1.7. Принципы выбора уплотняющих машин

Уплотнение конструктивных слоев дорожной одежды можно производить укаткой, трамбованием, виброуплотнением.

При укатке уплотняемого слоя под действием силы тяжести вальца в слое материала образуется остаточная деформация. Эта деформация по мере увеличения плотности материала уменьшается и к концу укатки приближается к нулю. Дальнейшее повышение плотности материала может быть достигнуто лишь увеличением нагрузки на валец.

Трамбование осуществляют периодическим поднятием какой-либо массы рабочего органа на высоту и ее последующим свободным падением на поверхность уплотняемого материала. Для трамбования характерна большая глубина уплотнения. Данный способ уплотнения применяют преимущественно для уплотнения грунтов слоями большой толщины, в том числе, укрепленных вяжущими материалами. Для уплотнения слоев дорожной одежды с использованием щебня (гравия) метод трамбования используется редко из-за возможного раздробления каменного материала.

Виброуплотнение обеспечивает повышение плотности материала за счет того, что разные по массе частицы или зерна получают различные ускорения, взаимно перемещаются, и поры между крупными частицами заполняются более мелкими, благодаря чему материал уплотняется. Вибрационный метод особенно эффективен для уплотнения малосвязных материалов. Если между частицами обеспечивается хорошая связность, то при вибрировании они не разъединяются и основное преимущество метода не реализуется. Высокая эффективность уплотнения достигается когда виброуплотнение производят совместно с укаткой. Комбинированные катки с точки зрения уплотнения различных материалов находят широкое применение при укатке от асфальтобетонных смесей до крупнообломочных материалов.

Использование вибрации позволяет снизить примерно в 1,5…3,0 раза число проходов катка по одному следу, увеличить толщину уплотняемого слоя в 1,5 раза и более.

Классификация дорожных катков показана на рис. 1.5.

Рис.1.5. Классификация дорожных катков

Для уплотнения слоев дорожной одежды широко применяют самоходные катки многообразных параметров и принципов действия рабочих органов (рис.1.6).

Рис.1.6. Универсальные самоходные двухвальцовые катки: I тип: 1 - пневматический, 2 – гладкий; II тип: 1 – пневматический, 2 – кулачковый; III тип: 1 - пневматический, 2 – решетчатый; IV тип: 1 и 2 пневматический; V тип: 1 и 2 пневматический, 3 и 4 виброуплотнители; VI тип: 1 и 2 пневматический с жесткой рамой.

При проектировании организации работ по строительству дорожной одежды для уплотнения конструктивных слоев уплотняющие машины следует назначать с учетом класса прочности уплотняемого материала, допустимого давления катка на уплотняемый слой в начале и конце укатки, оптимальной толщины уплотняемого слоя и давления катка на нижележащий слой (табл. 1.7). Уплотнение должно обеспечить плотность и монолитность уплотняемого слоя дорожной одежды.

Таблица 1.7

Рекомендуемые марки уплотняющих машин

Период уплотнения	Класс прочности материала
	очень прочный	прочный	средней прочности	слабый	очень слабый
Первый – обжимка россыпи, выравнивание поверхностного слоя	ДУ-47Б; ДУ-55 (0,2…0,3); ДУ-52 (0,2…0,3)	ДУ-47Б; ДУ-55 (0,2…0,3); ДУ-52 (0,2…0,3)	ДУ-47Б; ДУ-55 (0,2…0,3); ДУ-52 (0,2…0,3)	ДУ-47Б; ДУ-55 (0,2…0,3);	ДУ-47Б; ДУ-55 (0,2…0,3);
Второй (после поливки водой) - упрочнение по жесткости	ДУ-47Б с вибратором (0,8…1,0), ДУ-52 (0,8…1,0), ДУ-48Б	ДУ-47 с вибратором, ДУ-55 (0,6…0,8), ДУ-52 с вибратором (0,6…0,8); ДУ-48Б	ДУ-47Б с вибратором, ДУ-55 (0,6…0,8), ДУ-52 с вибратором (0,6…0,8);	ДУ-47Б с вибратором, ДУ-55 (0,4…0,6), ДУ-52 (0,4…0,6);	ДУ-47Б; ДУ-55 (0,2…0,3),
Третий (после поливки водой) образование плотной корки за счет расклинивания мелким щебнем	ДУ-48Б, ДУ-49А	ДУ-48Б (0,3…0,8), ДУ-49Б	ДУ-49А	ДУ-47Б	ДУ-47Б

Примечания. 1. В скобках указано рекомендуемое давление в шинах (МПа); 2. Техническая характеристика катков: ДУ-55 – самоходный пневмоколесный массой 20 т, линейное давление 750 Н/см, второй валец вибрационный, давление в шинах 0,3…0,8 МПа; ДУ-47Б – каток вибрационный, двухвальцовый с гладкими вальцами, масса 6…8 т, линейное давление 40 Н/см; ДУ-49А, ДУ-49Б – трехвальцовый статический, вальцы гладкие, масса 11…18 т, линейное давление 350 Н/см, ДУ-48Б – трехвальцовый статический пневмоколесный, масса 16 т.