Metode și utilaje destinate compactării

MEq
By MEq noiembrie 6, 2017 14:12

Metode și utilaje destinate compactării

Utilajele de compactare a diferitelor tipuri de material pe care lucrează au la bază trei principii: sarcina statică, vibrațiile și impactul. Alegerea metodei de compactare și rezultatul compactării sunt influențate de diferiți factori, precum: tipul solului (materialului), conținutul de apă, grosimea stratului și rigiditatea stratului de bază. Marius IANCU

Compactare statică
Compactoarele statice au fost primele utilaje de compactare mecanică. Echipamentul de compactare statică folosește masa mașinii pentru a aplica presiune pe o anumită suprafață și a comprima particulele substratului. Singura modalitate de a varia presiunea exercitată asupra suprafeței este modificarea greutății sau a zonei de contact a echipamentului.
Echipamentul static va realiza, în mod normal, o compactare adecvată pe straturi subțiri. De asemenea, timpul, ca funcție a vitezei compactorului și a numărului de treceri, influențează rezultatul final. Tipurile convenționale de compactoare statice includ utilaje cu trei cilindri statici, cilindri statici tandem și cilindri pneumatici (cu roți din cauciuc).

Compactare cu vibrații
Cilindrii compactori vibratori produc o succesiune rapidă de mișcări de impact asupra suprafeței subiacente, de unde vibrațiile sau undele de presiune sunt transmise prin material pentru a fixa particulele de sol în mișcare. Astfel reduc sau elimină practic frecarea internă și facilitează rearanjarea particulelor în poziții care cresc densitatea. Creșterea simultană a numărului de puncte de contact între particule conduce la creșterea proprietăților de susținere.

Chiar dacă vibrațiile au un efect mai redus asupra solurilor coezive, tot îmbunătățesc eficiența atunci când aceste tipuri de sol sunt compactate. Compactarea cu vibrații atinge densități mai mari și are efect de adâncime mai mare decât compactarea statică pe toate tipurile de materiale, densitatea finală putând fi obținută din mai puține treceri. Toate acestea explică de ce echipamentele vibratoare sunt mai eficiente și mai economice decât echipamentele statice grele, în aproape toate situațiile.
Compactarea vibratoare cauzează însă slăbirea suprafeței superioare a unui strat. Adâncimea suprafeței neconsolidate depinde de tipul de sol, înclinația acestuia și conținutul de apă. Pe un sol grosier (macrogranular), compactarea uniformă presupune o amplitudine mare; se va crea un efect mai pronunțat de slăbire. Solul slab de la suprafață este compactat pe măsură ce stratul următor este așternut peste el și compactat.

Compactare cu impact
Aceasta se bazează pe o forță mare de impact. Generează o forță mai mare pe suprafață decât un compactor static. Forța impactului produce un val de presiune în sol, care generează presiuni ridicate la adâncime. Maiurile și compactoarele de sol lucrează pe principiul impactului. Deoarece acest tip de compactor va lăsa o zonă necompactată între fiecare impact, sunt necesare mai multe treceri pentru a asigura compactarea uniformă. Cilindrii cu impact trebuie să funcționeze la viteze semnificativ mai mari decât compactorii statici sau vibratori, pentru a obține un efect complet. Aceștia sunt mai economici pe suprafețe mari.

Importanța rigidității suprafeței de dedesubt
Efectul de compactare este influențat de rigiditatea stratului de bază. Compactarea nu poate fi realizată pe deplin în cazul în care substratul lasă de dorit. Adesea, este imposibil să se obțină un grad ridicat de compactare al unui strat de umplutură care se suprapune unui strat cu o capacitate redusă de susținere (de exemplu, un pământ granular cu conținut ridicat de apă).

Utilaje de compactare
Alegerea echipamentului de compactare trebuie să ia în considerare tipul solului, grosimea stratului, specificațiile de compactare și mărimea lucrării. Cel mai important aspect este capacitatea utilajului de a îndeplini specificațiile de compactare într-o manieră rentabilă. E normal să nu alegi cel mai mare cilindru pentru o lucrare mică, precum un drum de acces. Și invers, nu alegi un cilindru cu tambur unic de mici dimensiuni pentru o lucrare de amploare, decât complementar altor echipamente. Pentru compactarea solului există mai multe tipuri de mașini utilizate. Cele mai obișnuite și destinațiile lor general acceptate ar fi:

Rulouri compactoare tandem cu vibrații
În mod normal, acestea sunt cu vibrații și transmisie pe ambii tamburi. Sunt concepute în principal pentru compactarea asfaltului, dar, uneori, folosite și pentru compactarea stratului de legătură, nisipului și pietrișului. Gama de greutăți operaționale: 1-18 tone (poate varia în funcție de producător). Cei mai importanți parametrii de compactare sunt sarcina statică liniară, amplitudinea, frecvența și viteza. O sarcină liniară statică mai mare oferă un efect de compactare mai bun, iar amplitudinea controlează adâncimea de compactare. Frecvența trebuie să se potrivească cu amplitudinea aleasă pentru grosimea curentă a stratului. Viteza nu ar trebui să depășească ~5 km/h, altfel va exista o scădere considerabilă a efectului de compactare. Sunt potrivite pentru grosimi de straturi subțiri – medii, pe soluri cu granulație mare.

Cilindri vibro-compactori autopropulsați
Au un tambur vibrator și transmisie pe roți. Sunt folosiți pe umplutură de roca și pe sol. Versiunile speciale cu bandaj picior bătător sunt foarte eficiente pe sol lutos. Gama de greutăți operaționale: ~ 4-27 tone. Parametrii cei mai importanți de compactare sunt sarcina statică liniară, amplitudinea, frecvența și viteza. O sarcina liniară statică mare dă un efect de compactare mai bun. Amplitudinea ajută la determinarea adâncimii de compactare. Frecvența ar trebui să corespundă amplitudinii și materialului care trebuie compactat. Sunt potriviți pentru toate tipurile de soluri în straturi relativ groase. Pe umplutură de piatră sunt potrivite numai cele mai grele modele.

Compactoare pe pneuri
În mod normal, cu 7 până la 11 roți cu pneuri. Roțile frontale și posterioare se suprapun. Efortul de compactare poate fi modificat prin balastarea cu apă, nisip sau greutăți speciale din oțel. Gama de greutăți: ~ 10-35 de tone. Cei mai importanți parametrii de compactare sunt sarcina pe roată și viteza. O sarcină mai mare pe roată oferă un efect de compactare mai bun. Sunt potrivite pe straturi subțiri.

Compactoare statice cu trei cilindri
Două tambururi de acționare din oțel și un tambur de direcție cu cadru rigid; sau cu tracțiune integrală și un cadru articulat. Efortul de compactare poate fi modificat prin balastare. Gama de greutăți: ~ 8-15 tone. Cei mai importanți parametri de compactare sunt sarcina statică liniară și viteza. O sarcină liniară statică mai mare oferă un efect de compactare mai bun. Sunt potrivite pe straturi subțiri de soluri cu granulație mare, precum și pe nisip sau pietriș.

Compactoare de sol cu patru tamburi
Patru tamburi cu crampoane. Direcție articulată. Lucrează la viteze mai mari decât compactoarele vibratoare și sunt folosite pentru compactarea cu impact. Eficiente în soluri coezive. Gama de greutăți: ~ 15-35 tone. Parametrii cei mai importanți de compactare sunt sarcina pe roată, lățimea roții, forma crampoanelor și viteza. O sarcină mai mare pe roată oferă un efect de compactare mai bun. Potrivite pentru straturi subțiri și suprafețe mari.

MEq
By MEq noiembrie 6, 2017 14:12