Технология трамбовки песка для фундамента

Монолитная песчаная подушка и ее назначение

При использовании песчаной подушки расходы минимальны, а эффект достаточно хороший.

При создании песчаной подушки значительно уменьшаются расходы на строительные материалы. В то же время частные застройщики имеют прекрасную возможность легко и просто произвести замену некачественного грунта в и одновременно сделать общее и равномерное поднятие уровня всего пола. Несмотря на небольшие материальные затраты и простоту технологии, такая монолитная плита отлично справляется со всеми поставленными перед ней задачами.

Фундаментная подушка из песка: ее достоинства

1. Появляется возможность создания согласно допустимым нормам нагрузки качественного .
2. Появляется гарантированная защита всего основания строения от губительного разрушения грунтовыми водами.
3. Появляется отличная возможность по выравниванию всей площадки под фундамент возводимого сооружения.
4. И самое главное – это сравнительно малозатратный этап строительства по сравнению с его значением для всего сооружения.

В каких случаях необходима песчаная подушка под фундамент?

Далеко не всегда требуется делать такое обустройство под фундамент возводимого строения. Поэтому специалисты рекомендуют обязательно проводить подробный анализ грунта на участке, где будет возводиться дом. И уже на основании этих данных решать: требуется ли такая плита в конкретном случае? Но чаще всего песчаная подушка необходима для создания надежного и крепкого дома, а также для того, чтобы уберечь его от грунтовых, паводковых вод, промерзания и оттаивания почвы.

Условия, при которых необходимо устанавливать такой слой:

1. Если согласно анализам, участок, где будет строиться дом, представляет собой проблемный грунт. В этом случае такой грунт целесообразнее утрамбовать песком.
2. Обязательно трамбуют песком пучинистый грунт, так как во время промерзания и оттаивания почвы он сильно деформируется.
3. Песчаный слой является промежуточным звеном между грунтом основания и непосредственно самим фундаментом, благодаря чему значительно уменьшается осадка всего строения в будущем.

Чтобы сделать ровную площадку основания у вырытого котлована или траншеи, специалисты чаще всего используют песок, так как небольшой по толщине слой песка дает прекрасную возможность выровнять по горизонтальной линии дно котлована или траншеи. Одновременно с этим можно ликвидировать все, даже незначительные неровности любой поверхности.

Такой строительный материал, как песок, способен активно противостоять естественному процессу сжатия. Поэтому заменять поверхностные слои грунта песком нужно, чтобы избежать осадки всего сооружения, а также для защиты его стен и фундамента от сырости и влаги при многолетней эксплуатации.

Размеры песчаной подушки:

1. Толщину слоя самой песчаной подушки определяют, основываясь на некоторых условиях. Обычно подушку укладывают слоем до 20 см, благодаря этому можно значительно сэкономить на расходе цемента под фундамент.
2. Что касается ее формы, то лучше закладывать трапецеидальную песчаную подушку, которая к низу должна сужаться. Угол сужения должен составить 30°.
3. Создаваемая монолитная плита при этом не должна превышать по толщине ширину самого фундамента более чем в 3 раза.

Особенности

Пневмотрамбовка является инструментом для уплотнения различных поверхностей, преимущественно сыпучих и подготовленных для будущей застройки

Фундамент является наиболее важной частью здания, ведь именно от его качества зависит не только прочность, но и целостность строения. Чтобы быстро и без особых усилий заниматься уплотнением грунта, песка, гравия и других подобных материалов, пневмотрамбовка подойдет лучше всего

Стоит сказать об особенностях данного вида техники, а также обозначить основные технические характеристики.

1. Простота. Так как данный инструмент не нуждается в детальном и особенном изучении, справиться с ним сможет любой строитель и даже человек без опыта. Главными факторами являются правильная подготовка и подбор подходящей модели.
2. Разнообразие. По своим видам пневматические трамбовки не различаются на топливные и электрические, что присуще большинству моделей подобной техники, но каждый производитель оснащает продукцию разными функциями. Не стоит забывать про различные модификации, разработанные для определенных условий строительства. На рынке представлено немало моделей от большого количества производителей, поэтому подбор нужного инструмента не является чем-то сложным.
3. Возможность работать вручную. В отличие от полноценных виброплит, пневматические трамбовки более просты по своему строению, поэтому их эксплуатация и содержание также элементарны. Здесь можно отметить то, что каждая модель может существенно отличаться качественно, как может отличаться и сфера применения.
4. Небольшие габариты. Трамбовки более компактны по сравнению с большой полноценной строительной техникой. В связи с этим транспортировка, возможный ремонт и эксплуатация куда проще и возможны в бытовых условиях дома или дачи.
5. Универсальность. Трамбовки применяются во многих сферах строительства, например, в прокладывании дорог, тротуаров, укладке плитки, песка и прочих сыпучих материалов, составляющих основу фундамента. Также этот инструмент позволяет эффективно взаимодействовать с грунтом различной плотности и уровня влажности.
6. Цена. Учитывая простоту конструкции и большой ассортимент от разных производителей, пневматическая трамбовка стоит относительно дешево в сравнении с подобной строительной техникой, которая предназначена для работы на широкомасштабных объектах.

Теперь стоит перечислить основные характеристики, изучение которых позволит вам лучше разбираться в технике подобного плана.

1. Размеры и вес. Как было указано ранее, пневматика не обладает обширными габаритами, поэтому работа с этим инструментом не вызывает особой сложности, а также не требует специальной строительной квалификации. Размеры и вес модели индивидуальны и зависят от сферы применения. Естественно, чем мощнее и универсальнее устройство, тем больше будут его габариты и масса. Если же речь идет о простом бытовом применении, то в этом случае техника имеет меньший вес, что улучшает мобильность и расширяет возможности при транспортировке.
2. Поршень. Деталь, которая выполняет одну из самых важных функций, а именно – отвечает за движение всего устройства. Физические параметры поршней могут быть разными. Соответственно, чем лучше характеристики, тем более надежна и эффективна трамбовка.
3. Штуцер. Данная деталь служит для подачи воздуха в инструмент, после чего посредством прочих механизмов трамбовка начинает оказывать виброудар на поверхность.
4. Воздухораспределитель. Как понятно из названия, эта часть устройства отвечает за переключение потоков сжатого воздуха, что позволяет менять интенсивность работы инструмента.
5. Рукоятки клапана. Та часть, с которой рабочий контактирует больше всего. Казалось бы, рукоятки являются достаточно простой частью трамбовки, но их роль куда важнее. Особенно это касается долгих сеансов работы, где низкое качество рукояток может сказаться на удобстве применения техники.
6. Корпус. Основа трамбовки, от которой зависит множество факторов. В первую очередь, это прочность конструкции. Выполняя большой объем работы и принимая на себя большую силу, корпус должен выдерживать значительные пиковые нагрузки. Стоит отметить, что материал изготовления корпуса важен не только для прочности, но и для легкости инструмента. Современные технологии позволяют использовать качественное сырье, из которого можно изготовить прочную и одновременно легкую конструкцию, поэтому тщательно отнеситесь к качеству этой части устройства.

Коэффициент уплотнения щебня

Согласно СНиП 3.06.03-85, нормальными коэффициентами уплотнения щебня считаются:

• 1,25…1,3 для марки 800, фракции 40-70 и 70-120;
• 1,1…1,5 для марок 300…600, в зависимости от фракции;
• 1,3…1,5 для шлака в зависимости от его плотности.

При этом точные данные получить невозможно, даже поставщик дает информацию о степени уплотнения с определенным допуском.

Если достоверной информации нет, но при этом необходимо обеспечить повышенную плотность трамбовки, СНиП рекомендует использовать расклинцовку (то есть вклинивание более мелкого камня):

• для фракции 40-70 щебнем фракций 5-20, 0-20, 0-10 – постепенно, с уменьшением фракции к поверхности слоя;
• для фракции 70-120 – щебнем 40-70.

При этом расход более мелкого камня должен соответствовать данным приведенной ниже таблицы.

Для облегчения расклинивания и лучшего уплотнения смесь проливают в процессе трамбовки водой, с расходом 15…25 /м.кв. Если используют шлак, количество воды увеличивается до 25…35 л/м.кв. на первичном этапе и 10…12 л/м.кв. на этапе расклинцовки.

Какой песок лучше использовать

Как мы уже успели выяснить, песок (как карьерный, так и речной) может делиться на несколько различных фракций. Самая мелкая из их числа при выполнении такой работы, как устройство фундамента, не применяется вообще. Даже в том случае, если вы делаете незаглубленный вариант основания под легкую веранду или беседку. Связано это с тем, что мелкий материал быстро осядет, из-за чего подушка в короткие сроки потеряет свою форму, в результате чего готовое строение перекоситься.

Соответственно, для того, чтобы подушка под фундамент прослужила максимально долго, лучше использовать песок покрупней.

Что касается карьерного песка, его применение в принципе тоже вполне допустимо. Но он по своим качественным характеристикам существенно отличается от речного. Поэтому многие предпочитают действовать по принципу: зачем приобретать материал низкого качества, если более качественный можно купить не намного дороже.

При выборе песка для того, чтобы произвести устройство подушки под фундамент, следует обращать внимание и на следующие моменты:

• если материал имеет большое количество вкраплений глинистого характера, раствор из такого песка окажется недостаточно прочным;
• нужно выбирать не слишком сыпучий, но и не слишком мокрый;
• перед использованием песок обязательно нужно дополнительно просеять.

Коэффициент относительного уплотнения

Это отношение плотности частиц после хранения или добычи к плотности, характерной для сырья, которое было привезено к конечному потребителю. Зная норму, указанную производителем, можно вычислить конечный коэффициент без организации дополнительных исследований.

На момент добычи

Плотность сырья здесь зависит от глубины разрабатываемых залежей, типа котлована, климатической зоны. Указанные в таблице основания позволяют рассчитать конечные параметры материала с учетом сопутствующего воздействия на грунт.

Коэффициент относительного уплотнения на момент добычи

В процессе трамбовки и вторичной засыпки

Обратной (или вторичной) засыпкой называют процедуру заполнения уже вырытого котлована после того, как будут окончены работы или завершено строительство. Как правило, для заполнения котлована используют грунт, также оптимальными для этой цели характеристиками обладает кварцевый песок. Сопутствующее действие – трамбовка, необходимая для усиления прочности покрытия. К уплотнению засыпанного сырья привлекают виброплиты и виброштампы, отличающиеся по производительности и весу.

Коэффициент относительного уплотнения в процессе трамбовки и вторичной засыпки

Таблица выше иллюстрирует пропорциональную зависимость уплотнения от метода трамбовки. Все виды механического воздействия оказывают влияние преимущественно на верхние слои. При извлечении песка структура карьера становится более рыхлой, поэтому плотность сырья может уменьшиться, для отслеживания изменений регулярно организуются лабораторные проверки.

В ходе транспортировки

Перемещение сыпучих материалов сопряжено с рядом сложностей, так как в процессе перевозки больших партий изменяется плотность ресурсов. Как правило, доставку осуществляют автомобильным или железнодорожным транспортом, она сопровождается интенсивным встряхиванием груза (перевозка на судах, в свою очередь, оказывает щадящее воздействие). В подобных условиях на плотность также повлияют атмосферные осадки, перепады температур, возрастание давления на нижние слои.

В лабораторных условиях

Для исследования используют 30 г сырья из аналитического запаса, его просеивают и тщательно высушивают, чтобы получить постоянное значение веса. Приведенный к комнатной температуре материал перемешивают и делят на 2 части.

Образцы взвешивают, соединяют с дистиллированной водой, кипятят для удаления воздуха и остужают. Все операции сопровождаются замерами, на основе полученных данных рассчитывают относительный коэффициент уплотнения.

Вне зависимости от условий изменения характеристик сырья при производстве испытаний учитывают ряд обстоятельств:

• изначальные свойства песка – величина фракций, прочность на сжатие, слеживаемость;
• насыпной вес – плотность, характерная для естественной среды происхождения;
• погодные условия, сопровождающие перевозку;
• максимально возможная плотность, выявляемая в лабораторных условиях;
• тип используемого транспорта – автомобильный, железнодорожный, морской, речной.

Все данные, связанные с коэффициентом относительного уплотнения, прописываются в проектной, технической документации. Данная методика сравнения качеств материала подразумевает использование регулярных поставок: сведения будут корректны лишь при заказе песка у одного производителя, здесь не допустимы изменения в переменных

Важно, чтобы транспортировка осуществлялась одинаковым способом, были сохранены технические характеристики карьера, практиковалась хотя бы примерно схожая длительность хранения сырья на складе

Как правильно трамбовать?

Чтобы каркас строительного фундамента был прочным, площадка из песка должна быть идеально ровной и очень плотной. Этот эффект достигается за счет того, что при качественно выполненной трамбовке у подложки гарантированно происходит необходимая усадка. Так это или нет, после окончания работ результат необходимо проверить. Осуществляется контроль качества работ веревочным маятником или нивелиром.

Чтобы выполнить правильно и с высоким качеством трамбовку песка виброплитой, следует соблюдать следующие важные нюансы:

• виброплита покажет свою эффективность, если толщина песчаного слоя не превышает показатель, равный 0,6 м;
• перед началом выполнения работ песчаный слой промачивают равномерно водой, но делать это нужно равномерно и без излишеств;
• по рабочей поверхности необходимо выполнить 5-7 проходов в том и обратном направлении.

Для обустройства садовых дорожек, перед постройкой гаража, перед установкой фундамента загородного дома нередко песчаную подушку подготавливают ручным способом. Трамбовка песка может быть выполнена виброплитой или вручную. Самостоятельная подготовка поверхности обойдется намного дешевле, чем ее выполнят наемные мастера.

Рассмотрим, как выполняется ручная трамбовка песка.

• Приобретают готовое или самостоятельно изготавливают приспособление для ручной трамбовки Т-образного вида – горизонтальную пластину делают размером примерно 30х30 см, а ее вес должен быть не менее 15-20 кг. Для удобства работ к бруску рукояти по боковым сторонам приделывают 2 ручки – эти захваты нужны для того, чтобы приспособление можно было поднимать сразу двумя руками. Если конструкция для трамбовки оказалась слишком легкой, ее дополнительно утяжеляют металлом или цементом.
• С помощью самостоятельно сделанного инструмента по рабочей поверхности песчаной смеси наносят равномерные и многократные удары. С помощью этих ударов удается достичь удаления пустот и воздуха, а также уплотнить между собой фракции песка. Трамбование выполняется слой за слоем – когда утрамбован 1 слой, сверху на него подсыпают следующую порцию песка.

Процесс утрамбовывания песка – не такой уж сложный, но довольно ответственный этап в строительстве. От качества его выполнения зависит успех всей дальнейшей работы, поэтому подходить к нему нужно внимательно и добросовестно.

В следующем видео показана трамбовка песка.

Зачем уплотнять щебень

Щебень является достаточно прочным материалом. На первый взгляд, при создании основания, например, для автодороги или фундамента здания его достаточно было бы только разровнять, но это не так. Дело в том, что чаще всего этот материал получается искусственным путем в результате дробления горных пород. При этом зерна щебня имеют абсолютно произвольную форму. Соответственно, при засыпке им любого пространства между соседними элементами формируются воздушные пустоты. Они существенно снижают уровень сопротивления материала нагрузкам. После уплотнения материала его зерна теряют подвижность, размер пустот значительно сокращается, а прочность щебеночного основания увеличивается.

Коэффициент уплотнения строительного песка

Все нерудные сыпучие стройматериалы обладают пористой структурой — между частицами, из которых они состоят, находятся полости, наполненные воздухом. Поэтому любое длительное или сильное механическом воздействии меняет их плотность за счет удаления воздуха из пор или насыщения газом, то есть плотность постоянно меняется. Это имеет значение для точных расчетов требуемого количества, особенно когда по технологии необходимо уплотнение.

Что такое уплотнение?

Песок может быть и основой грунта. При любых земляных работах (рытье траншей или котлованов, трамбовка их дна) на песчаной почве также происходит изменение плотности. В строительстве для расчетов используют следующие параметры: насыпную плотность — отношение веса к объему в неутрамбованном состоянии; коэффициент уплотнения.

КУпл показывает, во сколько раз уменьшился объем после какого-либо механического воздействия. Его применяют во время выполнения следующих видов работ:

• устройство фундаментных подушек;
• подсыпка при строительстве или ремонте дорог;
• обратная засыпка траншей, их трамбовка;
• заполнение емкостей;
• определение соотношения компонентов различный строительных растворов или смесей.

Типы воздействий, которые меняют насыпную плотность:

• рыхление, промывка в процессе добычи;
• сила тяжести во время хранения;
• рыхление при погрузке на транспорт;
• тряска в процессе перевозки;
• трамбовка;
• рыхление во время обратной засыпки траншей или котлованов.

Стандартная величина КУпл

Коэффициент уплотнения обязательно должен быть указан в документах при покупке любого песка. Особенно важен этот показатель, если цена установлена за единицу объема (м3) товара. Транспортировка его к заказчику неизбежно сопровождается трамбовкой. Для расчетов необходимого количества для конкретного вида работ нужно точно знать, на сколько меняется объем. Стандартный КУпл строительного песка — от 1,05 до 1,3. На эту цифру умножают требуемый объем. То есть, чтобы получить 1м3, заказывают от 1,05 до 1,3 м3.

От чего зависит:

• Место и способ добычи. Речной песок отличается от карьерного однородностью и более крупным размером частиц, что снижает значение параметра. То есть при транспортировке, прочих действиях его трамбовка меньше, чем у добытого в карьере.
• Количество примесей. Чем их меньше, тем больше показатель уплотнения.
• Вид транспорта. Минимальная трамбовка происходит, если его доставляют по морю, немного больше меняется объем при применении железных дорог, максимальная — во время перевозок автотранспортом.
• Расстояние. Длительность тряски во время перевозке напрямую связана с изменением объема сыпучего материала. Если нужна транспортировка на большие расстояния, делают запас не менее 30 % (КУпл 1,3).
• Тип оборудования. Если приходится уплотнять грунт ручными приспособлениями, то КУпл меньше, чем при использовании вибротрамбовок, виброплит или катков.
• Влажность. У сырого песка поры между частицами заполняются каплями воды, поэтому плотность под воздействием любых факторов меняется незначительно.

При земляных работах пользуются специальной таблицей с нормами КУпл.

Приведенный параметр используют не так, как КУпл при учете потерь объема после перевозки — необходимое количество не умножают, а делят на коэффициент.

Коэффициент уплотнения песчаного грунта

Отношение фактической его плотности (в сухом виде) к максимально возможной.

Указанными параметрами пользуются так же, как при расчетах засыпки или ремонтных работах.

Есть еще одна используемая величина — коэффициент относительного уплотнения. Это показатель отношения требуемой плотности грунта, рассчитанной с учетом КУпл, к принятой при вычислении объемов.

Главные характеристики и разновидности

Главными характеристиками являются:

• масса;
• производительность;
• глубина уплотнения;
• площадь основания;
• вибрационное усилие;
• мощность двигателя.

Характеристика по массе

• с массой 70-200 кг применяют при укрепительных и уплотнительных работах на обочинах, при ямочном ремонте дороги. Инструмент массой до 100 кг используют также на небольших стройках.
• с массой больше 200 кг используют для уплотнения грунта у труб, для устоев мостов, для засыпки траншей.

По производительности

В зависимости от того, какую площадь можно обработать за единицу времени, виброплиты могут иметь производительность 100-920 м кв/час.

По глубине уплотнения

Глубина уплотнения зависит от мощности и массы виброплиты:

• глубина уплотнения 15 см – для уплотнения песка или гравия, при этом масса виброплиты не превышает 80 кг;
• глубина уплотнения порядка 25 см – для ландшафтных работ, масса плиты при этом около 95 кг.

По площади основания

Площадь основания всецело зависит от мощности двигателя. Глубина уплотнения больше при максимальном вибрационном усилии, а оно является следствием большой мощности и малого основания.

Выпускаются оборудование таких видов:

• электрические;
• бензиновые;
• дизельные.

Электрические виброплиты: достоинства, недостатки

Обычно электрические виброплиты применяют для трамбовки грунта и песка. Они обладают малыми весом и мощностью, работают на глубину до 3 м.

Площадь использования электрической виброплиты ограничена длиной кабеля и напряжением сети (42, 220 или 380 В), вес 40-80 кг.

К достоинствам можно отнести:

• низкий уровень шума при работе;
• простота в эксплуатации;
• маневренность;
• долговечность;
• ее можно использовать в закрытых помещениях, так как не выделяет вредных газов.

У электрической виброплиты только один ощутимый недостаток: обязательно нужен электрокабель, за которым приходится постоянно следить, оберегая от повреждений.

Цены на электрические виброплиты зависят от характеристик прибора. Например, виброплита СО-325 с глубиной уплотнения 100 мм стоит около 30280 руб, а СО-218М с глубиной уплотнения 225 мм стоит уже дороже – около 43730 руб.

Мобильные модели на бензине — удобно и автономно

Работают от бензинового двигателя мощностью от 4 до 13 лошадиных сил, который заправляется бензином марки не ниже А95 (или маслом). Расход топлива от 0,8-1 л бензина и выше. Тяжеловесные плиты массой 300-500 кг оснащены двигателями с воздушным или жидкостным охлаждением.

Достоинства:

• бензиновая виброплита автономна и мобильна, может работать везде, где есть масло и бензин;
• функциональность практически не зависит от холода, жары или атмосферных осадков.

Недостаток: не может эксплуатироваться в закрытых помещениях, так как выделяет вредные для здоровья выхлопные газы.

Стоимость бензиновой виброплиты зависит от характеристик прибора. Например, GROST VH 50 с массой 54 кг и мощностью двигателя 2,5 л/с стоит 27550 руб, а SPLITSTONE VS-246E12 с массой 140 кг и мощностью двигателя 6 л/с стоит дороже – 62660 руб.

Более производительные дизельные модели

Дизельная виброплита оснащена одноцилиндровым двигателем, обычно с воздушным охлаждением. Максимальный вес – 1000 кг, самые мощные дизельные модели могут заменить собой каток весом в 7 тонн.

Достоинства:

• износостойкость;
• выдерживает максимальные и длительные нагрузки;
• высокая производительность;
• малый расход топлива (от 0,4 л/ч и выше в зависимости от мощности).

Недостаток: использовать в закрытых пространствах нельзя, хотя число вредных выбросов меньше, по сравнению с бензиновыми плитами.

Поскольку расход топлива меньше, чем у бензиновых, то цена значительно выше. Например, виброплита дизельная TSS-MS120-K стоит 52470 руб, а виброплита дизельная реверсивная TSS-MS330-KE – 127160 руб.

Самостоятельное изготовление виброплиты с бензиновым приводом

Для создания устройства вам потребуются такие материалы:

• Колеса.
• Бензиновый привод.
• Амортизационные подушки от мотора автомобиля.
• Лист металла с толщиной в 0.8-1 см и размером 0.8*0.45 метра.
• Труба, диаметр которой будет равен 1.5*2.5 см для создания ручки.
• 2 кусочка швеллера.
• Болтики М12 для установки привода бензинового типа.

При выполнении монтажных работ вам потребуются такие инструменты:

• Болгарка.
• Защитные очки.
• Сварочный аппарат, электроды.
• Отрезные круги для болгарки.
• Электрическая дрель.
• Молоток.

На втором этапе требуется подогнать швеллеры. Это делается, чтобы они не выступали за края рабочей плоскости. Готовые швеллеры следует приварить на расстоянии от 7 до 10 см друг от друга к рабочей поверхности. Швеллера должны быть хорошо приварены, так как именно от этого будет зависеть целостность всей конструкции. После этого можно начинать установку двигателя. Для этого в швеллерах следует сделать отверстия при помощи электрической дрели. Крепление мотора следует выполнить при помощи болтов М12. Когда двигатель будет установлен, можно начинать установку ручки. Крепление данного элемента следует выполнять при помощи амортизационной подушки. Это нужно для того, чтобы на руки оператора была облегчена нагрузка.

Как видите, даже сделать своими руками такое устройство не так уж сложно, как может показаться на первый взгляд.