Разновидности поверхностных вибраторов для уплотнения грунта

Главные характеристики и разновидности

Главными характеристиками являются:

• масса;
• производительность;
• глубина уплотнения;
• площадь основания;
• вибрационное усилие;
• мощность двигателя.

Характеристика по массе

• с массой 70-200 кг применяют при укрепительных и уплотнительных работах на обочинах, при ямочном ремонте дороги. Инструмент массой до 100 кг используют также на небольших стройках.
• с массой больше 200 кг используют для уплотнения грунта у труб, для устоев мостов, для засыпки траншей.

По производительности

В зависимости от того, какую площадь можно обработать за единицу времени, виброплиты могут иметь производительность 100-920 м кв/час.

По глубине уплотнения

Глубина уплотнения зависит от мощности и массы виброплиты:

• глубина уплотнения 15 см – для уплотнения песка или гравия, при этом масса виброплиты не превышает 80 кг;
• глубина уплотнения порядка 25 см – для ландшафтных работ, масса плиты при этом около 95 кг.

По площади основания

Площадь основания всецело зависит от мощности двигателя. Глубина уплотнения больше при максимальном вибрационном усилии, а оно является следствием большой мощности и малого основания.

Выпускаются оборудование таких видов:

• электрические;
• бензиновые;
• дизельные.

Электрические виброплиты: достоинства, недостатки

Обычно электрические виброплиты применяют для трамбовки грунта и песка. Они обладают малыми весом и мощностью, работают на глубину до 3 м.

Площадь использования электрической виброплиты ограничена длиной кабеля и напряжением сети (42, 220 или 380 В), вес 40-80 кг.

К достоинствам можно отнести:

• низкий уровень шума при работе;
• простота в эксплуатации;
• маневренность;
• долговечность;
• ее можно использовать в закрытых помещениях, так как не выделяет вредных газов.

У электрической виброплиты только один ощутимый недостаток: обязательно нужен электрокабель, за которым приходится постоянно следить, оберегая от повреждений.

Цены на электрические виброплиты зависят от характеристик прибора. Например, виброплита СО-325 с глубиной уплотнения 100 мм стоит около 30280 руб, а СО-218М с глубиной уплотнения 225 мм стоит уже дороже – около 43730 руб.

Мобильные модели на бензине — удобно и автономно

Работают от бензинового двигателя мощностью от 4 до 13 лошадиных сил, который заправляется бензином марки не ниже А95 (или маслом). Расход топлива от 0,8-1 л бензина и выше. Тяжеловесные плиты массой 300-500 кг оснащены двигателями с воздушным или жидкостным охлаждением.

Достоинства:

• бензиновая виброплита автономна и мобильна, может работать везде, где есть масло и бензин;
• функциональность практически не зависит от холода, жары или атмосферных осадков.

Недостаток: не может эксплуатироваться в закрытых помещениях, так как выделяет вредные для здоровья выхлопные газы.

Стоимость бензиновой виброплиты зависит от характеристик прибора. Например, GROST VH 50 с массой 54 кг и мощностью двигателя 2,5 л/с стоит 27550 руб, а SPLITSTONE VS-246E12 с массой 140 кг и мощностью двигателя 6 л/с стоит дороже – 62660 руб.

Более производительные дизельные модели

Дизельная виброплита оснащена одноцилиндровым двигателем, обычно с воздушным охлаждением. Максимальный вес – 1000 кг, самые мощные дизельные модели могут заменить собой каток весом в 7 тонн.

Достоинства:

• износостойкость;
• выдерживает максимальные и длительные нагрузки;
• высокая производительность;
• малый расход топлива (от 0,4 л/ч и выше в зависимости от мощности).

Недостаток: использовать в закрытых пространствах нельзя, хотя число вредных выбросов меньше, по сравнению с бензиновыми плитами.

Поскольку расход топлива меньше, чем у бензиновых, то цена значительно выше. Например, виброплита дизельная TSS-MS120-K стоит 52470 руб, а виброплита дизельная реверсивная TSS-MS330-KE – 127160 руб.

Особенности самостоятельного устройства песчаной подушки

Перед началом работ необходимо определить несколько моментов, от которых напрямую зависит качество получаемой основы:

• толщина подушки должна составлять не менее 200 мм;
• наиболее удачным вариантом является трапециевидная форма подушки;
• оптимальной толщиной основания считается значение, которое не превышает ширину фундамента более, чем в 3 раза.

Монтаж подушки под фундамент

Все работы по монтажу песчаной подушки можно разделить на несколько основных этапов.

1. Тщательная разметка участка, проводимая в соответствии с выбранными параметрами фундамента. Все замеры и отметки следует выверять максимально точно, с использованием рулетки и строительного уровня.
2. В точном соответствии с намеченными линиями роется котлован или траншея на глубину, несколько превышающую точку промерзания грунта.
3. Обязательно следует выровнять дно траншеи или котлована и максимально уплотнить его.
4. Насыпают песок «нетолстыми» слоями, при этом ширина каждого из них не должна быть больше 20-ти см по ширине.
5. Перед тем, как утрамбовать песок, его необходимо смочить водой, не допуская, тем не менее, его чрезмерного увлажнения. Проверить «готовность» можно простым способом – из оптимально увлажненного песка не получится слепить ком.
6. Каждый слой утрамбовывается отдельно. При выполнении работ в летний период при высокой температуре окружающего воздуха необходимо постоянно увлажнять слои песка, поскольку влага из него испаряется достаточно быстро. Использование виброплиты
7. Для того, чтобы трамбовка песка для фундамента была качественной, лучше всего воспользоваться специальной виброплитой. Поскольку ее стоимость достаточно высока, а область применения ограничена, удобнее всего будет взять ее напрокат.
8. В том случае, если использование такого инструмента по каким-либо причинам затруднительно или невозможно (отсутствие электроснабжения, например), ручная трамбовка своими руками может осуществляться и с использованием самодельных приспособлений. К примеру, можно приделать к круглому брусу (бревну) боковые ручки, и прокатывать каждый слой насыпанного песка.

Следует иметь ввиду, что если предусмотреть наличие специального дренажа в пучинистом грунте, это исключит вероятность заливания песчаной подушки водой в межсезонье, что непосредственно сказывается на долговечности фундамента и всего строении в целом.

Способы

В целях осуществления подготовительных работ для строительства песчаную подушку можно сформировать различными методами. Их выбор напрямую зависит от того, какой имеется инструмент в оснащении, насколько велика площадь рабочей поверхности, а также какие предъявляются требования к уровню плотности песчаной подложки.

Различают несколько методов выполнения работ, связанных с трамбовкой песка.

• Применяется машина на самостоятельном ходу, которая с помощью своих колес трамбует песок. Иногда используется спецтехника прицепного типа, оснащенная вальцами для укатки, с помощью которых производится послойная трамбовка в несколько проходов.
• При помощи подъемного крана на рабочую площадку сбрасываются плиты, вес которых составляет до 2-х тонн.
• Песок можно утрамбовать виброплитой – специальным механическим устройством.
• При помощи швеллера или широкого бруса песок можно утрамбовать без виброплиты, то есть вручную.

Подбор механизированных способов трамбовки сыпучего материала зависит от удобства для работы специализированной техники, наличия подъездных путей для нее и требуемой по проекту толщины песчаной подложки. На больших площадях работу выполняют с помощью автотягачей, а малые участки обрабатываются катками самоходного типа. Если утрамбовать песок нужно на совсем небольшом ограниченном пространстве, ручная трамбовка вполне может подойти для этого случая.

Чтобы качественно выполнить трамбование песчаного сыпучего материала, делают несколько проходов с применением инструмента на одной и той же рабочей поверхности, причем движения трамбовки выполняются по спиральному направлению – так можно с гарантией быть уверенными, что необработанных участков поверхности подложки не останется. В случае если после утрамбовки материал сильно просел, возможно добавление песка в те области, где его явно недостаточно. Для более плотного спрессовывания частиц песка его регулярно поливают водой, которая способствует выталкиванию воздуха между песчинками.

Утрамбовывание выполняется методом сбрасывания монолитных тяжелых плит, если подушка состоит из глины и песка пылевидной фракции. Такие субстраты содержат в своих множественных полостях воздух, который под тяжестью монолита выходит на поверхность. Плита при помощи спецтехники поднимается на высоту до 2-х метров и сбрасывается на рабочую поверхность плашмя. Этот способ позволяет проработать глинисто-песчаную смесь на глубину до 1,5-2-х метров. Обычно к такому способу прибегают в том случае, когда готовят основание для фундамента капитальной постройки.

К ручному методу формирования прослойки из песка прибегают в том случае, когда обрабатываемая площадь небольшая, а толщина слоя песка – невелика. Для решения подобной задачи инструмент изготавливается из подручных материалов. Берут брус из дерева, к нему перпендикулярно прикрепляют широкое основание в виде деревянной или стальной пластины. Места крепления двух деталей надежно фиксируют при помощи метизного крепежа или сварочного шва. Итогом работ должна стать прочная конструкция для ручного труда. Она имеет большой вес, но человеку по силам поднимать ее и выполнять частые удары по песку. Чтобы работа шла эффективнее и быстрее, горизонтальную пластину специально утяжеляют при помощи дополнительных пластин металла или заливкой из цемента.

Области применения трамбовки

Чаще всего методика используется в дорожных работах, при возведении фундаментов зданий, во время прокладки железных дорог, в ходе строительства портов и аэропортов.

Для оптимизации несущей способности автодорожного полотна и продления его эксплуатационного ресурса практикуется уплотнение всех прослоек, начиная с насыпи

Основание и подстилка отвечают за жесткость дорожного «пирога», поэтому их трамбовке уделяется особое внимание

При строительстве железных дорог важно обеспечить полотну устойчивость к высоким нагрузкам, с этой целью обустраивается максимально плотная насыпь. Качество фундамента определяет срок службы и устойчивость построек, добросовестность его исполнения особенно важна в зонах с непрочными грунтами

Песок в совокупности с другими сыпучими материалами здесь используется для создания дренажной подушки, к ее формированию в обязательном порядке привлекается уплотнительная спецтехника

Качество фундамента определяет срок службы и устойчивость построек, добросовестность его исполнения особенно важна в зонах с непрочными грунтами. Песок в совокупности с другими сыпучими материалами здесь используется для создания дренажной подушки, к ее формированию в обязательном порядке привлекается уплотнительная спецтехника.

В отношении крупных инфраструктурных проектов, таких как порты и аэропорты, предъявляются повышенные требования к качеству используемых материалов. В подобных условиях трамбовка применяется не только в ходе возведения зданий и инфраструктурных объектов, но и при обустройстве взлетно-посадочных полос, причалов.

Проверка уплотнения и ее основная цель

Вычисление и учет интенсивности уплотнения оправданы не только в узких отраслях строительства, точные данные нужны во всех областях хозяйственной и коммерческой деятельности, связанных с применением песка. Коэффициент уплотнения значим в отношении всех сыпучих материалов, в частности, для грунта, песка, гравия.

Наиболее точный метод проверки уплотнения – весовой, но он не получил широкого распространения из-за отсутствия в общем доступе оборудования, способного измерить массу больших объемов сырья. Альтернативный вариант – объемный учет, но в этом случае появляется необходимость в вычислении уплотнения на всех стадиях использования песка: после добычи, при хранении, во время транспортировки, на объекте конечного потребителя.

Приспособления для трамбовки

1. Ручное.

Изготавливают из металла, оно весит от 5 до 10 кг. Состоит из рукоятки и основания («лапы») — пластины размером примерно 20 х 25 см или швеллера (чем меньше габариты этой детали приспособления, тем больше сила удара). Рукоять инструмента прямая (в виде трубы) или Т-образная, с двумя ручками по бокам. При необходимости ручную трамбовку со швеллером можно утяжелить, залив цементом.

Если есть необходимость сэкономить, то несложно сделать приспособление самостоятельно. Два варианта изготовления:

• Сделать рукоять из тяжелого деревянного бруса длиной около 1 м и снизу прибить к нему «лапу» из прочной доски.
• Купить отдельно готовую пластину (стоит около 1000 рублей) и насадить ее на черенок от лопаты или металлическую палку.

2. Вибротрамбовка.

Для уплотнения грунта и сыпучих материалов, в том числе песка, на ограниченном пространстве используют «виброногу». Двигатель этого устройства работает на бензине или дизельном топливе. В основании аппарата расположена пластина «пята» шириной от 15 до 30 см и длиной около 33 см. Вибротрамбовки также различаются по мощности. Принцип действия основывается на вертикально направленной силе, как у ручного приспособления, но эффективность намного больше. Этот вид техники применяют на площадках, где невозможна эксплуатация крупногабаритного оборудования: виброплит и виброкатков.

2.1. Виброплита.

Для работ на большой площади, при условии наличия возможности свободного перемещения, подходит трамбовка с использованием виброплиты. Этот аппарат состоит из двигателя, корзины с или «башмака» и направляющей рукоятки. Агрегат движется вперед и назад, передавая частицам песка сильное механическое колебание (вибрацию), за счет чего и происходит уплотнение.

Виды оборудования для грунта и сыпучих материалов с плитным основанием:

• бензиновые;
• дизельные;
• гидравлические;
• электрические;
• с дистанционным управлением.

Виброплиты различаются по весу. Для песка подходят самые легкие.

2.2. Виброкаток.

Для самых больших объемов работ используют виброкатки. Их виды:

• с ручным управлением за счет направляющей рукоятки;
• самоходный с кабиной для оператора одновальцовый (сзади на колесном ходу);
• с кабиной двухвальцовый;
• траншейный с дистанционным управлением.

Устройство качественного виброкатка позволяет осуществлять уплотнение и по краям площадки, то есть применение дополнительного оборудования (ручной или вибротрамбовки) не требуется.

Стоимость

Цена услуг профессиональных строителей по уплотнению песчаного грунта или подсыпки из песка — от 90 до 600 рублей за м2. Если площадь, которую необходимо утрамбовать, большая, или речь идет о постоянных работах, то нужно сопоставить эти расценки со стоимостью оборудования. Во многих случаях целесообразно приобрести приспособление или взять его в аренду и выполнить все самостоятельно.

В зависимости от вида оборудования действует либо вертикально направленная сила ударов, либо передающаяся от вала катка или основания плиты вибрация. При любом варианте технология не включает в себя никаких секретов и сложностей.

Подушка под фундамент – это насыпанный слой песка, гравия или щебня перед началом строительства основания. В основном она применяется для ленточного типа, особенно если фундамент возводится на неустойчивом грунте. Самой распространенной и наиболее дешевой считается песчаная подушка, поскольку этот материал хорошо смягчает нагрузку здания на почву, а его залежи можно найти практически в любой местности.

Обустройство подушки и трамбовка песка под фундамент используется в следующих случаях:

• На проблемном грунте. Возведенное на пучинистой, подвижной почве или торфянике, ленточное основание достаточно быстро перекашивается, что приводит к его разрушению. А песчаная подушка позволяет увеличить прочность грунта, сохранить целостность фундамента и его устойчивость;
• Для выравнивания основания. Насыпанный тонким слоем песок помогает скрыть все неровности почвы перед заливкой фундамента;
• Для предотвращения усадки зданий и сооружений. Благодаря своим качествам, утрамбованный песок не подвергается сжатию и растяжению;
• Для предотвращения отрицательного воздействия влаги на фундамент. Поскольку подушка из песка не дает воде контактировать с основанием, срок его службы значительно увеличивается.

Какой песок лучше использовать

Как мы уже успели выяснить, песок (как карьерный, так и речной) может делиться на несколько различных фракций. Самая мелкая из их числа при выполнении такой работы, как устройство фундамента, не применяется вообще. Даже в том случае, если вы делаете незаглубленный вариант основания под легкую веранду или беседку. Связано это с тем, что мелкий материал быстро осядет, из-за чего подушка в короткие сроки потеряет свою форму, в результате чего готовое строение перекоситься.

Соответственно, для того, чтобы подушка под фундамент прослужила максимально долго, лучше использовать песок покрупней.

Что касается карьерного песка, его применение в принципе тоже вполне допустимо. Но он по своим качественным характеристикам существенно отличается от речного. Поэтому многие предпочитают действовать по принципу: зачем приобретать материал низкого качества, если более качественный можно купить не намного дороже.

При выборе песка для того, чтобы произвести устройство подушки под фундамент, следует обращать внимание и на следующие моменты:

• если материал имеет большое количество вкраплений глинистого характера, раствор из такого песка окажется недостаточно прочным;
• нужно выбирать не слишком сыпучий, но и не слишком мокрый;
• перед использованием песок обязательно нужно дополнительно просеять.

Виды

Фундаментные подушки могут быть выполнены из различных материалов, выбор которых зависит от этажности, состояния грунтов, сейсмичности и назначения сооружения.

Песок

Самый недорогой строительный материал, используемый при обустройстве подушки под легкие каркасные или деревянные одноэтажные постройки. При толщине слоя в 25–30 см песок надежно защищает основание дома и выступает в роли компенсатора при усадке грунта. При устройстве подушки может быть использован как речной, так и карьерный вид песка. Основными преимуществами применения этого недорогого материала являются его доступность, простота монтажа, низкая теплопроводность, значительно снижающая теплопотери здания и высокие показатели степени уплотнения.

К недостаткам песка относят невозможность его применения при строительстве многоэтажных домов и промышленных предприятий, а также нерациональность его использования на почвах с высоким залеганием подземных вод. В тех случаях, когда уровень водоносного горизонта нестабилен и испытывает сезонные колебания, перед строительством подушки следует обустроить систему дренажа.

Песчано-гравийная смесь

Этот вариант является наиболее распространенным для формирования подушек, он широко используется при строительстве частных жилых домов и дач. Формируется такая подушка на слабонесущих грунтах и нуждается в тщательной утрамбовке. Смесь должна обладать среднезернистой структурой, использование песочной пыли или мелкозернистого песка недопустимо.

Щебень

Довольно прочный материал, равномерно распределяющий весовую нагрузку по всей площади основания. Применяется для формирования фундаментных подушек в домах не превышающих двух этажей. Для формирования щебеночного слоя в качестве вспомогательных компонентов используются песок и гравий, доля которых должна составлять не менее 30% от общей толщины.

Бетон

Является самым дорогостоящим и надежным материалом, и используется при строительстве многоэтажных жилых домов и промышленных сооружений. Бетонная подушка выступает в роли компенсатора реакции проблемных пучинистых грунтов и принимает на себя всю тяжесть строения. Бетонная подушка представляет собой блок из железобетона, имеющий маркировку ФЛ, что означает фундамент ленточный

Гравий

Использование этого материала в качестве подушки при строительстве многоэтажных домов предполагает наличие в составе крупнофракционных элементов, размер которых варьируется от 2 до 4 см.

Каждый из материалов, используемых для создания подушки под фундамент, обладает уникальными техническими характеристиками или совмещает в себе несколько свойств, присущих его составным компонентам. Так, при формировании щебеночного слоя обязательными составляющими выступают песок и гравий, без которых функционирование подушки не будет полноценным. Поэтому при выборе нужного материала необходимо учитывать совокупность всех факторов, влияющих на прочность и долговечность фундамента.

Значимые факторы и свойства

Коэффициент уплотнения – это отношение плотности (объемной массы) «скелета» грунта на контролируемом участке к плотности того же грунта, прошедшего процедуру стандартного уплотнения в лабораторный условиях. Используется для оценки соответствия качества выполненных работ нормативным требованиям. Нормативные значения коэффициента для различных видов работ приведены в соответствующих ГОСТ, СНиП, а также в проектной документации на объект, и составляют обычно 0,95 – 0,98.

«Скелет» грунта – твердая часть структуры при определенных значениях рыхлости и влажности. Объемный вес «скелета» песка рассчитывается как отношение массы твердых составляющих к массе, которую имела бы вода, если бы занимала весь объем, занятый грунтом.

Определение максимальной плотности грунтов в стандартных условиях предполагает проведение лабораторных исследований, в ходе которых пробы грунта подвергаются уплотнению при постепенно увеличивающейся влажности до определения показателя оптимальной влажности, при которой будет достигнута максимальная плотность песка.

Коэффициент относительного уплотнения

При выполнении работ по перемещению песка, извлечению его из тела карьера, транспортировке и других операций, связанных с изменением таких свойств, как рыхлость, влажность, крупность частиц, происходит изменение плотности «скелета». Для расчета потребности и учета поступления строительного материала на площадку применяется коэффициент относительного уплотнения – отношение весовой плотности «скелета» песка на объекте к весовой плотности на участке отгрузки.

Коэффициент относительного уплотнения определяется расчетным путем и указывается в проектной документации на объект строительства (если для снабжения песком используются плановые поставки).При проведении расчетов учитываются: 
физико-механические характеристики песка (прочность частиц, крупность, слеживаемость);
результаты лабораторного определения максимальной плотности и оптимальной влажности;
насыпной вес песка в условиях естественного расположения;
условия транспортировки;
климатические и погодные условия на период осуществления доставки, возможность отрицательных температур.

Уплотнение при обратной засыпке и трамбовке

Обратная засыпка – процесс заполнения вырытого котлована после выполнения определенных видов работ ранее вынутым грунтом или песком.
Процесс трамбовки выполняется по месту засыпки грунта с применением трамбовочных устройств, ударным воздействием или при применении давления.

В процессе выемки грунта происходит изменение его физических свойств, поэтому для определения объема необходимого для отсыпки песка необходимо учесть коэффициент относительного уплотнения.

Уплотнение при транспортировке

Транспортировка насыпных грузов автомобильным или железнодорожным транспортом также приводит к изменению плотности грунта. Встряхивание транспортного средства, воздействие осадков, давление верхних слоев песка приводят к уплотнению материала в кузове.
Для определения количества песка, необходимого для обеспечения заданного объема строительного материала на объекте, этот объем необходимо умножить на коэффициент относительного уплотнения, указанный в проекте на строительные работы.

Значение показателя коэффициента уплотнения

Потребность в определении точных показателей плотности песка появляется в ходе его транспортировки, заполнения емкостей и котлованов, трамбовки, расчета пропорций для замешивания строительных растворов. Коэффициент уплотнения – это базовый учитываемый показатель, он иллюстрирует:

• уменьшение объемов материала по итогам транспортировки;
• степень соответствия укладываемых прослоек отраслевым нормативам.

Рекомендуемые значения прописываются в проектной документации, они определяются видом выполняемых работ, типом возводимой постройки.

Коэффициент уплотнения песка выглядит как нормативное число, отражающее степень уменьшения общего объема материала в процессе транспортировки и укладки, сопровождающейся трамбовкой. Если использовать упрощенную формулу, его рассчитывают как отношение массы, характерной для конкретного объема (имеются в виду показатели по результатам снятия проб), к лабораторному эталонному параметру. Последний зависит от размера фракций и вида наполнителей, он находится в пределах 1,05-1,52. Применительно к строительному песку значение коэффициента составляет 1,15, он важен при составлении сметы материалов.

Строительный песок должен иметь значение коэффициента 1,15

Реальный объем привезенного песка находят посредством умножения показателя уплотнения в ходе транспортировки на полученные результаты обмера. Диапазон допустимых рамок обязательно прописывается в договоре, регламентирующем покупку материала.

Распространены обратные ситуации, когда для проверки поставщика планируемый объем доставленного песка делят на коэффициент уплотнения и сверяют с реальными показателями. В частности, 50 кубометров песка утрамбуются в кузове так, что по факту будет доставлено на объект 43,5 кубометров.