Виброкатки - практические рекомендации.
Качественное уплотнение асфальтобетонной смеси и иных различных типов грунта при строительстве покрытий является одним из основных факторов, влияющих на надежность, долговечность и прочность покрытия.
Уплотнение грунтов в дорожном строительстве осуществляется при помощи виброкатков, предназначенных для утрамбовки сыпучих и несвязных грунтов (например, песка, щебня, гравия), а также асфальта.
Виброкатки относятся к уплотняющим средствам динамического типа, обладающим определенными достоинствами, возможностями и имеющим обширную практику применения в гидротехнической, транспортной и промышленной областях строительства многих стран мира. В целом ряде случаев виброкатки способны заменить традиционные машины статического типа, а в некоторых случаях, как, например, при уплотнении одноразмерных и барханных песков, скальных, крупнообломочных грунтов, они являются практически единственным эффективным уплотняющим средством.
Особенно высокоэффективными оказались мощные и тяжелые модели виброкатков. С ростом массы изменились их функциональные возможности, что обусловило некоторые прогрессивные изменения в технологии отсыпки и уплотнения грунтов, заметное повышение производительности катков, качества уплотнения, а также снижение себестоимости и трудоемкости этой операции.
Большинство современных виброкатков работает с некоторым отрывом от укатываемой поверхности, т.е. в виброударном режиме, и поэтому уплотнение грунта происходит под воздействием двух факторов:
вибрации, вызывающей снижение или разрушение внутренних сил трения и сцепления между частицами грунта и создающей благоприятные условия для эффективного перемещения и плотной упаковки этих частиц;
динамического давления и сдвигающего усилия, создаваемых в грунте за счет частоударного нагружения.
В уплотнении несвязных грунтов превалирующая роль принадлежит первому фактору, второй является лишь дополнением к нему. С повышением же связности материала роль второго фактора возрастает, а первого снижается.
С повышением массы виброкатка при неизменных параметрах вибрации (амплитуде, частоте) динамическое воздействие катка на грунт возрастает. Например, при изменении массы с 8 до 12 т ударные напряжения в грунте увеличиваются с 6-8 кгс/см2 (0,6-0,8 МПа) до 16-18 кгс/см2 (1,6-1,8 МПа). Поэтому тяжелые виброкатки способны успешно уплотнять также некоторые разновидности связных грунтов.
Вибрационные катки в большинстве своем оборудуются вальцами двух типов: гладким, используемым на всех типах грунтов и материалов, и кулачковым, предназначенным для уплотнения в основном связных пластичных грунтов.
Эффективность виброкатков (степень уплотнения, толщина прорабатываемого до требуемой плотности слоя, производительность) зависит от конструкции и параметров вибрации катка, типа и состояния грунта и технологических приемов выполнения работ.
Основными конструктивными параметрами виброкатка являются его общая масса, масса колеблющегося вальца, масса его пригруза, амплитуда и частота колебаний, диаметр и ширина вальца. Этими параметрами и определяется динамическое воздействие катка на грунт.
В зависимости от общей массы прицепные виброкатки подразделяются на легкие (3-4 т), средние (6-8 т) и тяжелые (10-12 т и более). Большинство из них уплотняют грунты при амплитуде колебаний вальца 1-2 мм и частоте 20-30 Гц.
На степень уплотнения и толщину прорабатываемого виброкатком слоя грунта большое влияние оказывает режим укатки, т.е. рабочая скорость и количество проходов катка.
|
Разновидность грунта, его состояние |
Степень уплотнения |
Максимальная толщина уплотняемого слоя, см, прицепным виброкатком общей массой, т |
Количество проходов катка |
|||
|
3-4 |
6 |
8 |
12-13 |
|||
|
Скальный и крупнообломочный с несвязным заполнителем, валунно-галечньй |
0,95 |
- |
60-70 |
80-90 |
110-130 |
8-10 |
|
Моренный несвязный и малосвязный |
0,95 |
- |
50-60 |
70-80 |
100-120 |
6-10 |
|
0,98 |
- |
30-40 |
40-50 |
60-70 |
6-10 |
|
|
Песок обычный, в том числе пылеватый, песчано-гравийная смесь |
0,95 |
40-65 |
65-70 |
80-90 |
100-120 |
4-8 |
|
0,98 |
20-30 |
40 |
50 |
60-70 |
6-10 |
|
|
Песок одноразмерный с влажностью, %: 4-5 |
|
|
|
|
|
|
|
0,95 |
35-40 |
45 |
55 |
65-70 |
3-4 |
|
|
|
0,98 |
20 |
30 |
35 |
40 |
3-4 |
|
6-7 |
0,95 |
40-50 |
60 |
70-75 |
80-90 |
6-8 |
|
|
0,98 |
20-30 |
40 |
50 |
60 |
6-8 |
|
Супесь, в том числе пылеватая, с оптимальной влажностью |
0,95 |
3540 |
45-50 |
155-60 |
70-75 |
6-8 |
|
0,98 |
20-25 |
30-35 |
35-40 |
40-45 |
8-10 |
|
|
Суглинок с относительной влажностью, доли оптимальной: 0,95-1,05 |
0,95 |
- |
30-35 |
35-40 |
50-60 |
8-10 |
|
0,85-0,90 |
0,95 |
- |
15-20 |
20-25 |
30-35 |
10-12 |
Согласно экспериментальным и практическим данным, чем ниже рабочая скорость катка, тем выше плотность и глубина уплотнения. Однако с уменьшением скорости довольно быстро падает производительность катка. Поэтому опытным путем была найдена скорость (1,5-2,5 км/ч), при которой плотность, толщина слоя и производительность оказались наиболее оптимальными. При работе на такой скорости в основном за 4-8 проходов по одному следу виброкаток реализует практически все свои возможности по достижению наибольшей толщины уплотняемого слоя и высокой плотности грунта.
Уплотнение можно вести и на больших скоростях (5-6 км/ч). Но в этом случае большая скорость должна компенсироваться увеличением количества проходов катка с таким расчетом, чтобы общее время вибрирования грунта на разных скоростях было приблизительно постоянным.
Однако на скоростях выше 2,5 км/ч, например в 2 раза, не только уменьшается время вибрирования грунта, но и снижается амплитуда колебаний в приповерхностных слоях насыпи в 2 раза, а в нижних - в 3-4 раза. Поэтому такой режим работы виброкатка требует более чем пропорционального увеличения количества его проходов и затрудняет достижение высокой плотности грунта, т.е. он целесообразен и выгоден только в случае потребности уплотнить грунт до меньших значений плотности.
Читайте также:
- Техника безопасности при применении строительно-монтажных пистолетов Компания Диам-Инструмент публикует Инструкцию по технике безопасности при применении строительно-монтажных пистолетов в организациях Минэнерго СССР (утв. Минэнерго СССР 15.01.1982).
- Глубинные вибраторы – советы эксперта. В статье даются простые практические советы по применению глубинных вибраторов.
- Строительные пистолеты SPIT Компания Диам-Инструмент приступила к реализации на эксклюзивных условиях монтажных пистолетов SPIT (Франция).
- Бензиновый нарезчик швов Shatal CS-453 до 145мм Швонарезчик с бензиновым двигателем Robin мощностью 9 л.с, максимальная глубина реза 145мм, макс. диаметр режущего диска 450мм. 65000 p.
- Газовый строительно-монтажный пистолет Spit Pulsa 700E Аккумуляторный монтажный строительный пистолет с регулировкой заглубления гвоздя. Для работы не требуется компрессор и шланги. 57000 p.
- Мозаично-шлифовальная машина по бетону СО-199 Мощная шлифовальная машина 5,5 кВт, для шлифовки полов из бетона, гранита, мозаичных полов. Для работы применяются абразивные сегменты или алмазные фрезы. 67000 p.