Как выполняется уплотнение при помощи виброплиты. Песчаная подушка под фундамент

При возведении любого сооружения специалисты учитывают все, даже самые незначительные этапы, которые при дальнейшем строительстве могут стать важным звеном в таком долгом процессе. Они даже могут влиять на эксплуатацию строения в последующие годы. При этом довольно часто специалисты задаются таким вопросом: зачем нужен фундамент дому и зачем ему уделять так много времени и сил?

Основой любого капитального строения является надежный и , от которого зависит, насколько долговечной и качественной будет данная постройка в будущем.

При этом специальная , которой иногда не уделяют должного внимания, что считается грубейшей ошибкой, является капитальной основой всего устанавливаемого строения.

Фундаментная подушка

При проектировании сооружения обязательно предусматривают, а при закладке дома проводят монтажные работы под фундамент, когда укладывается подушка, которую еще необходимо тщательно утрамбовать. Зачем ее требуется трамбовать? Затем, чтобы под основой сооружения была создана монолитная, крепкая и ровная плита, цель которой обеспечить как можно меньше усадки всего здания в будущем на долгие годы.

Бывает следующих типов:

• песчаная;
• щебеночная;
• бетонная.

У каждой из них есть свои достоинства и недостатки, но это не значит, что для строительства любого дома может подойти каждый из перечисленных типов подушки. Вследствие этого каждому застройщику рекомендуется провести определенный анализ и узнать состояние грунта. Зачем следует соблюдать такие меры предосторожности?

В этом случае при строительстве сооружения рекомендуется учитывать особенности климата, состояние почвы, наличие или отсутствие подводных вод, общие параметры и размеры объекта, а также разные другие факторы. Неправильно подобранная плита под фундамент, как и некачественно установленная, может привести к непоправимым последствиям, сюда относятся разрушение и просадка всего основания и появление трещин на стенах дома.

Многочисленные частные застройщики отдают предпочтение укладке подушки под фундамент из песка, она отличается своей простотой и дешевизной строительного материала. При этом такая основательная плита имеет один недостаток: на ней нельзя возводить тяжелые громоздкие здания. Но в частном строительстве при планировании обычных домов незачем соблюдать такие строгие условия, а потому такая подушка пользуется среди застройщиков популярностью уже много лет.

Вернуться к оглавлению

Монолитная песчаная подушка и ее назначение

При использовании песчаной подушки расходы минимальны, а эффект достаточно хороший.

При создании песчаной подушки значительно уменьшаются расходы на строительные материалы. В то же время частные застройщики имеют прекрасную возможность легко и просто произвести замену некачественного грунта в и одновременно сделать общее и равномерное поднятие уровня всего пола. Несмотря на небольшие материальные затраты и простоту технологии, такая монолитная плита отлично справляется со всеми поставленными перед ней задачами.

Фундаментная подушка из песка: ее достоинства

1. Появляется возможность создания согласно допустимым нормам нагрузки качественного .
2. Появляется гарантированная защита всего основания строения от губительного разрушения грунтовыми водами.
3. Появляется отличная возможность по выравниванию всей площадки под фундамент возводимого сооружения.
4. И самое главное — это сравнительно малозатратный этап строительства по сравнению с его значением для всего сооружения.

В каких случаях необходима песчаная подушка под фундамент?

Далеко не всегда требуется делать такое обустройство под фундамент возводимого строения. Поэтому специалисты рекомендуют обязательно проводить подробный анализ грунта на участке, где будет возводиться дом. И уже на основании этих данных решать: требуется ли такая плита в конкретном случае? Но чаще всего песчаная подушка необходима для создания надежного и крепкого дома, а также для того, чтобы уберечь его от грунтовых, паводковых вод, промерзания и оттаивания почвы.

Условия, при которых необходимо устанавливать такой слой:

1. Если согласно анализам, участок, где будет строиться дом, представляет собой проблемный грунт. В этом случае такой грунт целесообразнее утрамбовать песком.
2. Обязательно трамбуют песком пучинистый грунт, так как во время промерзания и оттаивания почвы он сильно деформируется.
3. Песчаный слой является промежуточным звеном между грунтом основания и непосредственно самим фундаментом, благодаря чему значительно уменьшается осадка всего строения в будущем.

Чтобы сделать ровную площадку основания у вырытого котлована или траншеи, специалисты чаще всего используют песок, так как небольшой по толщине слой песка дает прекрасную возможность выровнять по горизонтальной линии дно котлована или траншеи. Одновременно с этим можно ликвидировать все, даже незначительные неровности любой поверхности.

Такой строительный материал, как песок, способен активно противостоять естественному процессу сжатия. Поэтому заменять поверхностные слои грунта песком нужно, чтобы избежать осадки всего сооружения, а также для защиты его стен и фундамента от сырости и влаги при многолетней эксплуатации.

Размеры песчаной подушки:

1. Толщину слоя самой песчаной подушки определяют, основываясь на некоторых условиях. Обычно подушку укладывают слоем до 20 см, благодаря этому можно значительно сэкономить на расходе цемента под фундамент.
2. Что касается ее формы, то лучше закладывать трапецеидальную песчаную подушку, которая к низу должна сужаться. Угол сужения должен составить 30°.
3. Создаваемая монолитная плита при этом не должна превышать по толщине ширину самого фундамента более чем в 3 раза.

Вернуться к оглавлению

Песчаная подушка и ее устройство под фундамент

1. Прежде всего на участке производят соответствующую разметку фундамента и определяют его главные параметры. Для этого используют уровень, рулетку, колышки и веревку.
2. По разметкам выкапывают котлован или траншею на определенную глубину, это напрямую зависит от выбранного типа будущего фундамента. Котлован или траншею копают с помощью экскаватора или вручную — лопатой.
3. Дно котлована или траншеи необходимо выровнять и тщательно утрамбовать.
4. Для создания такой фундаментной плиты в котлован или траншею насыпают песок несколькими слоями, ширина каждого слоя должна быть до 20 см толщин.
5. Каждый насыпанный слой необходимо хорошо трамбовать и смачивать, но не поливать обильно водой. Особенно это важно в летнее время года, когда вода быстрее испаряется. Постоянно увлажняемый песок придаст максимальную плотность всему песчаному слою.
6. Для утрамбовки песка используют специальное оборудование — виброплиту — или берут напрокат ручной вибратор. Если два первых способа неприемлемы, то можно с успехом использовать самодельные приспособления. Например, взять большой круглый брус, приделать к нему ручки и прокатывать каждый слой самостоятельно.

Количество слоев зависит от требуемой толщины самой подушки. Засыпать и трамбовать песок необходимо до тех пор, пока не образуется нужная толщина. При этом надо не забывать следить, чтобы каждый новый вертикальный слой был максимально ровным, и одновременно проводить горизонтальное выравнивание. От этого напрямую зависит прочность и надежность всей конструкции. В пучинистых грунтах при угрозе промерзания фундамента, имеющего под собой песчаную плиту, требуется установка специального дренажа. Только так песчаный слой не будет заливаться водой и не потеряет свои первоначальные свойства.

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.

Этапы работ по устройству и выбор материала

Трамбовка песка под фундамент начинается с разметки будущего основания при помощи рулетки и строительного уровня. Затем согласно проекту и произведенных измерений выкапывается траншея или котлован нужной глубины и ширины. Если рытье велось экскаватором, то дно траншеи обязательно следует выровнять, после чего тщательно утрамбовать.

Затем в котлован засыпают песок, каждый слой которого смачивают водой для того, чтобы подушка приобрела большую плотность, и хорошо утрамбовывают. Чтобы определить, правильно ли это сделано, применяют самый простой метод: проходят по утрамбованному слою в ботинках или сапогах. Если следов не осталось, значит, подушка приобрела необходимую плотность.

Песок под фундамент трамбуют вручную при помощи ручного вибратора или самодельного бруса с ручками, либо специальным приспособлением – виброплитой, что существенно ускоряет процесс возведения песчаной подушки. Применение того или иного метода трамбовки зависит от размеров сооружения и объема работ.

Приспособление для трамбовки песка под фундамент

Песок укладывают и трамбуют в несколько слоев, причем толщина каждого должна составлять не менее 20 мм. И к засыпке следующего пласта переходят после того, как предыдущий слой будет плотно утрамбован. При этом следует постоянно следить за ровностью основания с использованием строительного уровня.

Самым оптимальным выбором для устройства подушки под фундамент считается гравелистый песок с крупными фракциями. Мелкозернистый материал применять нежелательно, так как у него низкая сопротивляемость сжатию, что может привести к значительной усадке возведенного здания. Нередко для засыпки используется и обычный речной песок со средними фракциями.

Для повышения эксплуатационных характеристик песок можно смешать с гравием или щебнем, либо для устройства фундаментной подушки использовать каждый вид этих материалов отдельно.

Толщина и повышение надежности

В зависимости от этажности возводимого объекта и его массы толщина подушки может быть в пределах от 10 до 25 см. Минимальный слой обычно предназначается для выравнивания почвы. Максимальный размер высчитывается путем умножения ширины ленточного фундамента на три.

Самой надежной считается песчаная подушка, уложенная в виде трапеции, при устройстве которой происходит постепенное расширение кверху под углом 30 градусов.

Одной из проблем при эксплуатации фундамента на песчаной подушке является то, что песок перемешивается с грунтом и заиливается при высоком УГВ. Чтобы этого избежать и продлить срок службы основания, перед засыпкой песка на почву можно уложить гидроизоляционный или другой материал, который надежно защитит подушку от смешивания и заиливания.

Следует отметить, что песчаная подушка, даже если она правильно уложена и плотно утрамбована, не всегда может обеспечить необходимую прочность и долговечность ленточного фундамента. Поэтому чаще всего при возведении объектов на неустойчивых, пучинистых грунтах вместо него используют винтовые сваи.

В процессе укладки тротуарной плитки, очень важным аспектом является утрамбовка песка. Правильно подготовленное основание под плитку - залог ее длительной эксплуатации. О способах утрамбовки песка под плитку и о том на какой песок кладут тротуарную плитку рассмотрим далее.

Тротуарная плитка: сфера использования и достоинства материала

Широкое распространение тротуарной плитки объясняется практичностью и долговечностью ее использования. Данный материал, при соблюдении технологии его установки прослужит вам не одно десятилетие.

Кроме того, тротуарная плитка используется и в общественном строительстве. Ею отделывают дорожки в парках и скверах, площадки перед школами, больницами, супермаркетами. Покрытие из плитки в десятки раз крепче, нежели бетонированное или асфальтированное покрытие.

Существует несколько вариантов тротуарной плитки, в зависимости от способа ее производства. Первый и самый распространенный вид плитки - покрытие, изготовленное с помощью вибропрессовой установки. Производственный процесс состоит в подготовке бетонного раствора, установку его в специальные формы, определяющие ее размер и толщину.

Далее начинается непосредственно процесс прессования раствора, в ходе которого из смеси удаляются пузырьки воздуха и она приобретает нужную прочность. По завершению прессования плитка помещается в термическую печку и поддается сушке.

Далее ее разрезают на необходимые формы и готовят к продаже. Возможен вариант изготовления плитки своими руками с помощью вибропресса. В таком случае, последний процесс сушки в термической печке не производится. Материал высыхает на открытом воздухе. Если плитка будет окрашиваться в необходимый цвет, то краситель добавляется непосредственно в момент приготовления раствора. Такая плитка имеет поверхность с небольшими шероховатостями.

Второй вид плитки изготавливают методом вибролитья. Данный материал более привлекателен эстетически, из-за гладкости поверхности, для его изготовления, кроме бетонного раствора используют разного рода добавки, повышающие пластичность раствора и его эксплуатационные свойства.

Кроме того, в соотношении с составом плитка для тротуаров бывает:

• бетонной - для производства которой применяется раствор воды, песка и цемента;
• каменной - добываемой из камней, таких как песчаник, гранит и т.д.

В свою очередь, в соотношении с методом обработки, плитка бывает колотой и резанной. Первый вариант более дешевый, но менее практичный в эксплуатации. По такой плитке тяжело ходить и опасно ездить автотранспортом. Резанная плитка имеет ровные края и легко устанавливается, образуя при этом ровное покрытие.

Среди достоинств применения тротуарной плитки в качестве отделочного материала, отметим:

1. Хорошие эксплуатационные свойства - такая плитка, при правильном уходе, регулярном подсыпании песка в щели между плитками, прослужит вам несколько десятилетий.

2. Возможность частичного демонтажа или замены поврежденного материала. При необходимости в выполнении работы по укладке коммуникаций, плитка легко снимается и устанавливается обратно. Если же требуется заменить несколько плиток, то сделать это достаточно просто.

3. Стойкость к отрицательным факторам внешней среды. Тротуарная плитка отличается стойкостью к изменению температуры, влаге, солнцу, ветру и т.д. Она устанавливается в различных климатических регионах, независимо от суровости их зим.

4. Легкий монтаж материала вполне реально выполнить даже новичку. Главное правило качественно установки плитки - правильная подготовка основания под ее укладку.

5. Эстетическая привлекательность внешнего вида. На современно строительном рынке можно приобрести различную по форме, цвету и текстуре тротуарную плитку, которая станет настоящим украшением вашего участка.

6. Возможность изготовления плитки своими руками в разы снижает ее стоимость. Имея на участке вибропресс, вы имеете возможность сделать плитку в домашних условиях.

Единственным недостатком тротуарной плитки является слишком высокая стоимость, которая в процессе ее использования окупается.

Можно ли класть тротуарную плитку на песок: способы укладки материала

Тротуарная плитка укладывается на основание в несколько способов. Актуальность применения того или иного варианта монтажа материала обуславливается эксплуатационной нагрузкой на плитку, а также ее толщиной.

Если плитка находится под регулярным воздействием автомобилей или другого автотранспорта, то рекомендуется прибегнуть к более качественному способу ее укладки, который подразумевает фиксацию плитки на бетонном растворе.

В таком случае, плитка надежно закрепляется на поверхности и не способна деформироваться под воздействием большой нагрузки. Данный метод монтажа тротуарной плитки довольно затратный, однако вполне оправдан в условиях с высокой производственной нагрузкой.

Второй метод укладки подразумевает установку плитки на песок. При этом, плитка углубляется на треть в песчаное основание и фиксируется в нем таким образом. Тщательно подготовленная подушка из песка, позволяет влаге, которая попадает на плитку во время дождя, просачиваться в стыки между плиткой и не оставаться на поверхности.

Данный метод менее затратный и более популярный в частном строительстве. Для того, чтобы плитка в процессе использования удерживалась в песке, между щелями также засыпается песок и хорошо уплотняется с помощью щетки. Также, рекомендуется изначально по периметру площадки установить бордюры, которые также выполняют функцию фиксаторов плитки.

Для того, чтобы надежно закрепить плитку не прибегая к методу монтажа с бетонным раствором, в песок добавляют цемент, в соотношении три к одному. Таким образом, после намокания цемента, песок приобретает дополнительную прочность для фиксации плитки. Этот метод монтажа более надежный, нежели укладка плитки на песчаное основание. Возможен вариант использования вместо песка с цементом, специального сухого состава для приклеивания плитки.

Какой песок лучше для укладки тротуарной плитки

Неважно какой способ укладки тротуарной плитки вы выберете, песок для проведения монтажных работ потребуется в любом случае. Так как после очищения основания от верхнего слоя почвы, следует в обязательном порядке установить песчаную подушку, которая должна быть тщательно утрамбована.

Для изготовления такой подушки необходимо выбрать высококачественный песок. Наличие в песке глинистых вкраплений приведет к дальнейшему пучению основания и деформации плитки. Поэтому, выбирая песок обратите внимание на его качество, он должен быть однородным и одинаковым по цвету.

Сжимая песок в ладони, он должен легко рассыпаться, таким образом, материал будет с легкостью выдерживать всю возложенную на него нагрузку. Если вы сжали песок в руке, а он не рассыпается и образует ком, то от покупки такого материала следует отказаться.

Наличие в составе песка глины также приводит к тому, что плитка в процессе эксплуатации покрывается трещинами и теряет свою привлекательность. Наличие в песке небольших комков является свидетельством неправильных условий хранения материала, такой песок также не стоит покупать.

Выбирайте материал у надежного производителя по средней или высокой для вашего региона цене. Не следует экономить, покупая дешевый материал, так как через несколько лет, вам придется столкнуться с негативными последствиями данной экономии.

Если выбирая песок, вы не можете определиться между двумя вариантами, то рекомендуем выполнить следующие действия:

• возьмите по горсти каждого песка;
• намочите песок водой;
• вода должна быть соленой и щелочной;
• слепите из него шар;
• дождитесь его высыхания.

Время высыхания шара определяет качество и эксплуатационные характеристики материала. Рекомендуем остановить выбор на песке, который высох быстрее. Таким образом, вы узнаете какой песок для укладки тротуарной плитки будет более качественным.

В ответе на вопрос какой песок используется для укладки тротуарной плитки, сложно определиться с видом песка. Различают два основных варианта песка:

• песок карьерного происхождения;
• речной песок.

Выбирая между этими двумя вариантами, ознакомимся с характеристиками каждого.

Карьерный вариант песка в любом случае отличается наличием небольшого количества глины или почвы. Поэтому, от его покупки лучше всего отказаться. В речном или морском песке таких добавок не будет, из-за того, что вода их вымывает. Так как морской песок находится под воздействием влаги, песчинки в нем становятся более гладкими. Такой песок отличается более низкими адгезионными характеристиками.

В некоторых случаях, в качестве карьерного песка используется искусственный его вариант, который изготавливают посредством измельчения каменных пород. Данный песок не рекомендуется к использованию в процессе укладки тротуарной плитки.

Поэтому, в ответе на вопрос на какой песок лучше укладывать тротуарную плитку, рекомендуем все же остановиться на карьерном его варианте. Так как данный материал отличается наличием более плотной структуры, создает плотное основание и не подвергается усадке. Речной вариант песка все же дает усадку, которая в процессе эксплуатации плитки отрицательно сказывается на ровности полученного основания.

Если же вопрос стоит о том, из чего изготавливать тротуарную плитку, то для этих целей подойдет как речной, так и карьерный вариант песка. Однако, используя карьерный песок, необходимо тщательно его промыть и просеять. Только после полного его избавления от посторонних примесей, он включается в работу.

Чем трамбовать песок под плитку: особенности установки песка под плитку тротуарную

Утрамбовка песка в процессе укладки тротуарной плитки нужна для того, чтобы получить плотный слой, не подвергаемый усадке, пучению и сжатию, который станет надежной опорой для принятия нагрузки от плитки.

Тщательно утрамбованный песок не подвержен таким процессам как сжатие или растяжение. Кроме того, песчаная подушка предотвращает попадание влаги из-под нижних слоев грунта к плитке. Для того, чтобы добиться тщательной трамбовки песка, необходимо засыпать его на основание небольшими порциями, которые постоянно смачиваются водой.

Кроме того, начинать работу следует с очищения почвы от плодородного ее слоя. Далее идет тщательная утрамбовка самого грунта с помощью специального катка или ручного инструмента. Только после этого начинается обустройство песчаной подушки, каждые 3 см которой очень тщательно трамбуются. Для проверки плотности утрамбовки, следует одеть сапоги и пройтись по песку, отсутствие следов говорит о качественном выполнении работ.

Для утрамбовки песка используется ручной инструмент или специальный вибратор. Использование вибрационной плиты позволяет значительно ускорить этот процесс. Однако, при отсутствии у вас на участке инструмента для утрамбовки песка, достаточно взять обычный брус и приделать к нему ручки. С помощью такого инструмента удается тщательно утрамбовать песок под плитку, хотя и по времени этот процесс длится немного дольше.

Песок укладывается на основание слоями по 20-30 мм, причем следующий слой насыпают только после тщательной и полной утрамбовки предыдущего. С помощью строительного уровня контролируйте горизонтальность засыпки. Обустраивать песчаную подушку рекомендуем с применением крупно фракционного песка, который отлично противостоит перед сжатием.

Далее рекомендуется простелить материалы на основе геотекстиля и на них уложить подушку из гравия. Толщина слоя такой подушки составляет около 150 мм. После этого, основание опять засыпается песком и тщательно утрамбовывается. Далее производится укладка плитки. Плитка должна на треть погрузиться в песок, для контроля правильности ее расположения, воспользуйтесь резиновой киянкой. После укладки каждого ряда плитки, проверяйте горизонтальность с помощью уровня.

Установка бортиков и стоковой системы для воды производится перед тем, как класть плитку на песок. Фиксация данных элементов обеспечивается посредством их укладки на бетонный раствор. Укладывайте плитку в направлении от себя. По завершению монтажных работ все щели между плитками засыпаются песком. Далее поверхность заливают водой и ждут три дня. После этого, плитка готова к эксплуатации.

Уплотнение - процесс увеличения платности материала путем приложения внешних сил, которые могут быть плистатическими или динамическими. Наиболее распространенными областями являются автомобильные дороги, улицы и магистрали, аэродромы, земляные дамбы, насыпи железных дорог и фундаменты зданий. Другие области применения включают в себя стоянки для машин, складские площадки, спортивные площадки, промышленные и жилые площади, строительство портов, резервуаров и каналов.

В области строительства несущая способность и устойчивость каменных материалов, грунтов, асфальтобетона и цементобетона, их непроницаемость и способность противостоять нагрузкам всегда связана со степенью уплотнения материалов; так, например, увеличение степени уплотнения на 1 % обычно соответствует увеличению прочности, по крайней мере, на 10-15 %.

Хотя стоимость уплотнения может составлять только 3-5 % от общей стоимости строительства, роль уплотнения в качестве и долговечности законченного объекта гораздо значительнее. Если оно выполнено недостаточно или неправильно, то появятся осадки или другие разрушения, результатом которых будет высокая стоимость содержания.

В приведенных выше областях применения долговечность конструкции также зависит от качества покрытия, особенно на дорогах, аэродромах, стоянках машин и складских площадках. Ровность поверхности, однородная толщина слоя, правильные продольные и поперечные уклоны также необходимы для длительной эксплуатации без больших затрат на содержание. Работа оборудования для укладки является решающей в этом отношении.

Основные факторы, которые определяют результаты уплотнения, следующие:

тип грунта(классификация);

метод уплотнения и прикладываемая энергия.

Типы грунтов:

Классификация грунтов:

Влияние влажности.

Большинство грунтов достигает своей наибольшей плотности при определенном оптимальном содержании влаги для данного уплотняющего усилия. Другими словами, сухой грунт является достаточно крепким и сопротивляется уплотнению, в то время как влажный грунт мягок и его легче уплотнить. Однако, чем выше содержание влаги, тем ниже плотность материала. Уплотнение грунта следует производить при оптимальной влажности. Допускаемые отклонения для связных грунтов - ± 10 %; для несвязных грунтов - ± 20 % . При недостаточной влажности связных грунтов их следует увлажнять, как правило, в местах разработки (в резерве, карьерах). При недостаточной влажности несвязных и малосвязных грунтов допускается увлажнять их в отсыпаемом слое. При избыточной влажности грунта следует производить его подсушивание.

Количество воды - g [т], необходимой для замачивания 1 м 3 грунта по объему в выемке с целью повышения его влажности, следует определять по формуле:

g=Y c *(W o +W п -W к)

Y c - объемный вес грунта в карьере [т/м 3 ];

W o - оптимальная влажность;

W к - влажность грунта в карьере;

W п - потери влаги при разработке, транспортировке и укладке грунта.

Чистый песок и гравий, так же как другие дренирующие зернистые материалы, менее чувствительны к вариациям содержания влаги и могут достигать максимальной плотности в абсолютно сухом или водонасыщенном состоянии. Низкая плотность при влажности между сухим и водонасыщенным состоянием является результатом кажущейся связности, возникающей как результат капиллярных сил, которые порождены водой в частично заполненных пустотах, удерживающих частицы посредством упругих связей. Чем меньше размер частиц, тем выше кажущаяся связность.

Методы уплотнения.

Уплотняющее оборудование для грунтовых и асфальтобетонных материалов базируется на двух важнейших принципах:

Статическое уплотняющее оборудование использует собственную массу машины, чтобы обеспечить усилие на определенную поверхность и уплотнить нижележащий материал слоя. Единственный способ регулировать статическую нагрузку, передаваемую на поверхность, состоит в изменении массы или контактной площади оборудования. Статические машины в нормальных условиях обеспечивают необходимое уплотнение в основном в верхних слоях материала, так как вследствие эффекта "распора" в частицах грунта глубинное воздействие незначительно. К распространенным типам статических уплотняющих машин, которые использовались многие годы, относятся статические трехвальцовые катки, статические тандемные катки, катки на пневматических шинах и прицепные кулачковые катки.

Вибрационное уплотняющее оборудование использует вибрирующий механизм, который обычно состоит из вращающегося эксцентрикового груза. Вибрационные уплотнители используют комбинацию динамической и статической нагрузки. Они передают быстро следующие друг за другом удары на контактную поверхность, откуда вибрация или волны сжатия передаются нижележащему материалу, чтобы привести его частицы в движение. Это эффективно снижает внутреннее трение и облегчает переупаковку частиц в состояние, в котором образуется так мало пустот и такая высокая плотность, которые только возможны. Увеличение числа точек соприкосновения между частицами ведет к высокой устойчивости и прочности. Глина и другие связные материалы требуют более высоких нагрузок и, следовательно, должно быть использовано сравнительно тяжелое уплотняющее оборудование. Однако эти материалы могут быть уплотнены только в достаточно тонких слоях. Первоначально вибрационное уплотнение рассматривалось подходящим для крупнообломочного грунта, песка и гравия, но с развитием вибрационной техники этот метод стал пригоден и для глинистых грунтов, а впоследствии и для уплотнения асфальтобетона.

При вибрационном уплотнении достигается более высокая плотность и больший глубинный эффект, чем при статическом уплотнении, и полное уплотнение достигается при меньшем числе проходов. Все это объясняет, почему вибрационное оборудование является более эффективным и экономичным почти во всех случаях. Вибрация может быть использована при трамбовании всех типов материалов, и вибрационное оборудование занимает сейчас около 70 % рынка.

ВАЖНО: на уплотняющий эффект оказывает влияние прочностное состояние нижележащего слоя грунта. Уплотнение не достижимо, если поверхность подстилающего слоя податлива. Часто невозможно достичь высокой плотности в насыпи, покоящейся на нижележащем слое с низкой несущей способностью, например, из мелкозернистого грунта с высоким содержанием влаги.

Грунтоуплотняющее оборудование.

Имеется несколько типов катков , используемых для линейного уплотнения скальной отсыпки и обычных грунтов. Наиболее распространенные типы машин и их общепринятое назначение представлены ниже. Статические катки, т.е. трехколесные, тандемные (двухколесные), на пневматических шинах и кулачковые катки доминировали на рынке до начала пятидесятых, когда были достигнуты значительные успехи в развитии уплотняющей техники с использованием вибрационных прицепных катков. К началу семидесятых тракторы и катки были объединены в одно самодвижущееся устройство. Лучшая маневренность этого типа катка обеспечила ему быстрое признание и он заменил собой прицепной каток. Самодвижущийся вибрационный каток с кулачковым вальцом типа "пэдфут" используется для уплотнения связных материалов. Наибольшие вибрационные двухосные катки с одним вибрирующим барабаном также совершенствовались в начале пятидесятых годов. Размер этих машин постепенно увеличивался и сегодня они достигают нагрузки до 15 тонн с вибрацией и приводом на оба барабана.

Механизмы статического и вибрационного действия для уплотнения асфальтобетона.

Имеется большое количество типов катков для уплотнения асфальтобетона. Выбор машины зависит от вида и объема работы и связан с конкретными условиями. Имеется также ряд легкого оборудования для уплотнения асфальтобетона, включающий виброплощадки, двухвальцовые ручные катки и легкие вибрационные катки — тандемы. Уплотняющее воздействие статического катка со стальными вальцами в первую очередь зависит от его статического веса, а также от диаметра вальца. Уплотняющее воздействие пневмоколесных катков определяется их статическим весом и давлением в шинах. Они часто используются в комбинации со статическими гладковальцовыми или вибрационными катками при завершении укатки, чтобы удалить следы от вальцов и для выглаживания поверхности. Использование гладковальцовых и вибрационных катков в данном случае связано именно с завершением укатки, а не уплотнением.

В вибрационных катках сочетается статическая нагрузка от вальцов с динамическими нагрузками. Вибрация значительно устраняет внутреннее трение в смеси и улучшает уплотняющее воздействие, даже если используются катки с относительно низкими статическими линейными нагрузками. Вибрационный каток всегда имеет более высокую производительность (выраженную в тоннах асфальтобетона, уложенного в час), чем статический каток того же веса. На жестких смесях эти различия выражены еще сильнее.

Области применения катков.

В строительном деле одной из самых важных деталей в постройке любого здания считается его основа. Перед тем как положить фундамент, необходимо произвести уплотнение грунта. Технология должна соблюдаться максимально точно, иначе это может привести к усадке, что повлечет за собой трещины как в основании, так и в стенах. Любого рода пробоины скажутся на бюджете, так как сооружение станет менее теплым и расходы на отопление повысятся. От того, насколько качественно было произведено трамбование грунта, зависит также долголетие и надежность всей постройки. Поэтому песок служит основой для реализации многих строительных процессов.

1. Во избежание попадания влаги под фундамент или под стяжку.

2. При неровностях основания.

3. Для предотвращения сжатия и растяжения. Технология трамбовки песка сможет не допустить усадку постройки.

4. Песок и вода станут прекрасными помощниками при проблемном грунте вроде пучинистой почвы или торфянике. Уплотнение сохранит целостность и надежность фундамента.

Какой песок желательно применять?

Идеальным вариантом для трамбовки будет гравелистый песок, причем категорически не рекомендуем использовать мелкую и тонкую фракцию. Следует отдать предпочтение крупному, так как он более устойчив к сжатию, что в будущем предотвратит усадку здания. С целью установить монолитные конструкции желательно применять речной или карьерный песок средней фракции. Для того чтобы грунтовая вода не воздействовала на песчаный слой, перед тем как засыпать траншею или котлован, необходимо сделать укладку изоляционным геотекстилем.

При обустройстве песчаной подушки или подготовке бетонного раствора рекомендуется просеять песок перед его применением. Это исключает различные добавки, которые могут негативно сказаться на рабочем процессе. Уровень влажности, согласно словам специалистов, считается идеальным, если вы не можете слепить ком. Отрицательно повлияет на цепкие свойства материала слишком большое присутствие глины. Это снизит прочность раствора, что считается одним из главных смыслов конструкции. Подвижность состава грунта изменяется в зависимости от влажности, следовательно, нужно быть внимательными при выборе погодных условий для проведения строительных работ, учитывать их свойства и вносить корректировки. Оптимальное значение влажности для песочного грунта – 8-14%.

Методы трамбования

Технологии, позволяющие произвести уплотнение, построены на том, чтобы механическим путем вытеснить из него воздух, которого, если все сделать правильно, будет не более 5%. Выполнять трамбование необходимо в оптимальных погодных условиях, учитывая влажность. Только таким образом вы получите желаемый результат. Есть несколько методов для реализации этой процедуры. Ее можно осуществлять вручную с помощью самодельного бруса с ручками или используя специальную технику. Рассмотрим все возможные методы подробнее.

1. Укатка.

Результат достигается за счет статического давления вальца или колес самоходных или прицепных катков. Одноосные модели обладают массой от 10-ти до 25-ти тонн. Легкие устройства назначаются на рыхлый грунт 20-30-ти см слоя при захватной ширине 2,5 м. Двухосные (с использованием прицепов) могут быть массой до 50-ти тонн. Они обеспечивают уплотнение грунта слоем 30-35 см. Ширина захвата составляет 2-3,5 м.

Наиболее эффективные полуприцепные катки весят около ста тон. Они берут на себя дисперсный грунт слоем 40-50 см. Их ширина захвата достигает трех метров. Вальцы проходят 4-12 раз (в зависимости от массы) по одному участку. Самоходные и прицепные барабанные катки пользуются большим спросом, нежели кулачковые, благодаря широкой площади распределения. Зачастую в укаточной работе задействуется спирально-кольцевая схема. Количество машин для песчаных грунтов обычно составляет – 2-3, а для глинистых – 3-4.

2. Вибрирование.

В основе метода лежит применение виброплиты, от которой передаются механические колебания на уплотняемую почву. Появление подобной техники позволило успешно предотвращать возможную усадку грунта и осуществлять быстрое и результативное трамбование. Она отличается надежностью, компактностью, мобильностью и простотой в эксплуатации. С ее помощью производят работы по сооружению массивных конструкций, торговых центров, многоэтажных зданий. Вибрирование может быть поверхностным или глубинным. В зависимости от этого используется спирально-кольцевая или челночная система. В процессе из обрабатываемой почвы происходит выдавливание воды и воздуха.

3. Бензиновая вибротрамбовка.

На сегодняшний день вибротрамбовка становится все более популярной. Основное преимущество этого метода – повышенный импульс силы и увеличенное время воздействия на грунт. С ее помощью можно уплотнить слой на один сантиметр при общей метровой или более толщине. Цена на катки колеблется в зависимости от размеров и состояния.

Вибротрамбовка применяется в случае, где песок имеет плохую силу сцепления. Максимально плотная укладка производится путем движения минеральных частиц в виброустановке. Влияют на процесс общие характеристики виброуплотнителей (амплитуда и частота колебания, масса, площадь опоры) и состав грунта. Современная вибротрамбовка дает возможность провести уплотнение слоя до 30-50 см.

Вибротрамбовка отличается от уплотнения песка виброплитой своими параметрами. Амплитуда вибраций в виброударном режиме растет, но при этом теряет в частоте. Электрическая трамбовка – прекрасный помощник в помещениях с ограниченной вентиляцией и траншеях. Применяемое с этой целью оборудование помогает добиться большего глубинного эффекта, нежели при статическом давлении, поэтому уверенно занимает около 70% рынка.

4. Трамбование.

Производится путем выброса подъемным краном плит массой до двух тонн с высоты одного-двух метров. Такой метод актуален при связных грунтах с ярко выраженной деформацией пластического типа или при тех, в которых основой служит песок. Трамбовка выполняется благодаря специальным машинам с электрическим, бензиновым или дизельным двигателем. Разновидностей – масса, цена на них колеблется в районе трех-пяти тысяч долларов.

Уплотнение песка вручную

Трамбовка под фундамент возможна также вручную. Это энергозатратный физический труд, на который придется потратить немало времени и сил. Однако если ставится цель «трамбование песка в небольших объемах», то незачем вызывать профессиональные бригады, цена на услуги которых составляет от пятнадцати долларов за квадратный метр. Вручную можно даже создать строительный инструмент под песок – толкушку. Для этого задействуют достаточно широкий деревянный брус или пластину из стали. Они могут быть как легкие (около 30 кг), так и потяжелей (до 80 кг). Естественно, трамбовка вручную не позволит сделать глубокое уплотнение почвы. Это нужно учитывать при выборе метода.

Трамбовка вручную может позволить изготовить специальную подушку под стяжку, главный материал которой – песок. Обязательно сначала должна использоваться трамбовка водой с учетом степени влажности песка, иначе все усилия могут быть напрасны. Вода – вещь, необходимая в этом процессе, ее объемы важно контролировать. К примеру, чтобы выполнить уплотнение под стяжку следует засыпать песок тонким слоем (около 10-15 см). Затем в небольших количествах применяется вода и далее выполняется трамбование до нужной глубины.

Существует множество техник, благодаря которым уплотнение песка стало простым и понятным процессом. Участвовать в нем способен даже человек, мало разбирающийся в строительстве. Виброплита и вибротрамбовка – одни из наиболее доступных для приобретения приспособлений. Они необязательные предметы для покупки – сегодня во многих местах их можно арендовать. Цена зависит от региона, срока аренды и состояния аппаратов. К примеру, виброплита среднего качества в Москве обойдется вам в две тысячи рублей в сутки.

Изобилие техники отличающейся по мощности, габаритам, цене, эргономике, конечно, радует глаз, но все же она не позволит достичь такого уплотнения, как при использовании тяжелых инструментов.

Главным критерием оценки качества работ служит показатель, который исчисляется отношением достигнутой плотности грунта к его максимальной возможности уплотнения, выведенного с помощью специальных приборов ГОСТом. Требуемое значение для оснований зданий зависит от проекта, но зачастую – не ниже 0,98. Это коэффициент, не имеющий размера. Контроль грунтовой плотности происходит благодаря полевым и стационарным лабораториям.