Коэффициент остаточного разрыхления: Коэффициент разрыхления грунта при разработке в смете

Коэффициент разрыхления грунта при разработке в смете

Главная » Разное » Коэффициент разрыхления грунта при разработке в смете

Коэффициент разрыхления грунта: таблица по СНИП.

Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована.

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

  1. Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
  2. Несцементированные — выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

  • Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
  • Сцепление – сопротивление сдвигу;
  • Плотность — то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
  • Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Таблица разрыхления грунта.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория Наименование Плотность, тонн / м3Коэффициент разрыхления
ІПесок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный1,4–1,71,1–1,25
ІПесок рыхлый, сухой1,2–1,61,05–1,15
ІІСуглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина1,5–1,81,2–1,27
ІІІГлина, плотный суглинок1,6–1,91,2–1,35
ІVТяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт1,9–2,01,35–1,5

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в статье:

Наименование Первоначальное увеличение объема после разработки, %Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая28–326–9
Гравийно-галечные16–205–8
Растительный20–253–4
Лесс мягкий18–243–6
Лесс твердый24–304–7
Песок10–152–5
Скальные45–5020–30
Солончак, солонец
мягкий 20–263–6
твердый28–325–9
Суглинок
легкий, лессовидный18–243–6
тяжелый24-305-8
Супесь12-173-5
Торф24-308-10
Чернозем, каштановый22-285-7
КР по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

  • КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
  • КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
  • КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
  • КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
  • КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.
Рассчитываем самостоятельно.

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

  1. ширина котлована — 1,1 м;
  2. вид почвы — влажный песок;
  3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида: 

  1. сцементированный;
  2. несцементированный.

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

domstrousam.ru

Коэффициент первоначального разрыхления грунта

Коэффициент первоначального разрыхления грунта — это коэффициент показывающий увеличение объема грунта при его разработке и складированию в отвалах или насыпях, по сравнению с объемом грунта в состоянии естественной плотности.

Или проще, коэффициент показывающий насколько грунт увеличиться в объеме при его разработке (то есть разрыхлении землеройными механизмами)

Не путать с коэффициентом остаточного разрыхления грунта и коэффициентом уплотнения грунта !

Коэффициент первоначального разрыхления грунта нормируется в приложении 2 ЕНиР Е2 В1 (Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы.), так как в других нормативных документах данной информации нет (СП 45.13330 2017 (2011) Земляные сооружения основания и фундаменты и ГЭСНах).

Таблица прил. 2 ЕНиР Е2В1 — Показатели разрыхления  грунтов и пород

№ п/п

Наименование грунта

Первоначальное увеличение объема грунта после разработки, %

1Глина ломовая28-32
2Глина мягкая жирная 24-30
3Глина сланцевая 28-32
4Гравийно-галечные грунты 16-20
5Растительный грунт 20-25
6Лесс мягкий18-24
7Лесс твердый 24-30
8Мергель 33-37
9Опока 33-37
10Песок 10-15
11Разборно-скальные грунты 30-45
12Скальные грунты 45-50
13Солончак и солонец мягкие 20-26
14Солончак и солонец твердые 28-32
15Суглинок легкий и лессовидный 18-24
16Суглинок тяжелый24-30
17Супесь 12-17
18Торф 24-30
19Чернозем и каштановый грунт 22-28
20 Шлак 14-18

В таблице указан процент увеличения объема грунта при разрыхлении!

Например: Необходимо определить объем грунта для вывоза на автосамосвалах, если известно, что геометрический объем котлована Vгеом.  равен 1000 м, грунт в котловане — суглинок тяжелый.

Согласно таблице, первоначальное увеличение суглинка принято 27 % (как среднее между 24 и 30 %), следовательно коэффициент первоначального разрыхления составит:

kпервонач.разр. =27%/100%+1=1,27

Объем грунта для вывоза со строительной площадки составит:

Vвывоза=Vгеом х kпервонач.разр. = Vгеом х 1.27=1000х1.27=1270 м3.

Коэффициент остаточного разрыхления грунта

Коэффициент уплотнения грунта

Как достичь требуемого коэффициента уплотнения?

buildingclub.ru

и его расчет при проектировании дома

Строительные работы начинаются с разметки участка и разработки грунта под фундамент. Земляные работы занимают также первую строчку в строительной смете, и немалая сумма приходится на оплату техники, производящей выемку и вывоз грунта с участка. Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована

Коэффициент разрыхления грунта

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

  • Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
  • Несцементированные, выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

  • Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
  • Сцепление – сопротивление сдвигу;
  • Плотность, то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
  • Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Влажность грунт – это мера его насыщения водой, выраженная в процентах. Нормальная влажность лежит в пределах 5-25%,а грунты, имеющие влажность более 30%, считаются мокрыми. При влажности до 5% грунты принято называть сухими.

Образец влажного грунта

Сцепление влияет на сопротивление грунта сдвигу, у песков и супесей этот показатель лежит в диапазоне 3-50 кПа, у глин и суглинков – в пределах 5-200 кПа.

Плотность зависит от качественного и количественного состава грунта, а также от его влажности. Самыми плотными, и, соответственно, тяжелыми являются скальные грунты, наиболее легкие категории грунта – пески и супеси. Характеристики грунтов приведены в таблице:

Таблица — различные категории грунта

Как видно из таблицы, коэффициент первоначального разрыхления грунта прямо пропорционален плотности грунта, иными словами, чем плотнее и тяжелее грунт в естественных условиях, тем больше объема он займет в выбранном состоянии. Этот параметр влияет на объемы вывозки грунта после его разработки.

Существует также такой показатель, как остаточное разрыхление грунта, он показывает, насколько грунт поддается осадке в процессе слеживания, при контакте с водой, при трамбовке механизмами. Для частного строительства этот показатель имеет значение при заказе гравия для выполнения подушки под фундамент и других работ, связанных с расчетом привозного грунта. Также он важен для складирования и утилизации грунтов.

Таблица — наименование грунта и его остаточное разрыхление %

Пример расчета коэффициента разрыхления грунта

Применение коэффициентов первоначального и остаточного разрыхления грунтов на практике можно рассмотреть на примере расчета. Предположим, что есть необходимость выполнить разработку грунта под котлован заглубленного ленточного фундамента с последующей отсыпкой гравийной подушки. Грунт на участке – влажный песок. Ширина котлована – 1 метр, общая длина ленты фундамента 40 метров, глубина котлована – 1,5 метров, толщина гравийной подушки после трамбовки – 0,3 метра.

  • Находим объем котлована, а, следовательно, и грунта в естественном состоянии:

Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м3.

  • Применяя коэффициент первоначального разрыхления грунта, определяем его объем после разработки:

V1 = kр · Vк = 1,2 · 60 = 72 м3;

где kр= 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта для влажного песка, принятый по среднему значению (таблица 1).

Следовательно, объем вывоза грунта составит 72м3.

  • Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

Vп = 40 · 1 · 0,3 = 12 м3.

  • Находим по таблице 2 максимальные значения первоначального и остаточного коэффициента разрыхления для гравийных и галечных грунтов и выражаем их в долях.

Первоначальный коэффициент разрыхления kр = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления kор = 8% или 1,08.

  • Вычисляем объем гравия для выполнения гравийной подушки конечным объемом 12 м3.

V2 = Vп ·kр/kор=12 · 1,2/1,08 = 13,33 м3.

Следовательно, объем необходимого для отсыпки гравия составит 13,3м3.

Конечно, такой расчет является весьма приблизительным, но он даст вам представление о том, что такое коэффициент разрыхления грунта, и для чего он используется. При проектировании коттеджа или жилого дома применяется более сложная методика, но для предварительного расчета стройматериалов и трудозатрат на строительство гаража или дачного домика вы можете ее использовать.

stroyvopros.net

Коэффициент разрыхления грунта (таблица, снип)

При некоторых строительных работах происходит разработка грунта для закладки фундамента.Для планирования работ, связанных с выемкой и вывозом земли, следует учитывать некоторые особенности: разрыхление, влажность, плотность.

Представленная ниже таблица коэффициента разрыхления грунта поможет вам определить увеличение объема почвы при ее выемке из котлована.

Виды


  • Скальные, каменные, горные и сцементированные породы  – разработка возможна лишь с применением  дробления или с использованием технологии взрыва.
  • Глина, песок, смешанные типы пород  – выборка производится вручную или механизировано с помощью бульдозеров, экскаваторов или другой специализированной техники.

Свойства


  • Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.
  • Влажность – соотношение массы воды, которая содержится в земле, к массе твердых частиц. Определяется в процентах: грунт считается сухим при влажности менее 5%, превышающий отметку 30% – мокрый, в диапазоне от 5 до 30% – нормальная влажность. Чем более влажный состав, тем более трудоемкий процесс его выемки, исключением является глина (чем более сухая – тем сложнее ее разрабатывать, слишком влажная – приобретает вязкость, липкость).
  • Плотность – масса 1 м3 грунта в плотном (естественном) состоянии. Самые плотные и тяжелые скальные породы, наиболее легкие – песчаные, супесчаные почвы.
  • Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа, глины, суглинки  — 5–200 кПа.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория Наименование Плотность, тонн / м3 Коэффициент разрыхления
І Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный 1,4–1,7 1,1–1,25
І Песок рыхлый, сухой 1,2–1,6 1,05–1,15
ІІ Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина 1,5–1,8 1,2–1,27
ІІІ Глина, плотный суглинок 1,6–1,9 1,2–1,35
ІV Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт 1,9–2,0 1,35–1,5

Проанализировав таблицу, можно сказать, что  первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Наименование Первоначальное увеличение объема после разработки, % Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая 2832 69
Гравийно-галечные 1620 58
Растительный 2025 34
Лесс мягкий 1824 36
Лесс твердый 2430 47
Песок 1015 25
Скальные 4550 2030
Солончак, солонец
мягкий 2026 36
твердый 2832 59
Суглинок
легкий, лессовидный 1824 36
тяжелый 24-30 5-8
Супесь 12-17 3-5
Торф 24-30 8-10
Чернозем, каштановый 22-28 5-7

Как рассчитать проведение необходимых работ

Для расчета необходимых работ следует  знать геометрические размеры планируемого котлована. Далее умножьте коэффициент первоначального разрыхления на объем земли в природном состоянии.

В результате вы получите объем, который будет изъят из строительного карьера. Теперь очень просто рассчитать количество изъятой земли для складирования, погрузки, транспортировки для утилизации.

Посмотрите видео: ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА

ecology-of.ru

Коэффициент остаточного разрыхления грунта

Коэффициент остаточного разрыхления грунта — это коэффициент показывающий увеличение объема грунта при его разработке с последующей укладке с уплотнением в насыпь (обратную засыпку фундаментов)  по сравнению с объемом грунта в состоянии естественной плотности.

Или проще, коэффициент показывающий сколько грунта останется после разработки грунта и обратной засыпки с уплотнением в тот же котлован или траншею.

Не путать с коэффициентом первоначального разрыхления грунта и коэффициентом уплотнения грунта !

Коэффициент остаточного разрыхления грунта нормируется в приложении 2 ЕНиР Е2 В1 (Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы.), так как в других нормативных документах данной информации нет (СП 45.13330 2017 (2011) Земляные сооружения основания и фундаменты и ГЭСНах).

Таблица прил. 2 ЕНиР Е2В1 — Показатели остаточного разрыхления грунтов и пород

№ п/п

Наименование грунта

Остаточное разрыхление грунта, %

1Глина ломовая6-9
2Глина мягкая жирная 4-7
3Глина сланцевая 6-9
4Гравийно-галечные грунты 5-8
5Растительный грунт 3-4
6Лесс мягкий3-6
7Лесс твердый 4-7
8Мергель 11-15
9Опока 11-15
10Песок 2-5
11Разборно-скальные грунты 15-20
12Скальные грунты 20-30
13Солончак и солонец мягкие 3-6
14Солончак и солонец твердые 5-9
15Суглинок легкий и лессовидный 3-6
16Суглинок тяжелый5-8
17Супесь 3-5
18Торф 8-10
19Чернозем и каштановый грунт 5-7
20Шлак 8-10

В таблице указан процент увеличения объема грунта при его разрыхлении и последующего уплотнения!

Например: Необходимо определить объем лишнего грунта обратной засыпки фундаментов здания для вывоза его на автосамосвалах, если известно, что геометрический объем котлована Vгеом. котлована равен 1000 м, грунт в котловане — суглинок тяжелый, геометрический объем фундаментов Vфунд =600 м3

Определяем геометрический объем обратной засыпки грунта:

Vгеом.обр.зас.= Vгеом.котлована— Vфунд =1000-600=400 м3

Согласно таблице, остаточное увеличение суглинка принято 6,5 % (как среднее между 5 и 8 %), следовательно коэффициент остаточного разрыхления равен:

kостат.разр. =6,5%/100%+1=1,065

Определяем необходимый объем обратной засыпки грунта:

Vтреб.обр.зас.= Vгеом.обр.зас. / kостат.разр.=400/1,065=375.6 м3

Объем лишнего грунта для вывоза с учетом коэффициента первоначального разрыхления, составит:

Vвывоза= (Vгеом.обр.зас. — Vтреб.обр.зас.) х kпервонач.разр.=(400-375.6)х1.27=24.4х1.27=30.99м3

Коэффициент первоначального разрыхления грунта

Коэффициент уплотнения грунта

Как достичь требуемого коэффициента уплотнения?

buildingclub.ru

Коэффициент разрыхления грунтов – что это и как его рассчитать

Коэффициент первоначального разрыхления грунтов, а также показатели плотности приведены по категориям в таблице.

Наименование грунта

Категория

грунта

Плотность грунта

тонн/м3

Коэффициент

разрыхления грунта

Песок рыхлый, сухой I 1,2…1,6 1,05…1,15
Песок влажный, супесь, суглинок разрыхленный I 1,4…1,7 1,1…1,25
Суглинок, средний и мелкий гравий, легкая глина II 1,5…1,8 1,2. -1,27
Глина, плотный суглинок III 1,6…1,9 1.2…1.35
Тяжелая глина, сланцы, суглинок с щебнем, гравием, легкий скальный грунт IV 1,9…2,0 1,35…1,5

К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.

Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость их разработки и технологии, являются влажность, разрыхляемость и плотность.

Влажность грунта – это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% — мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.

Плотность – это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные – до 3,3 тонн/м3.

Цены на разработку грунта за 1м3 механизированным способом

Оставьте заявку

При разработке грунт разрыхляется, увеличиваясь при этом в объёме. Именно данное количество грунта и транспортируется самосвалами к месту утилизации или складирования. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта, при этом характеризуясь коэффициентом первоначального рыхления (Кр), представляющего собой отношение объёма уже разрыхленного грунта к его объёму в естественном состоянии.

В насыпи разрыхлённый грунт уплотняется воздействием массы вышележащих грунтов или с помощью механического уплотнения, смачивания дождём, движения транспорта и т. д. Только грунт не занимает объёма, занимавшего до разработки длительное время. Он сохраняет остаточное разрыхление, которое измеряется коэффициентом остаточного разрыхления (Кор).

Из вышеизложенного следует, что, рассчитывая общую стоимость выполнения работ, необходимо знать геометрические размеры будущего котлована. При этом коэффициент первоначального разрыхления нужно умножить на объём грунта в будущем карьере. Именно это количество грунта будет разработано и вывезено со строительного объекта для складирования или утилизации. И именно эта цифра умножается на цену разработки, погрузки и транспортировки одного кубического метра грунта.

progressavtostroi.ru

Расчет коэффициента разрыхления грунта | Новости и Акции

Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость их разработки и технологии, являются влажность, разрыхляемость и плотность.

Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.

Влажность грунта – это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% — мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.

Плотность – это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные – до 3,3 тонн/м3.

Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа, глины, суглинки  — 5–200 кПа.                

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:


Категория Наименование Плотность, тонн / м3 Коэффициент разрыхления
І Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный 1,4–1,7 1,1–1,25
І Песок рыхлый, сухой 1,2–1,6 1,05–1,15
ІІ Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина 1,5–1,8 1,2–1,27
ІІІ Глина, плотный суглинок 1,6–1,9 1,2–1,35
ІV Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт 1,9–2,0 1,35–1,5

Проанализировав таблицу, можно сказать, что  первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.


Наименование Первоначальное увеличение объема после разработки, % Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая 2832 69
Гравийно-галечные 1620 58
Растительный 2025 34
Лесс мягкий 1824 36
Лесс твердый 2430 47
Песок 1015 25
Скальные 4550 2030
Солончак, солонец
мягкий 2026 36
твердый 2832 59
Суглинок
легкий, лессовидный 1824 36
тяжелый 24-30 5-8
Супесь 12-17 3-5
Торф 24-30 8-10
Чернозем, каштановый 22-28 5-7

st66. ru

СНиП IV-2-82 Сборник 3. Буровзрывные работы, СНиП от 17 марта 1982 года №IV-2-82

Правила разработки и применения элементных  сметных
норм на строительные конструкции и работы

Приложение. Сборники элементных  сметных норм
на строительные конструкции и работы. Том 1

СБОРНИК 3. БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

РАЗРАБОТАН институтом Мосгипротранс Минтрансстроя при участии институтов Гипроцветмет Минцветмета СССР, Гидропроект Минэнерго СССР и Главтранспроекта Минтрансстроя под методическим руководством НИИЭС Госстроя СССР и рассмотрен Отделом сметных норм и ценообразования в строительстве Госстроя СССР

РЕДАКТОРЫ-инженеры В.А.Лукичев (Госстрой СССР), канд. техн. наук В.Н.Ни (НИИЭС Госстроя СССР), М.Г.Дыкман (Мосгипротранс Минтрансстроя)

ВНЕСЕН Отделом сметных норм и ценообразования в строительстве Госстроя СССР

УТВЕРЖДЕН постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 17 марта 1982 г. № 51

ВЗАМЕН глав IV части СНиП-65: 10 (вып.1, изд. 1977 г.), 10 (вып. 2, изд. 1965 г.), 13 (изд. 1971 г.), 14, 16, 17 (изд.1965 г.), 18, 39 (изд. 1966 г.)

1.1. В настоящем сборнике содержатся нормы на буровзрывные работы, выполняемые в составе комплекса земляных и горно-вскрышных работ при строительстве и реконструкции предприятий, зданий и сооружений, железных и автомобильных дорог, специальных земляных сооружений и карьеров.

1.2. Классификация грунтов по группам для буровзрывных работ приведена в табл. 1, где время чистого бурения бурильным молотком ПР-20Л установлено для буров с головками однодолотчатой формы, армированными пластинками твердого сплава с лезвием длиной 42 мм. Для других типов пневматических бурильных молотков время чистого бурения следует принимать по табл. 1 с коэффициентами согласно табл. 2. Если в табл. 1 отсутствуют данные о времени чистого бурения 1 м шпура, то группа определяется по наименованию и средней плотности грунтов.


п. п.

Наименование и характеристика грунтов

Средняя плотность грунтов в естест- венном залегании, кг/м

Время чистого бурения
1м шпура бурильным
молотком
ПР-20Л,
мин

Группа грунтов

1

2

3

4

5

1

Алевролиты:

  

а) низкой прочности

1500

До 3,1

IV

  

б) малопрочные

2200

3,2-3,9

V

2

Ангидрит прочный

2900

4-5,3

VI

3

Аргиллиты:

а) плитчатые, малопрочные

2000

3,2-3,9

V

б) массивные, средней прочности

2200

4-5,3

VI

4

Бокситы средней прочности

2600

4-5,3

VI

5

Гравийно-галечные грунты при размере частиц:

  

а) до 80 мм

1750

II

  

б) более 80 мм

1950

III

6

Гипс, малопрочный

2200

До 3,1

IV

7

Глина:

а) мягко- и тугопластичная без примесей

1800

II

б) то же, с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%

1750

II

в) то же, с примесью более10%

1900

III

г) полутвердая

1950

III

д) твердая

      

1950-2150

IV

8

Грунт растительного слоя:

а) без корней и примесей

1200

I

б) с корнями кустарника и деревьев

1200

II

в) с примесью гравия, щебня или строительного мусора до 10%

1400

II

9

Грунты ледникового происхождения (моренные), аллювиальные, делювиальные и пролювиальные отложения:

а) глина моренная с содержанием крупнообломочных включений в количестве до 10%

1800

III

б) то же, с содержанием крупнообломочных включений в количестве от 10 до 35%

2000

IV

         

    

в) пески, супеси и суглинки моренные с содержанием крупнообломочных включений в количестве до 10%

1800

II

г) то же, с содержанием крупнообломочных включений от 10 до 35%

2000

IV

д) грунты всех видов с содержанием крупнообломочных включений от 35 до 50%

2100

V

е) то же, с содержанием крупнообломочных включений от 50 до 65%

2300

VI

ж) то же, с содержанием крупнообломочных включений более 65%

2500

VII

10

Грунты вечномерзлые и сезонномерзлые моренные, аллювиальные, делювиальные и пролювиальные отложения:

а) растительный слой, торф, заторфованные грунты;

1150

IV

пески, супеси, суглинки и глины без примесей

1750

IV

б) пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы и щебня в количестве до 20 % и валунов до 10%

1950

V

в) моренные грунты, аллювиальные, делювиальные и пролювиальные отложения с
содержанием крупнообломочных включений в

количестве до 35%

2000

V

г) то же, с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня
в количестве более 20% и валунов более 10%, гравийно-галечные и щебенисто- дресвяные грунты, а также моренные грунты, аллювиальные, делювиальные и пролювиальные отложения с содержанием крупнообломочных включений от 35 до 50%

2100

IV

д) моренные грунты, аллювиальные, делювиальные и пролювиальные отложения с содержанием крупнообломочных включений от 50 до 65%

2300

VII

е) то же, с содержанием крупнообломочных включений в количестве более 65%

2500

VIII

11

Диабаз:

а) сильновыветрившийся, малопрочный

2600

6,8-9

VIII

б) слабовыветрившийся, прочный

2700

9,1-11,4

IX

в) не затронутый выветриванием, очень прочный

2800

11,5-15,2

X

г) не затронутый выветриванием, очень прочный

2900

15,3 и

более

XI

12

Доломит

а) мягкий, пористый, выветрившийся, средней прочности

2700

4-5,3

VI

б) прочный

2800

5,4-6,7

VII

в) очень прочный

2900

6,8-9

VIII

13

Дресва в коренном залегании (элювий)

2000

3,2-3,9

V

14

Дресвяный грунт

1800

До 3,1

IV

15

Змеевик (серпентин):

а) выветрившийся, малопрочный

2400

3,2-3,9

V

б) средней прочности

2500

4-5,3

VI

в) прочный

2600

5,4-6,7

VII

16

Известняк:

а) выветрившийся, малопрочный

1200

3,2-3,9

V

б) мергелистый, средней прочности

2300

4-5,3

VI

в) мергелистый, прочный

2700

5,4-6,7

VII

г) доломитизированный, прочный

2900

6,8-9

VIII

д) окварцованный, очень прочный

3100

9,1-11,4

IX

17

Кварцит :

а) сильновыветрившийся, средней прочности

2500

5,4-6,7

VII

б) средневыветрившийся, прочный

2600

6,8-9

VIII

в) слабовыветрившийся, очень прочный

2700

9,1-11,4

г) невыветрившийся, очень прочный

2800

11,5-15,2

X

д) невыветрившийся мелкозернистый, очень прочный

3000

15,3
и более

XI

18

Конгломераты и брекчии :

а) на глинистом цементе, средней прочности

2100

3,1-3,9

V

б) на известковом цементе, прочные

2300

4-5,3

VI

в) на кремнистом цементе, прочные

2600

5,4-6,7

VII

г) то же, очень прочные

2900

6,8-9

VIII

19

Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др. ):

а) крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные

2500

3,2-3,9

V

б) среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности

2600

4-5,3

VI

в) мелкозернистые, выветрившиеся, прочные

2700

5,4-6,7

VII

г) крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные

2800

6,8-9

VIII

д) среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные

2900

9,1-11,4

IX

е) мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные

3100

11,5-15,2

X

ж) порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные

3300

15,3 и более

XI

20

Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты,
порфириты, трахиты и др. ):

а) сильновыветрившиеся, средней прочности

2600

5,4-6,7

VII

б) слабовыветрившиеся, прочные

2700

6,8-9

VIII

в) со следами выветривания, очень прочные

2800

9,1-11,4

IX

г) без следов выветривания, очень прочные

3100

11,5-15,2

X

д) то же, очень прочные

3300

15,3 и более

XI

21

Кремень, очень прочный

3300

15,3 и
более

XI

22

Лёсс:

а) мягкопластичный

1600

I

б) тугопластичный

1800

II

в) твердый

1800

III

23

Мел :

а) низкой прочности

1550

До 3,1

IV

б) малопрочный

1800

3,2-3,9

V

24

Мергель :

а) низкой прочности

1900

До 3,1

IV

б) малопрочный

2300

3,2-3,9

V

в) средней прочности

2500

4-5,3

VI

25

Мрамор, прочный

2700

5,4-6,7

VII

26

Опока

1900

До 3,1

V

27

Пемза

1100

3,2-3,9

V

28

Песок :

а) без примесей

1600

I

б) то же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10 %

1600

I

в) то же, с примесью более 10 %

1700

II

г) барханный и дюнный

1600

II

29

Песчаник :

а) выветрившийся, малопрочный

2200

3,2-3,9

V

б) глинистый, средней прочности

2300

4-5,3

VI

в) на известковом цементе, прочный

2500

5,4-6,7

VII

г) на известковом или железистом цементе, прочный

2600

6,8-9

VIII

д) на кварцевом цементе, очень прочный

2700

9,1-11,4

IX

е) кремнистый, очень прочный

2700

11,5-15,2

X

30

Ракушечник :

а) слабоцементированный, низкой прочности

1200

До 3,1

IV

б) сцементированный, малопрочный

1800

3,2-3,9

V

31

Сланцы :

а) выветрившиеся, низкой прочности

2000

До 3,1

IV

б) глинистые, малопрочные

2600

3,2-3,9

V

в) средней прочности

2800

4-5,3

VI

г) окварцованные, прочные

2300

5,4-6,7

VII

д) песчаные, прочные

2500

6,8-9

VIII

е) окремнелые, очень прочные

2600

11,5-15,2

X

ж) кремнистые, очень прочные

2600

15,3 и более

XI

32

Солончак и солонец :

а) пластичные

1600

II

б) твердые

1800

До 3,1

IV

33

Cуглинок :

а) мягкопластичный без примесей

1700

I

б) то же, с примесью гальки, щебня, гравия или
строительного мусора до 10 % и тугопластичный
без примесей

1700

I

в) мягкопластичный с примесью более 10%, тугопластичный с примесью до 10%, а также полутвердый и твердый без примеси и с примесью до 10%

1750

II

г) полутвердый и твердый с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10 %

1950

III

34

Супесь :

а) пластичная без примесей

1650

I

б) твердая без примесей, а также пластичная и
твердая с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10 %

1650

I

в) твердая и пластичная с примесью более 10 %

1850

II

35

Торф :

а) без древесных корней

800-1000

I

б) с древесными корнями толщиной до 30 мм

850-1100

II

в) то же, более 30 мм

900-1200

II

36

Трепел :

а) низкой прочности

1550

До 3,1

IV

б) малопрочный

1770

3,2-3,9

V

37

Туф

1100

3,2-3,9

V

38

Чернозем и каштановый грунт:

а) пластичный

1300

I

б) пластичный с корнями кустарника

1300

II

docs. cntd.ru

Коэффициент разрыхления песка снип

При некоторых строительных работах происходит разработка грунта для закладки фундамента.Для планирования работ, связанных с выемкой и вывозом земли, следует учитывать некоторые особенности: разрыхление, влажность, плотность.

Представленная ниже таблица коэффициента разрыхления грунта поможет вам определить увеличение объема почвы при ее выемке из котлована.

  • Скальные, каменные, горные и сцементированные породы – разработка возможна лишь с применением дробления или с использованием технологии взрыва.
  • Глина, песок, смешанные типы пород – выборка производится вручную или механизировано с помощью бульдозеров, экскаваторов или другой специализированной техники.

Свойства

  • Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.
  • Влажность – соотношение массы воды, которая содержится в земле, к массе твердых частиц. Определяется впроцентах: грунт считается сухим при влажности менее 5%, превышающий отметку 30% – мокрый, в диапазоне от 5 до 30% – нормальная влажность. Чем более влажный состав, тем более трудоемкий процесс его выемки, исключением является глина (чем более сухая – тем сложнее ее разрабатывать, слишком влажная – приобретает вязкость, липкость).
  • Плотность – масса 1 м3 грунта в плотном (естественном) состоянии. Самые плотные и тяжелые скальные породы, наиболее легкие – песчаные, супесчаные почвы.
  • Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа, глины, суглинки — 5–200 кПа.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория Наименование Плотность, тонн / м3 Коэффициент разрыхления
І Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный 1,4–1,7 1,1–1,25
І Песок рыхлый, сухой 1,2–1,6 1,05–1,15
ІІ Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина 1,5–1,8 1,2–1,27
ІІІ Глина, плотный суглинок 1,6–1,9 1,2–1,35
ІV Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт 1,9–2,0 1,35–1,5

Проанализировав таблицу, можно сказать, что первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Наименование Первоначальное увеличение объема после разработки, % Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая 2832 69
Гравийно-галечные 1620 58
Растительный 2025 34
Лесс мягкий 1824 36
Лесс твердый 2430 47
Песок 1015 25
Скальные 4550 2030
Солончак, солонец
мягкий 2026 36
твердый 2832 59
Суглинок
легкий, лессовидный 1824 36
тяжелый 24-30 5-8
Супесь 12-17 3-5
Торф 24-30 8-10
Чернозем, каштановый 22-28 5-7

Как рассчитать проведение необходимых работ

Для расчета необходимых работ следует знать геометрические размеры планируемого котлована. Далее умножьте коэффициент первоначального разрыхления на объем земли в природном состоянии.

В результате вы получите объем, который будет изъят из строительного карьера. Теперь очень просто рассчитать количество изъятой земли для складирования, погрузки, транспортировки для утилизации.

Посмотрите видео: ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА

Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована.

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

  1. Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
  2. Несцементированные — выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

  • Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
  • Сцепление – сопротивление сдвигу;
  • Плотность — то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
  • Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Таблица разрыхления грунта.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

Категория Наименование Плотность, тонн / м3 Коэффициент разрыхления
І Песок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный 1,4–1,7 1,1–1,25
І Песок рыхлый, сухой 1,2–1,6 1,05–1,15
ІІ Суглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина 1,5–1,8 1,2–1,27
ІІІ Глина, плотный суглинок 1,6–1,9 1,2–1,35
ІV Тяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт 1,9–2,0 1,35–1,5

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в статье:

Наименование Первоначальное увеличение объема после разработки, % Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая 28–32 6–9
Гравийно-галечные 16–20 5–8
Растительный 20–25 3–4
Лесс мягкий 18–24 3–6
Лесс твердый 24–30 4–7
Песок 10–15 2–5
Скальные 45–50 20–30
Солончак, солонец
мягкий 20–26 3–6
твердый 28–32 5–9
Суглинок
легкий, лессовидный 18–24 3–6
тяжелый 24-30 5-8
Супесь 12-17 3-5
Торф 24-30 8-10
Чернозем, каштановый 22-28 5-7
КР по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

  • КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
  • КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
  • КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
  • КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
  • КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.
Рассчитываем самостоятельно.

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

  1. ширина котлована — 1,1 м;
  2. вид почвы — влажный песок;
  3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

Снип коэффициент разрыхления песка – Коэффициент разрыхления грунта: таблица по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта: таблица по СНИП.

Строительные работы начинаются с разметки участка и разработки грунта под фундамент. Земляные работы занимают также первую строчку в строительной смете, и немалая сумма приходится на оплату техники, производящей выемку и вывоз грунта с участка. Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована

Коэффициент разрыхления грунта

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

  • Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
  • Несцементированные, выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

  • Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
  • Сцепление – сопротивление сдвигу;
  • Плотность, то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
  • Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Влажность грунт – это мера его насыщения водой, выраженная в процентах. Нормальная влажность лежит в пределах 5-25%,а грунты, имеющие влажность более 30%, считаются мокрыми. При влажности до 5% грунты принято называть сухими.

Образец влажного грунта

Сцепление влияет на сопротивление грунта сдвигу, у песков и супесей этот показатель лежит в диапазоне 3-50 кПа, у глин и суглинков – в пределах 5-200 кПа.

Плотность зависит от качественного и количественного состава грунта, а также от его влажности. Самыми плотными, и, соответственно, тяжелыми являются скальные грунты, наиболее легкие категории грунта – пески и супеси. Характеристики грунтов приведены в таблице:

Таблица — различные категории грунта

Как видно из таблицы, коэффициент первоначального разрыхления грунта прямо пропорционален плотности грунта, иными словами, чем плотнее и тяжелее грунт в естественных условиях, тем больше объема он займет в выбранном состоянии. Этот параметр влияет на объемы вывозки грунта после его разработки.

Существует также такой показатель, как остаточное разрыхление грунта, он показывает, насколько грунт поддается осадке в процессе слеживания, при контакте с водой, при трамбовке механизмами. Для частного строительства этот показатель имеет значение при заказе гравия для выполнения подушки под фундамент и других работ, связанных с расчетом привозного грунта. Также он важен для складирования и утилизации грунтов.

Таблица — наименование грунта и его остаточное разрыхление %

Пример расчета коэффициента разрыхления грунта

Применение коэффициентов первоначального и остаточного разрыхления грунтов на практике можно рассмотреть на примере расчета. Предположим, что есть необходимость выполнить разработку грунта под котлован заглубленного ленточного фундамента с последующей отсыпкой гравийной подушки. Грунт на участке – влажный песок. Ширина котлована – 1 метр, общая длина ленты фундамента 40 метров, глубина котлована – 1,5 метров, толщина гравийной подушки после трамбовки – 0,3 метра.

  • Находим объем котлована, а, следовательно, и грунта в естественном состоянии:

Vк = 40 · 1 · 1,5 = 60 м 3 .

  • Применяя коэффициент первоначального разрыхления грунта, определяем его объем после разработки:

V1 = kр · Vк = 1,2 · 60 = 72 м 3 ;

где kр= 1,2 – коэффициент первоначального разрыхления грунта для влажного песка, принятый по среднему значению (таблица 1).

Следовательно, объем вывоза грунта составит 72м 3 .

  • Находим конечный объем гравийной подушки после трамбовки:

Vп = 40 · 1 · 0,3 = 12 м 3 .

  • Находим по таблице 2 максимальные значения первоначального и остаточного коэффициента разрыхления для гравийных и галечных грунтов и выражаем их в долях.

Первоначальный коэффициент разрыхления kр = 20% или 1,2; остаточный коэффициент разрыхления kор = 8% или 1,08.

  • Вычисляем объем гравия для выполнения гравийной подушки конечным объемом 12 м 3 .

Следовательно, объем необходимого для отсыпки гравия составит 13,3м 3 .

Конечно, такой расчет является весьма приблизительным, но он даст вам представление о том, что такое коэффициент разрыхления грунта, и для чего он используется. При проектировании коттеджа или жилого дома применяется более сложная методика, но для предварительного расчета стройматериалов и трудозатрат на строительство гаража или дачного домика вы можете ее использовать.

Коэффициент разрыхления грунтов | «ЭкоАртСтрой»

К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.

Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость и стоимость земляных работ, являются: влажность, разрыхляемость и плотность (важно для устройства оснований).

Влажность грунта – это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% – мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.

Плотность – это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные – до 3,3 тонн/м3.

При разработке грунт разрыхляется, увеличиваясь при этом в объёме. Именно данное количество грунта и транспортируется самосвалами к месту утилизации или складирования. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта, при этом характеризуясь коэффициентом первоначального рыхления (Кр), представляющего собой отношение объёма уже разрыхленного грунта к его объёму в естественном состоянии.

В насыпи разрыхлённый грунт уплотняется воздействием массы вышележащих грунтов или с помощью механического уплотнения, смачивания дождём, движения транспорта и т. д. Только грунт не занимает объёма, занимавшего до разработки длительное время. Он сохраняет остаточное разрыхление, которое измеряется коэффициентом остаточного разрыхления (Кор).

Коэффициент первоначального разрыхления грунтов, а также показатели плотности приведены по категориям в таблице.

Наименование грунта
Плотность грунта тонн/м3 Коэффициент разрыхления грунта Песок рыхлый, сухой I 1,2…1,6 1,05…1,15 Песок влажный, супесь, суглинок разрыхленный I 1,4…1,7 1,1…1,25 Суглинок, средний и мелкий гравий, легкая глина II 1,5…1,8 1,2.-1,27 Глина, плотный суглинок III 1,6…1,9 1.2…1.35 Тяжелая глина, сланцы, суглинок с щебнем, гравием, легкий скальный грунт IV 1,9…2,0 1,35…1,5

Из вышеизложенного следует, что, рассчитывая общую стоимость выполнения работ, необходимо знать геометрические размеры будущего котлована. При этом коэффициент первоначального разрыхления нужно умножить на объём грунта в будущем карьере. Именно это количество грунта будет разработано и вывезено со строительного объекта для складирования или утилизации. И именно эта цифра умножается на цену разработки, погрузки и транспортировки одного кубического метра грунта.

Коэффициент разрыхления грунтов – что это и как его расчитать. – Мои статьи – Каталог статей

К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.

Плотностью называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность несцементированных грунтов 1,2…2,1 тонн/м3 , скальных – до 3,3 тонн/м3.

Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой и определяется отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта, выражается в процентах. При влажности более 30 % грунты считаются мокрыми, а при влажности до 5 % – сухими. Чем выше влажность грунта, тем выше трудоемкость его разработки. Исключение составляет глина – сухую глину разрабатывать труднее. Однако при значительной влажности у глинистых грунтов появляется липкость, которая усложняет их разработку.

Грунт при разработке разрыхляется и увеличивается в объеме. Именно это количество грунта и перевозится с объекта к месту складирования либо утилизации самосвалами. Это явление, называемое первоначальным разрыхлением грунта, характеризуется коэффициентом первоначального рыхления Кp, который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта в естественном состоянии.

Уложенный в насыпь разрыхленный грунт уплотняется под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического уплотнения, движения транспорта, смачивания дождем и т.д.Однако грунт длительное время не занимает того объема, который он занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта Кop.

Показатели плотности , а также коэффициент первоначального разрыхления грунтов по категориям приведена в таблице:

englishpromo.ru

Коэффициент разрыхления грунтов | «ЭкоАртСтрой»

К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.

Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость и стоимость земляных работ, являются: влажность, разрыхляемость и плотность (важно для устройства оснований).

Влажность грунта — это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% — мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.

Плотность — это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные — до 3,3 тонн/м3.

При разработке грунт разрыхляется, увеличиваясь при этом в объёме. Именно данное количество грунта и транспортируется самосвалами к месту утилизации или складирования. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта, при этом характеризуясь коэффициентом первоначального рыхления (Кр), представляющего собой отношение объёма уже разрыхленного грунта к его объёму в естественном состоянии.

В насыпи разрыхлённый грунт уплотняется воздействием массы вышележащих грунтов или с помощью механического уплотнения, смачивания дождём, движения транспорта и т. д. Только грунт не занимает объёма, занимавшего до разработки длительное время. Он сохраняет остаточное разрыхление, которое измеряется коэффициентом остаточного разрыхления (Кор).

Коэффициент первоначального разрыхления грунтов, а также показатели плотности приведены по категориям в таблице.

Наименование грунта Категория грунта Плотность грунта тонн/м3 Коэффициент разрыхления грунта
Песок рыхлый, сухой I 1,2…1,6 1,05…1,15
Песок влажный, супесь, суглинок разрыхленный I 1,4…1,7 1,1…1,25
Суглинок, средний и мелкий гравий, легкая глина II 1,5…1,8 1,2.-1,27
Глина, плотный суглинок III 1,6…1,9 1.2…1.35
Тяжелая глина, сланцы, суглинок с щебнем, гравием, легкий скальный грунт IV 1,9…2,0 1,35…1,5

Из вышеизложенного следует, что, рассчитывая общую стоимость выполнения работ, необходимо знать геометрические размеры будущего котлована. При этом коэффициент первоначального разрыхления нужно умножить на объём грунта в будущем карьере. Именно это количество грунта будет разработано и вывезено со строительного объекта для складирования или утилизации. И именно эта цифра умножается на цену разработки, погрузки и транспортировки одного кубического метра грунта.

www.ekoartstroi.ru


Коэффициент первоначального и остаточного разрыхления грунта

Большинство строительных работ не обходятся без разработки грунта при рытье котлована под фундамент. Для составления сметы недостаточно знать какое количество почвы будет добыто. Важно учесть несколько важных показателей, среди которых — коэффициент разрыхления грунта, позволяющий рассчитать величину его увеличения после извлечения.

Типы грунта с точки зрения строительства

Грунт в строительстве — породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Выделяют две основные группы: скальные и рыхлые. Виды:

  • скальные — водоустойчивые, несжимаемые, залегают в виде сплошного массива;
  • песчаные (супесь) – непластичные, в сухом состоянии сыпучие. При увеличении влажности меняется объем и плотность песка. Водопроницаемы, подвержены размыванию. Несколько видов: пылеватый, средний, гравелистый. Наиболее подходящим считается гравелистый вид;
  • глинистые (суглинок) – пластичные, связные. Водопроницаемы, при увеличении влажности сильно увеличивается объем. При замерзании влаги сильно пучатся, при высыхании плохо отдают воду, подвержены растрескиванию. Легко размываются проточной водой;
  • лессовидные – в сухом состоянии прочные и твердые, при увеличении влажности расплываются. Увеличение влажности приводит к резкому снижению несущей способности и просадке;
  • торфяники — неравномерное сжатие, быстро насыщается влагой, вспучиваются. Не подходят для строительства;
  • плывуны — подвижны, быстро насыщаются водой, что приводит к разжижению;
  • растительные или биогенные — плодородные грунты. Имеют низкую несущую способность, поскольку плодородный слой со временем разлагается, неравномерно уменьшаясь.

После определения типа почвы определяют количество дополнительных строительных работ. При необходимости тип заменяют на более подходящий.

Важные свойства грунта

Свойства грунта — особенности того или иного вида почвы, определяемые входящими в состав компонентами. Для строительства наиболее важно учесть свойства, характеризующие поведение земли при естественном залегании и взаимодействии с инженерной и хозяйственной деятельностью человека.

Основные свойства:

  • влажность — степень насыщенности пор почвы влагой. Определяется в процентном отношении массы воды к массе твердых частиц. Норма — от 6 до 24 %. Соответственно: ниже 6 % – сухие почвы, свыше 30 % – влажные. Чем выше этот показатель, тем сложнее разработка;
  • сцепление — показатель, характеризующий связи между частицами смеси и то, как они сопротивляются сдвигу. Для песчаных пород нормальным считается показатель в пределах 0,03-0,05 МПа, для глины – 0,05-0,3 МПа;
  • плотность — показатель, который зависит от сочетания влажности и состава. Рассчитывается как отношение массы почвы к занимаемому ей объему. Наименьшая плотность у песков, наибольшая – у скальных пород;
  • разрыхляемость – способность увеличивать объем при разработке;
  • водоудерживающая способность. Зависит от плотности материала.

Зачем нужно определять разрыхление грунта

Объемы почвы в момент добычи и после окончания процесса существенно отличаются. Предварительная оценка степени разрыхления грунта позволяет оценить будущие строительные работы и финансовые затраты, которые понадобятся для вывоза добытой земли или ее трамбования.

Даже после естественного или механического уплотнения под воздействием вышележащих слоев, осадков или работы строительной техники, материал не займет того объема, который был до начала работ. Каждый тип земли имеет свой показатель разрыхления, зависящий от состава, влажности, плотности и сцепления.

Понятие коэффициента разрыхления грунта

Коэффициент разрыхления — показатель, который необходимо рассчитать не только проектировщикам, но и специалистам, непосредственно работающим на стройплощадке. Наиболее точный способ расчетов — взвешивание разработанной земли. Конечно, в большинстве случаев применить его нереально.

Для различных видов пород строительными нормами и правилами (СНиП) устанавливается стандартный показатель, указывающий насколько увеличится V почвы после извлечения из места естественного залегания. Чем выше плотность добытой земли, тем больше она разрыхляется после извлечения. Это явление объясняется тем, что после извлечения разрываются связи между компонентными частицами почвы.

Показатель позволяет осуществить перевод объема грунта в твердом теле в аналогичный показатель (в м3) в рыхлом состоянии.

Коэффициент первоначального разрыхления

КАТЕГОРИЯНАИМЕНОВАНИЕПЛОТНОСТЬ (тонн/м3)КОЭФФИЦИЕНТ РАЗРЫХЛЕНИЯ
1Песок влажный, супесь, суглинок разрыхленный1,4 — 1,71,1 — 1,25
1Песок сухой рыхлый1,2 — 1,61,05 — 1,15
2Суглинок, гравий мелкий или средний, легкая глина1,5 — 1,81,2 — 1,27
3Глина, плотный суглинок1,6 — 1,91,2 — 1,35
4Тяжелая глина, сланцы, суглинок с примесью щебня, гравия, легкий скальный грунт1,9 — 2,01,35 — 1,5
СНиП содержит табличные показатели, разделенные на две колонки. Первая колонка показывает, насколько увеличится объем той или иной категории грунта сразу после выработки и складирования. Содержатся в документе – 2 ЕНиР Е2 В1.

Данные из таблицы применяются к почвам, которые пролежали в отвале не более четырех месяцев и не подверглись процессам естественного уплотнения.

Коэффициент остаточного разрыхления

В процессе складирования (более 4 месяцев) и воздействия атмосферных осадков, грунт уплотняется. Показатель разрыхления, по сравнению с первоначальными показателями, меняется в сторону уменьшения. Для определения остаточного коэффициента используют графу документа, в котором указаны остаточные показатели разрыхления.

Расчет объема грунта для вывоза

Недостаточно знать числовые показатели коэффициента, необходимо провести дополнительные расчеты, чтобы определить объем земли, которую нужно будет вывезти. Понадобится определить данные:

  • ширина – 2 м;
  • глубина – 2 м;
  • общая длина фундамента – 30 м;
  • почва — влажный песок.

Алгоритм расчетов:

  1. Определить V котлована: Vk= 30x2x2= 120 м3.
  2. Расчет первичного коэффициента для влажного песка ( средний Kp= 1,2) Kp= 1,2х120 = 144 м3.

Расчет объема лишнего грунта после обратной засыпки

Для определения объема лишнего грунта после обратной засыпки понадобятся показатели:

  • V котлована – 900 м3;
  • V фундамента – 700 м3;
  • почва — суглинок.

Расчет:

  1. Находим V обратной засыпки, равный разнице между V котлована и V фундамента: 900-700=200 м3.
  2. Для суглинка (средний показатель – 6,5 %), коэффициент равен 1,065.
  3. V обратной засыпки: 200/1,065= 187,8 м3.
  4. Учитываем Kp и получаем: (200-187,8)/1,27=12,2 м3.

0 0 голос

Рейтинг статьи

Коэффициент остаточного разрыхления глины | ПАО Новоорская керамика

> Словарь > Коэффициент остаточного разрыхления глины

Коэффициент остаточного разрыхления глины — важный параметр сырья, который показывает, насколько оно поддается осадке при слеживании, контакте с влагой, трамбовке на оборудовании. Учитывать этот показатель необходимо для определения условий складирования и правильного хранения глины.

При разработке карьера глина разрыхляется и увеличивается в объеме. В таком состоянии сырье для производства кирпича и керамических изделий транспортируют на склады. В насыпи глина уплотняется под воздействием собственной тяжести или механической обработки. Сырьевая масса уже не занимает первоначальный объем, а сохраняет остаточное разрыхление, которое и подлежит измерению.

Коэффициент остаточного разрыхления осадочных пород зависит от состава сырья и определяется в процентном соотношении:

  • ломовая глина — 6-9%,
  • легкий и лессовидный суглинок — 3-6%,
  • тяжелый суглинок и жирная глина — 4-7%,
  • мягкий мергель — 11-15%.

Коэффициент остаточного разрыхления глин и других осадочных пород всегда учитывают при разработке карьера, погрузке и транспортировке сырья к месту складирования. Показатель позволяет вычислить, какое количество глины будет получено из карьера и во сколько обойдется транспортировка. При расчете общий объем породы до начала разработки умножают на коэффициент его первоначального разрыхления.

Важно учитывать, что на стоимость работ и условия хранения влияют не только показатели остаточного разрыхления, но и влажность, а также плотность. С учетом этих параметров легко подсчитать, какое количество сырья поступит в хранилище и какую площадь оно займет.

Коэффициент остаточного разрыхления грунта таблица снип

Для составления сметы и оценки стоимости работ мало знать габариты котлована, необходимо также учитывать особенности грунта. Одной из таких характеристик является коэффициент разрыхления грунта, позволяющий определить увеличение объема при выемке его из котлована.

Все грунты с точки зрения строительства можно разделить на две группы:

  1. Сцементированные, или скальные – каменные горные породы, разработка которых возможна только с применением технологий взрыва или дробления;
  2. Несцементированные — выборка которых проводится вручную или с помощью экскаваторов, бульдозеров, другой спецтехники. К ним относятся пески, глины, смешанные типы грунтов.

На сложность разработки и стоимость земляных работ влияют следующие свойства грунтов:

  • Влажность – отношение массы воды, содержащейся в грунте, к массе твердых частиц;
  • Сцепление – сопротивление сдвигу;
  • Плотность — то есть масса одного кубического метра грунта в естественном состоянии;
  • Разрыхляемость – способность увеличиваться в объеме при выемке и разработке.

Таблица разрыхления грунта.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), КРГ (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

КатегорияНаименованиеПлотность, тонн / м3Коэффициент разрыхления
ІПесок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный1,4–1,71,1–1,25
ІПесок рыхлый, сухой1,2–1,61,05–1,15
ІІСуглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина1,5–1,81,2–1,27
ІІІГлина, плотный суглинок1,6–1,91,2–1,35
ІVТяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт1,9–2,01,35–1,5

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

Вся необходимая информация представлена далее в статье:

НаименованиеПервоначальное увеличение объема после разработки, %Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая28–326–9
Гравийно-галечные16–205–8
Растительный20–253–4
Лесс мягкий18–243–6
Лесс твердый24–304–7
Песок10–152–5
Скальные45–5020–30
Солончак, солонец
мягкий20–263–6
твердый28–325–9
Суглинок
легкий, лессовидный18–243–6
тяжелый24-305-8
Супесь12-173-5
Торф24-308-10
Чернозем, каштановый22-285-7

КР по СНИП.

Коэффициент разрыхления грунта по СНИП:

  • КР рыхлой супеси, влажного песка или суглинка при плотности 1.5 составляет 1,15 (категория первая).
  • КР сухого неуплотненного песка при плотности 1,4 составляет 1,11 (категория первая).
  • КР легкой глины или очень мелкого гравия при плотности 1,75 составляет 1,25 (третья вторая).
  • КР плотного суглинка или обычной глины при плотности 1,7 составляет 1,25 (категория третья).
  • КР сланцев или тяжелой глины при плотности 1,9 составляет 1,35. Плотность оставляем по умолчанию, т/м3.

Рассчитываем самостоятельно.

Допустим, вы хотите разработать участок. Задача — узнать какой объем грунта получится после проведенных подготовительных работ.

Известны следующие данные:

  1. ширина котлована — 1,1 м;
  2. вид почвы — влажный песок;
  3. глубина котлована — 1,4 м.

Вычисляем объем котлована (Xk):

Xk = 41*1,1*1,4 = 64 м3.

Теперь смотрим первоначальное разрыхление (по влажному песку) по таблице и считаем объем, который получим уже после работ:

Xr = 64*1,2 = 77 м3.

Таким образом, 77 кубов — это тот объем пласта, который подлежит вывозу по окончанию работ.

Для чего определяют разрыхления грунта?

Объемы почвы до разработки и после выемки существенно различаются. Именно расчеты позволяют подрядчику понять, какое количество грунта придется вывезти. Для составления сметы этой части работ учитываются: плотность почвы, уровень ее влажности и разрыхление.

В строительстве виды почвы условно делят на два основные вида:

Первый вид — называют скальным. Это преимущественно горные породы (магматические, осадочные и т.д.). Они водоустойчивы, с высокой плотностью. Для их разработки (разделения) применяют специальные технологии взрыва.

Второй вид — породы несцементированные. Они отличаются дисперсностью, проще обрабатываются. Их плотность гораздо ниже, поэтому разработку можно вести ручным способом, с применением специальной техники (бульдозеров, экскаваторов). К несцементированному виду относят пески, суглинки, глину, чернозем, смешанные грунтовые смеси.

При некоторых строительных работах происходит разработка грунта для закладки фундамента.Для планирования работ, связанных с выемкой и вывозом земли, следует учитывать некоторые особенности: разрыхление, влажность, плотность.

Представленная ниже таблица коэффициента разрыхления грунта поможет вам определить увеличение объема почвы при ее выемке из котлована.

  • Скальные, каменные, горные и сцементированные породы – разработка возможна лишь с применением дробления или с использованием технологии взрыва.
  • Глина, песок, смешанные типы пород – выборка производится вручную или механизировано с помощью бульдозеров, экскаваторов или другой специализированной техники.

Свойства

  • Разрыхление – увеличение объема земли при выемке и разработке.
  • Влажность – соотношение массы воды, которая содержится в земле, к массе твердых частиц. Определяется впроцентах: грунт считается сухим при влажности менее 5%, превышающий отметку 30% – мокрый, в диапазоне от 5 до 30% – нормальная влажность. Чем более влажный состав, тем более трудоемкий процесс его выемки, исключением является глина (чем более сухая – тем сложнее ее разрабатывать, слишком влажная – приобретает вязкость, липкость).
  • Плотность – масса 1 м3 грунта в плотном (естественном) состоянии. Самые плотные и тяжелые скальные породы, наиболее легкие – песчаные, супесчаные почвы.
  • Сцепление – величина сопротивления к сдвигу, песчаные и супесчаные почвы имеют показатель – 3–50 кПа, глины, суглинки — 5–200 кПа.

Исходя из строительных норм и правил (СНИП), коэффициент разрыхления грунта (первоначальный), показатель плотности в соответствии категории, приведены в таблице:

КатегорияНаименованиеПлотность, тонн / м3Коэффициент разрыхления
ІПесок влажный, супесь, суглинок, разрыхленный1,4–1,71,1–1,25
ІПесок рыхлый, сухой1,2–1,61,05–1,15
ІІСуглинок, средний -мелкий гравий, легкая глина1,5–1,81,2–1,27
ІІІГлина, плотный суглинок1,6–1,91,2–1,35
ІVТяжелая глина, сланцы, суглинок со щебнем, гравием, легкий скальный грунт1,9–2,01,35–1,5

Проанализировав таблицу, можно сказать, что первоначальный коэффициент разрыхления грунта прямо пропорционален диапазону плотности, проще говоря, чем более плотная и тяжелая почва в природных условиях, тем больший ее объем при разработке.

Существуют также вычисления коэффициента остаточного разрыхления грунта, результат определяет, насколько почва поддается осадке при слеживании, при контакте с водой или утрамбовке. В строительстве эти расчеты имеют огромное значение для определения количества необходимого материала, а также их учитывают при складировании, утилизации земли.

НаименованиеПервоначальное увеличение объема после разработки, %Остаточное разрыхление, %
Глина ломовая283269
Гравийно-галечные162058
Растительный202534
Лесс мягкий182436
Лесс твердый243047
Песок101525
Скальные45502030
Солончак, солонец
мягкий202636
твердый283259
Суглинок
легкий, лессовидный182436
тяжелый24-305-8
Супесь12-173-5
Торф24-308-10
Чернозем, каштановый22-285-7

Как рассчитать проведение необходимых работ

Для расчета необходимых работ следует знать геометрические размеры планируемого котлована. Далее умножьте коэффициент первоначального разрыхления на объем земли в природном состоянии.

В результате вы получите объем, который будет изъят из строительного карьера. Теперь очень просто рассчитать количество изъятой земли для складирования, погрузки, транспортировки для утилизации.

Посмотрите видео: ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

СМЕТНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

Правила разработки и применения элементных сметных
норм на строительные конструкции и работы

Приложение. Сборники элементных сметных норм
на строительные конструкции и работы. Том 1

СБОРНИК 1. ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ

Дата введения 1984-01-01

РАЗРАБОТАН институтами: Гидропроект, Гидроспецпроект и ПК Гидромехпроект Минэнерго СССР; Главтранспроекта Минтрансстроя; В/О Союзводпроект Минводхоза СССР; НИПИЭСУнефтегазстроя; Ленаэропроект Министерства гражданской авиации; Фундаментпроект Минмонтажспецстроя СССР и Мосинжпроект Мосгорисполкома под методическим руководством НИИЭС Госстроя СССР и рассмотрен Отделом сметных норм и ценообразования в строительстве Госстроя СССР

РЕДАКТОРЫ — инженеры В. А. Лукичев, Н. И. Денисов, В. К. Шамаев (Госстрой СССР), инж. И. И. Григоров, канд. техн. наук В. Н. Ни, канд. экон. наук А. А. Солин (НИИЭС Госстроя СССР), Н. В. Пивоваров (Гидропроект Минэнерго СССР), С. И. Агуреев (Главтранспроект Минтрансстроя), Т. Н. Баукова (В/О Союзводпроект Минводхоза СССР), В. Ю. Яворский (НИПИЭСУнефтегазстроя), А. А. Коршунов (Мосинжпроект Мосгорисполкома), И. И. Цукерман (Ленаэропроект Министерства гражданской авиации), Л. Н. Шарыгин (Фундаментпроект Минмонтажспецстроя СССР), С. Н. Махлис (Мосгипротранс)

ВНЕСЕН Отделом сметных норм и ценообразования в строительстве Госстроя СССР

УТВЕРЖДЕН постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 17 марта 1982 г. № 51

ВЗАМЕН глав IV части СНиП-65: 10 (вып.1, изд. 1977 г.), 10 (вып. 2, изд. 1965 г.), 13 (изд. 1971 г.), 14, 16, 17 (изд.1965 г.), 18, 39 (изд. 1966 г.)

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Общие указания

1.1. В настоящем cборнике содержатся нормы на разработку и перемещение грунтов и на сопутствующие работы в промышленном, жилищно-гражданском, транспортном и водохозяйственном строительстве, при сооружении линий электропередачи и связи, трубопроводов и др. Нормы на горно-вскрышные работы предусмотрены в сб. 2, на земляные конструкции гидротехнических сооружений — в сб. 36 элементных сметных норм на строительные конструкции и виды работ.

1.2. При пользовании сборником следует:

способы производства работ, дальность перемещения грунта, характеристики землеройных машин и транспортных средств принимать по проектным данным с учетом указаний и рекомендаций, приведенных ниже в настоящей технической части;

классификацию грунтов по трудности разработки производить, руководствуясь их краткой характеристикой, приведенной в табл. 1, 5 и 6. При этом среднюю плотность грунтов в естественном залегании, указанную в гр. 3 табл. 1, за определяющий показатель классификации принимать не следует.

1.3. В нормах, за исключением табл. 34-44 и 126, предусмотрена разработка грунтов естественной влажности и плотности, не находящихся во время разработки под непосредственным воздействием грунтовых вод.

При разработке траншей для магистральных трубопроводов в пустынных и безводных районах из норм табл. 34-41 исключаются водоотливные установки.

Затраты на разработку мокрых грунтов необходимо определять применением к нормам коэффициентов, приведенных в разд. 3 Технической части.

Стоимость водоотливных работ при разработке грунтов следует исчислять только на объем грунта, лежащего ниже проектного уровня грунтовых вод.

При водоотливе из котлованов площадью по дну до 30 м и траншей шириной по дну до 2 м, за исключением траншей для уличных и внеплощадочных коммуникаций, следует применять нормы, приведенные в табл. 88; при водоотливе из котлованов площадью по дну более 30 м , из траншей шириной по дну более 2 м, а также из траншей для внеплощадочных и уличных коммуникаций должны составляться калькуляции на основании проектных данных о силе притока воды, продолжительности производства водоотливных работ и применяемых водоотливных средств.

1.4. Нормирование разработки выемок, каналов, котлованов и траншей в послойно залегающих грунтах различных групп по трудности разработки следует производить по соответствующим нормам на отдельные группы.

Распределение грунтов на группы по трудности разработки

Коэффициент остаточного разрыхления — Энциклопедия по машиностроению XXL

При разработке грунты увеличиваются в объеме за счет образования пустот между кусками. Степень такого увеличения объема оценивают коэффициентом разрыхления, равным отношению объема определенной массы грунта после разработки к ее объему до разработки (табл. 7.1). Значения коэффициента разрыхления колеблются от 1,08. .. 1,15 для песков до 1,45. .. 1,6 для мерзлых грунтов и скальных пород. После укладки грунта в отвалы и естественного или принудительного уплотнения степень их разрыхления уменьшается. Ее оценивают коэффициентом остаточного разрыхления (от 1,02. .. 1,05 для песков и суглинков до 1,2. .. 1,3 для скальных пород).  [c.202]
Коэффициент динамичности 36 Коэффициент остаточного разрыхления грунта 201  [c.366]

При решении краевых задач используются несколько различающиеся модели разупрочняющихся сред, в частности, допускается кусочно линейная (с линейным разупрочнением) связь между девиаторными составляющими напряжений и деформаций, а объемное растяжение считается упругим [96]. Принимается нелинейный пластический закон скольжения в области контакта упругих частиц, включающий стадию разупрочнения от сдвига и участок остаточной прочности [147]. Считается приемлемой для решения задач горной геомеханики кусочно линейная аппроксимация диаграмм, полученных при одноосном сжатии и различных боковых давлениях, с учетом разрыхления материала и остаточной прочности после разупрочнения [198, 276]. Используется модель, учитывающая смену механизмов повреждения разупрочнение с отрицательным мгновенным значением модуля сдвига и начальным положительным модулем объемного сжатия при отрицательной объемной деформации и разупрочнение с отрицательным модулем Юнга и начальным коэффициентом Пуассона при положительном значении объемной деформации [255].  [c.191]

Разрыхляемость. Характеризуется коэффициентом /Ср, который представляет собой отношение объема грунта в рыхлом теле , полученного при его разрушении, к объему, занимаемому им в плотном теле , до разрушения /Ср изменяется от 1,08 для наиболее рыхлых (сыпучих) грунтов до 1,6 для скальных. Промерзание увеличивает коэффициент разрыхления немонолитных грунтов в 1,5—2,5 раза (больше для более крепких грунтов). Чем больше при разрушении грунта размеры его кусков, тем меньше значение Кр. Величина несколько уменьшается после осадки насыпи (остаточный коэффициент разрыхления).  [c.254]


Показатели разрыхления грунтов и пород. Начальное увеличение объема и остаточное разрыхление. Усадка грунта.


Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Материалы — свойства, обозначения / / Грунты, земля, песок и другие породы. Показатели разрыхления, усадки и плотности грунтов и пород. Усадка и разрыхление, нагрузки. Углы откоса, отвала. Высоты уступов, отвалов.  / / Показатели разрыхления грунтов и пород. Начальное увеличение объема и остаточное разрыхление. Усадка грунта.

Показатели разрыхления грунтов и пород. Начальное увеличение объема и остаточное разрыхление. Усадка грунта.

источник: ГОССТРОЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, СОЮЗДОРПРОЕКТ, Сборник вспомогательных материалов для разработки пособия по рекультивации земель, нарушаемых в процессе разработки карьеров и строительства автомобильных дорог Москва, 2000

Наименование грунтов и пород

Первоначальное увеличение объема
грунта после разработки, в %

Остаточное объемное
разрыхление грунтов, в %

Для грунтов, пролежавших в отвале менее четырех месяцев и не подвергавшихся механическому уплотнению

для грунтов, пролежавпшх в отвале более четырех месяцев или подвергавшихся механическому уплотнению

Глина ломовая

28-32

6-9

Глина мягкая жирная

24-30

4-7

Глина сланцевая или моренная

28-32

6-9

Гравийно-песчаные грунты

16-20

5-8

Растительный грунт

20-25

3-4

Лесс мягкий

18-24

3-6

Лесс отвердевший

24-30

4-7

Мергель

33-37

11-15

Опока

33-37

11-15

Песок

10-15

2-5

Разборно-скальные грунты

30-45

15-20

Скальные грунты

45-50

20-30

Солончак и солонец мягкие

20-26

3-6

То же, отвердевшие

28-32

5-9

Суглинок легкий и лессовидный

18-24

3-6

То же, тяжелый

24-30

5-8

Супесок

12-17

3-5

Торф

24-30

8-10

Чернозем и каштановый грунт

22-28

5-7

Шлак

14-18

8-10

Галька

26-32

6-9

Песок с примесью щебня и гравия

14-28

1,5-5




Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Коэффициент разрыхления грунта, суглинка

При оценке стоимости работ при разработке грунтов значительную роль играют их влажность, плотность и разрыхляемость. Рассмотрим эти три категории.

[adsense]

Влажностью грунта, как это понятно из названия, именуется степень его насыщенности водой. Исчисляется она в процентном соотношении. Так, скажем, при влажности менее 5 процентов грунты относятся к сухим, в промежутке до 30 процентов – средне мокрыми, а выше – мокрыми.

Естественно, что трудоемкость, следовательно, и затраты повышаются при работе с мокрыми грунтами. Правда, исключением является глина – в мокром виде ее разрабатывать легче, но только до определенной степени, ведь со временем она становится липкой.

Масса кубического объема грунта в естественном состоянии (в так называемом плотном теле) называется плотностью и измеряется в тоннах на кубический метр. Так, скажем, у несцементированных грунтов плотность составляет от 1,2 тонны на кубический метр до 2,1, у скальных же – порядка 3,3 тонны на кубометр.

Разрыхляясь, грунты соответственно увеличиваются в объеме, и именно этот показатель учитывается при их транспортировке. Вычислить его помогает коэффициент разрыхления грунта (КР)– соотношение объема разрыхленного грунта к его объему в плотной массе.

Но после транспортировки на новом месте грунт уже не занимает того объема, которым обладал до разработки. Он дает усадку, которая называется коэффициент остаточного разрыхления (КОР).

Ниже наводятся показатели плотности и коэффициент разрыхления грунта для основных пород.

У песка рыхлого, сухого: плотность 1,2-1,6, коэффициент разрыхления (КР) – 1,05-1,15.

У песка влажного, супеси, суглинка разрыхленного: плотность 1,4-1,7, КР – 1,1-1,25.

У суглинка среднего, мелкого гравия и легкой глины: плотность 1,5-1,8, КР – 1,2-1,27.

У глины и плотного суглинка: плотность 1,6-1,9, КР – 1,2-1,35.

У тяжелой глины, сланцев, суглинка со щебнем и гравием, легкого скального грунта: плотность 1,9-2, КР – 1,35-1,5.

Исходя из этих показателей, и оценивается стоимость услуг по разработке, погрузке и транспортировке грунта: общий объем грунта умножается на коэффициент его разрыхления.

5.4 Выветривание и формирование почвы — физическая геология

Выветривание — ключевая часть процесса почвообразования, и почва имеет решающее значение для нашего существования на Земле. Другими словами, мы обязаны своим существованием погодным условиям, и нам нужно заботиться о нашей почве!

Многие люди называют любой рыхлый материал на поверхности Земли почвой, но для геологов (и студентов-геологов) почва — это материал, который включает органические вещества, находится в пределах нескольких десятков сантиметров поверхности и важен для поддержания роста растений. .

Почва представляет собой сложную смесь минералов (примерно 45%), органических веществ (примерно 5%) и пустого пространства (примерно 50%, заполненного в той или иной степени воздухом и водой). Минеральный состав почв варьируется, но преобладают глинистые минералы и кварц, а также небольшое количество полевого шпата и небольших обломков горных пород. Типы выветривания, происходящие в регионе, имеют большое влияние на состав и структуру почвы. Например, в теплом климате, где преобладает химическое выветривание, почвы обычно богаче глиной.Ученые-почвоведы описывают структуру почвы в терминах относительных пропорций песка, ила и глины, как показано на рис. 5.14. В компонентах песка и ила на этой диаграмме преобладает кварц с меньшим количеством полевого шпата и обломков горных пород, в то время как в глинистом компоненте преобладают глинистые минералы.

Рисунок 5.14 Диаграмма текстуры почвы Министерства сельского хозяйства США. Эта диаграмма применима только к минеральной составляющей почв, а названия являются текстурными описаниями, а не классами почв.[http://en.wikipedia.org/wiki/ Soil # media viewer / Файл: SoilTexture_USDA.png]

Почва образуется в результате накопления и разложения органических веществ, а также в результате механических и химических процессов выветривания, описанных выше. Факторы, которые влияют на природу почвы и скорость ее образования, включают климат (особенно среднюю температуру и количество осадков, а также соответствующие типы растительности), тип исходного материала, наклон поверхности и количество доступного времени. .

Почвы образуются в результате выветривания материалов на поверхности Земли, включая механическое разрушение горных пород и химическое выветривание минералов. Развитию почвы способствует просачивание воды вниз. Почва легче всего образуется в условиях умеренного или тропического климата (не холода) и при умеренном количестве осадков (не сухих, но и не слишком влажных). Химические реакции выветривания (особенно образование глинистых минералов) и биохимические реакции протекают быстрее всего в теплых условиях, а рост растений ускоряется в теплом климате.Слишком много воды (например, в тропических лесах) может привести к вымыванию важных химических питательных веществ и, следовательно, к кислым почвам. Во влажных и слабо дренированных регионах могут преобладать болотистые условия, при которых в почве преобладает органическое вещество. Слишком мало воды (например, в пустынях и полупустынях) приводит к очень ограниченному нисходящему переносу химических веществ и накоплению солей и карбонатных минералов (например, кальцита) из восходящей воды. Почвы в засушливых регионах также страдают от недостатка органического материала (Рисунок 5.15).

Рис. 5.15 Слабо развитая почва на переносимом ветром иле (лёсс) в засушливой части северо-востока штата Вашингтон [ЮВ]

Материнский материал почвы может включать все различные типы коренных пород и любой тип рыхлых отложений, таких как ледниковые отложения и отложения ручьев. Почвы описываются как остаточные почвы , если они развиваются на коренных породах, и переносимые почвы, если они развиваются на переносимых материалах, таких как ледниковые отложения. Но термин «перемещенная почва» вводит в заблуждение, поскольку подразумевает, что сама почва была перемещена, а это не так.Говоря о такой почве, лучше быть конкретным и сказать «почва, образовавшаяся на рыхлых материалах», потому что это отличает ее от почвы, развитой на коренных породах.

Материнский материал, богатый кварцем, такой как гранит, песчаник или рыхлый песок, приводит к развитию песчаных почв. Материал с низким содержанием кварца, такой как сланец или базальт, создает почвы с небольшим количеством песка.

Исходные материалы обеспечивают важные питательные вещества для остаточных почв. Например, второстепенным компонентом гранитных пород является кальций-фосфатный минерал апатит, который является источником важного для почвы питательного фосфора.Исходный базальтовый материал имеет тенденцию создавать очень плодородные почвы, потому что он также содержит фосфор, а также значительное количество железа, магния и кальция.

Некоторые рыхлые материалы, такие как отложения, вызванные разливом рек, являются особенно хорошими почвами, поскольку они, как правило, богаты глинистыми минералами. Глиняные минералы имеют большие площади поверхности с отрицательными зарядами, которые привлекательны для положительно заряженных элементов, таких как кальций, магний, железо и калий — важных питательных веществ для роста растений.

Почва может образовываться только там, где поверхностные материалы остаются на месте и не часто перемещаются в результате массовых потерь. Почвы не могут развиваться там, где скорость почвообразования меньше скорости эрозии, поэтому на крутых склонах обычно мало почвы или нет почвы.

Даже в идеальных условиях почва развивается за тысячи лет. Практически вся южная Канада все еще была покрыта льдом до 14 тыс. Лет назад, а большая часть центральной и северной частей до нашей эры, прерий, Онтарио и Квебека все еще была покрыта ледником на 12 тыс. Лет назад.Ледники все еще преобладали в центральной и северной частях Канады примерно до 10 тыс. Лет назад, и поэтому в то время условия еще не были идеальными для освоения почвы даже в южных регионах. Таким образом, почвы в Канаде, особенно в центральной и северной частях Канады, относительно молодые и недостаточно развитые.

То же самое относится к почвам, которые образуются на вновь созданных поверхностях, таких как недавние дельты или песчаные косы, или в районах массового истощения.

Процесс почвообразования обычно включает в себя нисходящее движение глины, воды и растворенных ионов, и общим результатом этого является развитие химически и текстурно различных слоев, известных как горизонты почвы .Типично развитые горизонты почвы, как показано на Рисунке 5.16, составляют:

O — слой органического вещества

А — слой частично разложившегося органического вещества в смеси с минеральным материалом

E — элювированный (выщелоченный) слой, из которого была удалена часть глины и железа, чтобы создать светлый слой, который может быть более песчаным, чем другие слои.

Б — слой накопления глины, железа и других элементов из вышележащего грунта

С — слой неполного выветривания

Хотя в Канаде встречается редко, другой тип слоя, который развивается в жарких засушливых регионах, известен как caliche (произносится как ca-lee-chee ).Он образуется в результате движения ионов кальция вниз (или в некоторых случаях вверх) и осаждения кальцита в почве. Когда он хорошо развит, калише цементирует окружающий материал вместе, образуя слой, имеющий консистенцию бетона.

Рис. 5.16. Почвенные горизонты в подзоле с участка на северо-востоке Шотландии. O: органическое вещество A: органическое вещество и минеральный материал E: выщелоченный слой B: скопление глины, железа и т. Д. C: неполное выветривание исходного материала [SE после http: // commons.wikimedia.org/wiki/File:Podzol_-_geograph.org.uk_-_218892.jpg]

Как и все геологические материалы, почва подвержена эрозии, хотя в естественных условиях на пологих склонах скорость почвообразования либо уравновешивается, либо превышает скорость эрозии. Человеческая практика, связанная с лесным и сельским хозяйством, значительно нарушила это равновесие.

Почвы удерживаются растительностью. Когда растительность удаляется путем вырубки деревьев или регулярной уборки урожая и обработки почвы, эта защита теряется временно или навсегда.Основными возбудителями эрозии незащищенной почвы являются вода и ветер.

Водная эрозия усиливается на наклонных поверхностях, потому что быстро текущая вода, очевидно, обладает большей эродирующей способностью, чем стоячая вода (рис. 5.17). Капли дождя могут дезагрегировать открытые частицы почвы, превращая более мелкий материал (например, глину) во взвесь в воде. Sheetwash , неканалированный поток по поверхности уносит взвешенный материал, а каналы размываются прямо через слой почвы, удаляя как мелкий, так и крупный материал.

Рис. 5.17 Эрозия почвы дождем и канализационным стоком на поле в Альберте. [из Альберты по сельскому хозяйству и развитию сельских районов, http://www1.agric.gov.ab.ca/$department/deptdocs.nsf/all/agdex9313, используется с разрешения]

Ветровая эрозия усугубляется вырубкой деревьев, которые действуют как ветрозащитные полосы, и сельскохозяйственными методами, при которых обнажается обнаженная почва (рис. 5.18).

Обработка почвы также является фактором эрозии почвы, особенно на склонах, потому что каждый раз, когда почва поднимается культиватором, она перемещается на несколько сантиметров вниз по склону.

Рисунок 5.18 Ветровая эрозия почвы в Альберте. [из Альберты по сельскому хозяйству и развитию сельских районов, http://www1.agric.gov.ab.ca/$department/deptdocs.nsf/all/agdex9313, используется с разрешения]

Экспериментальное исследование и прогноз срока службы болта при расшатывании при вибрации с переменной амплитудой

Испытание болтов на поперечную вибрацию было разработано с использованием измерителя усталости для изучения особенностей срока службы болтов при ослаблении. Во-первых, была изменена частота поперечной вибрации, сравнивалось влияние амплитуд смещения, скорости и ускорения на срок службы болтов при откручивании, и было подтверждено, что амплитуда поперечного смещения является основным фактором, влияющим на ослабление болта. в низкочастотной вибрации.Во-вторых, контролировалась степень ослабления болтов, предварительно нагруженных стандартным стандартом для пяти степеней амплитуды смещения, и ситуация ослабления болта была выражена через кривую времен остаточного предварительного нагружения и вибрации. Были обобщены данные каждой стадии остаточного предварительного натяга при каждой амплитуде смещения, а также кривая смещения-ресурса ( DN ) ослабления болта при различных ситуациях ослабления (процент остаточного предварительного натяга), которая относится к усталостной долговечности материала SN кривая была нарисована.Наконец, был изучен накопительный механизм ослабления болта, и была создана линейная накопительная модель ослабления болта путем разработки испытаний на вибрацию переменной амплитуды на стадиях высокого-низкого и низкого-высокого смещения. Результаты показывают, что по кривой ослабления болта D-N можно определить, что кривая срока службы болта и кривая усталостной долговечности материала имеют особенности двойной линии и границы высокого и низкого цикла под логарифмической координатой. Линейное накопление ослабления болта происходит по аналогичному принципу линейного накопления повреждений усталости материала.Следовательно, срок службы болта при откручивании можно предсказать с помощью кривой срока службы болта смещения-ослабления ( D-N ), полученной в результате эксперимента и установленной модели линейного накопления при ослаблении болта.

1. Введение

В машиностроении очень часто болты откручиваются при вибрации. Усталостное разрушение, вызванное недостаточным натяжением болта, является основной формой разрушения болта из-за вибрации. В 1940-х годах уже начались исследования феномена самоотвинчивания высокопрочных болтов, но до сих пор остается много нерешенных проблем.Формы вибрации на каждом болтовом соединении механических устройств различаются. Болтовые соединения в условиях разной амплитуды имеют разные процессы ослабления. Срок службы болта можно эффективно спрогнозировать, если найти правило срока службы болта с помощью метода изучения усталостных свойств материалов (например, кривой S N ). Это имеет большое руководство при проектировании и практическом производстве и обслуживании болтовых соединений.

В 1969 году Юнкер опубликовал самую важную на сегодняшний день статью о ослаблении резьбовых соединений [1].В статье Юнкер описал эксперимент с новым оборудованием (оно называется «виброметр Юнкера»). В ходе этого эксперимента Юнкер получил соотношение между относительным смещением между зажатыми деталями, поперечной (вертикальной к оси болта) силой и осевой остаточной предварительной нагрузкой, приложенной к болту. Он предположил, что влияние поперечной (вертикальной к оси болта) нагрузки или смещения на ослабление болта является самым большим.

Модель разрыхления Junker показана на рисунке 1.Твердое тело A размещается на плоскости B, имеющей определенный уклон. Если угол наклона плоскости B меньше угла трения, твердое тело A не будет скользить вниз. Когда возвратно-поступательная поперечная вибрация ± S происходит с плоскостью B и заставляет результирующую силу инерционной силы и составляющую силы тяжести вдоль бруса твердого тела A превышать максимальное статическое трение, твердое тело A будет иметь нисходящую компоненту скорости вдоль бруса. По аналогии с резьбовым соединением между болтом и другими компонентами происходит относительное движение в направлении ослабления.


Исследования, проведенные Цзян и его коллегами, показали, что ослабление болта можно разделить на два этапа [2–8]. Первый этап — это этап разрыхления материала. Пластическая деформация материала вызывает уменьшение натяжения болта. На этом этапе относительное движение между болтом и гайкой очень мало. Второй этап — это этап разрыхления конструкции. Относительное вращение между болтом и гайкой вызывает очевидное уменьшение натяжения.

Для этапа ослабления материала: Цзян подтвердил, что ослабление болтов, подвергающихся циклическим поперечным нагрузкам на этапе ослабления материала, было вызвано циклической пластической деформацией резьбы винта путем экспериментального наблюдения и упругопластической модели конечных элементов [7].Под действием циклической нагрузки пластическая зона на галтели винтовой резьбы будет постепенно расширяться из-за наличия храпового эффекта.

Для этапа разрыхления конструкции: анализируя результаты анализа методом конечных элементов, Пай и Гесс из Университета Южной Флориды утверждали, что состояния контакта можно разделить на две категории: частично скользящие и полностью скользящие [9]. Поперечная нагрузка, необходимая для частичного скольжения, намного меньше, чем для полного скольжения.

Нассар и Хаусари [10–15] предложили математическую модель, основанную на дифференциальном уравнении и эксперименте, для изучения ослабления болта, вызванного вибрацией. Они также изучили влияние шага, предварительного натяга, зазора отверстия, трения и поперечного возбуждения на разрыхление. Исследования показывают, что при той же амплитуде нагрузки частота нагрузки не оказывает большого влияния на силовые условия болтов. Но поскольку время скольжения каждого цикла на низкой частоте больше, натяжение болта падает больше при тех же временах цикла, поэтому более низкая частота может облегчить ослабление болта.

После Housari, Nassar и Ян [16-20] установили более точную математическую модель, основанную на относительное скольжение поверхности трения, чтобы решить тангенциальную силу и крутящий момент трения на опорной поверхности и нить под циклической поперечной нагрузкой. Они разработали аналитический критерий ослабления этой формы застежки.

Хоу [21] резюмировал в своей статье, что для стадии разрыхления материала, чем больше амплитуда вибрационного смещения, тем больше степень и скорость пластической деформации материала, что приведет к увеличению степени и скорости уменьшения натяжения; Что касается стадии разрыхления конструкции, из модели разрыхления Юнкера на рис. 1 можно понять, что чем больше амплитуда поперечного движения ± S , тем легче перемещать твердое тело A относительно откоса.Это означает, что болту и гайке легче производить относительное движение, и в этом случае болт ослабляется быстрее.

Ли и другие из Университета Цинхуа провели экспериментальные исследования процесса ослабления болта при поперечной вибрации [22]. Путем численного подбора кривой ослабления зажимного усилия они обнаружили, что на этапе предварительного ослабления соблюдается двойная экспоненциальная зависимость между зажимным усилием и временем поперечной вибрации.Амплитуда колебаний смещения напрямую влияет на три параметра модельной функции. Геометрические исследования и вывод математической модели доказывают, что чем больше амплитуда виброперемещения, тем легче откручивать болт.

Цзин из Юго-западного университета Цзяо Тонг провел исследование расшатывания трех резьбовых соединительных конструкций при сдвиговом возбуждении [23]. Он разработал испытательное устройство для ослабления резьбовых соединений конструкций при сдвиговом возбуждении и испытательное устройство для измерения угла поворота гайки.И он воспроизвел процесс ослабления конструкции резьбового соединения при возбуждении сдвигом посредством экспериментов.

В последние годы Wang et al. провели сравнительное испытание болтов с неметаллическими прокладками разной твердости между болтами без прокладок. Было обнаружено, что болты с неметаллическими прокладками повышенной твердости лучше влияют на сохранение предварительного натяга [24]. Форт представил новую аналитическую модель с улучшенным критерием, который можно использовать для прогнозирования самоотвинчивания болтовых соединений [25].Ямагиши и др. пояснил механическое поведение болтовых соединений при поперечных нагрузках и представил критическое относительное проскальзывание [26].

Таким образом, существующие исследования разработали механизм ослабления болта на основе теории и экспериментов. Хотя некоторые детали до конца не изучены, общая теория созрела. При реальном производстве требования к сроку отвинчивания болта очень высоки, и существующие исследования не уточняют срок отвинчивания.В данной статье применительно к реальной ситуации было проведено экспериментальное исследование срока службы болтов при откручивании в условиях вибрации с переменной амплитудой.

2. Общий маршрут испытаний

Две стальные пластины были соединены болтами M10. Согласно стандарту предварительный натяг высокопрочного болта M10 должен контролироваться на уровне около 26 кН. Первоначальный предварительный натяг был отрегулирован до стандартного с помощью датчика давления на болте (все испытания, приведенные ниже, поддерживают стандартный стандартный предварительный натяг).Затянутые образцы устанавливали на усталостный электрогидравлический сервомеханизм. Исследование влияния изменения амплитуды смещения, скорости и ускорения на взаимосвязь между остаточным предварительным натягом болта и временем циклов ослабления было проведено с использованием метода испытаний на усталость материала для разработки метода исследования для прогнозирования срока службы болта при ослаблении. .

В эксперименте использовался электрогидравлический серво-тестер усталости Shimadzu для нагрузки поперечной вибрацией на болтовое соединение.Тестер и компьютерное оборудование показаны на рисунке 2. Технические характеристики тестера показаны в таблице 1.


Допустимая нагрузка 901 (кН)

Элемент Параметр

50 кН, 100 кН, 200 кН
Ход поршня (мм) 25/50 мм
Точность нагрузки 0,5% от отображаемого значения

Вибрационный модуль тестера состоит из двух частей: верхней и нижней.Нижняя часть закреплена на основании, а верхняя часть представляет собой гидравлическую вибрационную часть. Две части соединены со стальной пластиной и центрируются центрирующей канавкой на устройстве, чтобы гарантировать, что на болт не будет воздействовать внешняя изгибающая нагрузка, вызванная эксцентриковым зажимом. Болты плотно затягивают стальную пластину со стандартным предварительным натягом. Верхняя стальная пластина может вибрировать с определенной частотой и амплитудой через тестер. Датчик давления расположен между головкой болта и стальной пластиной, чтобы отслеживать усилие зажима болта в реальном времени.Эскиз испытательного устройства показан на рисунке 3. Крепления показаны на рисунке 4. Фактическая установка устройства показана на рисунке 5. Параметры датчика давления в кольцевом пространстве показаны в таблице 2.





Элемент Параметры

Модель EVT-14T3-10T
Диапазон (T) V 10 10 1.6229

3. Исследование влияющих факторов разрыхления

Синусоидальное возбуждение, используемое в этом испытании, было следующим: где — амплитуда смещения (мм), а — частота вибрации (Гц) .

Амплитуда смещения поддерживалась постоянной. Максимальное возбуждение скорости и максимальное возбуждение ускорения могут быть изменены путем изменения частоты. Временная жизнь превратилась в жизнь циклического времени.Факторы, влияющие на срок службы болта при откручивании, могут быть найдены путем сравнения времени цикла ослабления при разных частотах f и различных возбуждениях максимального смещения.

Испытание болта на вибрацию в основном проводится при низкочастотной вибрации. В соответствии со стандартом поперечных испытаний болтов рекомендуемая частота вибрации составляет 12 Гц. Независимо от высокочастотной вибрации, в тесте в этой статье использовалась низкочастотная вибрация. Основные факторы, влияющие на расшатывание, были определены в двух группах контролируемых испытаний.Одна группа сравнивала частоту 5 Гц с 10 Гц при условии амплитуды смещения 0,6 мм. Другая группа сравнила амплитуду смещения 0,4 мм с 0,6 мм при частоте 5 Гц.

Результаты двух групп контролируемых испытаний показаны на рисунке 6.


На рисунке 6 зеленая линия и красная линия указывают время вибрации при испытаниях в 5 Гц и 10 Гц соответственно, а черная линия линия указывает на остаточную предварительную нагрузку 70%.Зеленая линия и красная линия пересекают черную линию примерно 3200 раз. Таким образом, натяжение в каждом испытании уменьшилось на 30% примерно при 3200 вибрациях, что указывает на то, что существует небольшая связь между ослаблением болта и частотой вибрации. С увеличением амплитуды смещения натяжение значительно уменьшается. В эксперименте с амплитудой вибрации 0,4 мм, нарисованной синей линией, требуется около 9000 раз для уменьшения натяжения на 30%.

Таким образом, при низкочастотной вибрации ниже 20 Гц основной физической величиной, которая контролирует ослабление болта, является амплитуда вибрационного смещения, а не амплитуда скорости или амплитуда ускорения, что подтверждает вывод Юнкера.

4. Тесты уровня амплитуды смещения

Чтобы изучить влияние различных уровней амплитуды смещения на ослабление болта, были установлены пять уровней амплитуды смещения: 1 мм, 0,8 мм, 0,6 мм, 0,4 мм и 0,3 мм. Каждое испытание с разными градациями амплитуды смещения проводилось при частоте 5 Гц. Было измерено время вибрации, необходимое для ослабления стандартных болтов с предварительным натягом до определенной степени (используя процентное соотношение остаточной предварительной нагрузки к исходной предварительной нагрузке в качестве индикатора) при каждой амплитуде смещения.Все болты в испытании были предварительно нагружены с предварительным натягом 26 кН, который искали в стандарте. После начала вибрации испытание прекращалось, когда сила зажима упала на 30% или кривая стала горизонтальной. Количество допустимых образцов на уровень амплитуды смещения было три.

4.1. Результаты экспериментов

Результаты испытаний для различных классов амплитуды показаны в таблице 3.


Класс амплитуды Среднее время вибрации для достижения 90% остаточной предварительной нагрузки Среднее время вибрации для достижения 80 % остаточного предварительного натяга Среднее время вибрации для достижения 70% остаточного предварительного натяга

1 мм 12 63 193
0.8 мм 1230 2020 2260
0,6 мм 3265 4725 5150
0,4 мм 8590 107406 10740 19097 Не достигнуто

Из экспериментальных данных с амплитудой 0,3 мм видно, что существует порог амплитуды колебаний болта определенного размера.Когда значение амплитуды вибрации ниже порогового значения, болт не откроется полностью. Он будет поддерживать определенную остаточную предварительную нагрузку и продолжать вибрировать до усталостного разрушения. Таким образом, на основании этого эксперимента можно подтвердить, что амплитуда порога ослабления высокопрочного болта M10 составляет около 0,3 мм.

4.2. Ослабление рендеринга характеристической кривой

В логарифмической системе координат кривая, построенная по данным в таблице 3, показана на рисунке 7.


Видно, что в логарифмической системе координат основная кривая соответствует двухлинейной характеристике кривой усталости S-N . Кривая имеет очевидную точку перегиба примерно при 2500 раз вибрации. Что касается точки перегиба малоцикловой усталости и многоцикловой усталости на кривой SN , можно приблизительно полагать, что точка перегиба при 2500 раз вибрации также является точкой перегиба многоциклового ослабления и малоциклового ослабление, как показано на рисунке 8.


4.3. Выражение кривой

Со ссылкой на формулу кривой усталостного материала S-N , участок прямой линии на кривой разрыхления D-N также можно выразить аналогичной формулой: где м и C — константы разрыхления.

Из рисунка 8 видно, что низкий цикл и высокий цикл представляют собой две линии с разными наклонами. Точка разделения находится на амплитуде 0,6 ~ 0,8 мм с 2500 временами колебаний.Следовательно, константы ослабления двух прямых под тремя остаточными предварительными натягами могут быть решены с помощью данных в таблице 3. Результаты показаны в таблице 4.



Элемент Низкий цикл 90% Низкий цикл 80% Низкий цикл 70% Высокий цикл 90% Высокий цикл 80% Высокий цикл 70%

м 20.732 15.526 11.010 2.386 2.028 2.028
C 12.000 63.000 63.000 193.000 963.829

Сводка формул кривых разрыхления DN приведена в Таблице 5.


Кривая Выражение

Низкий цикл 80%
Низкий цикл 70%
Высокий цикл 90%
Высокий цикл 80%

4.4. Experiment Prospect

При испытании амплитудой 0,3 мм было обнаружено, что болт не ослаблен до заданного усилия зажима. Дальнейшее рассмотрение, ссылаясь на точку перегиба в десять миллионов раз на кривой усталости SN , можно предсказать, что следующая точка разделения может существовать с меньшей амплитудой, которая является точкой разделения бесконечного срока службы, или может не существовать, поскольку показано на рисунке 9. Однако этот вывод требует дальнейшей проверки при малой амплитуде смещения.


5. Теория накопленных усталостных повреждений и метод испытаний накопления при расшатывании

Поскольку форма кривой разрыхления DN аналогична кривой усталости материала S N , считается, что накопление ослабленных болтов имеет те же критерии накопления, что и усталостное повреждение материала.

В данной работе использовалась простейшая линейная теория накопленных усталостных повреждений. Теория предполагает, что кумулятивное усталостное повреждение материалов при различных уровнях напряжения разделено и независимо; общий урон накапливается линейно.Наиболее представительными линейными теориями являются правило Майнера и исправленное правило Майнера.

5.1. Теория линейного накопленного усталостного повреждения

Правило Майнера делает следующее предположение: усталостное повреждение происходит с образцом, когда его поглощенная энергия достигает предельного значения. При этом предположении, если предел поглощаемой энергии до усталостного повреждения составляет Вт , общее время цикла (общее время цикла при различных степенях напряжения) до повреждения образца составляет N , а поглощенная энергия за один период цикла равна между ними существует пропорциональное соотношение, то есть:

Если напряжения нагрузки образцов состоят из l различных степеней напряжений, таких как,,…,, усталостная долговечность при каждом уровне напряжения,,…,, и циклическое время при каждом напряжении степени,,…,, то общее линейное накопленное усталостное повреждение может быть выражено как

Когда общее повреждение D достигает предельного значения поглощаемой энергии W , усталостное повреждение произойдет с образцом.Формула (4) — это математическое выражение правила Майнера. Когда критический урон изменяется на константу, кроме 1, это называется исправленным правилом Майнера, и его математическое выражение дается где — константа. В исследованиях можно найти, что рекомендуется брать 0,7. Таким образом, результат предсказания жизни будет более безопасным и точным.

5.2. Ослабление Метод испытания накопления

Было разработано испытание на вибрацию с переменной амплитудой, и в процессе ослабления болт подвергался вибрациям с двумя разными амплитудами смещения.Было оговорено, что большая амплитуда смещения составляла 0,8 мм, а меньшая амплитуда смещения — 0,6 мм. При испытании были установлены два порядка вибрационного нагружения (① «от малого к большому» и ② «от большого к малому»). Амплитуда в тесте была изменена, когда остаточная предварительная нагрузка уменьшилась до 80%. Значения времени вибрации регистрировались, соответственно, когда остаточная предварительная нагрузка достигала 80% и достигала 70% из 80%.

В тесте «от малого к большому» время вибрации было отмечено, как если бы остаточная предварительная нагрузка снизилась до 80% с амплитудой смещения, равной 0.6 мм. Время вибрации отмечается, когда остаточная предварительная нагрузка уменьшилась до 70% с 80% при амплитуде смещения 0,8 мм.

В испытании «от большого к малому» время вибрации было отмечено, когда остаточная предварительная нагрузка снизилась до 80% с амплитудой смещения 0,8 мм. Время вибрации отмечается, когда остаточная предварительная нагрузка уменьшилась до 70% с 80% при амплитуде смещения 0,6 мм.

В документе было оговорено, что когда остаточная предварительная нагрузка достигает 70%, считается, что болт ослаблен.При расчете накопления разрыхления за основу были взяты формулы 70% остаточного предварительного натяга, приведенные в Таблице 5. Амплитуды смещения на 0,6 мм относятся к многоцикловому рыхлению, а амплитуда смещения на 0,8 мм — к малоцикловому рыхлению. Таким образом, и может быть рассчитано на основе выражений в Таблице 5.

L было определено как критическое ослабление со ссылкой на общее повреждение D в линейной теории накопленных усталостных повреждений. Он может быть рассчитан как

С учетом правила майнера,.Что касается исправленного правила майнера, то. Если результаты находятся в разумных пределах 0,7 ~ 1, то ослабление болта соответствует теории накопления при ослаблении.

6. Результаты испытаний на колебания переменной амплитуды
6.1. Результаты испытаний «от малого к большому»

Результаты испытания на вибрацию «от малого к большому» показаны на рисунке 10.


Время вибрации при испытании вибрации переменной амплитуды «от малого к большому» на двух этапах приведены в таблице 6.


Поз. Начальный предварительный натяг (кН) Время вибрации 0,6 мм при достижении остаточного предварительного натяга 80% Время вибрации 0,8 мм при достижении 70% остаточного предварительного натяга
Значение 26,95 3730 85

6.2. Результаты испытаний «от большого к малому»

Результаты испытания на вибрацию «от большого к малому» показаны на Рисунке 11.


Время вибрации при испытании на вибрацию с переменной амплитудой «от большого к малому» на двух этапах показано в таблице 7.


Деталь Начальная предварительная нагрузка (кН) Время вибрации 0,8 мм при достижении остаточного предварительного натяга 80% Время вибрации 0,6 мм при достижении остаточного предварительного натяга 70%

Значение 26,95 1546 1464
6.3. Анализ результатов

В тесте «от маленького к большому»

В тесте «от большого к маленькому»

В ходе вибрационного испытания «от малого к большему» было обнаружено, что остаточный предварительный натяг уменьшается. значительно после изменения амплитуды вибрации, которое происходит из-за быстрого разрушения болтов после изменения, что снижает остаточную предварительную нагрузку до минимума, как показано на Рисунке 12. Остаточная предварительная нагрузка снизилась до 70% до того, как произошло быстрое разрушение. . Таким образом, кривая эффективна для изучения разрыхления.Перелом, который приводит к значительному снижению предварительной нагрузки, не в центре внимания. При испытании на вибрацию «от большого к меньшему» болты продолжают медленно ослабляться под действием вибрации, и поломки не происходит. В разных ситуациях критическое расшатывание L может быть разным, что необходимо определить экспериментально. В двух тестах значения L 1 и L 2 находятся между 0,7 и 1. Согласно теории раздела 5.2, накопление при расшатывании в обоих испытаниях согласуется с теорией линейного накопления при расшатывании.Накопление разрыхления по разным амплитудам раздельное и независимое; ослабление болта накапливается линейно.


7. Выводы

В этой статье с помощью испытаний изучалось сходство вибрационного ослабления болта и усталости, а ослабление болта — посредством исследования усталости.

В низкочастотной вибрации основная физическая величина, которая контролирует ослабление болта, была подтверждена испытаниями с переменной частотой.Заключение Юнкера подтверждено.

Ситуации ослабления вибрации стандартных болтов с предварительным натягом при каждом уровне амплитуды поперечного смещения были измерены посредством испытаний. Данные испытаний были нанесены на кривую D-N , характеризующую срок службы болта при откручивании, и эта кривая была построена линейно. Срок службы болта можно эффективно спрогнозировать с помощью кривой D-N . В то же время по этой кривой можно увидеть, что кривая ослабления болта D-N и кривая усталости материала S-N аналогичны.Оба они имеют особенности двойной линии и многоцикловой и малоцикловой точки перегиба.

В ходе испытания с переменной амплитудой применяются две вибрации с переменной амплитудой («от малого к большому» и «от большого к малому»). Регистрировали время вибрации на двух этапах. Обратитесь к результатам расчета теории накопленных усталостных повреждений; получены численные результаты, аналогичные линейной теории накопленных усталостных повреждений. Поэтому считается, что существует такой механизм откручивания болтов.Этот метод можно использовать для прогнозирования срока службы разрыхления в случае переменной амплитуды.

Доступность данных

Никакие данные не использовались для поддержки этого исследования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Выражение признательности

Эта работа была поддержана Союзным проектом Национального фонда естественных наук Китая (№№ U1534209 и 51675446), и всем им мы очень признательны.

Удаление стоматологического цемента | Стоматология

Правильная очистка: удаление излишков / остатков стоматологического цемента на основе смолы

Категории: КЛКТ, Косметическая стоматология

Автор (ы):

Дата: 08-03-2017 03:39:33

Основными функциями стоматологического цемента являются повышение сопротивления смещению и герметизация поверхности раздела реставрации с остальной структурой зуба.Доступные варианты включают, но не ограничиваются ими, композитные цементы на основе смол и стеклоиономеры, модифицированные смолами. Правильный выбор стоматологического цемента — ключевой фактор, повышающий эффективность реставраций. Несколько факторов определяют, какой тип стоматологического цемента, реставрационного материала и реставрации выбирает клиницист, включая способность поддерживать сухое поле, эстетические требования, структуру зуба, расположение краев и жевательные силы.

Цементы на основе смолы

были представлены в 1970-х годах в качестве альтернативы реакционным цементам на кислотной основе, таким как фосфат цинка.Эти цементы различаются по своим механизмам схватывания, которые включают полимеризацию путем химического отверждения, двойного отверждения или светового отверждения. Цементы на основе смол обладают хорошей адгезией (и, следовательно, удерживанием), а также низкой растворимостью после схватывания и хорошей прочностью на сжатие. Однако они чувствительны к технике, требуют тщательной очистки, а излишки цемента, как правило, трудно удалить после схватывания.

Модифицированные смолой стеклоиономерные цементы содержат частицы смоляного наполнителя, состоящего из полимеризованных функциональных мономеров метакрилата.Эти мономеры модифицируют стеклоиономерные цементы, которые состоят из порошка, содержащего фторалюмосиликат, с жидкостью, состоящей из полиакриловой кислоты и винной кислоты. При смешивании полиакриловая кислота реагирует с частицами и выделяет ионы алюминия, кальция и фторида. Стеклоиономеры, модифицированные смолой, обладают улучшенной адгезией, прочностью и низкой растворимостью. Кроме того, ими легче манипулировать, чем стеклоиономерным цементом. На время работы влияет температура: высокие температуры сокращают время работы, а низкие — увеличивают.

Использование по назначению и очистка стоматологического цемента

Правильное использование и очистка стоматологического цемента обеспечивает успех реставрации и помогает предотвратить послеоперационные осложнения, связанные с остаточным цементом. Эффективное удаление излишков цемента важно для предотвращения кровотечения десен, воспаления мягких тканей, потери костной ткани гребня и болезни периимплантата. Наличие стоматологического цемента является прямым результатом плохой очистки и использования, а также отсутствия оценки остатков после цементирования.Остаточный цемент может быть чрезвычайно трудно удалить из поддесневых областей, поэтому правильное обращение во время цементирования имеет решающее значение. Чтобы уменьшить вероятность проблем, вызванных использованием стоматологического цемента, необходимо учитывать несколько аспектов.

Соответствующее количество цемента и укладка

Правильная подготовка и форма сопротивления помогают избежать чрезмерного использования цемента. Достаточно тонкого слоя цемента, который для коронок составляет около 3% от объема коронки (рис.1). Нанесение цемента рядом с краями реставрации, но не на них, помогает предотвратить накопление излишков цемента. Когда коронка установлена, цемент потечет к окклюзионному столу препарирования, а затем переместится к краям препарирования, где избыток цемента будет легко выдавлен. Другой подход — размещение цементного вентиляционного отверстия, которое помогает минимизировать гидравлическое давление, которое в противном случае могло бы подтолкнуть цемент к поддесневому воздействию. Втягивающий шнур также может помочь в легкой очистке излишков цемента.

Использование силикона в качестве «устройства для фиксации» также описано в литературе. Сначала в коронку вводят силикон для создания аналога. Затем в реставрацию помещается цемент, сначала накладывается на аналог, чтобы сместить большую часть излишка, а затем удаляется и устанавливается поверх препарирования. Следует проявлять осторожность при использовании этой техники для быстрой работы, чтобы избежать начала первоначального схватывания до того, как реставрация будет полностью установлена ​​на препарировании.

Время работы и время схватывания

Время работы и время схватывания (или отверждения) важно понимать при работе с цементом:

  • Рабочее время — это время, доступное для манипуляций с незатвердевшим цементом
  • Время схватывания относится к времени, которое требуется цементу для схватывания или затвердевания от пластической или жидкой стадии до твердой.

Рабочее время и время схватывания различны для каждого производителя цемента, очень важно читать инструкции. Долгосрочный успех во многом зависит не только от правильного выбора, но и от правильного обращения и использования стоматологического цемента. Чрезвычайно важно удалить весь лишний цемент. Это требует тщательной техники и понимания того, когда во время реакции схватывания избыток цемента может быть первоначально удален. Для удаления излишков цемента и сведения к минимуму риска остаточного цемента можно использовать различные подходы.

Удаление лишнего цемента на краях реставрации

Очистка модифицированного смолой стеклоиономерного и стеклоиономерного цемента проста, поскольку излишки цемента могут быть удалены с помощью пластикового инструмента или инструмента для удаления зубного камня на стадии воскообразования. При использовании цемента на основе композитной смолы двойного отверждения, в случае керамических реставраций, которые пропускают свет, использование полимеризационной лампы в течение 1-2 секунд закрепляет цемент, позволяя удалить излишки с помощью переднего или заднего скалера, пока цемент все еще остается воскообразным / резиновым (рис.2), а затем с помощью проводника.

Однако для цементирования реставраций на основе непрозрачного металла и диоксида циркония существует риск удаления излишков цемента двойного отверждения с использованием метода отверждения прихваткой, поскольку излишек цемента на краю будет отвержден, но не цемент под реставрацией, поскольку свет не проникают сквозь непрозрачную реставрацию. Механические силы, действующие во время очистки, могут ослабить или вызвать разрушение сцепления, если цемент недостаточно затвердел.Поэтому для этих реставраций рекомендуется самоотверждение цемента для достижения гелеобразной фазы, после чего излишки могут быть легко и безопасно удалены.

Важно время — если очистка начинается до того, как цемент достигнет состояния геля, может произойти преждевременное разрушение реставрации, и наоборот, если очистка задерживается, цемент уже затвердел, что затрудняет удаление излишков цемента без вращающихся инструментов. Для получения оптимальных результатов очистки важно внимательно проверить излишки цемента, чтобы определить, когда он достигнет гелеобразной фазы, во время которой излишки цемента могут быть безопасно и эффективно удалены.Также важно следовать инструкциям по применению, которые должны указывать, когда начнется гелевая фаза.

Зубная нить также может использоваться на этом этапе для удаления излишков цемента, а также для удаления рыхлых излишков в десневой борозде, помощи в удалении излишков налипшего цемента и проверки отсутствия остатков цемента. Методы удаления остаточного цемента, помимо использования зубной нити и скейлера для твердого цемента, включают очистку водой и пемзой и профилактическую чашку, а также использование внутриротовой пескоструйной машины.Из всех трех пескоструйный аппарат оказался наиболее эффективным, а ручное удаление — наименее эффективным. Необходимо очистить все поверхности зуба, особенно края.

Удаление остатков зубного цемента вокруг имплантатов

Нить также используется вокруг реставраций на имплантатах для обнаружения и удаления остаточного цемента. После введения нити на обе стороны имплантата, ее оборачивают по кругу и перекрещивают, а затем перемещают чистящим движением для обуви в щели вокруг имплантата.При удалении остаточного цемента следует проявлять особую осторожность, чтобы свести к минимуму травму тканей вокруг имплантата и избежать образования шероховатости шейки имплантата (если обнажена) и поверхности раздела имплантат — реставрация (рис. 3, 4). С помощью инструмента для удаления зубного камня на титановых имплантатах можно очистить область и удалить излишки цемента. Они предпочтительнее графитовых и пластиковых скалеров, которые могут оставлять следы графита или пластика, внедренные на шероховатую поверхность имплантатов, что может увеличить риск периимплантита.Титановые средства для удаления зубного камня на имплантатах достаточно прочные, чтобы удалять твердые цементы, но имеют низкую твердость по Роквеллу, чтобы не поцарапать поверхности имплантатов.

Клиническая и рентгенографическая визуализация

Хорошая визуализация и контроль влажности очень важны при установке непрямых реставраций. Хорошая визуализация также помогает удалить излишки цемента. Правильная визуализация может быть достигнута только с помощью увеличения. Лупы неоценимы для стоматологов, стоматологов-гигиенистов и ассистентов.Использование решения для защиты от запотевания стоматологического зеркала также помогает, а такие системы, как система Isolite, позволяют улучшить визуализацию с помощью внутриротового света, встроенного в устройство, в дополнение к обеспечению изоляции.

Существуют различные методы определения избытка цемента. Распространенный метод — использовать зубную нить с лентой; если нить стала шероховатой или потертой после использования вокруг непрямой реставрации, это может указывать на остатки цемента. (Обратите внимание, однако, что соседние выступы и зубной камень также могут привести к потертости или шероховатости нити.) Важно использовать рентгенограмму для проверки остаточного цемента. Поэтому важно выбрать цемент с рентгеноконтрастными свойствами, чтобы его можно было обнаружить рентгенологически. В некоторых случаях для удаления излишков цемента может потребоваться использование местного или местного анестетика, чтобы цемент можно было эффективно удалить.

Хирургическое удаление старого остаточного цемента рекомендуется только в том случае, если нехирургическое удаление оказалось безуспешным. Это включает в себя лоскутную операцию, чтобы помочь идентифицировать, получить доступ и удалить остаточный цемент, расположенный на 3–5 мм поддесневой области.Хотя он может быть успешным, он инвазивен и травматичен и представляет собой неудачу во время планирования лечения и восстановления.

Заключение

Риск остаточного цемента можно избежать и свести к минимуму, если разбираться в свойствах различных цементов, путем правильного выбора и обращения. Практикующие должны знать, в какой момент можно легко удалить излишки цемента для данного цемента, и следует провести тщательную проверку, чтобы определить любой остаточный цемент и удалить его, прежде чем пациент покинет офис.Используя современные технологии и инструменты, доступные в стоматологии, можно устранить опасность, которую представляет остаточный цемент.

Список литературы

Bonsor SJ, Pearson GJ. Клиническое руководство по применяемым стоматологическим материалам. 2013. Амстердам: Эльзевир / Черчилль Ливингстон.

Карсон Дж. Плюсы и минусы адгезии или реставрации цементом. Доступно по адресу: http://www.speareducation.com/ spear-review / tag / cementation / по состоянию на 15 октября 2014 г.

Chun Z, Белый С.Механические свойства зубных фиксирующих цементов. Журнал ортопедической стоматологии. 1999. 81 (5): 597–609.

Farah J Powers J. Resin Cements. Стоматологический консультант. 2003.

Leevailoj C, Platt JA, Cochran MA, Moore BK. Исследование in vitro частоты переломов и сжимающей нагрузки разрушения цельнокерамических коронок, цементированных стеклоиономером, модифицированным смолой, и другими фиксирующими агентами. Журнал ортопедической стоматологии. 1998; 80 (6): 699-707.

Lohbauer U. Стоматологические стеклоиономерные цементы в качестве материалов для перманентного пломбирования: свойства, ограничения и будущие тенденции.Материалы. 2012; 3: 76-96.

Лоу Р.А. Стоматологические цементы: обзор. Международная стоматология. 2011; 2 (2): 6-17.

Pameijer CH. Обзор фиксирующих агентов. Международный журнал стоматологии. 2012; 10: 1-7.

Рамараджу С.Д., Кришна С.А., Рамараджу В.А., Раджу М. Обзор традиционных и современных фиксирующих агентов, используемых в стоматологии. Американский журнал материаловедения и инженерии. 2014; 2 (3): 28-35.

Wingrove S. Периимплантотерапия для стоматолога-гигиениста: Клиническое руководство по уходу и осложнениям заболеваний.2013. Эймс, Айова: Уайли-Блэквелл.

Ю Х, Чжэн М., Ченг Х. Правильный выбор современных стоматологических цементов. Управление стоматологическим здоровьем полости рта. 2014; 13 (1): 54-49.

Удаление некротического струпа пастой с 40% мочевины ускоряет заживление остаточных тканей конечностей и позволяет избежать дальнейшей хирургической операции | Хирургия | JAMA дерматология

50-летний мужчина с диабетом (пациент 1) перенес ампутацию левой ноги ниже колена (BKA) по поводу длительно незаживающей инфицированной язвы стопы.На остаточной конечности образовались некротические струпы (рис. 1). После операции его направили в дерматологическое отделение для ухода за раной перед плановой ампутацией выше колена (AKA).

Рис. 1.

Приросший некротический струп на линии шва на остаточной конечности после ампутации ниже колена (пациент 1).

62-летний мужчина с диабетом (пациент 2) перенес двустороннюю БКА по поводу гангрены, вторичной по отношению к язвам стопы. Через месяц после операции он был направлен в дерматологическое отделение для лечения некротических струпов обеих дистальных остаточных конечностей.

У 56-летнего мужчины (пациент 3) с диабетической невропатией, поражающей как верхние, так и нижние конечности, в результате термического ожога левой подошвы развились целлюлит и гангрена. Через месяц после BKA рана расслоилась, и на дистальной остаточной конечности образовался прилипший некротический струп.

У 62-летней женщины с сахарным диабетом (больная 4) с ишемической гангреной пальцев левой стопы проведена БКА. После ампутации на ее остаточной конечности развился ишемический некроз с образованием болезненного прилипшего струпа.

Прилипшие болезненные струпы препятствовали механической обработке остатков конечностей наших пациентов. Частота некроза мягких тканей после ампутации нижней конечности колеблется от 8% до 21% случаев 1 , 2 и обычно связана с ишемической болезнью сосудов в сочетании с наложением тугих швов. Ампутация ниже колена предпочтительнее AKA, потому что сохранение колена позволяет сделать протез более функциональным.Однако в исследовании 50 пациентов, перенесших BKA, раны 7 пациентов (14%) так и не зажили, и потребовалась повторная ампутация выше колена. 3 Столкнувшись с такими последствиями у наших пациентов, мы попытались избежать механической обработки раны, используя пасту из 40% мочевины.

Нанесение 40% пасты мочевины на некротический струп состоит из 6 «ключевых» шагов: (1) Тканевая лента (толщиной ½ дюйма) накладывается, чтобы очертить рану и защитить окружающую кожу.(2) 40% пасты мочевины наносят обильно (толщиной ½ дюйма) на весь струп. (3) Жидкий клей (Mastisol; Ferndale Laboratories Inc, Ферндейл, Мичиган) наносится (рамка ½ дюйма) вокруг тканевой ленты. (4) Полиэтиленовая пленка (полиэтиленовая пленка Saran Wrap; Dow Chemical Company, Мидленд, Мичиган) разрезается и накладывается на жидкий клей. (5) Тканевая лента (толщиной 1 дюйм) применяется для фиксации краев полиэтиленовой пленки. (6) Лента эластопласт накладывается на всю повязку. Повязка снимается через 72 часа, после чего следует немедленная обработка раны.Смягченный струп можно аккуратно приподнять и удалить в плоскости над жизнеспособной тканью. Если струп не удалить сразу, он затвердеет в течение нескольких минут.

Пациенту 1 было начато ежедневное тампонирование солевым раствором марли, но через 1 месяц терапии экссудативная рана дала положительные культуры на Pseudomonas aeruginosa и Serratia marcescens (рис. 2). Терапия была изменена на марлю, пропитанную 0,25% уксусной кислотой, ежедневно с полиэтиленовой окклюзией. Через 6 недель после удаления мочевины рана была почти полностью гранулирована (рис. 3).Полное заживление раны было достигнуто через 16 недель после обработки мочевиной (рис. 4). У пациента 2 после ежедневного тампонирования марлевой салфеткой с полиэтиленовой окклюзией рана полностью зажила через 8 недель. У пациента 3 та же терапия достигла полного выздоровления через 16 недель. Больному 4 через 6 недель после операции была применена мочевина. Ежедневная соляная марля, покрытая полиэтиленовой пленкой, привела к полному заживлению остатка конечности через 15 недель после нанесения мочевины. Каждому пациенту был успешно установлен протез.

Рисунок 2.

Дебридированная рана после 72 часов окклюзии 40% пасты мочевины (пациент 1).

Рисунок 3.

Гранулирующая рана через 6 недель после нанесения мочевины и обработки раны (пациент 1).

Рис. 4.

Остаточная часть конечности зажила через 16 недель (пациент 1).

Болезненные ишемические язвы с образованием прилипшего струпа осложняют и препятствуют заживлению остаточных BKA конечностей.Может потребоваться повторная ампутация выше колена, поскольку незажившие конечности не могут быть оснащены протезами и представляют собой риск инфицирования. Помимо второй хирургической процедуры, требующей анестезии, AKA снижает функциональную способность конечности.

Хирургическая или острая обработка ишемических струпов на остаточных участках конечностей после BKA затруднена из-за боли и прилипания струпов. Часто острая обработка раны, требующая анестезии, может удалить жизнеспособную ткань и / или привести к прогрессирующему некрозу.Химическая обработка некротических струпов ферментными агентами, включая папаин-мочевину (мазь Accuzyme; Healthpoint, Форт-Уэрт, Техас), фибринолизин-дезоксирибонуклеазу (мазь Elase; Fujisawa Pharmaceutical Co, Deerfield, штат Иллинойс) и коллагеназу (мазь SANTYL с коллагеназой; фармацевтическая мазь Knoll. Company, Маунт-Олив, штат Нью-Джерси), действует незначительно и медленно и может осложняться усилением воспаления и боли. 4 , 5

Благодаря нашему постоянно расширяющемуся опыту, паста мочевины обеспечивает быстрое и эффективное размягчение больших и малых струпов.Быстрое действие мочевины является результатом ее сильного осмотического воздействия на кожу. 5 При диффузии внутри и вокруг корнеоцитов мочевина разрушает водородные связи и, таким образом, обнажает участки связывания воды. Мочевина регидратирует роговой слой, втягивая воду из более глубоких эпидермальных и кожных тканей. Это свойство увлажнителя объясняет его способность смягчать твердые омертвевшие ткани. 6 , 7 И наоборот, после удаления пасты мочевины с кожи воздействие воздуха быстро меняет ее увлажняющий эффект. 6 По этой причине после открытия раны с закупоркой мочевины требуется немедленная обработка раны.

После химической обработки раны мы начали делать тампоны один раз в день, используя либо 0,25% уксусную кислоту, либо солевую марлю, увлажненную полиэтиленом. Закупоренные раны остались безболезненными. Время полного заживления после применения мочевины составляло от 8 до 16 недель. Ни одна из язв не потребовала повторной хирургической или химической обработки раны для удаления некротической ткани. Напротив, исследование пролежней (с документально подтвержденными нормальными лодыжечно-плечевыми индексами) показало, что 86.5% уменьшение некротической ткани было достигнуто после 21 ежедневного применения папаин-мочевины. 5 Коллагеназа уменьшила некротическую ткань на 37,3% за тот же период времени. Время полного заживления не оценивалось. Мы нашли только одно исследование, в котором оценивали ферментные препараты для лечения ишемических язв. 4 Это исследование оценивало удаление некротической ткани перед пересадкой кожи и не обнаружило разницы между раствором фибринолизин-дезоксирибонуклеазы и солевым раствором плацебо.

В низких концентрациях (10-25%) мочевина давно используется как увлажняющий и смягчающий кожу агент.Более эффективные смягчающие кожу свойства достигаются при концентрации 40%, коммерчески доступной как в кремовых, так и в мазевых основах (Таблица 1). Мочевина в концентрации 40% использовалась при окклюзии для травматического расшатывания и отрыва дистрофических ногтей, удаления костной мозоли и обработки ишемических язв в различных условиях. В нашем протоколе обработки раны используется та же смесь 40% мочевины, что и для отрыва ногтей. Основное различие заключается в более коротком времени контакта с мочевиной (3 дня для некротического струпа против 4-7 дней для отрыва ногтей).

Доступные составы мочевины для местного применения

Для приготовления 40% пасты мочевины наша аптека смешивает кристаллы мочевины (48 г) в безводном ланолине (24 г), парафиновом воске (6 г) и белом петролатуме (42 г), что дает общий объем 120 г. Химическая обработка мочевиной безболезненна, позволяет избежать травмирования раны и стоит недорого. Две унции пасты стоят 15 долларов. В отличие от мази Accuzyme (57,28 доллара за унцию) и мази Elase (24,22 доллара за 30 г), экономия средств для пациента очевидна.Возможные побочные эффекты пасты 40% мочевины (не наблюдаемые в нашем опыте) включают раздражающий дерматит, вызванный контактом с окружающей здоровой кожей или контактной аллергией на средство передвижения.

Наши случаи иллюстрируют важную роль способности мочевины смягчать и очищать некротизированную или омертвевшую кожу. Исходя из нашего опыта с образованием струпа на дистальных остаточных ранах конечностей, мы считаем, что санация с использованием 40% пасты мочевины является предпочтительным эффективным и действенным методом для удаления приставших струпов, предотвращения AKA и повышения качества жизни.

Принята к публикации 15 марта 2001 г.

Автор, ответственный за переписку: Мишель Т. Пелле, доктор медицины, отделение дерматологии, медицинский центр Гейзингер, 100 N Academy Ave, Danville, PA 17822.

1.Кане Т.Дж.Поллак EW Противоречие между жесткой и мягкой послеоперационной повязкой: контролируемое исследование у пациентов с ампутированными конечностями ниже колена. Am Surg. 1980; 46244-247 Google Scholar2.Низкий CKChew WYHowe TSTan SK Факторы, влияющие на заживление ампутации ниже колена. Singapore Med J. 1996; 37392–393Google Scholar3.Castronuovo Jr JJDeane Л.М.Детерлинг-младший РАО’Доннелл-младший TFO’Toole DMCallow АД Ампутация ниже колена: оправдана ли попытка сохранить коленный сустав? Arch Surg. 1980; 1151184-1187Google ScholarCrossref 4. Вестерхоф WJansen FCdeWit FSCormane RH Контролируемое двойное слепое испытание раствора фибринолизин-дезоксирибонуклеазы (Elase) у пациентов с хроническими язвами ног, которые лечились до аутотрансплантации кожи. J Am Acad Dermatol. 1987; 1732-39 Google ScholarCrossref 5. Альварес OMFernandez-Obregon ARogers RSBergamo LMasso JBlack M Химическая обработка пролежней: проспективное рандомизированное сравнительное исследование препаратов коллагеназы и папаина / мочевины. Ран. 2000; 1215-25 25 Google Scholar 6. Драелос ZD Новые разработки в косметике и средствах по уходу за кожей. Adv Dermatol. 1997; 123-17. Google Scholar7.Мюллер KHPflugshaupt C Мочевина в дерматологии I. Hautarzt. 1989; 40 (приложение 9) 1–12.

Объем легких — Physiopedia

Описание

Объем легких также известен как объем дыхания. Это относится к объему газа в легких в определенный момент дыхательного цикла. Емкость легких определяется суммированием различных объемов легких. Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литров воздуха. Измерение объема легких является неотъемлемой частью исследования функции легких.Эти объемы имеют тенденцию меняться в зависимости от глубины дыхания, этнической принадлежности, пола, возраста, состава тела [1] и некоторых респираторных заболеваний. Некоторые объемы легких можно измерить с помощью спирометрии — дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха. Однако измерение остаточного объема, функциональной остаточной емкости и общей емкости легких осуществляется с помощью плетизмографии тела, азотного вымывания и разбавления гелием.

Объемы легких

Это количество воздуха, которое можно вдохнуть или выдохнуть в течение одного дыхательного цикла [2] .На нем изображены функции дыхательных центров, дыхательных мышц и механика легких и грудной стенки [3] .

Нормальное значение для взрослых составляет 10% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), приблизительно 300-500 мл (6-8 мл / кг) [3] ; но может увеличить VC до 50% во время упражнения [4]

  • Резервный объем вдоха (IRV)

Это количество воздуха, которое можно принудительно вдохнуть после нормального дыхательного объема. IRV обычно сохраняется в резерве, но используется во время глубокого дыхания.Нормальное значение для взрослых составляет 1900-3300 мл.

  • Резервный объем выдоха (ERV)

Это объем воздуха, который можно принудительно выдохнуть после выдоха нормального дыхательного объема. Нормальное значение для взрослых составляет 700-1200 мл. ERV снижается при ожирении, асците или после операции на верхних отделах брюшной полости [3]

Это объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Нормальное значение для взрослых составляет 1200 мл (20-25 мл / кг). Оно косвенно измеряется путем суммирования FRC и ERV и не может быть измерено спирометрией.

При обструктивных заболеваниях легких с признаками неполного опорожнения легких и захвата воздуха ПЖ может быть значительно высоким. ПЖ также может быть выражено в процентах от общей емкости легких, и значения, превышающие 140%, значительно увеличивают риски баротравмы, пневмоторакса, инфекции и снижения венозного возврата из-за высокого внутригрудного давления, что отмечается у пациентов с высоким ПЖ, которым требуется хирургическое вмешательство Таким образом, механическая вентиляция требует высокого давления в периоперационном периоде. [5]

Объем легких

Это максимальный объем воздуха, который можно вдохнуть после состояния покоя. Он рассчитывается как сумма резервного объема вдоха и дыхательного объема. IC = IRV + TV

Это максимальный объем воздуха, который могут вместить легкие, или сумма всех отсеков объема или объем воздуха в легких после максимального вдоха. Нормальное значение составляет около 6000 мл (4-6 л). TLC рассчитывается путем суммирования четырех основных объемов легких (TV, IRV, ERV, RV).

TLC может увеличиваться у пациентов с обструктивными дефектами, такими как эмфизема, и снижаться у пациентов с рестриктивными аномалиями, включая аномалии грудной стенки и кифосколиоз [6] .

Это общее количество выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Ценность составляет около 4800 мл, и она варьируется в зависимости от возраста и размера тела. Он рассчитывается путем суммирования дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ВК = TV + IRV + ERV.

VC указывает на способность глубоко дышать и кашлять, отражая силу мышц на вдохе и выдохе.Для эффективного кашля VC должна быть в 3 раза больше, чем TV [7] . VC иногда снижается при обструктивных расстройствах и всегда при рестриктивных расстройствах [7]

  • Функция Остаточная емкость (FRC)

Это количество воздуха, остающегося в легких в конце нормального выдоха. Он рассчитывается путем сложения остаточного объема и объема выдоха. Нормальное значение составляет около 1800 — 2200 мл. FRC = RV + ERV.

FRC не полагается на усилие и выделяет положение покоя, когда внутренняя и внешняя упругая отдача уравновешены.FRC снижается при рестриктивных расстройствах. Отношение FRC к TLC — это индекс гиперинфляции [8] . При ХОБЛ FRC составляет до 80% от TLC [3] .

Измерение объема легких

Измерение объема легкого имеют важное значение для правильного физиологического диагноза, однако, его роль в оценке степени тяжести заболевания, функциональной инвалидности, ход заболевания и ответ на лечение остается спорной. [9] Измерение можно выполнить с помощью спирометрии, см…, Плетизмография тела, вымывание азота и разведение гелия с последними тремя методами, используемыми для измерения статических объемов легких [6] .

Плетизмография тела

Плетизмография происходит от греческого слова, означающего «увеличение». Плетизмография тела в первую очередь измеряет FRC с помощью закона Бойля. Это особенно подходит для пациентов, у которых есть воздушные пространства в легких, которые не сообщаются с бронхиальным деревом.

Человек удобно сидит в герметичном боксе (статические объемы легких могут быть получены путем измерения изменений давления в боксе постоянного объема или объема в боксе постоянного давления), в котором можно точно измерить изменения давления и объема.

Вымывание азотом

Этот метод основан на вымывании N2 из легких, когда пациент дышит 100% O2, используя свойства разбавления газов.

  • Пациент дышит 100% кислородом, и весь азот в легких вымывается.
  • Измеряется выдыхаемый объем и концентрация азота в этом объеме.
  • Разница в объеме азота при начальной концентрации и конечной выдыхаемой концентрации позволяет рассчитать внутригрудной объем, обычно FRC.

Разведение гелия

Метод измерения объема легких основан на уравновешивании газа в легких с известным объемом газа, содержащего гелий. В этом методе испытуемого подключают к спирометру, наполненному 10% гелия в кислороде. После того, как испытуемый повторно вдохнет гелий-кислородную смесь и уравновесится со спирометром, концентрация гелия в легких станет такой же, как в спирометре. Исходя из принципа сохранения массы, мы можем записать, что: C1 × V1 = C2 (V1 + V2), где C1 равно начальной концентрации гелия в спирометре,

  • V1 равняется начальному объему гелий-кислородной смеси в спирометре,
  • C2 соответствует концентрации гелия после уравновешивания,
  • V2 соответствует неизвестному объему в легких.
  • V2 = V1 (C1-C2) / C2
  • Если тест начинается в конце нормального дыхательного объема (конец выдоха), объем воздуха, остающийся в легких, представляет FRC.
  • Если тест начинается в конце FVC, то тест измеряет RV.
  • Точно так же, если тест начинается после максимального вдоха, тогда V2 будет равняться общей емкости легких.

Чтобы лучше понять методику оценки объема легких, посмотрите видео ниже.

Ресурсы

Европейский респираторный журнал http: // erj.ersjournals.com/content/26/3/511

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC32298

Lutfi MF. Физиологические основы и клиническое значение измерения объема легких. Междисциплинарная респираторная медицина, 2017; 12: 3

Руппель ГЛ. Какова клиническая ценность объема легких? Респираторная помощь, 2012; 57 (1): 126–35.

Список литературы

  1. ↑ Maiolo C, Mohamed EI, Carbonelli MG Состав тела и дыхательная функция. Acta Diabetologica, 2003; 40 Дополнение 1 (1): S32-8 · DOI: 10.1007 / s00592-003-0023-0
  2. ↑ Guyton C, Hall, E. Контрольная книга по медицинской физиологии. Elsevier Inc. Филадельфия, Пенсильвания. 2006; с.475-477.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Hough, A. Физиотерапия в респираторной терапии; Доказательный подход к лечению респираторных и сердечных заболеваний. 3 от ред. Соединенное Королевство: Nelson Thomes Ltd, 2001, стр.69.
  4. ↑ Люс Дж. М., Пирсон Д. Д., Тайлер М. Т.. Интенсивная респираторная терапия, У. Б. Сондерс, Филадельфия, Пенсильвания.стр.21
  5. ↑ Wilde M, Nair S, Madden B. Тесты функции легких — обзор. Уход за тяжелобольными. 2007; 23 декабря (6): 173-7.
  6. 6,0 6,1 Рану Х., Уайлд М., Мэдден Б. Тест функции легких. Ольстерский медицинский журнал, 2011 г .; 80 (2): 84–90. PMC3229853
  7. 7,0 7,1 Прайор Дж. А., Уэббер Б. А.. Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p53-54
  8. ↑ Прайор Дж. А., Уэббер Б. А..Ред. Физиотерапия при респираторных и сердечных проблемах. 2 -е издание . Черчилль Ливингстон, Лондон. 1998; p52-63
  9. ↑ Pellegrino R, Viegi G, Enright P, et al. Стратегии интерпретации для тестирования функции легких. Eur Respir J 2005; (В прессе).

Частая обработка почвы и ее влияние на качество почвы

Существует множество характеристик и индикаторов качества почвы, включая насыпную плотность, хорошие поры почвы и водоудерживающую способность, хорошую скорость инфильтрации и общую опушку, а также высокий уровень органических веществ и полезные свойства. почвенные организмы.Обработка почвы может негативно повлиять почти на все эти характеристики.

Обработка почвы в перспективе

Для новых механизированных фермеров обработка почвы была способом решения проблем. Обработка почвы использовалась для подготовки семенного ложа, подавления сорняков, аэрации почвы, переворачивания покровных культур и кормов, захоронения тяжелых пожнивных остатков, выравнивания почвы, внесения навоза и удобрений в корневую зону и активации пестицидов.

Влияние обработки почвы на почву

Однако обработка почвы всегда отрицательно влияла на качество почвы.Поскольку обработка почвы разрушает почву, она нарушает структуру почвы, ускоряя поверхностный сток и эрозию почвы. Обработка почвы также уменьшает количество растительных остатков, что помогает смягчить силу ударов дождевых капель.

Без растительных остатков частицы почвы легче смещаются, смещаются или «разбрызгиваются». Этот процесс — только начало проблемы. Разбрызганные частицы забивают поры почвы, эффективно закрывая поверхность почвы, что приводит к плохому проникновению воды.

Количество почвы, теряемой на сельскохозяйственных угодьях штата Айова каждый год, напрямую связано со структурой почвы, уровнями растительных остатков, остающихся на поверхности почвы, и интенсивностью обработки почвы.

Выбор частой обработки почвы в течение сезона

Каждый вегетационный период индивидуален, и лучшие менеджеры принимают решения, основываясь на частых исследованиях и наших знаниях о методах сохранения почвы.

Пару лет назад засуха привела к сокращению производства в конце сезона в некоторых районах. Уровни пожнивных остатков также упали или, по крайней мере, могли быть классифицированы как незначительные. В следующем сезоне производитель, управляющий качеством почвы посредством обработки почвы, должен был учитывать это при выборе обработки почвы в течение всего сезона.Переход на нулевую обработку почвы или уменьшающую обработку почвы или культивацию был бы «сезонным» выбором в следующем году, исходя из желания ограничить влияние обработки почвы на эрозию почвы и ее физические, биологические и химические свойства.

Производители, которые использовали обычные планы посезонной обработки почвы в этих обстоятельствах, могли ухудшить качество почвы на своей земле. В общем, частая обработка почвы может иметь такое же негативное влияние на качество почвы без особых обстоятельств.

Частая обработка почвы в течение пары сезонов — влияние

Когда производители используют ненужную обработку почвы, начинают возникать более серьезные проблемы.Без перерыва в обработке почвы возможно полное нарушение структуры почвы. Могут быть затронуты почвенные организмы, что приведет к прекращению микробной активности. Поры почвы закрыты, что серьезно ограничивает инфильтрацию и увеличивает сток.

Может быть даже некоторая начальная потеря продуктивности при умеренном уровне эрозии. При частой обработке почвы в течение нескольких лет потери верхнего слоя почвы начинают превышать объем возмещения. Со временем почве грозит снижение урожайности из-за потери органических и питательных веществ, а также из-за повреждения физических свойств почвы.

Частая обработка почвы в течение многих сезонов — влияние

Когда частая обработка почвы продолжается в течение многих лет, воздействие становится еще более серьезным. Полное нарушение структуры почвы и общее качество почвы практически гарантированы. Твердый слой может развиваться, эффективно препятствуя удлинению корня, развитию урожая и урожаю.

Достигнув этой точки, производители могут столкнуться с высокими темпами эрозии и деградацией верхнего слоя почвы, где сосредоточено почти все органическое вещество. Удаление верхнего слоя почвы в результате эрозии способствует потере естественного уровня плодородия почвы.Примерно половина доступного для растений фосфора сосредоточена в верхнем слое почвы, как и почти весь калий, доступный для растений.

Хотя производители могут поставлять необходимые питательные вещества для сельскохозяйственных культур, чтобы компенсировать потерю естественного плодородия, продуктивность эродированных почв может быть восстановлена ​​путем добавления вводимых ресурсов только при наличии благоприятного грунтового материала. Там, где существуют неблагоприятные грунты (ограниченная глубина укоренения, крупнозернистый песок и гравий или высокая плотность почвы), практически нет возможности восстановить потери урожая — воздействие на качество почвы и продуктивность является разрушительным и окончательным.

Частая обработка почвы и качество воды

Частая обработка почвы также может способствовать ухудшению общего качества поверхностных вод. Осадки от эрозии почвы являются основным загрязнителем качества воды. Осадки также переносят азот и фосфор с полей в озера и ручьи, что приводит к «эвтрофикации» — серьезной проблеме качества поверхностных вод.

Частая обработка почвы — во многих отношениях дорогостоящая

Частая обработка почвы может быть дорогостоящей с точки зрения качества почвы, продуктивности почвы и качества поверхностных вод, а также из-за дополнительного износа техники и дополнительных трудозатрат.Прежде чем делать выбор в отношении обработки почвы, производители должны учитывать влияние постоянной частой обработки почвы на качество почвы.

Таблица 1. Эффективность широко используемых методов борьбы с эрозией почвы. *

Практика Эффективность контроля
Вода

эрозия

Вода

сток

Осадок

доставка

Ветер

эрозия

Постоянная растительность 3 2 2-3 3
Последовательность посевов 1-3 1-2 1-3 1-3
Обрезка полосы 2-3 1-2 2 2-3
Покровные культуры 2-3 2 2-3 3
Контурная 1-2 1-2 1 п.а.
Консервативная обработка почвы 1-3 1-2 1-2 1-3
Управление питательными веществами и пестицидами 0-1 0-1 0-1 0-1
Террасы градиентные 2-3 1 3 нет данных
Террасы, уровень 2-3 3 3 нет данных
Террасы, выход плитки 2-3 1 3 п.а.
Травяной водный путь 1-2 0-1 0-2 нет данных
Конструкция стабилизации уклона 2-3 0-2 1-3 нет данных
Изменение землепользования 3 2 3 3

* Шкала эффективности: 0 = неэффективно

1 = малоэффективный (снижение менее 10%)

2 = умеренно эффективный (снижение на 11-50%)

3 = существенно эффективен (снижение на 51-100%)

н.а. = не применимо

Источник: Техническая оценка неточечного загрязнения в Айове. Сельскохозяйственный колледж, Государственный университет Айовы. Март 1978 г.

Комментарий: Обратите внимание, что те же методы, которые полезны для борьбы с эрозией почвы, являются теми же методами, которые способствуют улучшению качества почвы.

Эта статья впервые появилась на страницах 78–79 в номере IC-492 (13) от 28 июня 2004 г.

Анализ отказов сварных стальных компонентов в строительных системах

Процесс сварки SMAW и GMAW широко используется в строительных проектах.У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, которые часто зависят от типа сварного шва и местоположения проекта. Процессы SMAW, схематически показанные на рис. 10, требуют зажигания низковольтной сильноточной дуги между плавящимся электродом и сталью. Сильное тепло, генерируемое этой дугой, плавит сталь. Направление тока приводит к осаждению материала электрода для образования сварного шва и соединения двух отдельных стальных компонентов вместе. Характерные свойства свариваемой стали и тип соединения определяют параметры сварки, тип электрода и процедуру, которой необходимо следовать для получения структурного шва.

Рис. 10

Схема процесса дуговой сварки экранированным металлом [9]

SMAW — это наиболее широко используемый процесс на объекте из-за его простоты и того факта, что не требуется баллон с защитным газом. Дуга зажигается между сталью и плавящимся электродом, покрытым флюсом. Флюс покрывает отложения горячего шва и защищает его от окружающей среды. Затем затвердевший шлак удаляется путем его скалывания с верхней части сварного шва. Затем сварной шов очищают проволочной щеткой.

В процессе изготовления многопроходного сварного шва SMAW, как показано на рис. 11, важно обеспечить удаление любого шлака, остающегося в сварном шве, до образования следующего валика. Это часто может быть трудоемким и трудоемким, особенно при сварке под углом или при сварке в стесненных условиях, которые недоступны. Важность удаления шлака имеет первостепенное значение, поскольку сводит к минимуму вероятность того, что в сварном шве останутся неметаллические включения.

Фиг.11

Схема процесса газовой дуговой сварки [9]

В процессах сварки

GMAW, показанных на рис. 11, используется непрерывная проволока без покрытия, которая защищена от оксидного загрязнения газом, который подается через наконечник сварочной горелки. Режим переноса металла может быть изменен между (1) распылением, (2) сферическим, (3) коротким замыканием и (4) импульсной дугой. Это можно изменить, регулируя силу тока и защитные газы, которые зависят от положения сварки и типа соединения (рис. 12).

Рис. 12

Автор использовал процесс SMAW для создания многопроходного сварного шва на участке трубы в угловом положении

Во время процесса сварки образовавшиеся дефекты могут проникать глубоко в сварной шов. По этой причине необходимо избегать дефектов. В процессе сварочного контроля при обнаружении дефекта сварного шва его необходимо удалить, и провести ремонт сварного шва. На рисунке 13 показан многопроходный сварной шов, полученный с использованием процесса GMAW. Здесь два сварных шва были сформированы в канавке, в которой профиль сварного шва показывает (1) основной материал, (2) ЗТВ и (3) материал сварного шва.

Рис. 13

Поперечный профиль многопроходной GMAW, показывающий разницу в получаемых металлургических свойствах [8]

Даже после получения оптимального сварного шва трещина часто возникает в свариваемом металле в зоне термического влияния, но не в основном материале. Это связано с тем, что материал, подвергшийся термическому влиянию, состоит из более твердого мартенситного материала, и из-за изменения объема возникает образование остаточных напряжений растяжения, оставшихся после процесса.

Необходимо проявить серьезную озабоченность по поводу конструкции сварного шва, как показано на рис. 14. Хорошая конструкция сварного шва будет отображать локальную концентрацию напряжений в области носка сварного шва. Однако, если создается сварной шов, который плохо спроектирован, то напряжение может быть сконцентрировано в диапазоне геометрических форм или привести к увеличению интенсивности напряжения в точке интенсивного воздействия, что может привести к преждевременному выходу из строя.

Рис.14

Типы конструкций сварных швов и разница в концентрации сварочных напряжений

Типичные дефекты сварных швов показаны в следующих примерах.Продольные, поперечные или кратерные трещины, как показано на рис.15, могут возникать в любой точке сварного шва сварного шва, (1) поперек сварного шва (2) продольно сварному шву и (3) образовываться из кратеров на сварном шве. . Здесь трещина может быстро распространиться по сварному шву и привести к преждевременному выходу из строя.

Рис. 15

Различные трещины, которые могут быть на сварных швах

На рис. 16 показано поднутрение, повышающее напряжение, на краях сварного шва. Грязь, окалина и оксиды также могут присутствовать в области поднутрения, что может вызвать дальнейшие дефекты.Проблема в том, что как канавочные, так и угловые сварные швы, выполненные в горизонтальном положении, обычно имеют подрез в верхней части сварного шва.

Рис. 16

Подрез на угловом сварном шве, который может образоваться на любом краю сварного шва

Пористость или червоточины в сварном шве, как показано на рис. 17, являются значительным дефектом. Линейно выровненная пористость обычно обнаруживается около дна, вдоль боковой стенки или в местах пересечения сварных швов. Во время процесса сварки необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить соблюдение правильной скорости и угла во время формирования сварного шва.Если образуется червоточина, важно не наваривать заплатку над отверстием, так как это может привести к увеличению ЗТВ. Во-первых, удалите поры и проверьте сварной шов с помощью радиографического или ультразвукового контроля, чтобы убедиться, что пористость была полностью удалена до начала ремонта. Затем сначала заполните самую глубокую часть области с углублением пор и поддерживайте уровень каждого слоя сварного шва до тех пор, пока область не будет заполнена.

Рис. 17

Изолированная пористость может возникнуть в любой части сварного шва

Холодные притирки, как показано на Рис.18 — участки сварного шва, которые не сплавились с основным металлом. Холодные притирки могут возникать на угловых или стыковых сварных швах, как правило, в результате слишком низкого тока, при сварке вниз, окружающей среде или при использовании высокой скорости сварки. Важно удалить весь сварной шов, отшлифуя его, а затем убедиться, что материал перекрытия удален. При повторной сварке убедитесь, что используются соответствующие технологические параметры и техника.

Рис. 18

Холодные нахлесты углового шва обычно располагаются на нижней стороне шва.Здесь экскаватор был плохо отремонтирован в полевых условиях, и из-за образования холодного шва конструкция разрушилась вскоре после

.

Неполное проплавление происходит на корневой стороне сварного шва, как показано на рис. 19.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *