушка или отдельный вспомогательный слой);для замеса бетонного раствора (как заполнитель);для создания аналогичных строительных растворов (как заполнитель).

Еще при помощи песка осуществляется чистка строительных инструментов. Например, все те же бетономешалки зачищаются от остатков раствора при помощи песка и воды.

В зависимости от природного места добычи, такое вещество может называться известняковым или полевошпатным. Это зависит от того, насколько много добавочного компонента (будь то известняк или шпат) содержится в исходном материале. Песок может быть наполненным слюдой, кварцем и другими элементами.

Источник: lesprom-08.ru