ВИБРАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ бетонной смеси. Способ уплотнения бетона


Уплотнение бетонной смеси: методы, оборудование и его характеристики

Уплотнение бетонной смеси является одной из самых важных операций при бетонировании. Во время изготовления бетонной смеси в нее проникает воздух. Если вовремя не позаботиться о его удалении, то готовый строительный материал будет обладать пористостью и низкими прочностью и долговечностью. Для устранения воздушных пузырьков и равномерного расположения составляющих бетон уплотняют с помощью различных приспособлений, называемых вибраторами.

Выбор режима уплотнения

Для каждой смеси в зависимости от размера фракций и ее подвижности необходимо выбирать индивидуальный вибрационный режим, основными характеристиками которого являются:

  • амплитуда колебаний — максимальное удаление вибрирующей точки от центра колебания;
  • частота колебания — число колебательных циклов, совершенных в единицу времени;
  • время протекания процесса уплотнения.
В компании Навигатор вы можете купить бетон с доставкой по СПб и области.

Как же правильно определить режим вибрирования бетонной смеси?

  • Для смесей с крупными размерами заполнителей оптимальными являются низкочастотные колебания с значительной амплитудой.
  • Если для изготовления бетона использовались мелкие заполнители — вибрирование должно осуществляться с значительной частотой и низкой амплитудой.
  • Для смесей с различными размерами фракций заполнителя используют поличастотные механизмы для уплотнения. Способ вибрирования с изменяющейся частотой колебаний является самым эффективным и перспективным.

Частота колебаний вибраторов находится в пределах — 2800-20000 циклов в минуту, амплитуда 0,1-3,0 мм.

Методы уплотнения бетонной смеси

Вибраторы различных конструкций имеют различные способы воздействия на бетонные смеси, по этому признаку механизмы этой группы разделяют следующим образом:

  • У глубинных (внутренних) вибраторов рабочая часть погружена в смесь, колебания передаются посредством корпуса.
  • Поверхностные механизмы для уплотнения устанавливаются на поверхность смеси, колебания передаются через рабочую площадку.
  • Вибраторы наружного типа крепятся к опалубке.
  • Виброплощадки относятся к стационарному формующему оборудованию, используемому на заводах ЖБИ.

По виду питающей энергии различают механизмы: электромеханические, электромагнитные, гидравлические, пневматические, от двигателя внутреннего сгорания. При отсутствии механизированного инструмента возможно проведение ручного уплотнения бетона.

Наиболее эффективный способ получения качественно уплотненного бетона — послойная укладка смеси с ее глубинным вибрированием. Толщина каждого укладываемого слоя должна быть более 100 мм, оптимально — 300-500 мм, подвижность смеси — 6-8 см. Для обеспечения однородной структуры необходима равномерная подача бетона в сочетании с тщательно проведенным процессом вибрирования.

Ручное уплотнение бетонной смеси

При самодеятельном строительстве ручной труд занимает значительное место. Без применения механизмов можно уплотнять небольшие массивы бетонных смесей.

Уплотнение пластичных бетонов осуществляют способом штыкования. Для этой операции берут длинный штырь, кусок арматуры, тонкую трубу. Сначала этот инструмент погружают в раствор толчковыми движениями небольшой амплитуды. Дойдя до дна бетонной смеси, начинают качать штырь из стороны в сторону. Потом инструмент медленно вынимается с совершением вертикальных и горизонтальных колебательных движений.

Смесь должна быть проштыкована до самого дна.

Для жестких бетонов применяется трамбовка, изготовленная из отрезка бревна или бруса массой 15-30 кг. Для удобной работы с этим инструментом к нему прибиваются ручки. Нижний конец трамбовки обивается металлом для предохранения древесины от размокания и крошения.

Для трамбовки мелких бетонных деталей применяют более легкие трамбовки, напоминающие по форме швабру с прикрепленной внизу металлической площадкой или тяжелым бруском.

Глубинные вибраторы: характеристики и область применения

Глубинные вибраторы используют для армированных и неармированных блоков массивных сооружений, при изготовлении фундаментов, полов, балок.

Принцип работы электромеханического глубинного вибратора заключается в передаче колебаний высокой частоты наконечника к смеси через гибкий вал при помощи электродвигателя. Наконечник называется булавой. Булава погружается в смесь и создает высокочастотные волны, которые снижают трение частиц материала и делают его более пластичным. При этом вязкость смеси снижается и бетон растекается во всем требуемом объеме, заполняя самые труднодоступные места. Пузырьки воздуха при этом процессе выдавливаются на поверхность бетона.

Для уплотнения бетона в крупных массивах используют особо мощные вибраторы, которые перемещаются с помощью кранов. Глубинные вибраторы при необходимости объединяют в пакеты.

На не электрифицированных строительных участках используют вибраторы на приводах от двигателей внутреннего сгорания.

Поверхностные вибраторы: особенности конструкции

Поверхностные вибраторы используют для бетонирования армированных одиночной арматурой или неармированных полов, сводов, перекрытий, покрытий автомобильных трасс и аэродромов, имеющих толщину не более 250 мм. Если бетонируются конструкции с двойной арматурой — их толщина не должна превышать 120 мм.

Вибраторы этой группы состоят из рабочей площадки с установленным на ней электродвигателем. На валу электродвигателя находятся два дебаланса, вращение которых инициирует колебания. Вибрации посредством рабочей площадки передаются бетонной смеси.

Вибратор запитывается через понижающий трансформатор во избежание поражения рабочих электрическим током.

К поверхностным вибраторам относятся и виброрейки, которые представляют собой устройство для выравнивания и уплотнения смесей, заливаемых для устройства полов и оснований. Вибратор состоит из двух параллельных профильных деталей, которые жестко связаны с помощью поперечных связей. (Рис.1)

ar6_13Что такое ячеистый бетон и для каких целей он используется.

Как повысить прочность бетона? Здесь описаны самые современные методы.

Если ищете бетон В20, ознакомьтесь с нашими ценами. Бетон В20 обладает высокой прочностью и применяется для фундаментов, строительства отмосток, площадок, лестниц, дорожек и других целей.

Для предотвращения возможности деформирования рейки внутри профилей расположены натяжные устройства с бессрочной гарантией. Натяжение профилей регулируется винтами, расположенными на концах рейки. Виброрейки оснащаются съемными электрическими или бензиновыми вибро узлами.

Наружные вибраторы: разновидности и их характеристики

Для уплотнения бетона, укладываемого в тонкие элементы монолитных сооружений, при изготовлении деталей сборного железобетона, а также для побуждения и ускорения выгрузки вязких материалов из бункеров, автосамосвалов, бадей используют вибраторы, которые устанавливаются на опалубке, бункерах и других конструкциях снаружи.

Наиболее широко востребованы электромеханические вибраторы данной группы с круговыми и направленными вибрациями, а также пневматические вибраторы.

  • Механизм с круговыми вибрациями состоит из мотора-вибратора, на валу которого расположены дебалансы. Величина вращательного момента регулируется перемещением дебалансов по валу.
  • Вибраторы с направленными колебаниями, иначе маятниковые, представляют собой устройства с маятниковой подставкой и выдвижными дебалансами. С вибратором соединяются опорная плита и ось качания. Размах качания корпуса устройства вокруг оси ограничивается амортизатором.
  • Пневматические вибраторы оснащены пневмодвигателем, находящимся в корпусе с кронштейнами для крепления к конструкциям, рукавом для подачи воздуха и пусковым устройством. Выпускаются модели пневмовибраторов, предназначенные для изготовления трубной продукции.

Пневмовибраторы благодаря своей электробезопасности могут использоваться во взрывоопасных условиях.

Виды виброплощадок

Виброплощадка состоит из двух рам. На подвижную верхнюю устанавливают емкость с бетонной смесью. Нижняя, неподвижная, закрепляется на фундаменте. Верхняя рама с расположенным на ней вибромеханизмом опирается на неподвижную раму посредством амортизаторов — пружин, рессор, резиновых прокладок.

Вибромеханизм, как правило, представляет собой валы с дебалансами, которые приводятся во вращение с помощью электродвигателя.

Верхняя подвижная рама должна обладать достаточной жесткостью. Иначе будет наблюдаться неравномерная амплитуда колебаний. На участках со слабыми колебаниями уплотнение смеси получится недостаточным.

Показатель качества укладки бетонной смеси

Качество укладки бетона характеризуется основным показателем: коэффициентом уплотнения. Эта величина равна отношению фактического объемного веса бетонной смеси к теоретическому, вычисленному с учетом полного отсутствия воздуха в уплотненной смеси. Коэффициент уплотнения зависит от: процента содержания воды в смеси, характера и формы поверхности заполнителей.

Хорошо уложенным считается бетон, коэффициент уплотнения которого колеблется в пределах 0,98-1,0.

Определить коэффициент уплотнения возможно в полевых условиях, используя специальное устройство. Этот прибор состоит из двух бункеров, которые имеют форму перевернутого конуса и сосуда цилиндрической формы.

Качественное уплотнение смеси является одной из приоритетных задач при сооружении объекта любых габаритов и целевого назначения, поскольку именно от эффективности укладки бетона во многом зависит прочность и долговечность сооружения.

www.navigator-beton.ru

Способы уплотнения бетонной смеси

13Фев &nbspматериалы

Одно из важнейших свойств бетонной смеси — способность пластически растекаться под действием собственной массы или приложенной к ней нагрузки. Это и определяет сравнительную легкость изготовления из бетонной смеси изделий самого разнообразного профиля и возможность применения для ее уплотнения различных способов. При этом способ уплотнения и свойства смеси (ее подвижность или текучесть) находятся в тесной связи. Так, жесткие нетекучие смеси требуют энергичного уплотнения, и при формовании из них изделий следует применять интенсивную вибрацию или вибрацию с дополнительным прессованием (пригрузом). Возможны также и другие способы уплотнения жестких смесей — трамбование, прессование, прокат.

Подвижные смеси легко и эффективно уплотняются вибрацией. Применение же сжимающих (прессующих) видов уплотнения — прессования, проката, а также и трамбования — для таких смесей непригодно. Под действием значительных прессующих усилий или часто повторяющихся ударов трамбовки смесь будет легко вытекать из-под штампа или разбрызгиваться трамбовкой.

Литые смеси способны уплотняться под действием собственной массы. Для повышения эффекта уплотнения их иногда подвергают кратковременной вибрации.

Таким образом, могут быть выделены следующие способы уплотнения бетонных смесей: вибрирование, прессование, прокат, трамбование и литье. Наиболее эффективным как в техническом, так и в экономическом отношениях является способ вибрирования. Его успешно применяют также в сочетании с другими способами механического уплотнения — трамбованием (вибротрамбование) прессованием (вибропрессование), прокатом (вибропрокат). разновидностью механических способов уплотнения подвижных бетонных смесей является центрифугирование, используемое при формовании полых изделий трубчатого сечения. Хорошие результаты в отношении получения бетона высокого качества дает вакуумирование смеси в процессе ее механического уплотнения (преимущественно вибрированием), однако значительная продолжительность операции вакуумирования существенно снижает ее технико-экономический эффект, и поэтому этот способ мало распространен в технологии сборного железобетона.

Рассмотрим кратко сущность приведенных выше способов уплотнения бетонных смесей.

Вибрирование — уплотнение бетонной смеси в результате передачи ей часто повторяющихся вынужденных колебаний, в совокупности выражающихся встряхиванием. В каждый момент встряхивания частицы бетонной смеси находятся как бы в подвешенном состоянии и нарушается связь их с другими частицами. При последующем действии силы толчка частицы под собственной массой падают и занимают при этом более выгодное положение, при котором на них в меньшей степени могут воздействовать толчки. Это отвечает условию наиболее плотной их упаковки среди других, что в конечном итоге приводит к получению плотной бетонной смеси. Второй причиной уплотнения бетонной смеси при вибрировании является свойство переходить во временно текучее состояние под действием приложенных к ней внешних сил, которое называется тиксотропностью. Будучи в жидком состоянии, бетонная смесь при вибрировании начинает растекаться, приобретая конфигурацию формы, и под действием собственной массы уплотняться. Третья причина уплотнения определяет высокие технические свойства бетона.

Высокая степень уплотнения бетонной смеси вибрированием достигается применением оборудования незначительной мощности. Например, бетонные массивы емкостью несколько кубометров уплотняют вибраторами с мощностью привода всего 1…1,5 кВт.

Способность бетонных смесей переходить во временно текучее состояние под действием вибрации зависит от подвижности смеси и скорости перемещения при этом частиц ее относительно друг друга.Подвижные смеси легко переходят в текучее состояние и требуют небольшой скорости перемещения. Но с увеличением жесткости (уменьшением подвижности) бетонная смесь все более утрачивает это свойство или требует соответствующего увеличения скорости колебаний, т. е. необходимы более высокие затраты энергии на уплотнение.

На качество виброуплотнения оказывают влияние не только параметры работы вибромеханизма (частота и амплитуда), но также продолжительность вибрирования. Для каждой бетонной смеси в зависимости от ее подвижности существует своя оптимальная продолжительность виброуплотнения, до которой смесь уплотняется эффективно, а сверх которой затраты энергии возрастают в значительно большей степени, чем происходит уплотнение смеси. Дальнейшее уплотнение вообще не дает прироста плотности. Более того, чрезмерно продолжительное вибрирование может привести к расслаиванию смеси, разделению ее на отдельные компоненты — цементный раствор и крупные зерна заполнителя, что в конечном счете приведет к неравномерной плотности изделия по сечению и снижению прочности в отдельных частях его. Естественно, что продолжительное вибрирование невыгодно и в экономическом отношении: возрастают затраты электроэнергии и трудоемкость, снижается производительность формовочной линии.

Интенсивность виброуплотнения также возрастает, если частота вынужденных колебаний оказывается равной частоте собственных колебаний. В связи с тем что бетонная смесь имеет большой диапазон размеров частиц (от нескольких микрометров для цемента до нескольких сантиметров для крупного заполнителя) и соответственно различия в частоте их собственных колебаний, наиболее интенсивное уплотнение смеси будет в том случае, когда режим вибрирования характеризуется различными частотами. Так возникло предложение применять поличастотное вибрирование.

Эти факторы следует учитывать для технико-экономической оценки операций формования изделий. Из сказанного следует, что эффективность уплотнения возрастает с увеличением энергии уплотнения, продолжительность уплотнения при этом снижается и производительность формовочной линии повышается. Таким образом, на основании технико-экономического анализа свойств бетонной смеси, производительности формовочной линии можно выбрать мощность виброуплотняющих механизмов.

Виброуплотнение бетонной смеси производят переносными и стационарными вибромеханизмами. Применение переносных вибромеханизмов в технологии сборного железобетона ограничено. Их используют в основном при формовании крупноразмерных массивных изделий на стендах.

В технологии сборного железобетона на заводах, работающих по поточно-агрегатной и конвейерной схемам, применяют виброплощадки. Виброплощадки отличаются большим разнообразием типов и конструкций вибраторов — электромеханические, электромагнитные, пневматические; характером колебаний — гармонические, ударные, комбинированные; формой колебаний — круговые направленные — вертикальные, горизонтальные; конструктивными схемами стола — со сплошной верхней рамой, образующей стол с одним или двумя вибрационными валами, и собранные из отдельных виброблоков, в целом представляющих общую вибрационную плоскость, на которой располагается форма с бетонной смесью. Для прочности крепления формы к столу площадки предусматриваются специальные механизмы — электромагниты пневматические или механические прижимы.

Виброплощадка представляет собой плоский стол, опирающийся через пружинные опоры на неподвижные опоры или раму (станину). Пружины предназначены гасить колебания стола и предупреждать этим их воздействие на опоры, иначе произойдет их разрушение. В нижней части к столу жестко прикреплен вибровал с расположенными на нем эксцентриками. При вращении вала от электромотора эксцентрики возбуждают колебания стола, передающиеся затем форме с бетонной смесью, в результате происходит ее уплотнение. Мощность виброплощадки оценивается ее грузоподъемностью (масса изделия вместе с формой), которая составляет 2…30 т.

Заводы сборного железобетона оборудованы унифицированными виброплощадками, с частотой вращения 3000 кол/мин и амплитудой 0,3…0,6 мм. Эти виброплощадки хорошо уплотняют жесткие бетонные смеси конструкций длиной до 18 м и шириной до 3,6 м.

При формовании изделий на виброплощадках, особенно из жестких бетонных смесей на пористых заполнителях, в целях улучшения структуры бетона используют пригрузы — статический.

При формовании изделий в неподвижных формах уплотнение бетонной смеси производят с помощью поверхностных, глубинных и навесных вибраторов, которые крепят к форме. При изготовлении изделий в горизонтальных формах применяют жесткие или малоподвижные бетонные смеси, а при формовании в вертикальных формах (в кассетах) применяют подвижные смеси с осадкой конуса 8… 10 см.

Прессование — редко применяемый способ уплотнения бетонки смеси в технологии сборного железобетона, хотя по техническим показателям отличается большой эффективностью, позволяя получать бетон высокой плотности и прочности при минимальном расходе цемента (100…150 кг/м3бетона). Распространению способа прессования препятствуют исключительно экономические причины. Прессующее давление, при котором бетон начинает эффективно уплотняться, — 10…15МПа и выше. Таким образом, для уплотнения изделия на каждый 1 м2 его следует приложить нагрузку, равную 10… 15 МН. Прессы такой мощности в технике применяют, например, для прессования корпусов судов, но стоимость их оказывается столь высокой, что полностью исключает экономическую целесообразность использования таких прессов.

В технологии сборного железобетона прессование используют как дополнительное приложение к бетонной смеси механической нагрузки при ее вибрировании. В этом случае потребная величина прессующего давления не выходит за пределы 500… 1000 Па. Технически такого давления достигают под действием статически приложенной нагрузки в результате принудительного перемещения отдельных частиц бетонной смеси.

Различают прессование штампами плоскими и профильными. Последние передают свой профиль бетонной смеси. Так формуют лестничные марши, некоторые виды ребристых панелей. В последнем случае способ прессования называют еще штампованием. Прокат является разновидностью прессования. В этом случае прессующее давление передается бетонной смеси только через небольшую площадь катка, что соответственно сокращает потребность в давлении прессования. Но здесь особую значимость приобретают пластические свойства бетонной смеси, связность ее массы. При недостаточной связности будет происходить сдвиг смеси прессующим валком и разрыв ее.

Центрифугирование вающихся при вращении, прижимается к внутренней поверх ности формы и уплотняется при этом. В результате различной плотности твердых компонентов бетонной смеси и воды из бетон ной смеси удаляется до 20…30% воды, что способствует получению бетона высокой плотности.

Способ центрифугирования сравнительно легко позволяет получать изделия из бетона высокой плотности, прочности (40…60 МПа) и долговечности. При этом для получения бетонной смеси высокой связности требуется большое количество цемента (400…450 кг/м3), иначе произойдет расслоение смеси под действием центробежных сил на мелкие и крупные зерна так как последние с большой силой будут стремиться прижаться к поверхности формы. Способом центрифугирования формуют трубы, опоры линий электропередач, стойки под светильники.

При вакуумировании в бетонной смеси создается разрежение до 0,07…0,08 МПа и воздух, вовлеченный при ее приготовлении и укладке в форму, а также немного воды удаляется из бетонной смеси под действием этого разрежения: освободившиеся при этом места занимают твердые частицы и бетонная смесь приобретает повышенную плотность. Кроме того, наличие вакуума вызывает прессующее действие на бетонную смесь атмосферного давления, равного величине вакуума. Это также способствует уплотнению бетонной смеси. Вакуумирование сочетается, как правило, с вибрированием. В процессе вибрирования бетонной смеси, подвергнутой вакуумированию, происходит интенсивное заполнение твердыми компонентами пор, образовавшихся при вакуумировании на месте воздушных пузырьков и воды. Однако вакуумирование в техническом отношении имеет важный технико-экономический недостаток, а именно: большую продолжительность процесса — 1…2 мин на каждый 1см толщины изделия в зависимости от свойств бетонной смеси и величины сечения. Толщина слоя, которая может быть подвергнута вакуумированию, не превышает 12…15 см. Вследствие этого вакуумированию подвергают преимущественно массивные конструкции для придания поверхностному слою их особо высокой плотности. В технологии сборного железобетона вакуумирование практически не находит применения.

farbenliebe.ru

Способы уплотнения бетонной смеси ,виды вибраторов — Мегаобучалка

Задача процесса уплотнения бетонной смеси состоит в предельной упаковке различных по форме и величине частиц, составляющих многокомпонентный конгломерат — бетонную смесь. Плотность бетона по сравнению с бетонной смесью при ее хорошем уплотнении возрастает с 2,2 до 2,4...2,5 т/м3.

Уплотняют бетонную смесь трамбованием, штыкованием и вибрированием.

Трамбовки — ручные или пневматические — применяют при укладке жестких смесей в бетонные и малоармирован-ные конструкции, когда нельзя применять вибраторы (например, опасаясь воздействия вибрации на работающее оборудование).

Для штыкования (проталкивания кусков щебня, зависающих между стержнями арматуры) при укладке и вибрировании смесей с осадкой конуса 4...8 см в густоармированных конструкциях используют шуровки из арматурной стали. Шуровки применяют также для уплотнения расслаивающихся при виброукладке пластичных смесей с осадкой конуса более 8 см.

Вибрирование — основной способ уплотнения бетонных смесей с осадкой конуса от 0 до 9 см. Суть процесса состоит в том, что при помощи вибраторов, устанавливаемых на поверхности или опущенных в укладываемый слой бетонной смеси на некоторую глубину, расположенные вблизи компоненты смеси вовлекаются в колебательные горизонтальные и вертикальные движения, развиваемые вибратором с определенной, присущей ему частотой и амплитудой колебания. Энергия вибрационных колебаний преодолевает силы внутреннего трения между частицами смеси. Жесткая и рыхлая бетонная смесь в зоне действия вибратора становится подвижной и стремится занять наименьший объем.

Вибрирование — непродолжительный процесс. Через 30... 100 с (в зависимости от условий вибрации) прекращается оседание бетонной смеси и на поверхности уплотняемого бетона появляются цементное молоко и пузырьки воздуха, что свидетельствует об окончании воздействия вибрации.

Дальнейшее вибрирование может привести к расслоению смеси вследствие опускания крупных частиц.

Вибрирование пластичных смесей с осадкой конуса более 9 см неэффективно, поскольку в данном случае силы трения из-за большой подвижности смеси невелики, и энергия колебаний растрачивается на расталкивание крупных составляющих, которые в результате оседают, расслаивая смесь.

Виброуплотнение положительно влияет на качество бетона. При его использовании на приготовление жестких смесей расходуется цемента на 10... 15 % меньше, поэтому уменьшаются осадка бетона и выделение тепла во время твердения, что снижает опасность возникновения трещин. Уменьшение содержания воды в бетонной смеси при неизменном расходе цемента увеличивает прочность бетона, его водонепроницаемость, морозостойкость, сопротивление истиранию и скорость твердения, улучшает сцепление бетона с арматурой. Кроме того, сокращаются сроки распа-лубливания.

Степень уплотнения бетонной смеси зависит от того, насколько частота, амплитуда и форма колебаний, длительность и мощность вибрирования соответствуют составу бетонной смеси и ее подвижности.

Частота (количество колебаний в минуту) и амплитуда колебаний (наибольшее отклонение колеблющейся частицы от положения равновесия, обычно от 0,1 до 1,2 мм) взаимосвязаны. Это дает возможность применять различные режимы вибрирования для смесей разного состава. Смеси с крупными по величине зернами заполнителя вибрируют при низкой частоте колебаний (от 3000 до 6000 мин""1), но большой амплитуде, а при уплотнении мелкозернистых бетонных смесей применяют вибрацию высокой частоты (до 20 000 мин), но малой амплитуды.

Форма колебаний может быть направленного или ненаправленного действия. Вертикально направленные колебания затухают быстрее, чем горизонтальные, поэтому рациональнее помещать вибратор в толще уплотняемой бетонной смеси, т. е. применять глубинные (внутренние) вибраторы и тем самым использовать лучше энергию вибрации. Поскольку бетонная смесь содержит заполнители разной крупности, во многих случаях целесообразно применять поличастотное вибрирование, при котором зона уплотнения подвергается одновременно вибрации высокой и низкой частоты.

В современных вибраторах, применяемых для уплотнения бетонной смеси в монолитных сооружениях, вибрация возбуждается в результате быстрого вращения неуравновешенных масс — одного или нескольких дебалансов, насаженных на ось, или планетарным механизмом, в котором колебания создаются бегунком, обкатывающимся вокруг центрального пальца или внутри втулки, закрепленной в корпусе вибратора. Если применять неуравновешенный относительно своей геометрической оси бегунок, при его вращении получаются сложные колебания двух разных частот.

По способу воздействия на уплотняемую бетонную смесь различают вибраторы глубинные, поверхностные и наружные, прикрепляемые тисками к опалубке

Глубинные вибраторы выполняют с электро- или пневмодвигателем, встроенным в наконечник (вибробулава, с электродвигателем, вынесенным к ручке, и с вынесенным к ручке двигателем и гибким валом. Частота колебаний вибраторов с дебалансным возбудителем — до 6000 мин, а с планетарным — до 20 000 мин. Вибрацию с большей частотой не применяют, так как при малой амплитуде колебаний снижается эффективность уплотнения.

Двухчастотные планетарные вибраторы выпускаются с колебаниями высокой частоты — до 20 000 мин и низкой — до 3600 мин.

Выбирая тип и размер глубинного вибратора, учитывают расстояние между стержнями арматуры. Принято считать густоармированными конструкциями такие, у которых расстояние между стержнями не более 100 мм; среднеармированными — от 100 до 300; малоармированными — более 300 мм.

При бетонировании мало- и среднеар-мированных конструкций применяют глубинные вибраторы с встроенным в корпус вибровозбудителем — вибробулавы— — диаметром 76, 114 и 133 мм с частотой от 5700 до 11000 мин

Для уплотнения смеси при бетонировании тонких и густоармированных конструкций используют вибраторы с гибким валом (одно- или двухчастотные) и пневматические двухчастотные вибраторы.

Электромеханические вибраторы с гибким валом снабжены вибронаконечниками диаметром 28, 51 и 76 мм. Частота их колебаний — от 10 000 до 20 000 мин"1 при амплитуде 0,4...0,7 и 1,2 мм.

Пневматические глубинные поличастотные вибраторы с частотой колебаний 18000/3600 и 14 000/3600 мин имеют вибронаконечники диаметром 34, 50 и 75 мм для бетонирования густо- и среднеармированных конструкций. Радиус действия при вибрировании смесей с осадкой конуса 3 см составляет соответственно 30, 45 и 60 см. Эти вибраторы отличаются простотой конструкции, малой массой, надежностью и удобством в работе и обслуживании.

При укладке бетонной смеси в крупные массивы и фундаменты используют мощные одиночные и пакетные глубинные вибраторы, подвешиваемые на крюке крана.

Вибропакет состоит из 4 или 8 вибраторов; диаметр рабочей части вибраторов — до 194 мм, длина — до 1000 мм. Вибропакет из 15 вибраторов с частотой до 5500 мин"1, применяемый в гидротехническом строительстве, имеет массу до 5500 кг.

Производительность глубинных вибраторов определяется объемом бетона V, уплотненного с одной стоянки, и продолжительностью вибрирования этого объема, включая время перестановки с одного места на другое

При коэффициенте, учитывающем перекрытие зон действия машины, равном приблизительно 0,65, техническая производительность, м3/ч,

Оптимальное время вибрирования, при котором вибромашина имеет наибольшую производительность, принимается обычно равным 30 с.

В качестве поверхностных вибраторов применяют площадочные, снабженные рабочим органом в виде гладкой плиты или поддона, к которому через амортизаторы жестко прикреплен вибратор и две ручки. Радиус действия площадочных вибраторов не превышает 25 см. Продолжительность вибрирования на одной позиции — от 20 до 60 с.

 

Наружными (тисковыми) вибраторами уплотняют бетонную смесь в густо-армированных конструкциях. Для этой цели применяют электромеханический вибратор с радиусом действия до 80 см, который крепят снаружи к опалубке двумя винтовыми зажимами. Колебания через опалубку передаются на бетонную смесь.

В последнее время стали применяться плоскостные виброуплотнители, представляющие собой жесткую плиту с двумя возбудителями. Радиус действия — до 1,5 м.

при вибрировании воздействии механических колебаний на бетонную смесь значительно улучшается ее подвижность, что дает возможность уплотнять также жесткие бетонные смеси;

- производительность вибратора. Оценивается по энергии возбуждения колебаний. Амплитуда и частота воздействующих на бетон колебаний определяют интенсивность вибрирования;

- предельный радиус действия вибратора достигается тогда, когда вследствие затухания интенсивность вибрации становится минимальной, требуемой для уплотнения данной бетонной смеси;

- для равномерного уплотнения бетонной смеси необходима равномерная интенсивность вибрации. Это достигается при оптимальных продолжительности вибрации и расположении вибратора.

- для виброуплотнения пригодны смеси с консистенцией V1—V3; виброуплотняемость можно улучшить путем оптимизации состава смеси что уменьшает затраты труда по уплотнению;

- консистенция, состав смеси и мощность вибратора должны быть согласованы;

- при значениях В/Ц<0,23 виброуплотнение невозможно; воздухововлекающие и пластифицирующие добавки улучшают виброуплотняемость.

megaobuchalka.ru

Основные способы уплотнения бетонных смесей

Строительные машины и оборудование

При формовании железобетонных изделий и конструкций при­меняют различные способы уплотнения бетонной смеси: прессова­ние—воздействие на бетонную смесь значительных давлений; цент­рифугирование— воздействие на бетонную смесь центробежной силы при производстве трубчатых изделий; вакуумирование — от­сос из бетонной смеси избыточной воды и воздуха; вибрирование - воздействие на бетонную смесь колебательных движений.

196

Наиболее распространен последний способ уплотнения. Соче­тание вибрации с другими способами значительно повышает эф­фективность процесса уплотнения бетонной смеси. Так, сочетание вибрации с прессованием — виброштампование — используется пр» производстве сборного железобетона, сочетание вибрации с ваку - умированием — вибровакуумирование — широко используется при возведении монолитных конструкций, а также при производстве отдельных типов железобетонных изделий.

Рассмотрим воздействие вибрации на процесс уплотнения бе­тонной смеси. До воздействия вибрации на бетонную смесь уме­ренной жидкости она представляет собой аморфную рыхлую массу. При воздействии вибрации частицы заполнителей приводят­ся в интенсивное движение, в результате которого происходит их взаимное перемещение, проскальзывание одних частей относитель­но других в объеме системы. При этом достигается значительная скорость движения каждой частицы относительно ее центра мас­сы. При некоторой скорости сдвига частиц заполнителей наступа­ет проявление вязких свойств (текучесть) бетонной смеси, и она переходит в состояние «тяжелой жидкости», приобретая заданную геометрию изделия. Такого рода вязкость называют структурной вязкостью. Текучесть бетонной смеси может наступить только при условии, если будут разрушены структурные связи между части­цами заполнителя, т. е. структурная вязкость достигнет опреде­ленного предела, который будет зависеть от скорости деформации сдвига частиц. Эти изменения в структуре бетонной смеси назы­вают тиксотропними превращениями. Структурная вязкость и тик - сотропия бетонной смеси непосредственно связаны с понижением действительного и видимого коэффициентов трения.

Бетонная смесь представляет собой трехфазную грубодисперс - ную систему (твердая фаза — фракции щебня или гравия и песка, жидкая — цементный раствор, газообразная —находящийся в мас­се смеси воздух—10... 15% от объема смеси). В процессе уплот­нения смесь разрушается и в конце его переходит в двухфазную систему (твер­дая + жидкая фазы), при содержании в ней воздуха не более 2 ... 3%. В результате процесса виброуплотнения тело бетона (железобетона) получает однородную плотную структуру, что обеспечивает гото­вым железобетонным изделиям заданные физико-механические показатели.

Основные способы уплотнения бетонных смесей

Рис. 18.1. Схема переда­чи колебаний от вибро­возбудителя внутрь бе­тонной смеси

Получение такой структуры уплотненно­го тела бетона может быть обеспечено только при правильной оценке динамиче­ского состояния системы в условиях вибрационного и других механическихвоздействий. Структура бетона в основном определяется ее реологическими свойствами: вязкостью цементного раствора, сила­ми трения и сцепления между частицами заполнителя, наличием тиксотропних превращений смеси, сохранением целостности упру - говязких каналов цементного раствора. Для обеспечения управ­ления данными реологическими свойствами необходимо правильно назначить вибрационный режим работы уплотняющей машины (устройства). Под вибрационным режимом понимают вид и ха­рактер колебаний, их направление относительно сечения уплотняе­мого тела бетона, а также колебательные параметры (угловая частота со и амплитуда колебаний) и динамический режим рабо­ты машины.

Бетонная смесь при уплотнении представляется в виде крупно­го заполнителя, окруженного раствором из мелких зерен, объеди­ненных между собой поверхностными силами сцепления. Такая смесь будет обладать упруговязкими свойствами и при небольших деформациях передача колебаний будет происходить по каналам, уподобляющимся пружинам с упруговязкой характеристикой.

При этом (рис. 18.1) частицы заполнителей, как правило, кон­тактируют между собой через упруговязкие каналы и в отдельных случаях непосредственным контактом. Тогда колебания перего­родки 1 передадутся частице Лі, в свою очередь, частица А пере­даст колебания частице А% непосредственным контактом и части­цам А з и Л4 — через упруговязкие каналы и т. д. Такая взаимо­связь частиц А заполнителей исключает возможность их изолиро­ванного колебания. Возбужденные частицы А заполнителей ко­леблются вынужденной частотой вибровозбудителя, но с различ­ными амплитудами колебаний в зависимости от их масс и жест­кости упруговязких каналов раствора. Несмотря на определенную условность представленной схемы, на ее основе можно сделать следующие выводы:

1) выбранный динамический режим работы виброуплотняющей машины должен обеспечить сохранность упруговязких каналов цементного раствора, иначе возникнут турбулентные перемещения

Частиц заполнителя смеси, которые вызовут ее расслоение, сопровож­даемое выбросом частиц заполните­ля А на поверхность изделия и зна­чительным подсосом атмосферного воздуха;

Основные способы уплотнения бетонных смесей

Рис. 18.2. Зависимость эффектив­ности вибраций от угловой час­тоты

2) вид и направление колебания рабочего органа машины должны приниматься с учетом его конструк­ции, типа формуемого изделия и способа формования. Конструкция рабочего органа при правильно при­нятом виде и направлении колеба-ний должна обеспечить передачу последних сечению изделия в на­правлении наибольшей свободы перемещения частиц заполните­ля А, эффективное удаление включенного воздуха, получение одно­родной, пло. тной структуры уплотненного бетона;

3) характер колебаний рабочего органа машины должен вы­бираться с учетом требований, предъявляемых к формуемому из­делию (прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, долго­вечность) ;

4) выбранный вибрационный режим уплотнения бетонной сме­си должен обеспечить возбуждение наибольшего числа единиц А, входящих в состав смеси фракций крупного заполнителя, и эф­фективное использование порожденных сил инерции для разруше­ния начального структурного состояния частиц заполнителя си­стемы с последующим сближением.

Эффективность вибрации при уплотнении бетонной смеси со­стоит в том, что приводятся в движение частицы относительно друг друга в объеме системы, и, кроме того, возбужденные части­цы развивают значительные скорости относительно своих центров масс. Эффективность вибрирования характеризуется отношением полуразмаха скорости зерен заполнителя относительно окружаю­щей среды к амплитуде скорости приведенной вибрации. На рис. 18.2 приведены кривые зависимости параметра эффективности вибрации і] от угловой частоты (со) при постоянной амплитуде скорости (aco=const), для пяти значений размера зерен заполни­телей, причем г : г2: гз: a : г5=1 : 2 : 5 : 10 : 20. Проведя прямую, параллельную оси со на уровне необходимой эффективности ту (пунктирная линия), находим на пересечении с кривыми частоты, необходимые для поддержания колебаний частицы разных разме­ров скорости возбуждения при одинаковой амплитуде. Если ка - кая-то частота обеспечивает необходимые относительные колеба­ния частиц данного размера, она заведомо обеспечивает эффек­тивные колебания частиц больших размеров. Рационально выбранный вибрационный режим процесса уплотнения бетонной смеси должен оптимизировать динамическую систему, т. е. обес­печить ей такое состояние, при котором наблюдается наименьший уровень реологических сопротивлений. Этим создается условие снижения энергоемкости процесса виброуплотнения бетонной сме­си при формовании. Степень уплотнения бетонной смеси оценива­ется коэффициентом уплотнения /Супл — отношением фактической плотности бетона к теоретической массе — плотности (/СуПл^0,98). Плотность бетона повышается с уменьшением водоцементного от­ношения В/Ц смеси, что обосновывает широкое применение жест­ких бетонных смесей.

Наша организация, помимо оказания такой популярной услуги, как передача в аренду автотехники для строительства, дополнительно специализируется на осуществлении Строительная спецтехника – главный аспект выручки строительных организаций, так как за счет …

Дробилка щековая ДЩ-4000 Оборудование для измельчения камней, скомканных сыпучих, щебня. Предназначение: Дробилка предназначена для дробленият оходов строительства, камней, мрамора, углей, окаменевших сыпучих материалов, кирпичей и т.д. на фракции от 10 …

Рассев 3х ярусный Р-4ф Оборудование для рассева сыпучих на 4 фракции Принцип работы Рассева р-4ф Куски сыпучих материалов размерами до 10 мм засыпаются в верхнее приемное отделение и после обработки …

msd.com.ua

Уплотнение бетона: виды, применение.

 

После заливки железобетонных конструкций, таких как фундамент, бетонную смесь нужно уплотнять, потому что её частицы располагаются не самым оптимальным образом и между ними есть пузырьки воздуха. Пустоты в толще бетона не делают его прочнее, и сама структура не уплотнённого бетона более пористая и «рыхлая», а потом больше подвержена влиянию влаги и более хрупкая. Чтобы повысить прочность бетона, все воздушные пузырьки из него нужно удалить, и максимально уплотнить бетонную смесь. Для этого используют вибрирование.

Уплотнение вибрированием бетонных смесей основано на их свойстве изменять свою структурную вязкость при определенных напряжениях сдвига, которые надо сообщить частицам, чтобы они начали перемещаться относительно друг друга.

  • При вибрировании частые гармоничные колебания, создаваемые вибрационными механизмами, передаются смеси в виде импульсов, под воздействием которых частицы ее начинают совершать непрерывные колебательные движения около своего среднего положения.
  • В результате происходящего при этом резкого уменьшения сил трения и сцепления между частицами жесткая бетонная смесь приобретает свойства «тяжелой» жидкости и становится подвижной (текучей). Частицы бетонной смеси, находясь под воздействием лишь собственной массы, скользят друг по другу, укладываются более компактно и вытесняют наружу часть имеющегося в смеси воздуха, что обеспечивает получение бетона требуемой плотности.

Способы вибрирования бетона

Есть три способа передать вибрацию бетону:

  1. поверхностное вибрирование, когда вибратор действует на верхнюю поверхность бетона и распространяет вибрации вглубь; такой способ целесообразен при заливке бетона слоями не больше 20-30 см (например, при заливе монолитных плит), так как глубже вибрация не проникнет

Уплотнение бетона поверхностным вибрированием.

  1. наружное вибрирование, когда вибратор воздействует на опалубку и уплотнение бетона происходит под действием вибрации опалубки равномерно по всему объёму; такой способ предъявляет особо высокие требования к опалубке, так как вибрация может ее разрушить

Уплотнение бетона наружным вибрированием.

  1. глубинное вибрирование, когда вибратор опускают вглубь бетона и там наконечник вибратора создаёт вибрацию; такой способ можно применять для самых разных конструкций и разного объёма бетона в зависимости от размеров и мощности вибратора.

Уплотнение бетона глубинным вибрированием.

Признаки достаточной уплотненности бетонной смеси:

  • бетонная смесь прекращает оседать;
  • на поверхности выступает цементное молоко;
  • воздушные пузыри прекращают подниматься на поверхность;
  • отверстие от наконечника вибратора быстро закрывается.

beton-s.ru

ВИБРАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ бетонной смеси

ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

Объемное вибрирование. Наиболее универсальны­ми формовочными машинами для изготовления железобетонных изделий являются виброплощадки. Отечественная про­мышленность выпускает виброплощадки грузоподъемностью от

1 до 20 г для различных условий производства. Уплотнение бе­тонной смеси на виброплощадках осуществляется вибрационны­ми устройствами, создающими колебания: гармонические круго­вые; гармонические направленные (вертикальные или горизон­тальные) и негармонические вибрационно-ударные.

Исследования виброплощадок с круговыми гармо­ническими колебаниями показали, что круговые колебанияприводят к смещению бетонной смеси в форме и неравномерно­му распределению амплитуд по поверхности виброплощадки, а также увеличивают подсос воздуха. Эти недостатки отсутствуют у виброплощадок с вертикально направленными колебаниями.

С большей интенсивностью воздействия на бетонную смесь происходит уплотнение на вибрационн о-у дарных сто­лах; кроме того, на это требуется значительно меньше энер­гии, чем на обычных вибростолах [80]. Однако, применение виб­рационно-ударных столов носит пока экспериментальный харак­тер. Внедрение их в промышленность сборного железобетона может явиться дальнейшим шагом по пути повышения качества изделий и снижения их стоимости.

Основные технологические требования к формованию изде­лий на вибростолах следующие:

Обеспечение одинаковой величины амплитуды колебаний по всей поверхности виброплощадки;

Крепление формы к виброплощадке;

Применение приспособлений, препятствующих изгибу про­дольных бортов формы при вибропрессовании.

Для конструкций современных виброплощадок характерно от­сутствие тяжелых верхних виброрам, которые заменены отдель­ными виброблоками, опирающимися на пружины. Такая конст­рукция виброплощадки имеет ряд существенных преимуществ: уменьшается расход металла на ее изготовление, удлиняется

2 до 8 шт. и более в зависимости от грузоподъемности и длины площадки).

На рис. 49, А приведена диаграмма распределения амплитуд колебаний по форме при плотном прижатии ее ко всем опорам виброплощадки СМ-476. Виброплощадка обеспечивает уплотне­ние жестких бетонных смесей с удобоукладываемостью до 100 Сек без пригруза. График зависимости времени уплотнения бетонной смеси от ее подвижности, приведенный на рис. 49, Б, Отражает необходимые показатели при плотном прижатии фор­мы к виброплощадке. В противном случае частота колебаний снижается до 1500—2000 в минуту, а также значительно умень­шается амплитуда колебаний, что удлиняет срок уплотнения.. Использование на вибростоле незакрепленных форм при вибро - ударном режиме уплотнения бетонных смесей может быть целе­сообразным только при определенных условиях (применение прокладок и т. п.) [103].

Уплотнение на виброплощадке обеспечивает необходимую проработку бетонной смеси по высоте изделия, так как много­численные опыты, проведенные при колебаниях 25 и 50 Гц, по­казали, что при передаче направленных колебаний снизу бетон­ной смеси, находящейся в формах высотой до 80 См, затухания колебаний не происходит. В верхней, а В некоторых случаях и

30* 60" 120“

Рис. 50. Эпюры колебаний бетонной смеси на вибро­площадке (к=30 см;

7=50 Гц).

подпись: 30* 60" 120“
 
рис. 50. эпюры колебаний бетонной смеси на виброплощадке (к=30 см;
7=50 гц).
В средней части образца наблюда­ется усиление интенсивности коле­баний.

Результаты опытов с бетонной смесью, имеющей техническую вяз­кость 60 Сек, показаны на рис. 50 [21]. Сопоставляя первые три эпюры колебаний, записанные при частоте 50 Гц, можно видеть, что с увеличением времени вибрирования с 30 до 120 Сек форма эпюры суще­ственно изменялась, отражая посте­пенное вовлечение бетонной смеси в процесс вибрирования. На других эпюрах показано, что при больших сроках вибрирования с частотой 50 Гц в верхней части образцов на­блюдались не менее интенсивные ко­лебания, чем в нижней зоне.

Вовлеченная в вибрацию бетонная смесь оказывает большое давление на продольные борта форм, особенно при вибрирова­нии с пригрузом. Под действием вибропрессования продольные борта форм изгибаются, что приводит к отклонению от проект­ных размеров изделия. Чтобы воспрепятствовать этому, на виб­роплощадках устанавливают откидные упоры, обеспечиваю­щие необходимую прямолинейность продольных бортов форм (рис. 51, А).

Хорошие результаты дает применяемый на ряде заводов ме­ханический прижим для крепления формы к виброплощадке, одновременно предохраняющий борта формы от изгиба (рис. 51,6). Форма при опускании на вибростол давит своим весом на выступающее из плоскости вибростола плечо рычага и пово­рачивает прижим, вследствие чего его другое плечо упирается

ВИБРАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ бетонной смеси

Рис. 51. Устройство для крепления формы на виброплощадке: А — фиксатор для продольных бортов формы; Б— шарнирный прижим; / — виброплощадка; 2 — неподвижный упор; 3 — откидной фиксатор; 4 — Прижим; 5 — блок; 6 — шарнир; 7 — противовес.

В борт формы. При подъеме формы противовес, укрепленный на рычаге, поворачивает его в исходное положение и освобождает форму. Таким образом, крепление формы к виброплощадке про­исходит автоматически под действием ее собственного веса.

Рис. 52. Схема механического рычаж­ного пригруза.

подпись: 
рис. 52. схема механического рычажного пригруза.
Вибропрессование. При формовании изделий из жестких бетонных смесей значительно увеличивается продолжи­тельность вибрирования, кроме того, для надлежащего уплотне­ния смеси необходимо увеличивать амплитуду колебаний.

Вибропрессование, за­ключающееся в создании поверхностного пригруза при вибрировании изде­лия на виброплощадке, является более эффек­тивным способом уплот­нения жесткой бетонной смеси по сравнению с вибрированием. Приме­нение пригруза при виб­рировании примерно вдвое сокращает продолжительность уплотнения смеси и обес­печивает получение гладкой поверхности изделия.

Многократные исследования показали, что степень уплотне­ния бетонной смеси повышается по мере увеличения пригруза. Для. бетонных смесей с показателем жесткости 60—90 Сек уве­личение пригруза до 50—-100 Г/см2 (5—10 Кн/м2) обеспечивает хорошее уплотнение бетонной смеси с коэффициентом 0,98, сред­нее время уплотнения смеси, составляющее при вибрировании

5—6 Мин, при вибропрессовании сокращается до 2—3 Мин.

Оптимальная величина пригруза зависит от жесткости смеси, а также от вида изделия и способа п. ригрузки. По дан­ным исследований, для малоподвижных бетонных смесей ее можно принимать в пределах 40—60 Г/см2, для умеренно жест­ких бетонных смесей — 60—100 Г/см2: Повышение величины при­груза нерационально, так как при этом увеличиваются силы внутреннего трения вследствие некоторого заклинивания отдель­ных частиц крупного заполнителя.

Пневматический пригруз и механический рычажный пригруз являются наиболее удобными способами создания давления на бетонную поверхность, так как нагрузка на виброплощадку при этом увеличивается незначительно. В механическом рычажном устройстве (рис. 52) пригруз осуществляется собственным весом пригрузочного щита, а также грузами, действующими на длин­ные плечи рычагов, укрепленных на щите. Для этого после пред­варительного уплотнения бетонной смеси опускают на поверх­

Ность формуемого изделия пригрузочный щит и прикрепляют' его захватами за поддон; при четырех рычажных грузах на по­верхность бетона создается давление

<3 = 4 ■ Юр + п,

Где Р—вес груза; П—вес щита.

ВИБРАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ бетонной смеси

подпись: при-

Рис, 53. Схема пневматического груза:

І воздушная подушка; 2 — верхний щит; 3 — натяжная цепь; 4 — нижний прессующий щит; 5 — изделие в форме; 6 — виброплощадка.

подпись: рис, 53. схема пневматического груза:
і воздушная подушка; 2 — верхний щит; 3 — натяжная цепь; 4 — нижний прессующий щит; 5 — изделие в форме; 6 — виброплощадка.
Общая величина удельного давления на бетон может быть - доведена до 50 Г/см2. Для устранения, сцепления щита с бетоном его поверхность перед пригрузкой покрывают брезентом. Для получе­ния большего давления на бетонную смесь при­меняют пневмопригруз, создавая давление по­средством воздушных ци­линдров или подушек.

Пневматический при - груз осуществляется уст­ройством, состоящим из двух пригрузочных щитов, для удобства транспортирования соединенных между собой цепями (рис. 53). Между щита­ми помещают резиновые воздушные камеры, в которые для создания давления компрессором нагнетается воздух. После уста­новки пригрузочного приспособления на форму с бетонной смесью верхний пригрузочный щит прикрепляется цепями к ра­ме виброплощадки или к форме. При подаче воздуха в воздуш­ные камеры эти цепи натягиваются, и давление, создаваемое камерами, передается через нижний пригрузочный щит на по­верхность бетона.

Опыт ряда заводов показывает, что перед вибропрессовани­ем целесообразно осуществлять кратковременное вибрирование бетонной смеси.

Посредством пневмопригруз а можно создавать давление на бетон 200—500 Г/см2 (20—50 Кн/м2) и более при избыточном давлении в воздушных камерах до 0,5 Атм. На виброплощадку при этом передается только собственный вес пригрузочного уст­ройства.

Величина уплотняющего давления, возникающе­го в толще формуемого изделия при вибропрессовании, зависит от величины пригруза и толщины слоя бетонной смеси. Макси­мальная величина давления РЫакс может быть определена по формуле

■у /г • А и2 ^макс = ТЛ + Ф Ч.

Виброштампование. Одним из весьма эффективных способов уплотнения бетонных смесей, в особенности при фор­мовании крупноразмерных изделий, является поверхностное уп­лотнение виброштампом, при котором динамическое воздействие вибрации сочетается со статическим давлением штампа.

Источником вибрационного воз­действия на бетонную смесь является виброштамп, рабочая поверхность ко­торого в зависимости от вида формуе­мых изделий может быть плоской, рельефной или с пустотообразователя - ми. При формовании ребристых плит, лестничных маршей пустотных блоков и других изделий применяются раз­личные виброштампы, предназначен­ные для уплотнения бетонной смеси в форме с одновременным выдавлива­нием в изделии заданного профиля или образованием пустот.

Процесс виброштампования заключается в следующем (рис. 54). В форму с бетонной смесью опускают виброштамп, который, вибрируя при относительно небольшом давлении, по­гружается в бетонную смесь, вытесняя ее в пространство между виброштампом и формой. По мере того как виброштамп опуска­ется. на необходимую глубину, заданную бортовыми ограничи­телями, бетонная смесь, уплотняясь под действием вибрации, заполняет пространство до прижимной рамы и приобретает фор­му изделия. Виброштамп извлекают из формы, затем поднимают прижимную раму, и формование изделия на этом заканчивается. Таким образом, виброштамп выполняет две функции — перерас­пределяет бетонную смесь по форме и уплотняет ее.

Наибольшее распространение получили виброштампующие устройства с одномассной схемой колебательных движе­ний. Применяется также двухмассная колебательная си­стема, особенностью которой является наличие подрессоренно­го пригруза, практически не участвующего в колебаниях (рис. 55).

Исследования показывают, что при виброштамповании жест­ких бетонных смесей работа виброштампа зависит в основном от отношения веса штампа и статической пригрузки на него <2О к амплитуде возмущающей силы вибратора Р0. Наиболее эф­фективно штамп работает при -^2=0,4 -н0,5 [81].

Р О

Для обеспечения хорошей работы виброштампа и получения необходимой формы изделия статическое удельное давление принимается в пределах 100—800 Г/см2 (10—80 Кн/м2) в зави­

Симости от степени жесткости бетонной смеси. Величина А, рав­ная частному от деления, момента дебалансов вибратора на об­щий вес виброштампа (без пригруза), должна быть не менее

1500

-------- Мм, где По — число оборотов вибратора в 1 Мин.

«о

Рис. 55. Схема двухмассного вибро­штампа:

I — пригруз; 2 — эластичная рессора; 3 — виб­ратор; 4 — виброштамп; 5 — бортовая оснастка.

подпись: 
рис. 55. схема двухмассного виброштампа:
i — пригруз; 2 — эластичная рессора; 3 — вибратор; 4 — виброштамп; 5 — бортовая оснастка.
Виброштампование железобетонных изделий сложного про­филя позволяет наиболее эффективно использовать преимущест­ва жестких бетонных сме­сей и заменить сложную форму поддоном.

Основное требование при виброштамповании изделий — это точное дозирование бетон­ной смеси, укладываемой до опускания штампа. Объемное дозирование, даже при определенном навыке рабочих, не обес­печивает необходимой точности. Значительное улучшение технологии виброштампования дости­гается при

msd.com.ua

Как уплотнять смеси на основе бетона?

Технология создания бетонных конструкций подразумевает не только правильное приготовление раствора, но и его последующее уплотнение. В процессе создания смеси внутри нее образуются полости, нарушающие монолитность структуры и снижающие прочность и долговечность сооружений. Метод применяется для удаления воздуха и лишней воды, понижения вязкости и улучшения ее текучести.

Процесс уплотнения бетона

Для оценки качества бетона выведен специальный критерий — коэффициент уплотнения. Он определяется как отношение удельного веса готового раствора к расчетному значению, полученному при условии полного отсутствии внутри него воздуха. Допустимым считается коэффициент в переделах 0,98–1,0. Для достижения таких показателей используют различные способы уплотнения бетонной смеси, выбор которых зависит от ее состава, предназначения и размера фракций. Улучшают качество автоматизированными вибраторами.

Метод выбора

В зависимости от исходных данных, применяют такие типы устройств:

  • Глубинные — для уплотнения крупных массивов бетона.
  • Поверхностные — для воздействия на внешние слои раствора.
  • Наружные — закрепляемые непосредственно на краю емкости со смесью или в опалубке, расположенной на эластичной основе.
  • Виброплощадки — для использования в промышленных масштабах на предприятиях, выпускающих ЖБИ.

Изменение режима их работы заключается в корректировке основных параметров системы:

  • Амплитуды колебаний — величины наибольшего отклонения точки от положения равновесия.
  • Частоты — количества движений в единицу времени.
  • Сроков проведения уплотнения.

Устройство бетонного основания

Для растворов с крупными фракциями наполнителя выбирают особые способы воздействия на бетонные смеси устройствами с низкой частотой колебаний при максимальном размахе подвижной части. Если применяется мелкодисперсный состав, то оптимально создавать движения высокой частоты с небольшими уровнями отклонений. Смеси с различным типом наполнителя уплотняют в поличастотном режиме с изменяемой амплитудой. Последний вариант — наиболее эффективный и чаще всего используемый в строительстве. Существующие типы вибраторов для уплотнения бетона по источнику энергии делятся на электромеханические, электромагнитные, гидравлические и пневматические. В полевых условиях и при отсутствии электрической сети применяют двигатели внутреннего сгорания или работают ручным методом.

Глубинные вибраторы

Фото глубинного вибратораИспользуются для воздействия на растворы большого объема, необходимые для создания армированных и неармированных бетонных конструкций: балок, перекрытий, фундаментов и полов. Их рабочей частью является наконечник (булава), внутри которого находятся эксцентрики, создающие колебания высокой частоты. Энергия вращения передается от двигателя посредством гибкого привода. В результате вибрации бетонный раствор становится пластичным, подвижным и плотно заполняет весь рабочий объем механизма. При таком способе уплотнения лишняя вода и воздух выталкиваются на поверхность.

Системы поверхностного типа

Применяются при монтаже простых и армированных бетонных конструкций и покрытий: автомобильных дорог и аэродромных полос, сводов, перекрытий и полов зданий, с толщиной слоя смеси не более 250 мм (при использовании двойной арматуры — до 120 мм). Они представляют собой рабочую площадку с двигателем (электрическим или внутреннего сгорания), на оси которого установлено несколько элементов с нарушенной балансировкой. При таком способе вращения деталей возникают колебания, которые передаются бетонной смеси и уплотняют ее структуру. К поверхностным типам устройств принадлежат виброрейки, функционирующие по методу обработки невысоких слоев раствора (для полов и перекрытий). Конструктивно они выполнены в виде двух жестко связанных поперечинами металлических профилей, на которых установлен электрический или бензиновый двигатель.

Наружные системы уплотнения

Электромеханический уплотнительНезаменимы в случаях, когда использование глубинных механизмов нецелесообразно или невозможно. При создании неглубоких конструкций они крепятся прямо к опалубке, которая вибрирует вместе с раствором. Кроме того, устройства наружного типа применяются для облегчения процесса выгрузки смеси бетона из объемных емкостей, в которых она замешивалась.

Более популярны электромеханические варианты с круговым и направленным распространением волн, а также с пневматическим приводом. В вибраторах первого типа колебания создаются при вращении специальных дебалансов, находящихся на валу ротора. Перемещая их по оси, можно плавно подбирать нужный крутящий момент. Второй вид уплотнителей представляет собой двигатель, жестким способом связанный с маятниковой подставкой, частота и размах движений которой также регулируется положением дебалансов. Для ограничения предельной амплитуды используются амортизаторы. В пневматических системах источником энергии является сжатый воздух.

Виброплощадки

Представляют собой две рамы, одна из которых (нижняя) прочно закреплена на основании (фундаменте), а вторая — подвижна и покоится на амортизаторах (пружинах, резиновых прокладках или рессорах). Колебания создаются электрическим двигателем, вращающим вал с дебалансами. Крепление верхней части, на которой устанавливается емкость с бетонным раствором, должно быть достаточно жестким, чтобы амплитуда движений была равномерной. В противном случае качество смеси в разных частях емкости будет отличаться.

Виброплощадки для бетонных оснований

Если автоматизированные способы уплотнения и укладки бетонной смеси для железобетонных конструкций невозможны, то применяют ручные (метод штыкования). Они предпочтительны для укрепления пластичных составов. Подходящий по размеру инструмент (тонкая труба, прямая палка или кусок арматуры) поступательными толчками с короткой амплитудой погружается в смесь до самого дна, а затем раскачивается из стороны в сторону. При его извлечении надо совершать движения таким же способом. Чтобы получить качественный бетон, следует аккуратно проштыковать смесь на всю глубину, не допуская пропусков. Для уплотнения жестких растворов используют метод их трамбовки обрезком деревянного бруса или бревна, весом 25–30 кг с оббитым железным листом днищем. Для удобства в верхней части инструмента закрепляют Т-образную ручку.

hardstones.ru


Смотрите также