Техника, необходимая для уплотнения грунта

Армирование бетонной подготовки

Нагрузка на пол первого этажа довольно серьезная — 200 кг на 1 м2 площади. Это расчетная нагрузка. Мебель, возможно перегородки, люди — все это весит немало, а люди еще и динамической нагрузки добавляют.

Так что основание нужно делать хорошо, ведь заменить треснувшую плиту пола будет очень проблематично.

Из этих соображений бетонную подготовку пола по грунту обязательно армируют. Стандартной считают сетку Вр-II 5 мм с ячейкой 150 х 150 мм. Её вполне достаточно, но я встречал требование проектировщиков делать сетку 150 на 150 ячейку из арматуры А500С 12 мм. Я не считал такие полы на прочность, может это и требуется на каких-то слабых грунтах и если известно, что на них будут опираться перегородки.

Готовая сетка на фиксаторах арматуры

Главная тонкость в том, чтобы сетка была у грунта, но не лежала на пленке гидроизоляции.

Для этого в строительных магазинах продаются специальные фиксаторы для арматуры, которые приподнимают над пленкой сетку. Учтите, что желательно фиксаторы с большой площадью опоры. Иначе, когда будете заливать бетон и будете ходить по сетке, фиксаторы прорвут пленку и толку будет мало и от гидроизоляции, и от сетки.

Фиксатор арматуры для бетонной подготовки или фундамента

В следующей части рассмотрю само бетонирование полов по грунту.

Конструкция и принцип работы

Все модификации трамбовок имеют схожую конструкцию. Она включает несколько основных механизмов:

• опорную плиту (башмак);
• вибратор-эксцентрик;
• двигатель.

Подошва – главный рабочий орган устройства. Для качественной трамбовки башмак должен иметь оптимальные показатели увесистости и износостойкости. Рабочую платформу производят из чугуна или стали. Внесение в сплав различных добавок позволяет увеличить сопротивление плиты к механическим нагрузкам, повысить ее износостойкость.

Вибратор включает дебалансный вал, устанавливаемый в специальные опоры. Принцип его работы схож с маховиком. В конструкции также предусмотрены рама для крепления мотора и ручки, с помощью которых оператор управляет агрегатом.

Дорожные катки для уплотнения грунта

Независимо от того, находится техника в аренде или в собственности, важную роль играет удобство проведения технического обслуживания машин, за счет которого появляется лишняя возможность выполнять работы быстрее и качественнее. Рабочая смена оператора грунтового катка зачастую длится много часов. Если приходится в постоянном напряжении наклоняться или выглядывать из кабины, чтобы увидеть кромку вальца и его рабочую поверхность, это может повлиять на производительность и в конечном итоге увеличить сроки выполнения работ. Поэтому так важен хороший обзор в сочетании с эргономичным рабочим местом. Катки с системой управления оборотами двигателя могут снизить расход топлива до 15% путем автоматического перевода дизельного двигателя на холостой ход после некоторого времени бездействия машины.

Система интеллектуального уплотнения из-за высокой цены доступна не каждому подрядчику, но расчеты показывают, что для компаний, занятых в крупных проектах, срок окупаемости таких систем значительно сокращается. Наличие системы интеллектуального уплотнения оптимизирует уплотнение грунта, предоставляя в режиме реального времени такие данные, количество проходов и относительную жесткость грунта. Некоторые системы используют глобальные навигационные спутниковые системы для отслеживания количества выполненных проходов, а установленные на вальце датчики измеряют относительную жесткость верхнего слоя. Это сводит к минимуму риск недостаточного уплотнения и переуплотнения. Система также позволяет подрядчику задавать параметры уплотнения и предупреждает оператора при достижении оптимальных уровней уплотнения. Полученные от системы уплотнения цифровые данные можно использовать, чтобы доказать, что уплотнение было выполнено в соответствии с нормативами. Это сводит к минимуму риск судебных разбирательств или работ по переделке. Особенно удобны функции картирования, которые показывают пропущенные области, места, где требуются дополнительные проходы и где произошло избыточное уплотнение.

Особенности уплотнения песка

Трамбовка песка своими руками отличается некоторыми нюансами, которые следует учитывать при создании прочного основания под бетонную плиту.

В первую очередь стоит определиться с типом песка, который лучше всего подходит для этих целей. Лучше использовать гравелистый материал, однако не рекомендуется засыпать для трамбовки мелкофракционный песок. Чем крупнее будут зерна, тем большей устойчивостью на сжатие будет обладать основание, благодаря чему можно избежать усадки будущего дома или парковочной площадки.

Если вы планируете возвести монолитную конструкцию, то лучше всего отдать предпочтение речному или карьерному песку средней фракции. Однако даже в этом случае на подстилающий слой будут оказывать влияние грунтовые воды. Поэтому, чтобы предотвратить процесс размывания основания, нужно уложить на дно траншеи геотекстиль, и только после этого засыпать песок.

Помимо этого, перед засыпкой песка, его нужно обязательно просеять, так как присутствие посторонних примесей (особенно глины) может сказаться на его свойствах. Следите за уровнем влажности материала, идеальная консистенция будет в том случае, если из песка можно скатать небольшой шарик, который рассыплется не сразу. Соответственно уровень влажности песка должен быть в пределах 8-14%.

Соответственно 50% успешной укладки гравийно-песчаной подушки зависит от самого материала, остальные 50% приходятся на оборудование. Как уже говорилось раннее, для этих целей можно использовать специализированные машины, однако намного дешевле изготовить ручной трамбовщик самостоятельно.

Рейтинг лучших: 5 проверенных моделей

Подобрали пять моделей современных виброплит от проверенных производителей.

CHAMPION PC9045F

Прямоходная виброплита, оснащена четырехтактным бензиновым двигателем мощностью 6.5 л. с. Сила удара — 15 кН.

Относится к профессиональному строительному оборудованию.

Применяется для таких задач:

• Ремонт дорожного покрытия.
• Укладка асфальта.

Ключевые особенности:

• Двигатель оснащен датчиком критического уровня масла. Датчик следит за уровнем масла в картере мотора, если масла недостаточно — виброплита не запустится.
• Ручной стартер для запуска.
• Компактная конструкция позволяет работать в труднодоступных местах — около столбов, в траншее, рядом с бордюром или стеной и т. п.
• Виброплита оснащена топливным баком на 3,6 литра.
• Максимальная уплотняемая площадь — 416 м2/ч.

Что говорят пользователи:

• Отлично подходит для работы в ограниченном пространстве — там, где не проедет каток, свободно пройдет виброплита;
• Прекрасно заводится в мороз;
• Легко перемещается вручную (не требует много усилий);
• Ручка снабжена механизмом, который уменьшает передачу вибрации на руки оператора.

DDE VP160-HK

Виброплита реверсивного типа, с бензиновым двигателем Honda GX200. Сила удара — 30,5 кН.

Ключевые особенности:

• Высокопроизводительная виброплита, оснащенная двигателем с мощностью 6 л.с.
• Мощный двигатель позволяет уплотнять грунт на глубину до 50 сантиметров за 1 проход.
• Эффективная передача или отбор крутящего момента от двигателя к эксцентрику (осуществляется с помощью мощного 3-кулачкового сцепления).
• Ротор вибратора оснащен усиленными стальными втулками, а двигатель установлен на прочном креплении. Виброплита служит долго и надежно.
• Есть транспортировочные колеса для удобного перемещения.

Что говорят пользователи:

• Большой моторесурс у двигателя.
• Высокое качество материалов, из которых изготовлен аппарат.
• Удобна в работе.

RedVerg RD-29155

Прямоходная виброплита с четырехтактным бензиновым двигателем. Мощность двигателя — 6,5 л.с., сила удара — 13 кН.

Ключевые особенности:

• Виброплита RedVerg имеет прочное основание из толстого листа штампованной стали.
• Защитный кожух предотвращает попадание посторонних предметов на приводные ремни.
• Оснащена мягкой рукояткой, которая гасит вибрации.
• В комплектации есть полиуретановая подушка — позволяет аккуратно укладывать брусчатку или тротуарный камень.
• Есть оросительная система — дополнительный бачок для воды, с помощью которого можно увлажнять поверхность под плитой при укладке асфальта.

Что говорят пользователи:

• Простая в управлении.
• Лучший вариант по соотношению цена/качество.

Elitech ПВТ 60 БВЛ

Бензиновая виброплита с надежным четырехтактным двигателем. Мощность — 6.5 л.с., центробежная сила — 10,5 кН.

Ключевые особенности:

• Двигатель виброплиты этой модели установлен на усиленной раме.
• Работает без перебоев при сильной жаре, а также при морозах. Полный температурный диапазон — от -10 до +40 оС.
• Аппарат оборудован ударопрочным кожухом для защиты ременной трансмиссии.
• Виброплита оснащена антивибрационной системой. Снижает негативное влияние вибрации на двигатель и продлевает срок его службы.
• Есть оросительная система с баком на 10 литров.
• Эргономичная ручка управления. Удобно складывается для хранения или перевозки.
• В комплекте есть транспортировочные колеса для удобного перемещения по площадке.

Что говорят пользователи:

• Легко заводится.
• Неплохое качество сборки.
• Из недостатков — при вибрации могут откручиваться болты транспортировочных колес.

CHAMPION PC5431F

Компактная бензиновая виброплита прямоходного типа. Оснащена четырехтактным двигателем, мощность — 2.3 л.с., сила удара — 8.2 кН.

Ключевые особенности:

• Частота вибрации — 5140 ударов в минуту, глубина уплотнения — 200 миллиметров.
• Корпус выполнен из ударопрочного пластика. Обеспечивает надежную защиту исполнительных механизмов аппарата от ударов щебня и мелкого камня, а также от попадания пыли.
• Виброплита оснащена специальной системой амортизации, которая хорошо поглощает вибрации. Благодаря этой системе детали двигателя меньше изнашиваются и дольше служат.
• Есть датчик уровня масла в двигателе.
• Удобная рукоятка. Можно регулировать по высоте, на рукоятке находятся все элементы управления устройством.

Что говорят пользователи:

• Компактная и легкая виброплита, удобна в использовании и перевозке.
• Отлично выполняет свою работу.

В заключении

При помощи ручного инструмента можно утрамбовать песок, гравий или почву. Однако стоит учитывать, что в этом случае используется мышечная сила человека, поэтому применять подобный инструмент для уплотнения больших площадей будет накладно. Такие трамбовщики рекомендуется использовать при возведении фундамента для небольших построек или при обустройстве садовых площадок.

• Особенности уплотнения
• Практические рекомендации
• Особенности ухода за устройством
• Уплотнение грунта: заключение и подведение итогов

Виброплита — достаточно полезный вид техники для стройки. Конечно, для разового утрамбовывания грунта под навес на даче покупать такой инструмент смысла нет. Если же идет стройка, то виброплита просто незаменима. Уплотнение грунта виброплитой идет за счет ударной силы, которая образуется в двигателе, передается на лапу (рабочую поверхность) и очень качественно трамбует грунт.

Как сделать своими руками?

Чтобы сделать трамбовку самостоятельно, необходимо предварительно позаботиться о материалах и инструментах, которые могут пригодиться в процессе сборки изделия. Наиболее востребованный материал – деревянный брус квадратного сечения, стороны которого имеют размеры 100-150 мм. Круглые брёвна не подойдут, так как ими невозможно уплотнить грунт в углах.

Для сборки трамбовки совсем не обязательно брать новый пиломатериал. Вполне сойдёт уже использованный брусок, если в дереве отсутствует гниль или расколы

При выборе подходящего обрезка рекомендуется также обратить внимание на его вес: важно, чтобы трамбовку было удобно поднимать

Что касается высоты будущего инструмента, то следует подбирать брус, который будет доставать до пояса или груди, что обеспечит удобство использования. Если опыта работы с подобным изделием нет, лучше взять брус подлиннее и при необходимости в процессе эксплуатации укоротить его.

Дополнительно потребуются:

• стальная пластина толщиной 2 мм;
• круглая палка из берёзы;
• саморезы, шурупы, другие крепежи;
• клей.

Сборка самодельной трамбовки проводится в несколько этапов. Первый этап – разработка чертежа и схемы будущей трамбовки с нанесением необходимых размеров и указаний по выполнению работ.

Следующие этапы.

Подготовка бруса

Работа подразумевает отпиливание торцов заготовки под прямым углом. Дополнительно стоит подогнать торцы рубанком под квадрат и снять с каждого ребра фаску, ширина которой не превышает 5 мм. Это делается для того, чтобы использование трамбовки было максимально удобным и безопасным.

Создание башмака

Чтобы это сделать, необходимо сначала перенести размеры на подготовленный стальной лист. Сделать это можно с помощью мела. Далее нужно будет вырезать заготовку и удалить заусеницы, предварительно зажав деталь посредством тисков. Когда действие будет сделано, необходимо предусмотреть отверстия для шурупов. Также потребуется сделать углубления для шляпок и воспользоваться наждачкой, чтобы очистить поверхность для более плотного прилегания крепежей. Чтобы собрать башмак, необходимо с помощью тисков согнуть обозначенные крылья.

Закрепление башмака

Когда второй этап будет выполнен, стоит проверить, насколько прочно сидит накладка из стального листа. Если посадка ненадёжная, нужно подбить металл или подточить древесину

Важно, чтобы каждая плоскость башмака плотно прилегала к торцу. Окончательное крепление элемента производится посредством использования шурупов

Установка ручки

Чтобы выполнить монтаж ручки, необходимо сначала наметить её центр, куда впоследствии войдёт сверло. Метка должна находиться примерно в 100 мм от верхнего торца. Для просверливания отверстия рекомендуется подбирать сверло на 2 мм меньше выбранной рукоятки. Когда отверстие будет сделано, останется подточить древесину и попытаться поставить ручку. Если возникает необходимость исправить ситуацию, можно остругать палку, чтобы ручка встала надёжно в подготовленное для неё место. Забивать ручку молотком не рекомендуется во избежание появления трещин или сколов на древесине. Как только нужное положение будет достигнуто, ручку нужно прикрепить. Делается это с помощью нанесения клея на стенки предварительно просверленного отверстия. Ручку выставляют по меткам и вытирают излишки клеящего состава. Положение ручки дополнительно фиксируется длинным шурупом.

После того, как клей высохнет, можно проверить прочность ручки. Если элемент держится крепко, владелец ручной трамбовки может приступить к её использованию. После выполнения работ рекомендуется тщательно очистить трамбовку от пыли.

О том, как сделать ручную трамбовку для уплотнения грунта из металла, вы можете узнать из видео ниже.

Продукция BOMAG

Катки для уплотнения грунта BOMAG массой от 3 до 26 т пригодны для всех типов работ. Для уплотнения гранулированного или связного грунта в стесненных условиях подойдет легкая модель BW 124 массой 3300 кг с возможностью преодоления уклонов до 55%. Система контроля уплотнения грунта BOMAG ECONOMIZER с круговым дисплеем не требует калибровки и запускается при включении вибратора автоматически. Простая в освоении система экономит рабочее время и топливо, выявляет слабые участки и позволяет быть уверенным в качестве выполненных работ. Система BOMAG Ecomode управляет частотой вращения двигателя и служит для повышения эффективности расхода топлива. При неоправданно долгой работе на холостом ходу двигатель автоматически отключается по команде системы Ecostop. На данный момент BOMAG предлагает две серии грунтовых катков: D-40 – проверенные, простые и нетребовательные к топливу машины с двигателем класса Tier-2, а также современное поколение D-5, сочетающее в себе все инновационные разработки BOMAG в области интеллектуального уплотнения грунта и высочайший комфорт оператора благодаря новой компоновке рабочего места оператора и просторной кабине с увеличенной площадью остекления.

Описание видов

Ручная вибромашина – удобный и производительный инструмент, ее выбор зависит от объема и характеристики предстоящих работ. Различают 2 вида подобных устройств.

Прямоходные

Нереверсивный тип машин для вибротрамбовки может двигаться только в прямом направлении. Их скорость и, как следствие, производительность работ регулируются оператором, что позволяет добиться наибольшей глубины уплотнения обрабатываемой поверхности. Чтобы выполнить движение виброплиты в обратном направлении, оператору придется самостоятельно выполнить ее разворот.

Реверсивные

Тип трамбовочной вибромашины, которая может двигаться в прямом или обратном направлении, называется реверсивной. Это наиболее удобные аппараты, которыми пользуются для равномерного трамбования грунтов даже в условиях ограниченного пространства. Реверсивынй ход у таких машин отличается предельной точностью, так что у оператора не возникает необходимости поправлять направление движения вибротрамбовки вручную. Единственным недостатком такого оборудования является большой вес и достаточно высокая цена.

Все вибротрамбовочные машины снабжены двигателем и в зависимости от его типа подразделяются на следующие виды.

Работающие на бензине. Мотор бензинового типа является самым экономичным вариантом по расходу топлива, а стоит бензиновый агрегат дешевле остальных аналогов. Бензиновые виброплиты не привязываются к точке питания, поэтому могут работать в автономном режиме и свободно перемещаются на любое расстояние. Кроме того, агрегаты бензинового типа хорошо зарекомендовали себя при работе в широком диапазоне плюсовых и минусовых температур. Недостатком бензиновых агрегатов является их тяжеловесность и создание шума при работе.

Среди пользователей наиболее востребованными являются агрегаты бензинового типа, так как на сегодняшний день – это самое экономичное оборудование, которое работает во всепогодных условиях.

Уплотнение грунтов трамбованием

Трамбование — эффективный метод уплотнения грунтов, при котором материал уплотняется за счет энергии падающей трамбовки. Уплотняющее действие прямо пропорционально массе трамбовки и высоте ее падения. При ударе падающей трамбовки о поверхность материала в нем возникает напряженно-деформированное состояние. Толщина уплотнения зависит от глубины распространения волны напряженно-деформированного состояния.

В настоящее время для трамбования применяют преимущественно плиты массой 1…3 т, которые сбрасывают с высоты до 3 м (рис. 6.11). Для трамбования характерна большая глубина воздействия, поэтому этот метод применяется преимущественно для уплотнения грунтов слоями большой толщины. Для уплотнения слоев дорожной одежды метод трамбования применяется редко, так как толщина слоев не требует большой силы удара, при этом может разрушаться щебень в конструктивных слоях.

Трамбующие машины оказывают на грунт ударное циклическое воздействие. Процесс удара (контакт трамбующей плиты с поверхностью грунта) происходит за малый промежуток времени. Вследствие этого на контактной поверхности развиваются очень большие давления. Кинетическая энергия трамбовки переходит в другие виды энергии. При этом эффект уплотнения определяется величиной необратимой деформации и ее распределением по толщине слоя грунта.

Возникающие на поверхности грунта максимальные контактные давления зависят от величины удельного импульса удара и от его формы («остроты импульса»).

Удельный импульс удара i определяется по формуле

где m — масса плиты; v1 — скорость в момент удара; F — площадь контакта плиты с грунтом.

В координатах o—t (контактное давление — время) удельный импульс представляет собой площадь эпюры, котором характеризуются нарастание и спад этих давлений во времени (рис. 6.12). Удар штампа о поверхность грунтового полупространства вызывает в последнем волновые процессы. Главными являются волны напряжений и волны деформаций, возбуждаемые первым ударом, так как именно они определяют эффект уплотнения.

Уплотнение различных грунтов при оптимальной влажности до нормативных значений достигается при различной величине предельного импульса.

Возникающая на поверхности грунта волна напряжений распространяется внутрь грунтового массива. Волна характеризуется:

• скоростью распространения;

• амплитудным значением напряжений;

• временем нарастания напряжения;

• временем спада напряжений;

• общим временем нахождения объема грунта в напряженном состоянии.

С удалением от поверхности грунтового полупространства изменяются не только амплитудные значения напряжения, но и форма импульса.

Для эффективного уплотнения трамбованием выбранное значение контактных давлений должно быть обеспечено соответствующим подбором массы трамбовки и ее скоростью в момент удара. При этом величина удельного импульса не должна превышать значения предельного импульса. Под последним понимается такой импульс удара, при котором контактные давления равны пределу прочности грунта.

К трамбующим машинам относятся также взрывные трамбовки и катки с падающими грузами. В зарубежной практике имеются конструкции катков с вальцами, которые имеют трех-, четырех- и пятиугольный профили. Эти машины тоже относятся к типу трамбующих. Для уплотнения несвязных грунтов в стесненных условиях могут эффективно применяться вибротрамбовки.

Приспособления для трамбовки

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.

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.

Для работ на большой площади, при условии наличия возможности свободного перемещения, подходит трамбовка с использованием виброплиты. Этот аппарат состоит из двигателя, корзины с центральным валом, «пяты» 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.

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.

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.

Вид приспособления	Цена, рубли
Ручная трамбовка с прямой рукояткой и основанием-пластиной	1800
Ручная с Т-образной рукояткой и основанием из швеллера	2800
Вибротрамбовка	27 500
Виброплита	21 000
Виброкаток ручной	270 000
Виброкаток с кабиной управления	2 000 000

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.

В первой части я рассказывал о конструкции полов по грунту, теперь перейду к практической части реализации полов по грунту в частном доме.