Productivitatea utilajelor de construcţii depinde în mare măsură de caracteristicile fizice şi mecanice ale pământurilor pe care le sapă.
Caracteristicile fizice ale pământurilor
- Greutatea volumică aparentă reprezintă greutatea unităţii de volum a pământului aşa cum se găseşte în stare de compactitate şi umiditate naturală, respectiv în starea în care se găseşte înainte de săpare. În funcţie de natura pământului, greutatea volumică aparentă variază între 1100 şi 2700 kg/m 3.
- Greutatea volumică reprezintă greutatea efectivă a unităţii de volum a pământului, considerat fără goluri.
- Porozitatea exprimă, în procente, golurile dintr-un anumit volum de pământ aflat în stare naturală.
- Umiditatea exprimă, în procente, cantitatea de apă existentă în golurile dintre particulele solide ale pământului în stare naturală.
- Plasticitatea reprezintă proprietatea pământului de a-şi modifica forma sub acţiunea forţelor exterioare. Pământurile plastice asigură o bună umplere a cupei utilajelor, dar se descarcă greu.
- Coeziunea reprezintă forţa de legătură dintre particulele pământului, care se opune la desprinderea unei particule de celelalte. În funcţie de gradul de coeziune se disting: pământuri necoezive (nisip, pietriş), pământuri cu coeziune redusă (argile nisipoase) şi pământuri coezive (argile,marne etc.). Normele de timp pentru lucrări de terasamente clasifică pământurile în şaisprezece categorii, în funcţie de caracteristicile lor fizice, din care numai primele şase prezintă interes pentru lucrările de săpare mecanică, celelalte urmând a fi aduse la una din aceste categorii prin fărâmiţare prealabilă cu ajutorul explozivilor.
Caracteristicile mecanice ale pământurilor
- Rezistenţa la tăiere (forfecare) reprezintă rezistenţa pe care o opune un pământ la ruperea prin forfecare (lunecare).
- Compresibilitatea reprezintă proprietatea unui pământ de a-şi reduce volumul sub acţiunea unei presiuni exterioare, prin micşorarea golurilor dintre particulele sale.
- Rezistenţa la săpare reprezintă rezistenţa pe care o opune un pământ la săparea cu o anumită cupă sau lamă.
- Afânarea reprezintă proprietatea pământurilor de a-şi mări volumul prin săpare. Pentru determinarea volumelor de pământ prezintă interes atât afânarea iniţială, rezultată după săpare mecanică, cât şi afânarea remanentă a pământurilor depuse şi compactate în umpluturi.
Greutatea volumică şi rezistenţele la săpare pentru cele şase categorii de pământuri care se pot săpa mecanic se prezintă în tabelul următor.
Sursă: Maşinist utilaje cale şi terasamente – Carmen Bujoreanu (2019)