что такое пылеватый песок
Песчаный грунт: виды, состав и область применения
Отправим материал на почту
Песчаный грунт – рыхлая почва горного происхождения, состоящая из песка неодинаковой фракции и глинистых включений. Из-за своих характеристик землю используют в разных сферах человеческой деятельности. В обзоре подробно рассмотрим сильные и слабые стороны сырья.
Свойства материала
Песчаным грунтом называют почву, в составе которой от 50% песка. Диаметр мельчайших округлых частиц – от 0,5 до 2 мм. Материал сформировался в результате механических движений земной коры, поэтому свойства часто неодинаковы для разных регионов. На параметры сырья влияли климатические и химические воздействия.
Основные характеристики
Пескогрунт (супесь) – смесь из песка, глины и минеральных веществ, которые содержатся в верхних (промежуточных) слоях почвы. Вид относят к естественным нерудным материалам. Средство добывают в карьерах и котлованах при помощи специальной техники.
Размер частиц песчаного грунта имеет неоднородное строение. Преобладание тех или иных ингредиентов влияет на характеристики материала. В состав часто входят компоненты, от которых зависят форма, структура и диаметр сырья. Среди веществ часто встречают:
Пескогрунт отличается от остальных видов почв низкой пористостью. Свободное пространство между крупицами заполняет кислород и вода. Из-за небольшого размера пор вещество очень рыхлое, поэтому является несвязным. Насыщенной жидкостью комок при слабом давлении немедленно рассыпается. Если из сухих крупинок слепить шар, то сырье не держит форму.
Способность удерживать влагу зависит от размера песчинок. Крупные частицы практически не впитывают воду, из-за чего грунт не промерзает при низких температурах. Мелкие крупинки интенсивно поглощают жидкость. Влажность дополнительно влияет на вес материала при перевозке.
У песчаных грунтов есть характерная особенность – хорошее уплотнение. При небольших физических усилиях материал можно легко притоптать, придав нужную плотность. В таком состоянии увеличивается несущая способность почвы, что используют при возведении зданий.
Видео описание
Как сделать песок плодородным как чернозем?
Как отличить
Пескогрунт не стоит путать с песком. В первом варианте кроме мелких частиц присутствуют глинистые и органические ингредиенты, которые помогают веществу сохранять форму. Второе сырье по структуре более однородное. В состав кроме мелких минералов входят каменистые вкрапления, поэтому рассыпается при формовке.
Песчаный грунт по цене дешевле, чем песок. Из-за низкой стоимости первый материал используют для обработки больших территорий, ям, для «черновых» работ. Второе сырье незаменимо в строительных растворах.
Пескогрунт отличается от обычной земли отсутствием гумуса в составе. Питательное вещество увеличивает плодородность, поэтому растения отлично приживаются. Почву на основе песка применяют в качестве дополнительного дренажа в посадочной яме или при обсыпке участка.
Виды почвы
Использование и характеристики песчаного грунта зависят от вида, к которому супесь принадлежит. Существует сложная классификация по параметрам, объединяющая вещества в три объемные группы.
Размер песчинок
Самые большие крупинки содержатся в гравелистой почве. Диаметр песка – от 2 мм. Мелких частиц в составе сырья присутствует приблизительно 25%. Характеристики супеси не зависят от объема влаги, поэтому она не промерзает и не вспучивается, применяют для строительства.
У крупного песчаного грунта диаметр крупинок – от 0,5 мм. Количество минеральных ингредиентов составляет минимум 50% от массы. Материал почти не поглощает влагу. Вода проходит сквозь сырье, не задерживаясь и не меняя структуры. Почва не оседает, имеет высокую несущую способность. Как и гравелистый вид, идеально подходит для строительства строений. Из-за характеристик землю используют при возведении фундаментов.
У песчаного грунта средней крупности диаметр крупинок не превышает 0,25 мм. Объем частиц на больше 50% удельного веса. Почва практически не пропускает жидкость. При попадании вода заполняет пустоты, полностью впитываясь. В итоге несущая способность снижается на 1 кг на квадратный сантиметр.
В мелком пескогрунте содержится до 75% песка. В среднем, диаметр крупинок – 0,1 мм. Жидкость почти не проходит. Во время строительных работ на таком участке дополнительно проводят гидроизоляционные процедуры.
Пылеватый песчаный грунт – это мелкозернистая субстанция, частицы которых не превышают 0,1 мм. У земли низкие дренажные характеристики, поэтому вода впитывается, а не протекает сквозь нее. При попадании жидкости почва превращается в кашу-грязь.
Пылеватый пескогрунт замерзает при морозах. При низких температурах влага внутри массы кристаллизуется, что приводит к изменению объема. В итоге происходит вспучивание. Процесс меняет положение основания строения или разрушить дорогу.
Степень влажности
Пескогрунт делят на виды по степени естественной влажности. В составе обычных почв от 0,5 до 0,8% жидкости. Мелковлажные разновидности содержат до 0,5% воды. Объем влаги в насыщенных землях достигает 1%.
Плотность
Песчаный грунт легко уплотняется, поэтому материал различают по степени плотности. В самом верхнем почвенном слое находятся очень рыхлые разновидности. Грунтовая вода легко вымывает крупицы, чем снижает несущую характеристику сырья.
Пескогрунт средней плотности залегает на глубине 1,5 м. Под давлением верхних слоев материал хорошо уплотняется и легко осаживается. Из-за этого сырье имеет небольшую несущую способность.
Пескогрунт, который залегает на глубине свыше 1,5 м, называют плотным. Под воздействием верхних ярусов вещество сжимается, максимально спрессовывается и слеживается. Почва идеально подходит для возведения тяжелых конструкций и сложных фундаментов.
Исправление недостатков
Характеристики гравелистого и крупного песчаного грунта не зависят от объема влаги в их составе. Несущие параметры веществ неизменны при любых внешних воздействиях, поэтому материалы используют при возведении фундаментов.
Более мелкие виды для защиты от морозного пучения нужно оградить. Обратную засыпку и подушку отделяют от остальной земли фильтрующим полотном или полиэтиленом. Технология предупреждает от заиливания частицами глины из почвы.
Пескогрунт в фундаменте вокруг жилого строения нужно утеплять. Процедура предупредит или исключит оледенение основания вокруг дома. Ширина оградительной полосы должна совпадать с параметрами зимнего замерзания. Например, если в регионе мороз проникает в почву на 1,2 м, то линию делают в 120 см.
Из пескогрунта в фундаменте надо удалять влагу. Вода в сооружение попадает с дождем и тающим снегом. Чтобы убрать жидкость, основание дополняют отмосткой. Ширина конструкции и засыпки обратной совпадают, что позволяет отвести влажность дальше от дома.
Где используют
Песчаные грунты – это идеальный вариант для строительства. Материал применяют при постройке зданий, мостов. Сырье используют во всех процессах возведения – от основания до внутренней и внешней отделки. Из-за низкой стоимости землю берут при засыпке траншей, рвов и котлованов.
Пескогрунт применяют при нулевом цикле строительства. Вещество помогает выравнивать площадки, приподнимает участки до нужного уровня. Если добавить материал в фундамент (свайный, ленточный), то после обустройства основание меньше «ходит» в морозы и при оттепелях.
Согласно статистике, 40% общего объема потребления песчаного грунта идет на возведение новых и ремонте старых дорог. Материал в составе асфальтобетона увеличивает прочность застывшего покрытия, предупреждает растрескивание и разрушение.
Крупный пескогрунт используют при обустройстве колодцев. В комбинации с щебенкой на дне создают плотную «подушку», которая фильтрует поступающую жидкость. Мельчайшие взвеси задерживаются в пористой структуре, выпуская наружу только чистую влагу.
Материал подходит для всех инженерных работ. Песчаным грунтом засыпают (рекультивируют) свалки. Гравелистые и крупные виды почвы не промерзают и не вспучиваются, поэтому из них можно возводить насыпи, дамбы.
Сырье используют в ландшафтном дизайне. Пескогрунт в качестве дренажа применяют при посадке цветов, кустарников и деревьев. Земля средней и малой зернистости подходит при укладке дорожек, бордюров и создании садовых скульптур.
Видео описание
Как правильно посадить яблони в песчаный грунт на даче.
Заключение
Пескогрунт – практичный, недорогой материал, который используют при строительстве, ремонте и ландшафтном дизайне. При выборе вида сырья обязательно обращают внимание на сильные и слабые стороны супеси. В ином случае возможно промерзание и вспучивание почвы.
Песчаные грунты в строительстве
Минеральные частицы всех грунтов могут быть связаны или не связаны между собой структурными связями. Песчаные грунты относят к несвязным, сыпучим, так как в сухом состоянии у них отсутствует сцепление между отдельными зернами.
Происходит это потому, что форма песчаных частичек в основном округлая, шарообразная, величиной более 0,1 мм. У песчинок просто не хватает капиллярных сил, чтобы установить прочные связи между собой, так как они не могут преодолеть разделяющее их расстояние.
В состав песчаных грунтов практически не входит глина. То есть, глинистых частиц в нем от 0 до 5%. Однако, и песчаных частиц в нем может практически не быть. В песке пылеватом, например, количество пылеватых (илистых) частиц может составлять от 50 до 100%.
По сравнению с глинистыми грунтами, песчаные грунты имеют несколько большие поры и потому не обладают пластичностью. К тому же, песчаные грунты практически не удерживают воду. Шар из песка сделать можно, но только если песок влажный и при малейшем надавливании он разваливается.
В зависимости от крупности частиц и их количества песчаные грунты подразделяются на пять видов:
Чем крупнее песок, тем более подходит он для устройства основания под фундамент дома и тем лучшими строительными характеристиками он обладает. Разной крупности пески могут быть одновременно в разных разрезах одного отложения.
Классификация песчаных грунтов в зависимости от гранулометрического состава
Песчаные грунты в зависимости от гранулометрического состава (размера частиц) делятся на:
Тип грунта
Гранулометрический состав
Для установления наименования песчаного грунта последовательно суммируются проценты содержания частиц в исследуемой породе: сначала крупнее 2 мм, затем крупнее 0,5 мм, далее крупнее 0,25 мм и наконец крупнее 0,1 мм. Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю в порядке расположения наименований в таблице «Классификация песчаных грунтов в зависимости от гранулометрического состава»
Для того, чтобы лучше понять, частицы каких фракций, размеров и величин содержатся в тех или иных грунтах, включая песчаные, приводится данная таблица:
| Название фракций | ||||
| Валуны, камни | Крупные | |||
| Булыжник | — | 100 — 200 | ||
| Галька или щебень | Крупные | |||
| Гравий | Очень крупные | |||
| Песчаные частицы | Очень крупные | |||
| Пылеватые частицы (пыль, ил) | Крупные | |||
| Глинистые частицы | ГрубыеВизуальный способ определения состава песчаного грунтаДля того чтобы определить, к какому типу песчаного грунта относится образец, взятый с места предполагаемого строительства малоэтажного дома, с ним необходимо произвести следующие манипуляции: Растереть на ладони: — в песке гравелистом довольно много (но не более половины) частиц составляют зерна размером с горошину; — в песке крупном ощущается много частиц размером с пшеничное зерно; — в песке средней крупности ощущается много частиц размером с просяное зерно; — в мелком песке зерна слабо различимы; — пылеватый песок на ощупь похож на муку-крупчатку, при растирании остается пыль. Определить состояние грунта в сухом виде: — песок крупный, средней крупности и мелкий представляют собой сыпучий грунт, который осыпается между пальцами, не задерживаясь; — песок пылеватый — также осыпается между пальцами, но пыль задерживается в складках кожи. Определить состояние грунта во влажном виде: — песок от гравелистого до пылеватого не пластичен и не обладает связанностью. Скатать во влажном виде в шар или в шнур: — из песка шнур скатать невозможно. Морозное пучение песчаных грунтовВ малоэтажном строительстве очень важную роль играет, насколько грунты под фундаментом подвержены такому явлению, как морозное пучение, то есть, велика ли степень пучинистости грунта. На это влияет уровень залегания грунтовых вод на участке строительства, однородность грунтов и степень их насыщения водой. Явление пучинистости грунта (увеличение в объеме при замерзании массы грунта, насыщенной водой) – очень распространено и опасно для фундаментов малоэтажных домов и коттеджей. Так как к непучинистым песчаным грунтам относятся исключительно пески гравелистые и крупные, которые на территории нашей страны практически не залегают, то получается, что подвержены этому явлению практически все песчаные грунты при их зимнем промерзании: влажные и влагонасыщенные пылеватые, мелкопесчаные. Для чего застройщику необходимо знать, какую степень пучинистости имеют грунты на его участке? Это очень важно перед началом строительства малоэтажного дома, так как от этого зависит выбор такого типа фундамента (ленточного, столбчатого, свайного или плитного), который бы максимально был приспособлен к грунтовым и геологическим условиям данной строительной площадки. Если недооценить опасность этого явления и заложить неподходящий фундамент, то из-за малого веса малоэтажного дома, силы морозного пучения (нормальные и касательные), могут буквально вытолкнуть его на поверхность, что повлечет за собой неравномерную деформацию фундамента, а вместе с ним и всего сооружения. Итак, по степени пучинистости грунты делятся на: — непучинистые – пучение практически отсутствует; — слабопучинистые – пучение от 1 до 4%; — среднепучинистые – пучение от 4 до 7%; — сильнопучинистые – пучение от 7 до 10%; — чрезмернопучинистые — пучение более 10% Данные проценты означают, что, например, при глубине промерзания 1,2 м, для сильнопучинистого грунта (берем худший вариант) пучение составит: Определение степени пучинистости песчаных грунтов по их физическим характеристикамВ том случае, если у застройщика на руках есть данные лабораторных испытаний образцов грунта, взятые с участка застройки, в которых расписаны гранулометрический (зерновой) состав песчаных грунтов и степень их влажности, то определить степень пучинистости грунта можно по следующей таблице: Степень пучинистости Деформации пучения или относительное морозное пучение при глубине промерзания 1,5 метра Виды грунтов | Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц размером до 0,05мм(песчаных мелких и тонких) до 2% независимо от влажности; Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц размером до 0,05мм (песчаных мелких и тонких) до 15% при Sr ≤ 0,5 (маловлажные); Песок мелкий с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 2% при Sr ≤ 0,5 (маловлажный); | Песок гравелистый, крупный и средний с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 15% влажный и насыщенный водой; Песок мелкий с содержание частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) до 2% влажный и насыщенный водой; Песок мелки й с содержанием частиц размером менее 0,05мм (пылеватых и глинистых) от 2% до 15% маловлажный (пучение 1÷2%) и влажный (пучение 2÷4%); Песок пылеватый при Sr ≤ 0,5 (маловлажный); | Песок пылеватый и мелкий при Sr > 0,95 (насыщенный водой) |
Как видно из таблицы, степень пучинистости песчаных грунтов зависит прежде всего, от степени насыщения их водой, или от степени влажности.
Определение степени пучинистости песчаных грунтов самостоятельно
В том случае, если у застройщика нет возможности испытать лабораторным способом образцы грунтов, взятых с участка застройки, то можно самостоятельно определить степень пучинистости грунтов, зная глубину промерзания песчаных грунтов в этом районе и уровень залегания грунтовых вод.
Зависимость степени пучинистости песчаных грунтов от их глубины промерзания и уровня залегания грунтовых вод (УГВ)
В природе существует так называемая «капиллярная активность» грунтов – способность различных, особенно глинистых и мелкопесчаных грунтов подтягивать воду со значительных глубин на поверхность земли. Зависит эта способность от количества пылеватых частиц в составе этих грунтов: чем больше пылеватых частиц, тем больше активность.
«Благодаря» капиллярному эффекту, мелкие и пылеватые пески способны подтягивать воду от уровня залегания грунтовых вод (УГВ) ближе к поверхности земли на следующие величины:
— пески пылеватые – на 0,7 ÷ 1,2 метра.
Именно эта способность подтягивать воду определяет степень пучинистости песчаных грунтов в зависимости от разницы уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов (Z).
Зависимость степени пучинистости грунта от Z
Непучинистые грунты (относительное морозное пучение
Непучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:
Слабопучинистые грунты (относительное морозное пучение от 1 до 4%)
Слабопучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:
Среднепучинистые грунты (относительное морозное пучение от 4 до 7%)
Среднепучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:
Сильнопучинистые грунты (относительное морозное пучение от 7 до 10%)
Сильнопучинистыми грунтами являются грунты, если разница уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунтов Z составляет:
• для пылеватых песков — Z
Пример:
Грунт – песок пылеватый;
Уровень грунтовых вод (УГВ) – 2,0 метра от поверхности земли;
Глубина промерзания грунта – 1,2 м
2,0 — 1,2 = 0,8 м – песок пылеватый слабопучинистый.
Классификация песчаных грунтов по степени влажности S r
Влажность грунта — количество воды, содержащееся в порах грунта, выраженное в % от массы сухого грунта. Это свойство грунта, обусловленное наличием в нем воды различных категорий.
Свойства всех разновидностей грунтов, особенно песчаных, в сильной степени зависят от содержания в них воды. В грунте различают:
Часто свободную воду подразделяют на капиллярную (диаметр пор менее 1 мм) и гравитационную (диаметр пор более 1 мм). Именно капиллярная вода может содержаться в песках средней крупности, мелких и особенно в пылеватых песках.
Свободная вода легко добавляется в грунт и извлекается из грунта. В грунте свободная вода не испытывает силу притяжения, а подчиняется законам гидравлики. Она может свободно перемещаться под воздействием разности напоров.
Песчаные грунты подразделяются по степени влажности S r (степени заполнения пор грунта водой):
| Названия грунтов | Степень влажности |
| Маловлажные (маловодонасыщенные) | 0 r ≤ 0,5 |
| Влажные (средневодонасыщенные) | 0,5 r ≤ 0,8 |
| Насыщенный водой | 0,8 r ≤ 1, |
ω – природная влажность грунта;
ρ з – плотность частиц грунта;
ρ о – плотность воды = 1 г/см²;
e – коэффициент пористости грунта
Классификация песчаных грунтов по плотности сложения
Плотность сложения песчаных грунтов имеет важное значение при оценке их строительных качеств. О плотности сложения песчаных грунтов можно судить по коэффициенту пористости грунта e. Чем больше значение этого коэффициента, тем меньшей плотностью и большей сжимаемостью обладает грунт.
Классификация песчаных грунтов по плотности сложения (в зависимости от коэффициента пористости e):
Вид песка
Песчаные грунты быстро и хорошо уплотняются при их нагружении. Происходит это потому, что под нагрузкой из пор грунтов выжимается свободная вода. Грунты уменьшаются в объеме, что приводит к осадке строящегося сооружения. Так как у песчаных грунтов высокая водопроницаемость, то отжатие воды из пор и осадка грунтов основания занимает короткий период. Это очень ценное свойство именно песчаных грунтов основания, так как практически вся осадка здания происходит уже в процессе строительства.
По плотности сложения песчаные грунты бывают плотные, средней плотности и рыхлые. Плотные пески обычно залегают на глубине более 1,5 м. Нахождение на протяжении довольно длительного времени под давлением вышележащих слоев, сделало их максимально плотными и более всего подходящими в качестве основания под фундамент дома.
Песчаные грунты средней плотности как правило залегают на глубине менее 1,5 метров. Такую плотность может еще иметь искусственно уплотненный песчаный грунт. Прочность такого грунта значительно ниже, а осадка — больше, чем у плотного песка.
Расчетное сопротивление песчаных грунтов
Несущая способность песчаных грунтов находится в тесной взаимосвязи с их плотностью. Как видно из таблицы ниже, у песков гравелистых и крупных, обладающих средней плотностью сложения, несущая способность — 5 кг/см²; у плотных гравелистых и крупных песков — 6 кг/см², и т. д.
Несущая способность гравелистых, крупных и средней крупности песков не зависит от степени их насыщения водой, так как у них практически отсутствует капиллярная активность. Они практически не поглощают и не удерживают воду, а пропускают ее через себя.
Несущая способность мелких и пылеватых песков, напротив, зависит от их влажности из-за того, что в своем составе они имеют значительное содержание пылеватых частиц, которые хорошо связывают воду и насыщаются ею. Еще одна неприятность для строителей состоит в том, что пылеватые частицы обладают капиллярной активностью — способностью грунта подтягивать на поверхность воду со значительных глубин.
«Благодаря» всему этому, насыщение влагой мелкого и пылеватого песков значительно снижают их несущую способность.
Р асчетное сопротивление песчаных грунтов R, кг/см² в зависимости от их плотности сложения