Despre compactare

 

Compactarea solului
Compactarea suprafetelor de asfalt
Compactarea pietrisului si a pavelelor
Principiile compactarii
Parametrii compactoarelor
Parametru - Greutatea compactorului
Parametru - Masa in miscare
Parametru - Frecventa si amplitudinea
Parametru - Viteza de lucru
Viteze de lucru recomandate
Factorii care influenteaza compactarea  
 Tipuri de sol
Capacitatea de compactare
Alegerea utilajului necsar pentru compactarea solului 

 

Introducere in compactare


În practica întâlnim trei tipuri de compactare:

  1. Compactarea solului
  2. Compactarea suprafetelor de asfalt
  3. Compactarea pietrelor si a pavelelor

 

Principalele utilaje de mica mecanizare utilizate in compactarea solului sunt:
 
  • Maiuri compactoare 65-78kg
  • Placile compactoare unisens 70-150kg
  • Placile compactoare revesibile 120-700kg
  • Cilindri cu protap 500-1000kg
  • Cilindrii vibratori sau Cilindri tandem 1000-1500kg
 


Compactarea solului


Scopul compactarii solului este de a reduce volumul de material prin cresterea densitatii.
Materialul de compactat are în componenta sa pe lânga materialul de baza aer si apa.

 
Rezultatele compactarii solului sunt:

  1. O mai mare densitate a solului
  2. O mai mare capacitate de încarcare a solului
  3. Reducerea permeabilitatii solului

 

Înainte de compactare Dupa compactare
 


COMPACTAREA SUPRAFETELOR DE ASFALT ^ inceputul paginii ^


Scopul compactarii in acest caz este de a creste densitatea stratului de asfalt si de a asiqura o priza buna la materialul de baza. Totodata se obtine o suprafata fina.


Rezultatele compactarii asfaltului sunt :

  1. Imbunatatirea rezistentei stratului de asfalt
  2. Reducerea permeabilitatii covorului asfaltic

 

 
Înainte de compactare Dupa compactare
 


COMPACTAREA PIETRISULUI SI A PAVELELOR ^ inceputul paginii ^


Utilizând o placa vibratoare sau o placa compactoare pe un strat proaspat cu pietris pentru pavaj sau cu pavele de beton, se obtine un strat neted de pietris/pavele , prin presarea acestora în covorul de nisip aflat dedesubt.
În acelasi timp nisipul va fi presat în sus în goluri, asigurând o mai buna coeziune a stratului si in acelasi timp o autoblocare a pavelelor de beton.
 
Recomandari:
  • Utilizati un covor de poliuretan (cauciuc vulcolan) sub placa compactoare.
  • Covorul de poliuretan (cauciucul vulcolan) reduce considerabil nivelul zgomotului si deasemenea     atenueaza loviturile cauzate de pietre in placa de baza a placii compactoare. Utilizand covorul de cauciuc in timpul procesului de compactare a pavelelor de beton se evita totodata ciobirea acestora, implicit fisurarea lor.

 

 
Înainte de compactare Dupa compactare
 
Sugestie: Stratul de nisip trebuie sa aiba o grosime uniforma


Compactarea pietrisului - strat 6cm

Pentru compactarea pietrisului se recomanda placile compactoare cu greutati cuprinse între 100-200kg.
Forta centrifuga generata de aceste placi compactoare trebuie sa fie cel putin 1500kP.
In aceasta categorie sunt disponibile atât placi compactoare reversibile cât si placi compactoare simple (placi compactoare unisens, placi compactoare unidirectionale sau placi vibratoare unidirectionale).
Placile compactoare reversibile au totusi câteva avantaje cum ar fi : acoperirea unor suprafete mai mari si manevrabilitatea ridicata în zone dificile.


Compactarea pietrisului - strat 8cm

Pentru compactarea acestui strat se recomanda placile compactoare su placile vibratoare cu greutati cuprinse între 200-300kg.
Forta centrifuga generata de placa compactoare cu greutatea de 200-300kg trebuie sa fie cel putin 2500kP.


Compactarea pietrisului - strat 10cm

Pentru compactarea acestui strat se recomanda placile compactoare reversibile cu greutati cuprinse între 300-450kg.
Forta centrifuga generata de placile compactoare reversibile in acest caz trebuie sa fie cel putin 3500kP si frecventa de 50-90Hz.
Placile vibratoare cu frecventa joasa nu sunt recomandate deoarece au amplitudinea mare si au tendinta de a sari fiind dificila operarea lina.


Pavele de 4cm si 6cm grosime

Pentru compactarea acestui strat se recomanda placile compactoare unisens cu greutati cuprinse între 70-120kg.
Pentru a se evita deteriorarea suprafetelor placilor aflate in contact direct cu materialul de compactat se utilizeaza un covor de poliuretan (cauciuc vulcolan) sub talpa inferioara a placii vibratoare. Cauciucul de vulcolan are rolul si de a reduce nivelul de zgomot!

 


PRINCIPIILE COMPACTARII ^ inceputul paginii ^


Exista doua moduri de a realiza o compactare buna: Compactarea statica si compactarea dinamica

Compactarea statica se realizeaza prin aplicarea unei greutati asupra solului / asfaltului.


Principiile compactarii statice:

Un utilaj pentru compactarea solului (cilindru compactor), trece peste zona de compactat si realizeaza compactarea prin încarcarea terenului cu propria greutate.
Compactarea statica se foloseste in general la compactarea covorului asfaltic.

Compactarea dinamica se realizeaza prin utilizarea combinata a vibratiei si a greutatii.


Principiile compactarii dinamice:

Prin lovirea si vibrarea solului sau a mixturilor asfaltice, materialele capata o miscare care duce la micsorarea frecarilor interne. Fortele dinamice create de utilaj determina deplasarea particulelor de material unele fata de altele reducându-se volumul de material la un minim. Rezultatul va fi cresterea densitatii solului, respectiv a capacitatii de încarcare a acestuia.

Compactarea cu Maiul Compactor

Lovirea (prin utilizarea maiului compactor): masa în miscare loveste pamântul cu o anumita viteza utilizând forta de lovire pentru compactare.
Realizarea diferitelor grade de compactare depinde de greutatea masei în miscare si de viteza cu care se loveste solul.

 

Compactarea cu Placa Compactoare

Placa vibratoare pentru compactarea solului realizeaza vibrarea cu ajutorul unui ax excentric sau a doua axe excentrice (in functie de model).
În timpul vibrarii frecarea dintre particule se reduce, având loc o reasezare a acestora, crescând astfel densitatea solului.


Compactarea cu maiul compactor Compactarea cu vibratii Dupa compactarea cu vibratii
 


PARAMETRII COMPACTOARELOR ^ inceputul paginii ^

Rezultatele compactarii depind de:
  1. Greutatea compactorului
  2. Masa in miscare
  3. Frecventa si amplitudinea
  4. Viteza de lucru
 


GREUTATEA COMPACTORULUI ^ inceputul paginii ^

Efectul de compactare al utilajului depinde partial de greutatea totala a masinii.
Greutatea unui mai compactor sau a unei placi compactoare este transmisa solului / covorului asfaltic prin zona în care utilajele au contact cu terenul ce urmeaza a fi compactat. Aceasta poate fi exprimata in kg/m2.
Greutatea cilindrului compactor este transmisa prin intermediul tamburilor , exercitând o presiune liniara asupra asfaltului / solului, ce poate fi exprimata în Kg/m.


Puteti vedea în figura de mai jos efectul de compactare!
 


MASA IN MISCARE ^ inceputul paginii ^

Un compactor cu vibratii are masa totala formata din: masa inferioara a masinii (partea în miscare) si partea superioara nevibratoare.
Masa în miscare oscileaza datorita vibratorului atasat acesteia.
La frecventa si amplitudine similara, efectul de compactare obtinut în adâncime este mai pronuntat la utilajul cu masa în miscare mai mare.
 
 


FRECVENTA SI AMPLITUDINEA ^ inceputul paginii ^

Frecventa si amplitudinea masei în miscare a compactorului, reprezinta doi parametri importanti în stabilirea efectului în adâncime.

Amplitudinea ne arata cât de mult se misca masa care oscileaza în timpul unei rotatii a excentricului . Miscarea totala a masei în miscare este 2 x amplitudinea.

Amplitudinea masei în miscare este determinata de greutatea excentricului, de distanta între centrul de rotatie si centrul de greutate, dar si de greutatea totala a masei în miscare. Vezi imaginea de mai jos.

Frecventa este data de numarul de lovituri pe secunda (Hz) sau pe minut cu care masa în miscare loveste solul.

Forta centrifuga este determinata de masa axului excentric, distanta între centrele rotatie si gravitatie, prin urmare nu indica în sine adâncimea de compactare. De asemenea trebuie luata în considerare si frecventa.
O amplitudine mare care e necesara pentru obtinerea unui efect de adincime se obtine cu forte centrifugale ridicate la frecvente joase. Astfel de compactoare sunt de dorit pentru compactarea straturilor dense sau coesive ca de exemplu mâl uscat si argila.
Compactoarele cu frecvente de peste 50Hz au de obicei o amplitudine mai mica (chiar daca valoarea fortei centrifugale este ridicata) si sunt recomandabile pentru compactarea nisipului, pietrisului, pavelelor si suprafetelor de asfalt.

 


VITEZA DE LUCRU ^ inceputul paginii ^

Când se utilizeaza cilindri compactori si placi vibratoare sau placi compactoare cu viteza de deplasare variabila, operatorul poate alege viteza optima de lucru pentru lucrarea în desfasurare.
 
La viteza de deplasare redusa ( cu vibratii la maxim ) se transmite mai multa energie în sol / asfalt.
 
La viteza de deplasare ridicata ( cu vibratii la maxim ) se transmite mai putina energie în sol / asfalt.
 
În figurile de mai jos se pot observa regulile expuse mai sus:
 
 


Viteze de lucru recomandate ^ inceputul paginii ^

 
Cilindri pentru compactarea solului 1 – 3 km/h 15 – 50 m/min
Cilindri pentru compactarea asfaltului 2 – 6 km/h 30 – 100 m/min
Placi vibratoare pentru compactarea solului 2 – 6 km/h 15 – 25 m/min
 
Sugestie:
Viteza de lucru, la maiuri compactoare si placi compactoare nefiind reglabila, nu poate fi influentata de catre operator.
Parametrii ca amplitudinea, frecventa si natura solului de compactat determina practic viteza de lucru.
 


FACTORI CE INFLUENTEAZA COMPACTAREA ^ inceputul paginii ^

  1. Tipul de baza al solului
  2. Capacitatea de compactare
  3. Tipuri de utilaje de compactare folosite
Factorii mai sus mentionati vor fi analizati în cele ce urmeaza:
 


1. Tipuri de sol ^ inceputul paginii ^

Din punct de vedere al compactarii exista doua tipuri de sol, având diferite caracteristici, dupa cum urmeaza:
  • Sol granular
  • Sol coesiv
  • Sol mixt
 
 


Sol granular (amestec de nisip si pietris)

Solul granular are particule mai mari de 0,06 mm. De obicei acest tip de sol se autodreneaza astfel încât nu se va suprasatura pe parcursul compactarii. Când particulele solului sunt supuse vibratiei, frecarea între particule se va reduce, facilitând compactarea.
 

Sol coesiv (mâl si argila)

Deoarece particulele de mâl sunt foarte fine, apa din sol "leaga" particulele între ele (= coeziune). Acestea nu sunt autodrenante ca în cazul solului granular si se vor suprasatura repede în timpul compactarii daca nu au fost asanate înainte de compactare.
Vibratiile au efect mic în reducerea legaturilor coesive între particule.
 


2. Capacitatea de compactare ^ inceputul paginii ^

Capacitatea de compactare a solului depinde de patru factori:

2a - Tipul de sol
2b - Configuratia particulelor solului
2c - Distributia particulelor
2d - Continutul de apa din sol

 

2a - Tipul de sol

Solul granular si mixt cu mai putin de 10 — 15% sol coesiv este mai usor de compactat cu placa vibratoare, cilindru compactor si maiul compactor. Pentru a obtine o densitate mare, este necesara o mixtura de particule de marimi variate care sa poata umple golurile dintre particulele mari.

Nota:
Solul granular uniform nu poate fi compactat.


Solul coesiv este dificil de compactat. Numai maiurile sau cilindrii cu "picior de oaie" pot fi folositi în acest caz.
Argilele uscate pot fi deasemenea compactate cu placi vibratoare grele cu amplitudine mare si frecventa mica.

 

2b – Configuratia particulelor solului

Formele particulelor si rugozitatea influenteaza capacitatea de compactare a solului.

Forme ale particulelor pot fi:



Rugozitatea particulelor:


Solurile cele mai usor de compactat sunt cele cu particule sferice si netede. Solurile cu particule neregulate sunt mai dificil de compactat dar pe de alta parte au o capacitate mai mare de încarcare.

Exemple
Nisipul si pietrisul ce provin din albia riurilor, avind contururile rotunjite sunt mai usor de compactat decât nisipul si pietrisul sfarâmat obtinute din piatra sparta.

 

2c – Distributia particulelor

Capacitatea de compactare a solului depinde si de distributia particulelor.
Solul cu particule de aproximativ aceeasi marime — spre exemplu nisipul fin - se numeste sol "fractiune simpla" .
Solul cu particule de mai multe marimi se numeste sol mixt (fractiune mixta).
Solul tip:" fractiune simpla " este dificil de compactat pentru ca nu contine sau contine o cantitate prea mica de particule fine încât sa poata umple golurile.
Solurile mixte pot fi compactate usor pentru ca acestea contin particule mici care, datorita vibratiilor, intra în golurile dintre particulele mari. Asadar se obtine o densitate mai mare, precum si o capacitate de încarcare mai ridicata.
Solul continând peste 15% particule mai mici de 0,02 mm diametru se numeste sol coesiv.

 

2d – Continutul de apa

Continutul de apa din sol este exprimat ca un procent din greutatea solului uscat.
Pentru fiecare sol exista un continut optim de apa care poate fi determinat prin testul Proctor.
Cu cât continutul de apa din sol este mai apropiat de cel optim, cu atât este mai usor de compactat solul.
Apa din solul granular serveste ca lubrefiant facilitând reasezarea particulelor.
Daca solul contine prea multa apa, aceasta trebuie eliminata pentru a se putea obtine un nivel ridicat de compactare.
În solurile granulare excesul de apa este de obicei drenat rapid dar cu cât solul contine particule mai fine, cu atât mai mult timp va luat drenajul.
Solurile coesive având continutul de apa peste media optima devin „fluide" când sunt supuse la compactarea prin vibratie si trebuie asanate înainte de a continua compactarea.
 


3. CE COMPACTOR TREBUIE FOLOSIT ^ inceputul paginii ^

Pentru a realiza o buna compactare trebuie ales tipul adecvat de compactor pentru tipul de sol ce va fi compactat, precum si numarul de treceri peste portiunea de compactat.
Tabelul de mai jos indica tipul de compactor, numarul de treceri recomandat precum si adâncimea de compactare pentru diferite tipuri de soluri.


  Grosimea stratului in cm rezultata dupa compactare  
Tip de compactor Greutatea de lucru (kg) Strat nisip/pietris Sol mixt Mal/argila Nr. de treceri
Placa vibratoare 60 - 100 10 - 20 10 - 15 - 3 - 5
Placa vibratoare 100 - 150 15 - 30 10 - 20 - 3 - 5
Placa vibratoare 150 - 200 20 - 40 15 - 30 - 3 - 5
Placa vibratoare 200 - 300 25 - 50 15 - 35 - 3 - 5
Placa vibratoare 300 - 450 30 - 60 20 - 40 (25 - 35) 3 - 5
Placa vibratoare 450 - 600 35 - 70 25 - 45 (35 - 40) 3 - 5
Placa vibratoare 600 - 750 40 - 80 25 - 50 (40 - 50) 3 - 5
Mai compactor 50 - 60 20 - 40 15 - 30 10 - 30 2 - 4
Mai compactor 70 - 90 30 - 50 20 - 40 15 - 35 2 - 4
Cilindru vibrator 300 - 400 10 - 20 10 - 15 - 4 - 6
Cilindru vibrator 600 - 700 15 - 30 10 - 20 - 4 - 6
Cilindru "picior oaie" 1400 35 - 70 30 - 60 15 - 35 4 - 6
Cilindru compactor 1000 10 - 20 10 - 15 - 4 - 6
Cilindru compactor 1500 15 - 25 10 - 20 - 4 - 6
Cilindru compactor 2000 15 - 30 10 - 25 - 4 - 6


Pentru compactarea asfaltului se recomanda placile vibratoare, între 60-100 kg cu frecventa ridicata, cilindri vibratori mici si mari.
 
Copyright SIFEE UTILAJE © 2013