Эффект уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов зависит от величины, длительности и периодичности прилагаемой механической нагрузки, а также от способов ее приложения (статическая нагрузка, удар или вибрация). Одним из важнейших факторов, влияющих на уплотнение грунта, является его влажность. Существует оптимальная влажность грунтов, при которой необходимый эффект уплотнения достигается при наименьшей затрате механической энергии.
Следует отметить, что влажность грунтов в их естественном залегании в большинстве случаев близка к оптимальным значениям, что облегчает работы по их уплотнению.
Большое разнообразие физических и механических свойств грунтов и дорожно-строительных материалов вызвало необходимость создания разнообразных конструкций машин, применяемых для уплотнения этих материалов.
Искусственное уплотнение машинами грунтов и дорожно-строительных материалов может достигаться: укаткой, трамбованием и вибрированием.
Укатка представляет собой процесс перекатывания барабана или колеса по уплотняемой поверхности. Под действием веса барабана укатываемый слой приобретает остаточную деформацию h, определяющую степень его уплотнения.
По этому принципу работают все виды дорожных прицепных и самоходных катков. Трамбование осуществляется путем периодического подъема массы М на высоту Я и последующего ее свободного падения на поверхность уплотняемого слоя.
По этому принципу работают трамбующие плиты на экскаваторах, ручные трамбовки и другие трамбующие машины.
Вибрирование основано на передаче уплотняемому материалу колебаний, близких по частоте его собственным колебаниям.
Для осуществления вибрирования масса М помещается на поверхности уплотняемого материала или внутри слоя и специальным механизмом приводится в состояние колебательного движения.
По методу вибрирования работают поверхностные и глубинные вибраторы.