Виброплиты: как правильно трамбовать песок, щебень и другие материалы
Содержание статьи:
Виброплиты – разновидность строительного оборудования, упрощающая и ускоряющая процесс уплотнения сыпучих материалов. Они имеют тяжелое основание, которое совместно с механизмом, вызывающим колебания рабочей плиты, эффективно уплотняет поверхность грунтового, песчаного, щебневого слоев. Большинство моделей отличается высокой маневренностью, что позволяет осуществлять ремонтно-строительные работы на стесненных и неудобных участках.
Устройство и принцип работы виброплит
Основные узлы вибрационных плит:
Принцип работы заключается в колебательном воздействии плиты на поверхность материала. При этом мелкие частицы осыпаются вниз, за счет чего повышается плотность слоя. Под весом оборудования происходит прессование материала.
Виды виброплит
Работу этого оборудования обеспечивают двигатели: бензиновые, дизельные, электрические. По направлению движения виброплиты бывают прямоходными и реверсивными с гидравлическим реверсом. Реверсивные модели позволяют вести работы в стесненных условиях, на узких участках.
При выборе подходящего оборудования учитывают:
Область применения виброплит
Конкретная сфера применения этого оборудования во многом зависит от его массы:
Как правильно пользоваться виброплитой-трамбовкой
Перед использованием трамбовочного оборудования необходимо обследовать его визуально, убедиться в надежной фиксации всех элементов, наличии бензина или дизтолпива для ДВС, электропитания в сети – для электродвигателей. Перед запуском двигателя в работу агрегат устанавливают на ровной поверхности. Пуск, в зависимости от модели, осуществляется ручным стартером или кнопкой.
Как правильно трамбовать виброплитой:
Рекомендации по уплотнению различных сыпучих веществ
| Вид материала | Необходимая степень уплотнения | Толщина трамбуемого слоя, мм | Число проходов |
| Песок | 0,95-0,98 | 350-400 | 3-4 |
| Супесь | 0,95-0,96 | 300-350 | 3-4 |
| 0,97-0,98 | 300-350 | 4-5 | |
| Легкий суглинок | 0,93-0,94 | 200-250 | 4-5 |
| 0,95-0,96 | 200-250 | 6-7 | |
| Щебнево-гравийная смесь | 0,95-0,96 | 350-400 | 5-6 |
| 0,97-0,98 | 350-400 | 7-8 | |
| Асфальтобетон | 0,93-0,94 | 50-70 | 4-5 |
| 0,95-0,96 | 50-70 | 6-7 |
Как трамбовать виброплитой грунт
Пучинистые грунты способны выталкивать фундамент при морозном пучении. Поэтому такие грунты снимают на определенную глубину и заменяют их песком или песчаным грунтом. Если же глины и суглинки оставляют, то для их уплотнения используют не виброплиты, а вибротрамбовки или виброкатки. Песчаные грунты трамбуют послойно за три-четыре прохода (на каждом слое).
Как правильно работать виброплитой на песке – основные моменты
Песок уплотняют следующим образом:
По окончании трамбовки последнего слоя проверяют степень уплотнения. В общем случае достаточно коэффициента уплотнения 0,95-96. При установке колонн требуется более высокий коэффициент, для достижения которого дополнительно применяют более эффективное трамбовочное оборудование.
Внимание! Отсутствие или недостаточное увлажнение песка приводит к интенсивному пылеобразованию, что, в свою очередь, становится причиной запыления окружающего пространства, засорения воздушного фильтра и перегрева виброплиты. Переувлажнение мешает эффективному сцеплению частиц материала между собой.
Как трамбовать виброплитой песок перед заливкой бетонного пола:
Для устройства мягкого подстилающего слоя под бетонный пол используют песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8735-88: карьерный мытый или сеяный, речной. Для получения ровной песчаной подушки на поверхности базового пола устанавливают колышки.
Как правильно трамбовать щебень виброплитой – рекомендации
Сложность уплотнения щебня заключается в разных размерах его зерен. Часто выбирать оптимальную толщину щебневого слоя приходится опытным путем. После укладки слоя осуществляют 4 прохода и измеряют коэффициент уплотнения. Если его величина меньше заданной, то, в отличие от трамбовки песка, последующие проходы не приведут к желаемому результату. В этом случае необходимо снять с поверхности некоторую часть щебня и только после этого повторить уплотнение. Для работы со щебнем обычно применяются вибрационное оборудование с гофрированной плитой.
Уплотнение известнякового щебня крупных фракций (более 20 мм) вызывает некоторые сложности. Для этой цели необходимо использовать только тяжелые виброплиты (от 150 кг). Применение легкого оборудования приводит к плотному сцеплению частиц в верхней части слоя и отсутствию уплотнения в его нижней части. Виброплитами массой 100 кг можно укладывать материал фракцией до 20 мм.
Как правильно использовать виброплиты при укладке тротуарной плитки
При уплотнении плиточного слоя используются агрегаты с рабочими плитами, на которые закрепляются коврики из полиуретана или резины, предотвращающие разрушение хрупких ФЭМ. Рекомендуется использовать полиуретанованые коврики, поскольку они не оставляют темных пятен на поверхности плитки и имеют длительный рабочий период. Резиновые изделия дешевле, но быстро изнашиваются.
Для уплотнения ФЭМ подходят легкие виброплиты массой до 90 кг средней мощности. Тяжелые модели провоцируют растрескивание тротуарной плитки или ее вдавливание в песчаное основание ниже общего уровня.
Как правильно трамбовать асфальтобетонную смесь виброплитами
Для трамбовки асфальта используются агрегаты массой 60-90 кг с системой подачи воды, которая во время уплотнения предотвращает прилипание смеси к рабочей платформе. Плита должна быть ровной со скругленными краями. Тяжелые модели приводят к образованию на поверхности трещин и сколов.
Как правильно трамбовать виброплитами песок, щебень и другие материалы – правила техники безопасности
Основные правила безопасности, которые необходимо соблюдать при работе с вибрационными плитами во избежание травматизма:
В продаже имеется широкий ассортимент виброплит с разными техническими характеристиками от разных производителей. Широкой популярностью пользуются модели бренда GROST, с которыми можно подробнее ознакомиться в «Обзоре виброплитGrost».
8 ошибок при уплотнении грунта
Может показаться, что уплотнение грунта – локальная и неважная тема, на самом деле значительный пласт ошибок при строительстве дома проистекает из ошибок при возведении фундамента, а качество фундамента напрямую зависит от качества уплотнения грунта. Рассмотрим, какие ошибки допускают при проведении этих работ.
Зачем уплотнять грунт?
Чтобы осознать масштаб проблемы, нужно понять значение процедуры уплотнения грунта. Так как грунт не относится к строительным материалам, то мы невольно перестаем учитывать его в процессе строительства. Грунт подвержен осадке, усадке, просадке, набуханию и другим процессам, которые могут вызвать деформацию основания и нанести вред всему дому.
На все эти процессы в равной степени влияет правильное уплотнение.
Местный грунт не уплотняют
Эту ошибку допускают, когда под фундамент или в обратной засыпке используют не привозной песок, а грунт, который был извлечен при рытье котлована или траншеи. Часто люди полагают, что родной грунт и так уплотнен, поэтому считают, что если походить по нему или несколько раз проехаться на тракторе, то он достигнет необходимой плотности. На самом деле такое представление является строительным мифом.
Когда подготавливается котлован или траншея из нее изымается часть грунта, нарушая целостность почвы. За многолетнюю историю земли грунт на нашем участке уплотнился, но при копке он разуплотняется. Если родной грунт возвращают в обратную засыпку или в качестве подушки под фундамент, то его плотность оказывается ниже, чем у почвы вокруг.
Дополняет негативную картину коэффициент фильтрации, который отображает скорость прохождения влаги через почву. Вода стремится проникнуть в зону с наименьшим коэффициентом фильтрации, поэтому мы получаем под отмосткой или домом прослойку из просадочного грунта.
Коэффициент фильтрации у разных типов грунта
Не используются специализированное оборудование
Недостаточно просто походить по земле, чтобы почва уплотнилась. Тут требуется использовать специализированные инструменты или технику.
Так как подобную технику берут в аренду, то нужно правильно ее назвать, это иногда бывает сложно из-за большого количества названий. Например, виброплощадкой обычно называют плиту, а вибротрамбовкой – ногу, еще строители иногда называют ногу шлеп-ногой. Нога применима для узких траншей, плита – для уплотнения подушки под фундамент.
Уплотнение одним слоем
В этом случае весь объем песка сразу засыпают в пазухи фундамента или в котлован, а потом пытаются выровнять. Из описания вибротехники становится понятно, что она способна уплотнять только слои грунта определенной толщины. Если говорить о ручном уплотнении, то слой грунта должен быть еще тоньше. Оптимальными величинами для механизированной обработки считаются слои 15 – 20 см.
Если уплотнять слой грунта толщиной в 40 см, то вибрации не пройдут весь слой целиком. В результате фундамент дома будет располагаться на рыхлой подушке.
Сухой грунт
Сухой грунт сложно уплотнить, поэтому перед началом работ его следует увлажнить. Для каждого типа грунта есть своя оптимальная влажность для уплотнения.
Щебень и крошку невозможно уплотнить
Это утверждение является мифом, из-за которого щебень и крошку не уплотняют совсем. Для этих материалов уплотнение тоже является необходимым. При уплотнении между частями засыпки становится меньше воздуха. Если говорить о газобетонной крошке, то в ней частицы острыми краями цепляются друг за друга. В результате этого получается плотное основание.
Исключением является керамзит, он действительно плохо уплотняется из-за округлой формы гранул, но при этом его редко используют в качестве основания под ответственные конструкции.
Места выхода коммуникаций не уплотняют
Коммуникации могут заходить в дом через стенки фундамента, тогда они находятся в зоне уплотнения обратной засыпки. Также с уплотнением грунта над коммуникациями можно столкнуться при устройстве полов по грунту. В этих местах использование виброплиты затруднительно, потому что всегда есть опасность повредить трубу. Часто из-за этого в этих местах решают не уплотнять грунт. Правильнее все же провести уплотнение, для этого можно воспользоваться ручной трамбовкой.
Уплотненный грунт должен быть не только над коммуникациями, но и под ними. Подробнее про ошибки, связанные с прокладкой коммуникаций через фундамент читайте в статье (ссылка).
Послойный контроль
Уплотнение можно условно отнести к скрытым работам, которые нельзя будет проверить на дальнейших этапах строительства, поэтому важно проверять качество уплотнения. Проверку можно провести своими силами, для этого потребуется небольшой пруток арматуры. Если он входит в землю без усилия, то значит грунт уплотнен недостаточно. Особое внимание следует уделить зонам в углах задания и узким местам.
Углы без уплотнения
Эта ошибка встречается часто, когда делают подушку под полы по грунту после заливки фундамента. Если работы ведутся с использованием виброплиты, то она по габаритам может не проходить в углы. В этом случае на помощь опять приходит ручная трамбовка.
Качественное уплотнение грунта является необходимым условием для отсутствия проблем с фундаментом в дальнейшем
Как и чем уплотнить грунт
От того, насколько хорошо уплотнен грунт, зависит не только его несущая способность, но и упругость, устойчивость к влиянию температурных деформаций. Сама по себе земля под будущие постройки неоднородна. В ней могут образовываться пустоты, зоны повышенной и пониженной плотности. Если не выполнить уплотнение и сразу приступить к постройке, то под влиянием механических нагрузок начнутся деформации, а они повлекут за собой проседания. В итоге на дорогах появятся ямы, а постройки также начнут быстрее разрушаться. Если уплотнить грунт даже на 1%, то его прочностные характеристики и устойчивость к механическим нагрузкам возрастет до 10-15%. Поэтому важно выполнить эту процедуру любым из доступных методов.
Что представляет собой уплотнение грунта
Так принято называть искусственный процесс улучшения характеристик грунта, но без какого-либо изменения его химических свойств. В ходе уплотнения частицы почвы перемещаются, между ними создается лучший контакт, а значить и происходит уплотнение. Такая площадка для будущего строительства обладает высокой несущей способностью. Одновременно с этим грунт меньше размывается и просаживается.
Уплотнение направлено на то, чтобы вытеснить из почвы больше жидких газообразных составляющих и добиться твердого состояния грунтовой массы с объемом воздуха до 3-5%.
Независимо от метода уплотнения, всегда выполняется предварительное увлажнение грунта (показатель влажности определяется в зависимости от типа почвы). Например, чтобы уплотнить песок, необходимо, чтобы его влажность была в пределах 14-23%. Соответственно потребуется боле обильное смачивание. Если речь идет о суглинке, то этот показатель должен быть 12-18%. Для глины оптимальный уровень влажности составляет 16-26%, а для супеси – 9-15%.
Особенности грунтов
При выборе способа уплотнения почвы, нужно учесть тип грунта. Существует определенная классификация:
Это природные грунты, но также есть искусственные разновидности. Например, к ним относятся насыпные основания из гравия, песка, щебня. Также в них может содержаться строительный мусор, шлак и прочее.
Методы уплотнения грунта
Исходя из разновидности грунта применяется несколько способов уплотнения.
Трамбование
Это механический метод воздействия, в ходе которого из почвы удаляются пустоты, а также воздушные полости. Главным преимуществом данного способа является возможность работы с большой толщиной пласта. Но трамбование не рекомендуется использовать, если почва слишком влажная. В противном случае может получить обратный эффект и только разрыхлить грунт.
Полезно! Трамбование наиболее эффективно при уплотнении крупнообломочного грунта, насыпи.
Трамбовку можно выполнить самостоятельно, используя стальную трубу или увесистое бревно. На нем необходимо закрепить квадратное основание. Принцип такой утрамбовки прост – под прямым углом совершает удары по почве. Однако эффективность такого уплотнения низкая, а для того, чтобы обработать большой участок потребуется много сил и времени.
Также используются плиты, вес которых доходит до 15 тонн. Глубина уплотнения грунта в этом случае будет зависеть не только от веса, но и от площади плиты (чем она больше, тем глубже будет эффект), контактирующей с грунтом. Но для применения такого оборудования потребуется тяжелая техника, поэтому в строительстве данный метод используется не так часто.
Укатка
Для укатки грунта применяются катки большого веса. На них достаточно многократно проехать по участку и он быстро утрамбуется за счет веса оборудования. Но есть один минус – регулировать нагрузку можно только за счет выбора катков разной массы, или при увеличении контактной площади.
Укатка выполняется в несколько этапов. Сначала нужно выполнить подкатку. Для этого в ходе опытных работ необходимо определить необходимый уровень уплотнения почвы. Только после получения результатов можно определить какой именно вид техники лучше применить.
Полезно! Так как машины такого типа обычно берут в аренду, важно правильно определить вид требуемого катка.
Разновидности катков для уплотнения
Катки отличаются в зависимости от типа рабочего органа – перекатывающегося вальца:
Если у катка гладкая поверхность, то его можно использовать для любого типа грунта. Кулачковые модели больше эффективны при работе с глинистыми почвами. При весе машины от 10 до 25 тонн глубина уплотнения грунта доходит до 30 см. Если нужно уплотнить до 50 см, то лучше отдавать предпочтение более тяжелому оборудованию, до 50 тонн. При уплотнении до 50 см потребуется самой дорогой и тяжелый тип машин, весом до 100 тонн.
Вибрирование
Для уплотнения используют специальные вибрирующие механизмы (как правило, представляют собой вращающийся эксцентриковый груз). В ходе работ на грунт оказывается не просто механическое воздействие, а комбинируется статическая и динамическая нагрузка. Благодаря быстрым ударам по поверхности почвы, по ней передается вибрация, которая заставляет сдвигаться частицы нижележащего грунта.
За счет вибрирования можно достигнуть более высокой плотности и большей глубины уплотнения. При этом требуется меньше подходов, а значит можно добиться и значительной экономии времени. Вибрация подходит для любого типа почвы. Более 70% работ выполняется именно с таким оборудованием. Соответственно, это универсальный метод, хотя первоначально вибрирование использовали исключительно при работе с песчаными или крупноблочными грунтами. Но техника приобрела популярность, поэтому были созданы более современные устройства для работы также и с суглинками, глинами и прочими «сложными» почвами.
При правильном выборе оборудования или спецмашины, нужно также учитывать особенности выполнения работ.
Частые ошибки при уплотнении и выбора метода трамбовки
Перед выполнением уплотнения нужно учесть несколько нюансов, а точнее ошибок:
Полезно! Чтобы проверить, достаточно ли грунт уплотнен, необходимо проткнуть землю небольшим прутом арматуры. Если он свободно проходит в грунт, то уплотнения недостаточно. Особенно внимательно нужно проверять труднодоступные места (например, углы).
Соответственно, уплотнение грунта является обязательным этапом строительства. Подробнее о нем можно прочитать в СНиП 3.02.01-87, а также ГОСТ 22733-2002.
Уплотнение грунта, песка и щебня
Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.
Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.
Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.
Области применения уплотнения
Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:
Автомобильные дороги
Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.
Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь.
Дорога возводится двумя способами – на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача – равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.
Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия – асфальту или асфальтобетону.
Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.
Железные дороги
Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи.
Фундаменты зданий
Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.
Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники.
Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты
В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов – значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а следовательно выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.
Способы уплотнения
Существуют два способа уплотнения грунтов и асфальтных покрытий: статическое и вибрационное воздействие.
Статическое уплотнение
Статическое уплотнительное оборудование для воздействия на уплотняемый материал использует только собственный вес. Чтобы изменить силу воздействия на поверхность необходимо либо изменить массу, либо площадь контакта.
Такой тип оборудования не обеспечивает уплотнение материала на достаточную глубину, т.к. при нем возникает эффект «распора» между частицами верхнего слоя материала, что препятствует уплотнению нижележащих частиц.
К такому типу оборудования относятся статические катки с гладкими вальцами и катки на пневматических шинах.
Вибрационное уплотнение
Вибрационное уплотнительное оборудование использует комбинацию статического и динамического воздействия. Вибрация создается за счет вращения эксцентрикового груза. Вибрационные удары передается частицами материала между собой, что приводит к уменьшению трения между ними и взаимному движению. Что в свою очередь позволяет частицам переупаковываться в максимально плотное состояние. По сравнению со статическим, вибрационное уплотнение воздействует на материал на гораздо большую глубину. Изначально данный способ уплотнения использовался только для несвязных грунтов (песок, щебень и т.п.), однако со временем появилась вибрационное оборудование и для уплотнения глинистых грунтов и асфальта.
Эффективность воздействия вибрационного оборудования признана во всем мире, и на текущий момент данный способ уплотнения является доминирующим на рынке.
Влияние влажности грунта на его уплотнение
Любые грунты состоят из трех элементов: твердые частицы, воздух и вода. Во время уплотнения почти все грунты достигают максимальной плотности при определенном оптимальном содержании в них воды.
Таким образом, сухой грунт плохо поддается уплотнению, а влажный грунт становится мягким и его легче утрамбовать.
Однако, чем выше содержание воды в грунте, тем ниже его плотность. Максимальная плотность достигается при оптимальном содержании влаги в грунте, что обычно является промежуточным состоянием между абсолютно сухим и полностью влажным.
Для определения оптимальной влажности для грунта используют лабораторный анализ по ГОСТ 22733-2002 (Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности).
Степень уплотнения чистого песка и щебня (без содержания примесей) почти не зависит от содержания в них влаги, и могут быть максимально утрамбованы как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.
Уплотнение различных типов грунтов
В зависимости от используемого уплотняемого материала выбираются соответствующие способы и оборудование для уплотнения.
Песок и щебень
Как уже упоминалось ранее, песок и щебень достигают своей максимальной плотности в абсолютно сухом или полностью водонасыщенном состоянии. Но так как данные материалы обладают отличными дренирующими свойствами, достаточная плотность достижима при любом содержании влаги в материале.
Но при использовании щебня и песка с содержанием примесей, дренирующие свойства заметно ухудшаются и материал становится пластичным, что затрудняет его уплотнение. В таких случаях необходимо производить уплотнение при оптимальном содержании влаги.
При уплотнении песка и щебня с низким содержанием примесей может возникнуть небольшая проблема – материал пытается выпучиться сзади вальца катка или виброплиты, тем самым плотность верхнего слоя снижается. Но при послойном уплотнении данный нюанс не играет большого значения, т.к. нижележащий слой уплотняется при обработке верхнего слоя.
Для уплотнения песка и щебня подойдет любое вибрационное оборудование: вибротрамбовки, виброплиты и виброкатки. Вес оборудования влияет на высоту трамбуемого слоя.
Скальная порода
Отсыпка из скальной породы применяется в качестве насыпей в дорожном строительстве, при сооружении платин и дамб, а также при возведении взлетных полос и морских портов. Валуны из скальной породы могут достигать размеров до 1,5 метров и обладают значительной прочностью.
Первичная укладка скальных пород производится бульдозерами, они образуют довольно ровную поверхность. Для дальнейшего уплотнения используют вибрационные катки тяжелого и среднего класса.
Пылеватые грунты
На качество уплотнения пылеватых грунтов сильно влияет степень содержания в них влаги. Для качественного уплотнения подобного грунта, уровень влажности не должен сильно отличаться от оптимального. При большом содержании влаги в пылеватом грунте и при воздействии вибрации такой грунт становится текучим, что сильно снижает возможность его качественного уплотнения.
Пылеватые грунты с оптимальной влажностью обладают низкой вязкостью, поэтому их можно уплотнять более толстыми слоями, чем песок. Для их уплотнения идеально подходят вибрационные катки среднего и тяжелого класса, либо тяжелые виброплиты.
Глина и суглинки
Глину и грунты, содержащие большое количество глины, часто используют в дорожном строительстве при возведении насыпей. Качество уплотнения глины меняется в зависимости от содержания в ней воды. При низком содержании влаги она становится твердой, а при высоком содержании очень пластичной. Поэтому при уплотнении подобных грунтов оптимальная влажность материала является существенным фактором.
Для уплотнения глины используют вибрационные катки с гладкими либо кулачковыми вальцами. Кулачковые – когда влажность ниже оптимальной, а гладкие вальцы – при повышенной влажности. Глубина слоя выбирается в пределах от 20 до 40 см. Толщина уплотняемого слоя влажной глины может быть больше, чем сухой.
При существенном отклонении уровня влажности от оптимального могут быть использованы бороны и фрезы для увлажнения или проветривания грунта.
