Технология и оборудование для уплотнения грунта и асфальта

Технология уплотнения грунта является важнейшей составляющей в подготовке площадки для строительных работ. Чтобы фундамент сооружения или основание дорожного покрытия не проседало, особое внимание уделяются составу почвы и материалам, которыми уплотняют место будущего возведения сооружения. По статистике, уплотнение на 1 процент увеличивает прочность несущей способности будущего сооружения до 15%.

Прогресс не стоит на месте, а технологии уплотнения грунта и асфальта механизированы и реализуются с помощью специальных машин.

Оборудование для уплотнения земляного покрытия можно классифицировать по разным параметрам (в зависимости от состава, влажности, толщины и т.д.).

Процесс уплотнения грунта

Чтобы достичь необходимой плотности земляного покрова, используют один из трех методов:

• Укатка;
• Трамбовка;
• Вибрирование.

Наиболее эффективным является сочетание нескольких методов или же придание рабочего действия одному из них. Например, передвигающаяся вибрационная машина даёт максимальный эффект. Также оборудование можно разделить на статическое, которое работает за счет своей массы. Наиболее ярким примером может быть асфальтоукладочный каток. Или же вибрационное оборудование, позволяющее достигать уплотнения на глубине. Так как виброкатки наиболее эффективны и занимают большую часть рынка в данной сфере, рассмотрим эту категорию подробнее.

Вибрационное уплотнение считается наиболее сложным процессом, однако результат соответствующий. Прежде, чем начать работу, необходимо учесть всевозможные характеристики грунта: размеры частиц, плотность, влажность и многое другое. При работе с данной категорией оборудования важно умение оператора настраивать машину под различные исходные параметры почвы.

Рассмотрим наиболее популярные группы вибрационного оборудования для уплотнения грунта

• Виброплиты и реверсивные виброплиты;
• Вибротрамбовки;
• Ручные виброкатки;
• Траншейные уплотнители.

Виброплиты чаще всего используют в местах, недоступных каткам, или там, где это экономически выгоднее. Бензиновые и дизельные виброплиты применяются для автономной работы вдали от коммуникаций. Машины отличаются компактными размерами и высокими показателями эффективности. Реверсивные плиты позволяют облегчить работу за счёт прямого и обратного хода. Вес виброплит Atlas Сорсо составляет от 50 до 150 кг.

Вибротрамбовки предназначены для более глубокого уплотнения и зачастую используются в трудных условиях эксплуатации. Компактные и очень маневренные машины потребляют оптимальное количество ресурсов, справляются с грунтом не самого лучшего качества. При весе 50-90 кг техника за несколько проходов позволяет достичь уплотнения на глубину 40 см и более.

Реверсивные виброплиты отличаются надежностью корпуса, производительностью, большим весов по сравнению с обычными виброплитами (до 900 кг). Однако большой вес компенсируются реверсивностью, т.е. способностью машины двигаться вперед и назад. Потребляют минимальное количество топлива и довольно быстро окупаются.

Ручные виброкатки используют при утрамбовке тонкого слоя песка, сыпучего грунта. Являются незаменимым оборудованием при оборудовании детских площадок, тротуарных дорожек, автостоянок. Компактные катки управляются вручную с помощью ручек. Отличительной особенностью является возможность отключения вибрации и использование катка при различных погодных условиях, т.к. он термоустойчив и защищён от механических повреждений. Хорошо себя зарекомендовали двухвальцовые ручные виброкатки Atlas Copco.

Мобильные траншейные уплотнители применяют для выкапывания и засыпки траншей и канав, а также на этапе закладки фундамента. Несмотря на вес около полутора тонн (например, траншейный уплотнитель Atlas Copco весит 1675 кг), машина является маневренной и работает не только на плоских площадках. Уплотнитель грунта может поворачиваться на месте, огибать углы, адаптирован для работы в сложных и экстремальных условиях.

Техника Atlas Copco зарекомендовала себя на рынке промышленного оборудования с наилучших сторон. Преимущества вибрационной техники Atlas:

• Компактные размеры;
• Высокая производительность;
• Не загрязняют окружающую среду;
• Оптимальное потребление топлива;
• Маневренность и мобильность;
• Измерительные приборы;
• Системы контроля;
• И другое.

Технология уплотнения грунта

Первым этапом в работе, связанной с уплотнением грунта, является разравнивание рабочей площадки бульдозером, а затем автогейдерами. Разравнивание производится горизонтальными слоями с оптимальной толщиной 20-40 см в рыхлом состоянии. Далее следует отсыпка земляного сооружения чередующимися слоями (однородный и разнородный). На данном этапе важно предусмотреть отвод воды, атмосферных осадков путем создания небольшого уклона в сторону бровки. Не допускается в пределах одного слоя смешивание видов грунта. Это может привести к нестабильной влажности и плотности.

Для достижения прочности необходимо достичь оптимальной влажности. В разных источниках можно встретить различные цифры показателя оптимальной влажности, это значение рассчитывается по формулам и в лабораторных условиях. В таблице приведены усредненные значения:

Грунты	Оптимальная влажность
Песчаные	8-12%
Супесчаные	9-15%
Суглинистые	12-15%
Глины	19-23%

При слишком высоком или слишком низком уровне влажности работы прекращаются до момента достижения оптимальных показателей.

В зависимости от толщины слоя выбирается машина для дальнейшей работы. Катки до 10 тонн (средней массы) уплотняют слои толщиной 10-25 см при 2-10 проходах машины по одному следу. Количество проходов увеличивается до достижения необходимой плотности.

Вибрационными катками уплотняют слои до 1,5 метров при проходе аппарата по следу 2-6 раз.

Для глинистых пород используют кулачковый каток, имеющий на поверхности кулачки различной формы. А для песчаных грунтов наиболее оптимально использование виброплит.

Способы и методы

Выделяют два основных способа прохода катка по площадке: круговой и челночный. Из названий можно понять принцип работы: при круговом методе аппарат совершает поворот для продолжения движения. Если поворот невозможен, прибегают к челночному методу, когда машина делает проход полосами.

При уплотнении грунта оборудование динамического действия подбирают плиту, соответствующую по весу, форме и размеру, и сбрасывают её с определенной высоты. Это эффективный метод, который имеет свои нюансы и не везде может быть применим. Более распространенным является использование машин статистического действия, которые сообщают колебательные и вибрационные движения.

Стоит отметить, что слишком сильная вибрация может стать разрушающей для грунта Нужно грамотно выбирать настройки в зависимости от состава обрабатываемого материала. Также при выборе настроек и самой машины учитывают размеры площадки, объём работы, экономические показатели.

Коэффициент уплотнения грунта

Коэффициентом уплотнения называют отношение плотности грунта к его максимальной плотности. Так как в почве находятся пузырьки воздуха или влаги, она становится рыхлой и не такой плотной, как может быть. Если возвести сооружение на неподготовленной почве, то под нагрузкой со временем процесс уплотнения будет протекать и сооружение просядет. Поэтому важно изначально выяснить коэффициент уплотнения. Как правило он принимает значение от 0 до 1. Как выясняют данный показатель?

Максимальную плотность выясняют в лаборатории, путем утрамбовки почвы в колбе. Затем начальную плотность делят на максимальную и получают коэффициент уплотнения. Максимальная плотность зависит от влажности и для каждого рода почвы известна оптимальная влажность. Возникает логичный вопрос: как узнать начальную плотность? Проще всего это сделать при помощи режущих колец. Кольцо необходимо забить в грунт. Затем масса почвы, оставшейся в кольце, делится на его объём и получается чистая плотность взятого материала.

Оборудование Atlas Copco

В строительстве технология уплотнения грунта выбирается в зависимости от многих факторов. Также важным является выбор оборудования. Хорошо себя зарекомендовала на рынке труда техника Atlas Copco. Машины справляются с глубоким уплотнением даже в экстремальных условиях. Отлично подходят для устройства фундаментов, строительства дорог, засыпки траншей и так далее. Высокопроизводительная техника применяется в различных сферах и завоевывает рынок.

Для наглядности рассмотрим таблицу с характеристиками некоторых машин для уплотнения грунта и асфальта Atlas Copco:

	Виброплита LX 90	Вибротрамбовка LT 8005	Ручной виброкаток LP 7505	Реверсивная дизельная виброплита LH700 E
Центробежная сила, кН	20	21,5 (сила удара)	27,3	95
Вес, кг	96	93	981	780
Мощность, кВт	4	3,4	7,9	11
Скорость, м/мин	22	13-16	60	30

Оборудование Atlas Copco применяется во всём мире в независимости от технологии уплотнения грунта.

Особенности вибротрамбовок для уплотнения грунта

Трамбовка грунта часто бывает нужна земли при обустройстве фундаментов, оборудовании дренажных полей, укладке тротуарной плитки и других дорожно-строительных работах. Уплотнение грунта усиливает несущую способность основной массы грунта, на которую приходится нагрузка, повышает устойчивость верхних слоев к пропитыванию влагой, попутно препятствует прорастанию сорняков. Так как после землеройных работ почва всегда рыхлая, мягкая и сыпучая, вручную ее трамбовать трудно и долго. Поэтому для уплотнения больших объемов и площадей слабого грунта в строительстве используется специальный агрегат – вибротрамбовка.

Область применения устройства зависит от типа конструкции:

1. Это может быть большой и тяжелый виброкаток, которым можно быстро и качественно уплотнить грунт верхнего слоя на больших площадях.
2. Утрамбовать сыпучую почву с примесями песка, гравия, гальки или щебня лучше всего можно виброплитой. Плотно утрамбуется только верхний слой подушки – 200-300 мм, но в большинстве случаев этого хватает для строительства на грунте какого-либо облегченного или временного сооружения, укладки плитки на тротуарах, садовых дорожках, или обустройства слоя асфальта.
3. «Вибронога» — тип оборудования, уплотняющего глубокие слои грунта – до 700 мм в глубину.

 

Подобная вибротрамбовка для уплотнения толстых слоев почвы применяется на площадях, где возможностей виброплиты и виброкатка не хватает. Также вибронога гораздо меньше по габаритам, поэтому ее возможности расширяются в применении на следующих участках:

1. Укладка трамвайных путей или производственных узкоколеек.
2. обустройство парадных и подъездов, площадок и подъездных путей для людей с ограниченными возможностями.
3. Уплотнение подножий ЛЭП и других аналогичных опорных сооружений.
4. Строительство свайного или ленточного фундамента по типу МЗЛФ в ИЖС.
5. Ямочный ремонт асфальтовых покрытий.

 

И виброплита, и вибронога используются при монтаже подземных коммуникационных сетей и магистралей с необходимостью уплотнения грунта после окончания работ.

Разновидности оборудования

 

Первичная классификация вибротрамбовочного оборудования происходит по тип используемого движителя. Это может быть:

1. Электрические синхронные или асинхронные моторы.
2. Вибротрамбовка бензиновая на ДВС (двигателе внутреннего сгорания) двухтактного или четырехтактного типа.
3. Дизельные агрегаты.
4. Вибротрамбовки с пневматическим или гидравлическим приводом.

 

Электрические вибротрамбовки обычно выпускаются с двигателями малой и средней мощности, соответственно, и производительность электроагрегатов – небольшая. Но их несомненное достоинство – малый уровень собственных шумов и высокая мобильность. При скорости вращения вала около 600 оборотов в минуту производительность электрических трамбовок достигает 250 м²/ч и более. Оборудование покупают из-за экологичности, низкой цены и возможности эксплуатации внутри зданий. Из недостатков отмечается физическая привязка к источнику напряжения.

Дизельные установки могут работать на 700 оборотах в минуту и выше, повышает производительность агрегатов по сравнению с электрическими приборами. Дизельные вибротрамбовки более долговечные и экономичные. Недостатки – высокая стоимость и шумность работы.

Вибротрамбовки на ДВС — автономные установки, и по производительности практически повторяют результаты первых двух типов оборудования. При частоте вращения вала около 680 оборотов в минуту агрегатом можно уплотнить до 200 м²/ч. Бензиновый двигатель снабжается эффективным глушителем, поэтому собственные шумы установки довольно маленькие. Также бензиновое трамбовочное оборудование неприхотливо к температурным перепадам и холодам. Недостаток моделей – токсичность выхлопа, из-за чего работать рекомендуется на улице, но не в помещениях.

Принцип работы вибротрамбовки

 

Разные двигатели и разные системы привода обуславливают разность амплитуд и частоты вибрации плиты, которые обратно пропорциональны для всех устройств. При высокой амплитуде частота вибраций будет маленькой, и наоборот. Поэтому всегда есть выбор оптимально подходящей для конкретного типа грунта трамбовки: оборудование с высокой амплитудой колебаний будет эффективнее работать на сыпучих грунтах. При необходимости работы с бетоном и другими вязкими смесями больше подходит агрегат с высокой частотой вибрации плиты.

Работа вибротрамбовки основана на простом принципе: крутящий момент от вала двигателя передается на вал эксцентрика – так называемого дебаланса, или инерционного элемента. Дебаланс фиксируется на плите, которая передает вибрации на поверхность грунта.

Для создания колебаний, передающихся на виброплиту, нужен центробежный вибровозбудитель — эксцентрик. Его движение создает вынужденную силу, которая порождает вибрации нужной частоты и амплитуды.

Как выбрать вибротрамбовку

 

Все виды оборудования, поступающего в продажу, имеют значительные отличия в рабочих характеристиках и в использовании двигателей разного типа. Производительность установок зависит от массы всего агрегата, площади виброплиты, амплитуды и частоты колебаний. Выбор нужной модели проще всего сделать, сравнивая параметры. Но не забывайте обращать внимание на следующие подробности:

1. Подошвы плиты должны быть разного размера и должны идти в комплекте к вибротрамбовке.
2. Установка должна иметь шасси для транспортировки.
3. Наличие в комплекте специальных насадок.
4. Трамбовка должна иметь рукоятки, предназначенные для гашения вибраций, передаваемых от двигателя на руки оператора.

 

Дополнительно защитить оператора помогут специальные антивибрационные рукавицы, которые продаются отдельно. Дополнительные правили техники безопасности при работе на вибротрамбовке перечислены ниже:

1. Оператор должен находиться только сзади агрегата.
2. При работе с электрической установкой необходимо делать перерывы, предусмотренные инструкцией по эксплуатации.
3. Чтобы не разбить подошву плиты, не рекомендуется включать вибротрамбовку на каменистых грунтах.
4. Обязательна регулярная чистка и замена воздухофильтров установки.
5. Обязательно СИЗ: ботинки с твердыми металлическими носками, защитные очки и перчатки, наушники.

 

Глубинную вибротрамбовку не применяют при работе с асфальтовым покрытием либо тротуарной плиткой – это способно их разрушить. Для подобных работ подходит только виброплита.

Заключение

 

На небольших площадях верхние слои грунта, особенно сыпучего, проще и дешевле уплотнять вручную. Но при необходимости уплотнения больших территорий или сложных строительных участков рекомендуется работать вибротрамбовками для уплотнения грунта. Это не только ускорит процесс, но и сделает его дешевле.

Механические уплотнители грунта — Gilson Co. HM-530

9712,0000 $

Цена: 9 712,00 $

Механический уплотнитель грунта (230 В, 50 Гц)

Модель: HM-530F

10 187,0000 $

Цена: 10 187,00 $

Механический уплотнитель грунта, California Method 216 (115 В, 60 Гц)

Модель: HM-531

9763,0000 $

Цена: 9 763,00 $

Механический уплотнитель грунта, California Method 216 (230 В, 50 Гц)

Модель: HM-531F

9954,0000 $

Цена: 9 954,00 $

Механический уплотнитель грунта автоматически подсчитывает количество ударов молотка и отключается при достижении заданного числа. Механический уплотнитель грунта значительно повышает функциональную точность, простоту использования, надежность и безопасность работы в вашей лаборатории. Уплотнитель HM-530 устраняет напряженную и повторяющуюся ручную работу уплотняющих молотков. Удары молота точно подсчитываются и равномерно распределяются по каждому подъему грунта, помещенному в пресс-форму. Автоматическое индексирование поворотного стола позиционирует пресс-форму для каждого нового удара молота. Простая и эффективная подъемная система с цепным приводом использует компенсирующий механизм для регулировки падения молота в зависимости от толщины грунта в форме во время уплотнения. Масса молотка сосредоточена у дна для лучшей передачи энергии образцу грунта. Это устройство представляет собой безопасный и эффективный метод обработки образцов почвы с плотностью почвы, обеспечивающий равномерное уплотнение и точные, воспроизводимые результаты испытаний.

Компактор можно использовать с пресс-формами HMA-110 и HMA-111 с внутренним диаметром 4 дюйма (102 мм), весом 5,5 фунтов (2,5 кг) и перепадом высоты 12 дюймов (305 мм). HM-530 также подходит для пресс-форм HMA-116 и HMA-117 с внутренним диаметром 6 дюймов (152 мм) с использованием стандартного груза весом 5,5 фунтов (2,5 кг) с перепадом высоты 12 дюймов (305 мм) или модифицированного груза весом 10 фунтов (4,5 кг) с диаметром 18 дюймов (457 мм). уронить. Стандартный молоток размером 2 дюйма (51 мм) можно заменить одним из тех же молотков размером 3,14 дюйма², но с круговой поверхностью для покрытия всей поверхности образца в формах размером 6 дюймов. Подъем молота компенсирует падение молота в зависимости от толщины грунта в форме во время уплотнения. Молоток свободного падения легко регулируется от 5,5 до 10 фунтов путем добавления дополнительного груза.

Механический уплотнитель грунта HM-530 включает круглый молоток диаметром 2 дюйма (51 мм) и весом 2,5 кг (5,5 фунта), круговой молоток весом 10 фунтов для использования с 6-дюймовыми формами и дополнительный груз для увеличения общего веса молота до 10 фунтов ( 4,5 кг). В комплект также входят стандартные пресс-формы размером 4 дюйма (102 мм) и 6 дюймов (152 мм) и цифровой автоматический счетчик с переключением «старт/стоп». Электронная блокировка безопасности автоматически останавливает работу, если дверь открыта.

Механический уплотнитель грунта HM-531 для калифорнийского метода 216 похож на HM-530, но поставляется с 2-дюймовым (51 мм) круглым молотком весом 10 фунтов, необходимым поршнем и штоком. Форма для относительного уплотнения грунта HMA-119 для Калифорнийского метода 216 имеет размеры 2,875×16 дюймов (73×406 мм), внутренний диаметр x высота и доступна для заказа отдельно.

Особенности:

• Повышает точность, простоту использования, надежность и безопасную работу
• Устраняет утомительную и повторяющуюся ручную работу с уплотняющими молотками

Включенные элементы:

• Механический уплотнитель грунта (115 В, 60 Гц или 230 В, 50 Гц)
  • Молоток 5,5 фунтов
  • Молоток 10 фунтов 9005 6
  • Доплата за вес
  • Формы 4 и 6 дюймов
  • Цифровой автоматический счетчик

• Механический уплотнитель грунта для Калифорнийского метода 216 (115 В, 60 Гц или 230 В, 50 Гц)
  
  • Молоток 10 фунтов

Принадлежности: 9 0003

• Наборы пресс-форм для определения плотности почвы 4 дюйма для уплотнения образцов почвы
• Наборы пресс-форм для измерения плотности почвы 6 дюймов для уплотнения образцов грунта
• Защитный каркас пресс-формы добавляет защиту от вращающегося узла пресс-формы только для моделей HM-530; HMA-411 должен быть установлен на заводе во время заказа
• HMA-135 Поверочные линейки из нержавеющей стали для обрезки и выравнивания образцов
• Механические калибровочные цилиндры HMA-121 – это свинцовые цилиндры, доступные в качестве сменных цилиндров для калибровки
• HMA-120 Механические Калибровочный комплект для уплотнения грунта заказывается отдельно и должен полностью соответствовать требованиям ASTM D2168, метод B, и включает в себя прибор для деформации свинца, микрометр и пятьдесят свинцовых цилиндров.
• Форма для измерения относительного уплотнения почвы HMA-119, используемая для испытания на уплотнение почвы по Калифорнийскому методу 216

Блоги по теме:

• Тестирование плотности почвы: 3 метода испытаний, на которые можно положиться
9005 5 Испытание на уплотнение по Проктору: базовое руководство

Электрика	HM-530 и HM-531: 115 В, 60 Гц, 8 А HM-530F и HM-531F: 230 В, 50 Гц, 4 А
Высота	66 дюймов (1677 мм) Максимум во время работы
Размеры изделия	12,5 x 29,5 x 56 дюймов (318 x 749 x 1422 мм), ШxГxВ
Ориентировочный вес в упаковке	HM-530: 400,0 фунтов (181,44 кг) HM-530F: 450,0 фунтов (204,12 кг) HM-531: 500,0 фунтов (226,80 кг) HM-5 31F: 550,0 фунтов (249,48 кг)

Электрика	HM-530 и HM-531: 115 В, 60 Гц, 8 А HM-530F и HM-531F: 230 В, 50 Гц, 4 А
Высота	66 дюймов (1677 мм) Максимум во время работы
Размеры изделия	12,5 x 29,5 x 56 дюймов (318 x 749 x 1422 мм), ШxГxВ
Ориентировочный вес в упаковке	HM-530: 400,0 фунтов (181,44 кг) HM-530F: 450,0 фунтов (204,12 кг) HM-531: 500,0 фунтов (226,80 кг) HM-531F: 550,0 фунтов (249,48 кг)

Соответствует стандарту(ам):

• AASHTO T 134
• ,
• ААШТО Т 135
• ,
• ААШТО Т 136
• ,
• ААШТО Т 180
• ,
• ААШТО Т 220
• ,
• ААШТО Т 99
• ,
• АСТМ Д1557
• ,
• АСТМ Д1558
• ,
• АСТМ D558
• ,
• АСТМ D698
• ,
• АСТМ Д559/559М
• ,
• АСТМ Д560/560М

Покупатели, которые приобрели этот товар, также приобрели

Лабораторные шпатели

Модели: HMA-10, HMA-11A, HMA-9, HMA-11, HMA-12

Прямоугольный противень из нержавеющей стали объемом 4 кварт

Модель: СК -55

Большая лабораторная ложка

Модель: HMA-304

Осадочный цилиндр

Модель: SA-5

Прямоугольный лоток из нержавеющей стали емкостью 9,6 кварты

Модель: SC-57

Инструменты для нарезания канавок с ограничением жидкости

Модели: SAA-8, SAA-10, SAA-10P 2 Модель: ТСА-185

Алюминиевый совок с круглым дном на 5 унций

Модель: TSA-184

Компактные полевые весы

Модели: CP-6, CP-15, CP-35, CP-75, CP-150A, CP-200

9000 2 2000 г / 4000 г Пикнометры

Модели: SG-16A, SG-18A

Почвенные ареометры

Модели: SA-1, SA-1T, SA-2, SA-2T

Крюк для взвешивания

Модель: CPA-33

Вибрационный уплотнитель грунта CP54B — трактор Thompson

PDF Распечатать

830 $ Ежедневно

2 140 $ Еженедельно

5 830 $ Ежемесячно

CP54B обеспечивает исключительную производительность при уплотнении связного и полусвязного грунта.

Посмотреть Прокат

Гири

Эксплуатационная масса — с кабиной

24539 фунтов

Груз — барабан с кабиной

14092 фунта

Вес — барабан с ROPS/FOPS

13887 фунтов

Эксплуатационные характеристики

Ширина уплотнения

84в

Скорость движения — максимальная

6,8 миль/ч

Дорожный просвет

17,7 дюйма

Радиус поворота — внутренняя кромка барабана

12,08 футов

Двигатель

Полная мощность

131 л. с.

Модель двигателя

Cat C4.4 с ACERT

Запасные емкости для обслуживания

Емкость топливного бака

64 галлона (США)

Размеры

Высота — с ROPS/FOPS или кабиной

10,25 футов

Диаметр барабана

51в

Ширина барабана

84в

Общая ширина

7,58 футов

Диаметр барабана — над колодками

61в

Колесная база

9,58 фута

Общая длина

19,17 футов

Вибрационная система 903:30

Центробежная сила – минимум

29900 фунтов

Диапазон опций переменной частоты