Cтроительство дорог в России учитывает, что прочность грунтов со структурой коагуляционного типа зависит от дисперсности грунта: чем более дисперсен грунт, тем больше в нем кристаллизационных связей и соответственно прочнее его агрегаты. Вследствие этого размельчение связных высокодисперсных грунтов (глинистых и пр.) требует значительно больших затрат энергии, чем размельчение грунтов малосвязных (например, песчаных и др.). Более тяжелые грунты необходимо предварительно улучшать добавками песка.
Исследования показали также, что прочность коагуляционных структур грунта зависит от его плотности. С увеличением плотности грунта возрастает и энергоемкость разрушения, которая влияет на основание дорожной одежды.
В целом эффективность процесса размельчения грунтов определяется их энергоемкостью и степенью измельчения.
Энергия, подведенная к грунту при размельчении, расходуется на разрушение массива грунта и агрегатов, преодоление трения агрегатов друг о друга и о рабочие органы машин. Регулированием технологических параметров процесса можно регулировать и необходимое количество энергии.
Для размельчения грунтов применяют машины фрезерного типа — фрезы или грунтосмесительные агрегаты. Они обеспечивают наилучшие результаты. Их же использует укладка тротуарной плитки под ключ.
Эффективность размельчения грунта определяется взаимодействием рабочего органа машины и грунта.
При движении машины с поступательной скоростью ротор вращается с большой окружной скоростью. Лопатки на роторе расположены по винтовой линии, поэтому погружение их в грунт происходит постепенно. Грунт подрезается жалом (концом) лопатки, расклинивается и отрывается при дальнейшем вращении вала ротора. Ударное воздействие лопатки на грунт приводит к ее вибрации, которая способствует дополнительному разрыхлению и размельчению грунта.
Таким образом, при размельчении имеют место три вида воздействия лопаток ротора — удар, резание и вибрация. При вращении ротора в месте действия лопаток образуется корыто с вертикальными боковыми стенками. Разрыхленный грунт находится во взвешенном состоянии под кожухом, оседает у задней кромки, и по мере продвижения машины кожух выравнивает поверхность рыхлого грунта.
Если рассматривать только отделение грунта от массива и движение его под кожухом, можно выделить несколько характерных групп агрегатов (под кожухом фрезы).