Ubijak Proctora
Badanie właściwości gruntu jest jednym z kluczowych elementów przygotowania każdej inwestycji budowlanej. Dzięki dokładnemu poznaniu właściwości podłoża gruntowego istnieje możliwość przystosowania go do wymagań projektu inwestycji przed rozpoczęciem budowy.
Niezmiernie ważnym do ustalenia parametrem jest stopień zagęszczenia gruntu budowlanego, gdyż od tego zależy stabilność i pewność konstrukcji obiektów takich jak budynki, drogi, nasypy itp. Gęstość podłoża gruntowego jest uwarunkowana w znacznej mierze jego wilgotnością, zależy też od rodzaju gruntu.
Określenie wilgotności optymalnej, czyli takiej która umożliwia osiągnięcie najwyższego stopnia zagęszczenia, wymaga użycia specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego. Do wyznaczania tego parametru służy metoda badawcza zwana badaniem Proctora. Pozwala ona określić do jakiej wilgotności należy dążyć przed rozpoczęciem zagęszczania gruntu.
Metody badawcze gruntu zostały opisane w normach budowlanych PN-EN 13286-2 (metoda A – normalna, B – zmodyfikowana oraz C – bardzo dużych form) oraz PN-88/B-04481 (metoda I, II oraz III, IV). W przypadku każdej z metod wymagany jest normowy sprzęt badawczy obejmujący odpowiednie akcesoria, takie jak małe i duże formy cylindryczne, wkładki do form, ubijak lekki oraz ubijak ciężki (ze stopą o określonej normowo średnicy i masie), a także tarcze podnoszące je na odpowiednią wysokość opadania (w mechanicznej wersji ubijaka Proctora).
Badanie zagęszczania metodą Proctora przeprowadza się przy użyciu urządzeń zagęszczających grunty budowlane, tj. ubijaków Proctora, dostępnych w wersji ręcznej (zwłaszcza wg normy PN-88/B-04481), jak i automatycznej. Urządzenia te służą do oznaczania wilgotności optymalnej i maksymalnego ciężaru objętościowego szkieletu gruntowego. Ubijaki Proctora, niezależnie od wersji, powinny posiadać odpowiednie certyfikaty potwierdzające ich konstrukcyjną zgodność z wymaganiami w/w norm.
W trakcie badania Proctora odtwarzany jest proces technologiczny zagęszczania gruntu na budowie. Przed rozpoczęciem badania należy przygotować w odpowiedni sposób próbki gruntu, które powinny być uprzednio wysuszone (do stałej masy), oczyszczone, a potem rozdrobnione. Próbkę w ściśle określonej ilości umieszcza się w cylindrze ubijaka Proctora, a potem poddaje się zagęszczaniu przez ubijanie. Badanie przeprowadza się w trzech lub pięciu warstwach podłoża, w zależności od wybranej metody.
Podczas badania do próbki, w kilku cyklach dolewa się wodę. Za każdym razem powinna to być mniejsza ilość, a każdy cykl zamyka badanie stopnia zagęszczenia oraz wilgotności. Badanie próbek gruntu powinno być zakończone w momencie, kiedy zacznie się zmniejszać masa ubijanego w cylindrze gruntu. Dzięki temu można wywnioskować, przy jakiej wilgotności nastąpi najsilniejsze zagęszczenie badanej próbki w ubijaku Proctora.
Przed laty, na rynku polskim najpopularniejszym rozwiązaniem był ręczny ubijak Proctora, spełniający wymagania normy PN-88/B-04481. Obejmował on komplet wyposażenia do badania metodą I, II oraz III i IV: mała i duża forma oraz ubijak lekki 2,5 kg oraz ubijak ciężki 4,5 kg w wersji z małą i dużą stopą. Jego eksploatacja, zwłaszcza w przypadku większej ilości próbek była jednak uciązliwa i męcząca. Niezmiernie wygodnym w użyciu urządzeniem, które wyparło ubijaki ręczne, jest automatyczny ubijak Proctora, w którym przeprowadza się oznaczanie zagęszczenia gruntu metodą normalną (A), zmodyfikowaną (B) oraz przy użyciu bardzo dużych form o śr. 250 mm (C). W tym ubijaku istnieje również możliwość ubijania próbek CBR. Jednym z najbardziej znanych producentów automatycznych ubijaków Proctora jest niemiecka firma INFRATEST. Ubijaki automatyczne są sterowane przy pomocy elektronicznego systemu unoszenia i pozycjonowania młota ubijaka, zapewniają także wymuszenie obrotu formy. Ponadto dzięki wymiennym kołom i krzywkom sterującym możliwe jest ustawienie takich parametrów jak wysokość opadania oraz kąta obrotu formy, nawet zgodnie z unikalnymi wymogami Klienta. Można w ten sposób ustawić również program badawczy odpowiednio do każdej obowiązującej lokalnie normy. Mikroprocesorowe starowanie daje również możliwość wprowadzenia własnych ustawień, które wybiera się z listy dostępnych parametrów. Bezpieczeństwo przeprowadzenia badania gwarantuje zamknięta metalowa obudowa ochronna, na której znajduje się wyłącznik bezpieczeństwa służący do natychmiastowego awaryjnego zatrzymania ubijaka.
Reasumując, ubijaki Proctora to urządzenia znajdujące szerokie zastosowanie w branży budowlanej i niezbędne w każdej pracowni badań gruntów budowlanych.
