Уплотнение гравийных и щебеночных материалов

Гравийные и щебеночные материалы уплотняют самоходными и прицепными катками (с гладкими вальцами и на пневматических шинах), виброкатками и вибротрамбующими машинами.

Применение вибротрамбующих машин, которые уплотняют материал слоями большей толщины (25—30 см), чем катки, все же не исключает необходимости доуплотнения и придания ровности поверхности, укатываемой катками с гладкими вальцами. Гравийные материалы хорошо уплотняются катками на пневматических шинах, которые благодаря большей ширине захвата, глубине уплотнения и скорости движения обеспечивают большую производительность, чем гладковальцовые катки. Щебеночные материалы, как правило, уплотняют гладковальцовыми и вибрационными катками.

Уплотнение гравийных и щебеночных оснований и покрытий — важный технологический процесс, при выполнении которого на разных этапах уплотнения приходится изменять массу катков для того, чтобы обеспечить правильное соотношение между давлением катка и прочностью укатываемого материала. Это необходимо делать для избежания дробления, обламывания каменных материалов и недопущения на подстилающий грунт давления, большего, чем несущая способность этого грунта. Поэтому обычно процесс уплотнения выполняют в несколько этапов.

Гравийные и другие основания и покрытия, создаваемые но методу подбора плотных смесей, уплотняют в два этапа. В первый этап предварительно подкатывают россыпь, в результате чего происходит осаживание (обжатие) смеси, во второй выполняют основное уплотнение до требуемой плотности.

Щебеночные и другие основания и покрытия, создаваемые по методу заклинки, уплотняют в три этапа.

Первый этап — предварительная обжимка или подкатка россыпи до тех пор, пока щебень не займет наиболее плотного и взаимоустойчивого положения. При обжимке происходят наиболее значительные перемещения щебенок. Структурное сопротивление слоя уплотнению невелико, поскольку число точек контакта между щебенками минимальное и плотность слоя незначительная. На этом этапе уплотнения поливка водой требуется только в том случае, если применяется щебень слабых пород размером более 70 мм.

Второй этап — основное уплотнение (укатка), обеспечивающее образование плотной и устойчивой структуры, в которой пустоты заполняются как зернистыми устойчивыми продуктами разрушения щебня, так и частицами мельче 0,07 мм (мелкоземом). Число точек контакта между щебенками увеличивается и возрастает структурное сопротивление слоя. Уплотнение в этот период ведется с непрерывной поливкой водой.

Третий этап — окончательное уплотнение, в процессе которого вводится заклинивающий материал из последовательно убывающих по размеру мелких фракций и образуется плотная щебеночная корка.

На всех этапах уплотнения гравийных и щебеночных материалов скорость движения катков принимают различной: на первом этапе минимальную (во избежание образования волн и сдвигов россыпи), а затем на втором и третьем увеличивают. Уплотнение начинают легкими катками и заканчивают тяжелыми. Гравийные и другие подобные им материалы могут уплотняться катками только одной массы (максимальной), без применения более легких катков для подкатки. В этом случае скорость движения катка должна быть вначале небольшая (минимальная) и по мере уплотнения увеличиваться.