Właściwie zagęszczona gleba jest kluczowym elementem praktycznie każdego projektu budowlanego. Zapewnia solidną, gęstą bazę potrzebną do podpierania stóp i fundamentów, płyt i chodników. Gdy grunt pod podłożem nie jest wystarczająco twardy lub gęsty, nadmierne osiadanie gleby może prowadzić do różnych problemów strukturalnych, takich jak pękające i przeciekające ściany piwnicy, przeciekające i pękające rury, pęknięcia płyty i erozja fundamentów.
Istnieje wiele opcji, jeśli chodzi o sprzęt do zagęszczania, ale znalezienie odpowiedniej maszyny do konkretnego projektu może pomóc zapewnić satysfakcjonujące wyniki. Wybór zależy od dwóch głównych kryteriów: pierwsze to skład i właściwości gruntu, który ma być zagęszczany; drugi to ilość i przestrzeń materiału, który ma być zagęszczany. Pierwsze kryterium określa rodzaj wymaganej siły zagęszczającej, a drugie określa wielkość maszyny potrzebnej do wydajnej pracy.
Rodzaje gleb
Różne rodzaje gleby mają różne cechy, które wpływają na jej maksymalną gęstość i optymalną wilgotność. Gleby zazwyczaj klasyfikuje się według wielkości ziarna, którą można znaleźć, przepuszczając glebę przez szereg stopniowo coraz drobniejszych sit. Dobrze wyrównana gleba ma szeroki zakres wielkości cząstek, z mniejszymi cząstkami, które wypełniają puste przestrzenie między większymi. Po zagęszczeniu gleby te mają odpowiednio gęstą strukturę.
Stowarzyszenie ds. Autostrad i Transportu klasyfikuje 15 różnych grup gleb, a gleby w naturze ogólnie stanowią kombinację rodzajów. Rodzaje można podzielić na trzy ogólne kategorie: spójne, granulowane i organiczne. Tylko dwa pierwsze są w stanie zagęścić.
Gleby spoiste składają się głównie z najmniejszych cząstek – mułów i glin w zakresie od 0,00004 do 0,002 cala i są ściśle ze sobą związane poprzez przyciąganie molekularne. Gleby te są gęste, a poszczególne cząstki nie są widoczne gołym okiem. Można je formować na mokro, a stają się bardzo twarde po wyschnięciu.
Gleby ziarniste składają się głównie z cząstek piasku i żwiru – piasku w zakresie od 0,003 do 0,08 cala i drobnego do średniego żwiru od 0,08 do 1 cala. Poszczególne ziarna są widoczne, a gleba jest ziarnista po wcieraniu między palce. Woda łatwo odpływa przez ziarnistą glebę.
Dokumenty projektu zawierają specyfikację zagęszczenia gleby, opartą na obciążeniach, które inżynier spodziewa się, że gleba będzie musiała wytrzymać. Ta specyfikacja najczęściej wymaga osiągnięcia określonej gęstości gleby.
Tradycyjne specyfikacje zagęszczania często określały metodę zagęszczania, która ma być zastosowana, w tym rodzaj sprzętu, maksymalną wysokość podnoszenia, liczbę przejazdów itp. Bardziej powszechne są teraz „wyniki końcowe” lub „osiągi”, które dają wykonawcy elastyczność w osiąganiu pożądanej gęstości gleby.
Nowe badania inżynierii gleb, w połączeniu z innowacjami w sprzęcie do zagęszczania, prawdopodobnie doprowadzą do dalszych zmian w typowej specyfikacji zagęszczania gleby. Sztywność gleby jest właściwością, która może być automatycznie monitorowana przez niektóre zaawansowane urządzenia do zagęszczania, a wyniki są lepsze niż w przypadku czujników gęstości jądrowej.
Maszyny do zagęszczania przykładają siły w celu zwiększenia gęstości gleby. Niektóre urządzenia przykładają tylko siły statyczne, które obejmują nacisk i ugniatanie wytwarzane wyłącznie przez ciężar własny i konfigurację samej maszyny. Takie siły statyczne wpływają tylko na górne warstwy materiału, a ich wpływ jest odczuwalny tylko na ograniczonej głębokości. Inne urządzenia również przykładają dynamiczne siły wibracji lub uderzeń, aby zwiększyć swój efekt zagęszczania. Maszyny te wykorzystują mechanizm, zwykle napędzany silnikiem, aby dodać siłę skierowaną w dół poza ciężar statyczny maszyny.
Jeden lub więcej obrotowych obciążników mimośrodowych stosuje się zwykle jako mechanizm wibracyjny. Wibracje poruszają się w glebie, wprawiając cząstki w ruch i zbliżając je do siebie, aby uzyskać możliwie najwyższą gęstość. Dotyczy to zarówno górnych, jak i głębszych warstw.