Urbos.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании

Технология и правила уплотнения бетонных смесей

Наряду с пиломатериалами, цемент входит в топ продаж на строительном рынке. Универсальность, возможность придавать нужную форму, получать необходимую прочность, в зависимости от рецептуры, делает продукт крайне востребованным у собственников частного жилья и профессиональных застройщиков. При заливке раствора рекомендуется соблюдать условия, которые позволяют получать заданные качества. Уплотнение бетона — важнейшая процедура, которая позволяет достигать нужной плотности и прочности материала.

Уплотнение бетона

Соблюдение пропорций смеси, качественное смешение состава не гарантирует достижения заявленных характеристик. Для того, чтобы бетон соответствовал требованиям ГОСТ нужно его уплотнить. Делается эта процедура для того, чтобы удалить попавший в процессе производства воздух, правильно распределить раствор в опалубке, избавившись от излишка воды. В домашних условиях можно использовать простые способы уплотнения бетонной смеси с помощью подручных средствами и специальными приспособлениями, сделанными своими руками. Например, игольчатым валиком при небольшой глубине заливки, или с помощью ручного вибратора.

Однако в промышленных масштабах такая методика не подойдет. Есть более мощные и производительные приспособления и устройства, гарантирующие высококачественное уплотнение бетонной смеси вибраторами при больших объемах заливаемой смеси. Среди основных показателей процесса отмечают следующие характеристики:

  • амплитуда вибрации — рабочий ход головки или площадки;
  • частота вибрации — количество циклов за единицу времени;
  • время обработки — указывается в документации к объекту или устройству.

Оборудование имеет рабочие частоты от 2 800 д 20 000 циклов в минуту, при амплитуде 0,1 до 3 мм. В проектно-сметной документации указываются режимы, при которых делается уплотнение бетона. Если же приходится делать эту операции в домашних условиях, то следует соблюдать следующие правила:

  • смеси с крупными фракциями обрабатываются с низкой частотой, но значительной амплитудой;
  • мелкозернистые растворы подвергают интенсивной высокочастотной вибрации с незначительной амплитудой;
  • смеси, содержащие включение мелких и крупных частиц рекомендуется обрабатывать поличастотными механизмами.

Окончательные характеристики бетона зависят от выполнения всех рекомендаций к смеси и ее заливке. Чтобы получить минимальную деформацию, необходимо соблюдение следующих правил:

  • цемент более высоких марок дает меньшую усадку;
  • армирование существенно снижает риск деформации и появления трещин;
  • точно соблюдать пропорции всех ингредиентов;
  • соблюдать температурный режим при замесе и заливке;
  • обязательно сделать уплотнение бетонной смеси вибраторами;
  • обеспечить рекомендуемую влажность материала при застывании.

Особо ответственные конструкции, где нужна точность, делаются со специальных смесей, куда вносятся компенсирующие присадки. Режим зависит от состава и применяемых добавок. Делается уплотнение бетонной смеси вибраторами. Присадки придают необходимый уровень расширения раствора, который после затвердения не изменяет геометрии бетонного элемента. Для работы в мороз также есть добавки в рабочий раствор, однако использование их требует профессиональной подготовки и знаний. При температуре ниже 5 °С характеристики обычной бетонной смеси существенно меняются и работать в таких условиях не рекомендуется.

Коэффициент уплотнения

Чем быстрее начать процесс вибрации, тем более качественным получится результат. Поэтому при блочном производстве готовая продукция сразу отправляется на вибрационную установку. Автоматическое оборудование в течении заданного времени уплотняет смесь практически до теоретического максимума. Такая плотность обозначается цифрой 1. Это значение показывает, что коэффициент уплотнения бетонной смеси наилучшей.

При монолитном строительстве добиться подобного результата сложнее. Невозможно стены или перекрытия подвергнуть полноценному вибрированию. Применяемые устройства способны приблизится к этому показателю очень близко. Считается, что коэффициент 0,98 и выше станет отличным результатом. Высчитывается он специальными приборами и расчетами. Но точно проверить затвердевшую массу бетона можно только в условиях лаборатории, поэтому на строительных площадках следят за выполнением технологии и времени вибрации. Правильно подобранное оборудование, оптимальные методы и соблюдение рекомендуемого режима обработки гарантирует высокие прочностные характеристики бетона и минимальную усадку после затвердевания.

Методы уплотнения бетона

Основной метод механический. С помощью специальных приспособлений перераспределяют цементную смесь, тем самым позволяя воздуху естественным путем подниматься вверх. Его место занимает смесь. Кроме того вибрация способствует правильному распределению цементного молочка по подготовленной форме заливки. Во время проведения операции частички раствора плотнее прилегают друг к другу выгоняя лишнюю воду. Самый простой метод — штыкование. Более сложная технология — поверхностное уплотнение. Самая продуктивная методика — глубинное вибрирование, при котором подвергается обработке вся масса смеси.

Штыкование

Технология применяется в частном домостроении и при небольших объемах в промышленном возведении нежилых объектов. Метод заключается в следующем:

  1. Выбирается рабочий инструмент. Им может быть арматура, металлический профиль, деревянный штырь необходимой длинны, чтобы приспособление достигало дна.
  2. Выбранным штыком прокалывается смесь. Почувствовав, что приспособление коснулось дна начинают последовательно выполнять поступательные движения вверх-вниз и в стороны. Задачей является вибрация всей толщины материала, распределение массы по опалубке и выгонка воздуха. Устраняются крупные полости и при длительной проведении процедуры удаляются мелкие пузырьки воздуха.
  3. Последовательно проходят всю поверхность. Если конструкция имеет труднодоступные места, то допускается применение штыков сложной формы.

Для тяжелых бетонов применяют трамбовки. Удобно работать ей, если масса ее будет от 15 до 30 кг. Для облегчения использования часто делаются ручки. Устройство поднимают и оно под собственным весом опускается на поверхность, ударяя по раствору и приводя его в движение. Протыкать смесь с крупным гравием штыком сложно, а трамбовка в этом случае поможет эффективно избавится от воздуха в смеси.

Поверхностное вибрирование

Устройства этого класса позволяют качественно изменит структуру поверхности бетона. Поверхностное вибрирование и выглаживание поверхности специальным приспособлением дает хороший эффект. Получается качественная плоскость высокой прочности верхнего слоя. Технология вызывает смещение частиц и вместе и водой наверх вымывается цементное молочко. Исчезает зернистость. Поверхность можно довести практически до зеркального блеска при определенных навыках. Укладка и уплотнение бетонной смеси поверхностным вибрированием делается устройствами следующих видов:

  • вибратор кругового вращения;
  • механизм направленного действия маятникового типа;
  • пневмоустройства.

Технология поверхностного вибрирования применяется при заливке дорог, в том числе и взлетно-посадочных полос. Стяжка полов выполненная подобным методом позволит не тратить время и средства на подготовку укладки финишного покрытия. Например, линолеума или ламината. При армировании можно сделать качественные дорожки на участке и отмостку вокруг дома. При полном отказе от уплотнения бетона неизбежно нарушение целостности покрытия или элемента конструкции.

Глубинное вибрирование

Подобный метод уплотнения высококачественной бетонной смеси дает наиболее заметные результаты. Правильно подобранная частота и амплитуда позволит полностью избавится от воздушных пузырьков и уплотнить бетон до нужного значения. Оборудование для глубинного вибрирования состоит из двигателя, системы передачи вращения и рабочего наконечника. Его часто называют булавой. Она передает высокочастотные колебания смеси. Раствор распределяется по подготовленной форме, а воздух при вибрации устремляется вверх. Бетонная смесь плотно заполняет все пространство.

Устройства глубинной вибрации могут иметь различные приводы: пневматический, электрический, двигатель внутреннего сгорания. Иногда несколько устройств объединяют в пакет для полноценной обработки большой поверхности. Наиболее крупные модели поднимают краном. Если вибратора не хватает на всю глубину заливки, то делается послойная обработка. Пытаться неподходящим устройством пользоваться в строительстве нельзя. Любые нарушения правил уплотнения бетонной смеси может вызывает ее растрескивание при эксплуатации. Устройство глубокой вибрации при умелом использовании позволит добиться аналогичного качества с продукцией ЖБИ, где используются вибростолы.

Каким способом и устройством делается укладка и уплотнение бетонной смеси в конкретном случае помогут разобраться специалисты. Общие правила были указаны выше. Для строительства загородного дома или дачи этой информации будет достаточно. Более точные показатели важны при возведении многоэтажных объектов, где на фундамент может оказываться давление в несколько тысяч тонн. Частные застройка не превышают 2-3 этажей и принципиального значения используемое оборудование не имеет. Часто дома построенные на бетоне, уплотненном методом штыкования служат десятилетиями без ухудшения качеств материала.

Related Posts

Покраска бетонных стен сопровождается мероприятиями по подготовке основания и непосредственно нанесения финишного покрытия. Как удалить…

Часто возникает необходимость проделать проемы в стенах при перепланировке жилых и нежилых помещений, поэтому мы…

Для нашей страны железобетонные кольца для колодцев получили широкое распространение. Но есть у них и…

Каков коэффициент усадки бетона и как его увеличить

В настоящее время не существует идеального строительного материала. Любой, даже самый современный строительный материал имеет свои преимущества и недостатки. В строительстве очень широко применяется бетон. Он обладает высокой прочностью, устойчивостью к механическим и химическим воздействиям, большим сроком эксплуатации. Существует такое понятие, как коэффициент усадки бетона. Несмотря на высокую прочность, бетон непосредственно после застывания способен изменять свои размеры. Все это может негативно сказаться на внешнем виде конструкции. Интересен тот факт, что со временем данный показатель увеличивается.

Усадка бетона представляет собой явление, в котором залитая масса изменяет свои размеры и конфигурацию в процессе схватывания.

Некоторые полагают, что усадка бетона зависит только от внешних факторов. Это не совсем верно. Необходимо помнить, что осаждение — это естественный процесс. При этом основная задача строителей при заливке бетона — сделать его более качественным путем внесения различных добавок и снизить тем самым коэффициент усадки. Рассмотрим более подробно значение данного показателя в строительстве, величину усадки бетона при нормальных условиях.

Что представляет собой осаждение

Даже самый качественный бетон склонен осаждаться. Полностью избежать этого явления невозможно. Усадка бетона — это явление, при котором залитая масса изменяет в процессе схватывания свои размеры и конфигурацию. В процессе ее происходит уплотнение и затвердевание бетона. Большое значение имеет то, что на интенсивность и величину ее могут влиять факторы физической и химической природы.

Схватывание бетона в зависимости от его марки и наличия специальных добавок происходит в течение нескольких десятков минут или часов. Зачем же требуется определять возможную величину усадки бетона в ходе строительных работ?

Ответ довольно прост. Это необходимо для того, чтобы правильно рассчитать толщину бетона. Последний используется главным образом при заливке фундаментов, строительстве дорог, бетонных дорожек. Во всех случаях залитая поверхность должна иметь определенную толщину и форму. От этого зависит прочность и долговечность конструкции. В силу всего этого расчет коэффициента осаждения нужен для того, чтобы правильно залить бетон. В этом случае он должен быть с запасом. Расчетный и фактический показатель толщины и формы бетона должны совпадать. В противном случае избыток бетона будет непросто убрать, а недостаток сложно восполнить.

Какой бывает усадка бетона

Коэффициент осаждения — это величина, которая указывается в нормативных документах по строительству. Рассматриваемый коэффициент во многом зависит от качества приготовления бетонной смеси. Усадка бетона в зависимости от временных параметров бывает следующих типов:

  • пластическая;
  • молодого бетона;
  • зрелого бетона.

Пластическая усадка бетона.

В первом случае усадка наблюдается еще до момента полного затвердения. В строительной сфере имеется такое понятие, как проектный возраст бетона. Эта величина составляет 28 дней и свидетельствует о полном его затвердении и пригодности для дальнейших строительных работ. Усадка молодого (твердеющего) бетона появляется до этого срока. Кроме того, изменение размеров материала может проявляться и в более поздние сроки (позднее 28 дня).

Читать еще:  Можно ли канализационные трубы заливать бетоном?

Немаловажное значение имеет классификация в зависимости от этиологического фактора. В данной ситуации выделяют контракционную и влажностную. Что же касается пластической усадки, то она входит в понятие влажностной. Контракционный тип еще называют стяжением бетона. Основная причина этого явления — химическое взаимодействие компонентов (воды и минеральных веществ). Важно то, что подобная усадка приводит к повышению количества пор в материале, что снижает его эксплуатационные характеристики.

Влажностный тип имеет свои отличительные черты. Она развивается в процессе высушивания бетонной смеси. В результате всего этого количество воды в бетоне резко уменьшается и он дает усадку. Она имеет наибольшее значение, нежели предыдущая. На самом раннем этапе уменьшения количества влаги можно наблюдать пластическую усадку. Она в большинстве случаев наблюдается в первые полчаса с момента заливки бетона. Важно, что на величину коэффициента усадки влияет наличие или отсутствие арматуры, количество в жидком бетоне воды.

Коэффициент усадки материала

Коэффициент — это показатель, отражающий изменение объема относительно первоначального в процессе заливки.

Усадка молодого бетона.

Измеряется он в процентах. Оптимальным считается коэффициент менее 1,5%. Во всех остальных случаях подобный коэффициент указывает на значительные изменения в структуре бетона. В ряде случаев высокий коэффициент усадки является фактором риска появления трещин и других дефектов в залитом строительном материале. Нужно помнить, что коэффициент зависит и от марки бетонной смеси. Чем выше последняя, тем меньше будет коэффициент.

Среднее значение коэффициента на сегодняшний день находится в пределах от 0,97 до 1. Подобных цифр довольно сложно добиться непрофессионалу, который не имеет большого опыта в приготовлении бетонного раствора. Высокий коэффициент может быть следствием неправильного вибрирования смеси. Нередко коэффициент увеличивается настолько, что в последующем приходится наращивать бетон в месте усадки. Все это чревато снижением его несущей способности и порчей. Кроме того, процесс наращивания занимает значительное количество времени, что очень важно при возведении зданий и сооружений.

Абсолютная величина усадки

Абсолютная величина усадки бетона.

Коэффициент усадки позволяет оценить возможные потери. Наряду с ним строителям необходимо знать точные цифры в перерасчете на толщину залитого бетона. В нормальных условиях величина усадки бетонной смеси составляет около 0,2-0,4 мм/м. На первый взгляд, показатели очень незначительны. Но если учесть площадь залитой смеси и ее полную толщину (нередко она достигает нескольких метров), то величина будет ощутимой. В отношении жидкого цемента цифры будут совсем другие. В обычных условиях при твердении цемента усадка составляет 3-5 мм/м.

В процессе возведения того или иного здания работниками должна составляться смета. Она включает в себя различные расчеты, в том числе расчет коэффициента усадки. Не нужно забывать про то, что даже при полном твердении смеси усадка имеет место. В процессе эксплуатации сооружений на материал оказывает влияние атмосферный воздух (углекислота) и атмосферные осадки. Большое значение имеет резкое изменение температуры. Коэффициент повышается чаше при отрицательных температурах. При этом может изменяться длина залитого бетона. Абсолютные величины усадки могут достигать нескольких сантиметров.

Причины повышения коэффициента усадки

Коэффициент изменения объема бетона.

Коэффициент изменения объема залитого материала может увеличиваться вследствие нескольких причин. Во-первых, основным предрасполагающим фактором является некачественное приготовление бетонной смеси. Здесь учитывается показатель пропорции цементного порошка, щебня (гравия), песка и воды. Во-вторых, большое значение имеет марка приготовленного бетона. В-третьих, еще одним фактором, влияющим на покрытие при его затвердении, является влажность поверхности. Установлено, что оптимальная величина влажности составляет 55-70%. Если влажность низкая, то коэффициент будет более высоким, а материал начнет постепенно прессоваться.

В-четвертых, имеется определенная зависимость между плотностью (тяжестью) смеси и коэффициентом усадки. Коэффициент тем выше, чем меньше масса бетонного раствора. В-пятых, усадка в большей степени выражена у тех конструкций, где отсутствует армирование, то есть нет жесткого каркаса внутри бетонного раствора. Опытные застройщики знают, что одним из этапов приготовление бетонной смеси является обработка его специальной вибрирующей установкой. Она необходима для того, чтобы убрать излишки воздуха из раствора. При ее отсутствии повышается пористость материала и снижается его прочность, что в результате и дает усадку.

Профилактические мероприятия

Во избежание получения некачественного бетона и высокого коэффициента усадки требуется соблюдать несколько важных правил:

Изменение коэффициента поперечных деформаций бетона при испытании на внецентренное сжатие.

  • не использовать для строительства жилых зданий бетон низкой марки;
  • использовать металлический каркас с целью укрепления бетона;
  • производить замес в оптимальных условиях;
  • соблюдать пропорции в процессе приготовления рабочего раствора;
  • осуществлять обработку смеси вибратором;
  • обеспечивать необходимую влажность поверхности материала.

Особое внимание необходимо уделить специально вносимым добавкам. Если оценивать важность всех компонентов бетона, то наибольшую роль для получения нужного коэффициента усадки играет вода и наполнители. Нередко при проведении сложных и объемных строительных работ используется бетон на основе специальных добавок. Иначе такие смеси называются с компенсированной усадкой. Добавки, которые вносят в раствор, способствуют его расширению, в результате чего снижается рассматриваемый коэффициент и уменьшается риск образования трещин.

Заключение, рекомендации

Таким образом, усадка бетона наблюдается практически всегда. Разница лишь в степени ее выраженности. В одних случаях (при нормальных условиях) она составляет несколько миллиметров, а в других — сантиметры. Все это не только ухудшает внешний вид покрытия, но и требует проведения ремонтных работ (заливки нового слоя раствора). В последнем случае не удается получить однородную смесь, так как нижний слой бывает значительно плотнее и прочнее, нежели вновь залитый.

Задача строителя — предупредить резкое увеличение коэффициента оседания смеси. Важно, что данная величина не всегда указывается и рассчитывается при стройке. Делается это в большей степени тогда, когда приходится заливать большие объемы бетона или требуется высокое качество покрытия. Во многом получение высококачественной смеси зависит от самого работника. Если соблюдать все вышеперечисленные правила, то усадка раствора будет незначительной, не будут формироваться трещины, а покрытие прослужит долгие годы.

Уплотнение бетонных смесей

При изготовлении сборных железобетонных конструкций очень важно выбрать способ уплотнения смесей, обеспечивающий выпуск изделий требуемого качества при минимальных затратах труда и времени. В практике современного заводского и полигонного производства сборных железобетонных конструкций применяют следующие основные способы уплотнения бетонорастворных смесей: вибрирование, центрифугирование, прокат, прессование, трамбование; в отдельных случаях — комбинированные случаи (центрифугирование, прокат и т.п.).

Благодаря эффективности уплотнения и простоте оборудования наибольшее распространение в промышленности сборного железобетона получил способ уплотнения вибрированием. 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.

Полученная в процессе вибрирования текучая смесь, подчиняясь законам гидростатики, оказывает давление на стенки формы, что способствует лучшему заполнению опалубки даже при сложных ее очертаниях. После прекращения вибрирования бетонная смесь теряет временно приобретенную подвижность и, будучи уплотненной, имеет бОльшую структурную прочность, чем до вибрирования. Свойство бетонных смесей при достижении определенных напряжений сдвига, сообщаемых ее частицам, переходить из упруго-пластического или вязкого состояния в состояние временной текучести и возвращаться в первоначальное состояние после прекращения внешних воздействий называют тиксотропией.

Вибрирование применяют для уплотнения только жестких и малоподвижных смесей. Для подвижных смесей кратковременное вибрирование используют не для уплотнения, а для механизации ее укладки в формы, так как продолжительное вибрирование вызывает расслоение смеси. Величина напряжения сдвига, при которой смеси в процессе вибрирования приобретают текучесть, связана с параметрами вибрирования: частотой колебаний и их амплитудой.

Последними исследованиями установлено, что эффективность вибрирования находится в прямой зависимости от так называемого показателя интенсивности, представляющего собой совместную функцию скорости и ускорения, пропорциональную мощности потока энергии, расходуемой на колебания. Для круговых колебаний этот показатель И (см 2 /с 3 ) можно выразить как произведение скорости на ускорение

Опытами установлено, что показатель интенсивности вибрирования для большинства смесей, используемых в производстве сборных железобетонных изделий, составляет 80-300 см 2 /с 3 . Показатели интенсивности вибрирования, рекомендуемые «Инструкцией по продолжительности и интенсивности вибрации…» (НИИЖБ, 1968), при различных соотношениях амплитуды и частоты колебаний, обеспечивающие требуемое уплотнение бетонной смеси с заданной удобоукладываемостью в сравнительно короткий срок, приведены ниже.

Соотношение между амплитудой и частотой колебаний при различной интенсивности вибрации (кривые равной интенсивности)

Значения частоты и амплитуды колебаний для каждой смеси должны быть согласованы друг с другом таким образом, чтобы обеспечить при вибрировании незатухающие колебания частиц смеси. Зная оптимальную величину интенсивности вибрирования для каждой смеси, можно определить предельную величину амплитуды, соответствующую различным частотам, при которых достигается наилучшее уплотнение смеси. Одновременно с этим амплитуда колебаний должна быть согласована с размерами частиц смеси. С уменьшением крупности заполнителя амплитуда должна уменьшаться, а частота колебаний соответственно увеличиваться. исследованиями установлено, что при наибольшей крупности заполнителя 40 мм оптимальная частота равна 33 Гц (2000 кол./мин), при крупности зерен 20 мм — 50 Гц (3000 кол./мин), а при максимальных размерах кусков 10 мм — 100 Гц (6000 кол./мин). При уплотнении мелкозернистых бетонных смесей в процессе формования тонкостенных конструкций наиболее целесообразным является вибрирование с частотой 100-133 Гц, 6000-8000 кол./мин.

Увеличение частоты колебаний сверх рекомендуемой (при оптимальной величине амплитуды) хотя и не приводит к повышению степени уплотнения смеси, но позволяет уменьшить продолжительность процесса и увеличить радиус действия вибратора. Поскольку зерна заполнителя неодинаковы по размеру и массе, следует стремиться к различным частотам колебаний при вибрировании: более низкой — для уплотнения крупного наполнителя и более высокой — для мелкого. С этой целью ведется конструирование разночастотных вибромеханизмов. До их массового внедрения приходится принимать значения амплитуды и частоты, соответствующие средним по величине и массе частицам каждой бетонной смеси. В некоторых случаях двухчастотное вибрирование можно осуществлять и на обычном оборудовании. Например, при изготовлении панелей с вибропригрузом виброплощадка или вибровкладыши могут иметь одну частоту колебаний, а вибропригруз — другую.

Вследствие сопротивления, оказываемого вязкой бетонной смесью, интенсивность вибрационных импульсов по мере удаления от мест их непосредственного приложения постепенно уменьшается, поэтому расчетная амплитуда колебаний вибромеханизма принимается выше оптимальной для смеси с учетом коэффициента затухания. Коэффициент затухания зависит в основном от вязкости смеси и принятой скорости колебаний. Для каждой бетонной смеси при установленных параметрах вибрирования имеется критическая продолжительность вибрирования, ниже которой прочность бетона уменьшается, а с повышением ее — не возрастает.

Читать еще:  Можно ли болгаркой резать бетон?

Оптимальная продолжительность вибрирования при постоянном режиме в зависимости от свойств бетонной смеси принимают равной показателю удобоукладываемости смеси, определяемому с помощью технического вискозиметра и увеличенному на 30 с. Назначение длительности вибрирования при амплитуде колебаний, отличающейся от стандартной (0,35 мм) при частоте колебаний 47 Гц (2800 кол./мин), производят по графику, в котором учтено увеличение времени уплотнения на 30 с. Сокращение времени вибрирования может быть достигнуто за счет повышения (до известного предела) интенсивности вибрирования и создания небольшого давления на поверхности уплотняемой смеси с помощью пригруза. Характерными признаками окончания процесса уплотнения при вибрировании являются прекращение оседания смеси и появление на ее поверхности цементного молока.

Зависимость параметров вибрирования от жесткости смеси

По способу передачи колебаний от вибратора к бетонной смеси вибрирование бывает: объемное (полное или частичное), выполняемое на виброплощадках с пригрузом или без него; внутреннее, осуществляемое вибровкладышами (вибросердечниками), виброгребенками и разделительными стенками кассетных установок; наружное (поверхностное), производимое площадочными переносными вибраторами, вибронасадками, вибропыжами, виброрейками (вибробрусом), виброштампами и виброформами; комбинированное (смешанное), сочетающее несколько способов вибрирования.

По принципу действия различают вибраторы электромеханические, пневматические и электромагнитные. Благодаря простоте конструкций, надежности в работе и возможности изменения параметров вибрирования наибольшее применение на заводах сборного железобетона получили электромеханические и пневматические вибраторы.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Уплотнение бетона: особенности и нюансы

Использование бетонной смеси предполагает применение процедур, необходимость в которых не возникает при работе с другими строительными материалами. При смешении раствора внутри состава нередко образуются полости, негативно влияющие на общую структуру и повышающие риск появления трещин в готовом объекте, что провоцирует разрушение строения. Уплотнение бетона необходимо для изъятия воздушных масс и чрезмерного объема жидкости для увеличения прочности и ресурса эксплуатации состава. Это мероприятие оказывается одним из важных этапов заливки цемента, так как оно способно повлиять на технические характеристики готового объекта. Уплотнение бетона может быть осуществлено вручную или посредством специализированного оборудования, способствующего устранению пустот. Повышение однородности состава располагает к качественному взаимодействию компонентов смеси и получению долговечной конструкции, устойчивой к повреждениям, что особенно важно, если профильным направлением компании является не только изготовление, но и продажа бетона.

Что представляет собой коэффициент уплотнения бетона?

Общепринятое среди производителей бетонной смеси понятие — коэффициент уплотнения, описывающее соотношение общей массы произведенного состава и показателя, полученного при устранении воздушных полостей. Одним из понятных и доступных коэффициентов считается 1. Он достигается посредством различных процедур, обеспечивая уплотнение бетона по СНИП, то есть, по показателю, предписываемому установленными стандартами качества.

Повлиять на это измерение можно, производя модификации бетона, меняющие зернистость смеси и ее активность в отношении предполагаемого объекта, например, трасс или отмостков.

Какие способы уплотнения бетона существуют в современном строительстве?

Для получения максимально качественного материала, позволяющего сэкономить средства на последующем ремонте и, гарантирующего безопасность и надежность получившейся конструкции, необходимо добиться того, чтобы коэффициент уплотнения бетона по СНИП варьировался в пределах стандартной нормы, допустимой для каждого конкретного сооружения.

Существует несколько методик, посредством которых можно добиться желаемых результатов и обеспечить соответствие необходимым показателям:

  • Штыкование — это процесс, при котором специалисты проталкивают щебень, застрявший между арматурными элементами, используя так называемые шуровки, изготовленные из того же материала, что и балки.
  • Вибрирование осуществляется посредством организации колебательных движений и встряхивания, под воздействием которого разрушается созданное между частицами бетонной смеси взаимодействие и меняется их расположение в общем объеме. Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании изменяется в таком случае гораздо быстрее, чем при штыковании: раствор обретает текучесть, а его технические характеристики заметно улучшаются. Уплотнение бетона осуществляется с применением специализированного оборудования. Виброплощадки актуальны в промышленном производстве, а вибростановки — при частном изготовлении необходимого материала.
  • Прессование также позволяет повысить коэффициент уплотнения бетонной смеси, но применяется гораздо реже, нежели альтернативные методы дороговизны. Несмотря на это, данный метод позволяет получить бетонную смесь, отличающуюся высокой прочностью. Оказываемое при процедуре давление обеспечивает наиболее высокий коэффициент уплотнения бетонной смеси при укладке. Прессы, эксплуатируемые в таких случаях, относятся к классу дорогостоящего оборудования, применяемого при строительстве кораблей, поэтому для частного и штатного производства строительных смесей их не используют.
  • Центрифугирование предполагает уплотнение бетона в ходе прилегания материала к внутренней плоскости сосуда. При воздействии такого рода удаляется около 20 процентов излишков влаги и достигается более значимый показатель, нежели когда практикуется уплотнение бетонной смеси вибраторами.
  • Интересной альтернативой является вакуумирование цементного состава, при котором изменяется давление воздуха посредством его разрежения. В ходе процедуры устраняются лишняя жидкость и воздух, который попал в смесь при изготовлении. Уплотнение бетона вибрированием не дает таких результатов, как воздействие вакуума. Актуальность подобного способа можно сравнить с применением прессов.
  • Допустимо применение вакуумной технологии в комплексе с вибрированием. Такой вариант подразумевает, что вакуумированная смесь, находящаяся под влиянием вибраций, видоизменяется благодаря тому, что твердые частицы заполняют вакуоли, образовавшиеся после удаления воды и воздуха. Как и другие способы уплотнения бетона, эта технология имеет недостатки. Процесс оказывается длительным, что сказывается на технических свойствах получаемого состава и на экономической составляющей.

Как правило, вакуумирование применяют при создании крупногабаритных объектов, чтобы верхний слой строения или изделия имел максимальную прочность. Актуальные способы уплотнения бетонной смеси для каждого конкретного случая подбираются с учетом исходных характеристик состава, а также специфики сооружения, которое будет создано с его применением.

Если вы занимаетесь самостоятельным изготовлением раствора, то штыкование или вибрирование будут наиболее доступными и эффективными вариантами. Для масштабного производства подойдут методы уплотнения бетонной смеси, позволяющие допустить более крупные финансовые затраты, окупаемые долговечностью и прочностью финальной конструкции. В каждом конкретном случае необходимо отталкиваться от свойств имеющейся смеси.

О чем стоит помнить, планируя уплотнение бетонной смеси?

Чтобы любое осуществляемое воздействие имело положительные результаты, и весь объем материала демонстрировал необходимые показатели, нужно следовать некоторым советам, опробованными на практике специалистами строительного производства.

  • Укладка и уплотнение бетонной смеси требуют повышенного внимания в отношении фиксации опалубки. Необходимо проанализировать наличие щелей и трещин, сквозь которые может просачиваться смесь. Гладкость опалубки позволяет избежать наличия вмятин и неровностей на готовом объекте.
  • Следите за плотной фиксацией всех комплектующих опалубки во избежание смещения досок, а значит, деформации объекта.
  • Если осуществляется глубинное уплотнение бетонной смеси посредством специализированного вибрирующего инструмента, виброрейки нужно менять для придания смеси однородности и во избежание появление полостей.
  • Не стоит делать мероприятие долгосрочным, так как длительное воздействие может привести к расслоению материала скопления ингредиентов на разных уровнях общей массы.

Для производства железобетонных конструкций используют не только оборудование для уплотнения бетонной смеси, но и дополнительные составы, способные повлиять на пластичность раствора. В таких случаях велика вероятность расслоения, поэтому в смесь добавляют цемент, который стабилизирует общие показатели и делает раствор более однородным.

Все вышеперечисленные виды уплотнения бетонной смеси позволяют увеличить устойчивость и долговечность создаваемого объекта, что немаловажно при строительстве жилых и промышленных зданий. Своевременно предпринятые меры помогают повысить надежность и безопасность конструкции, а также снизить затраты на возможную реставрацию впоследствии.

Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании

Каков коэффициент усадки бетона и как его увеличить

  • Дата: 11-04-2018
  • Просмотров: 191
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 49

Усадка бетона представляет собой явление, в котором залитая масса изменяет свои размеры и конфигурацию в процессе схватывания.

Что представляет собой осаждение

Схватывание бетона в зависимости от его марки и наличия специальных добавок происходит в течение нескольких десятков минут или часов. Зачем же требуется определять возможную величину усадки бетона в ходе строительных работ?

Вернуться к оглавлению

  • пластическая;
  • молодого бетона;
  • зрелого бетона.

Пластическая усадка бетона.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент – это показатель, отражающий изменение объема относительно первоначального в процессе заливки.

Усадка молодого бетона.

Вернуться к оглавлению

Абсолютная величина усадки бетона.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент изменения объема бетона.

Вернуться к оглавлению

Во избежание получения некачественного бетона и высокого коэффициента усадки требуется соблюдать несколько важных правил:

Изменение коэффициента поперечных деформаций бетона при испытании на внецентренное сжатие.

Вернуться к оглавлению

Уплотнение бетонной смеси

В результате уплотнения бетонная смесь заполняет форму, причем уплотненная бетонная смесь должна иметь однородное строение и минимальный объем воздушных пустот; после уплотнения остается не более 2 — 3% воздуха (т. е. 20 — 30 дм³ на 1 м³ бетона).

Рисунок-1. Влияние интенсивности уплотнения на прочность бетона:

1 — сильное уплотнение; 2 — слабое уплотнение

Вибрирование бетона

Об интенсивности виброуплотнения можно судить по величине амплитудного значения ускорения w (см/с²), сообщаемого колеблющимся частицам при угловой скорости ω (рад/с); w=aω²=a4𲃲

Интенсивность вибрирования принято выражать в единицах земного ускорения g, например интенсивность равна 2g, 4g, 8g. Эта характеристика интенсивности показывает, во сколько раз ускорение, сообщаемое частицам при вибрировании, больше ускорения силы тяжести.

Для виброуплотнения подвижных и мелкозернистых бетонных смесей оптимальные амплитуды уменьшаются до 0,15 — 0,4 мм; соответственно необходимой интенсивности увеличивается частота колебаний до 50 — 150 Гц.

При принятых параметрах вынужденных колебаний для каждой бетонной смеси имеется своя критическая продолжительность виброуплотнения.

а — рыхло насыпанной в форму; б — после виброуплотнения (по Ю. Сторку)

Более продолжительное вибрирование приводит к расслоению смеси и снижению прочности бетона. В зависимости от рода привода и движущей энергии различают электромеханические, электромагнитные и пневматические вибраторы.

При применении вибраторов наряду с обычными мерами по охране труда следует обращать особое внимание на технические мероприятия по устранению вредного действия вибрации на организм человека.

Переносные вибраторы применяют при изготовлении изделий (в особенности крупноразмерных) на стендах, а также для уплотнения монолитного бетона на строительной площадке.

а — безынерционным (пневматический); б — инерционный (гравитационный); в — то же, подрессорный; г — вибрационный

При величине прессующего давления поверхности изделия 0,05 — 0,15 МПа можно способом вибропрессования плотно уложить особо жесткие бетонные смеси с количеством воды затворения 120 — 130 кг/м³ и В/Ц= 0,3 — 0,35.

Способы уплотнения бетонной смеси

Виброштампование часто применяют для формования коробчатых и ребристых плит, лестничных маршей со ступеньками и других профилированных изделий. Бетонная смесь, уложенная в форму, формуется и уплотняется при помощи погружаемого в нее виброштампа.

Читать еще:  Как сделать пандус из бетона?

Вибропрокат осуществляется на специальных вибропрокатных станках. Этим способом изготовляют изделия из тяжелого и легкого бетонов (например, вибропрокатные керамзитобетонные панели).

Рисунок-5. Центрифуга для изготовления труб

III. Уплотнение бетонной смеси

1. Глубинные вибраторы

Глубинные вибраторы сообщают колебания бетонной смеси от рабочего наконечника (корпуса), погружаемого в уплотняемый слой смеси. Поверхностные вибраторы устанавливаются на поверхности уложенной бетонной смеси и передают ей колебания через рабочую площадку, которая является неотъемлемым элементом вибрационной системы.

Наружные вибраторы передают колебания щитам опалубки, от которых они рассеиваются в бетонной смеси. Промышленность выпускает ручные и подвесные вибраторы. Для последних в качестве вспомогательного оборудования используют подъемные машины.

В зависимости от типа привода различают электромеханические, пневматические, гидравлические вибраторы и с приводом от двигателя внутреннего сгорания (схема). Первые два типа вибраторов получили очень широкое распространение.

Гидравлические вибраторы перспективны. Обладая всеми преимуществами пневматических инструментов (компактность, малый вес, простота конструкции и обслуживания, высокая маневренность и долговечность конструкции, возможность получения высокой частоты и ее регулирования, электро- и взрывобезопасность), они гораздо менее энергоемки, так как коэффициент полезного действия у них значительно выше.

2. Уплотнение глубинными вибраторами

Уплотнение глубинными вибраторами. Глубинные вибраторы предназначены для уплотнения бетонных смесей при укладке их в бетонные или железобетонные конструкции с различной степенью насыщения арматурой. С помощью глубинных вибраторов можно хорошо уплотнять пластичные и малоподвижные бетонные смеси с осадкой конуса не менее 0,5—1 см.

Эффективность воздействия глубинных вибраторов на бетонную смесь определяется соотношением частоты и амплитуды колебаний, а также величиной активной поверхности его корпуса. Уплотняемый объем бетона при вертикальном положении вибратора И-86А имеет форму тела вращения с расширением книзу до высоты 10—15 см при подвижности бетонной смеси 4 см . Радиус действия глубинных вибраторов зависит от величины статистического момента дебаланса, частоты и амплитуды колебаний. Существует оптимальное значение частоты колебаний, что можно объяснить более быстрым затуханием высокочастотных вращений в бетонной смеси.

С повышением жесткости смеси радиус действия вибратора снижается. При этом оптимальная частота колебаний также снижается, а амплитуда возрастает. С увеличением активной (находящейся в контакте с бетонной смесью) поверхности вибратора растет рассеиваемая вибратором в бетонной смеси мощность и эффективность его работы.

3.Глубинные вибраторы с гибким валом

Глубинные вибраторы с гибким валом предназначены для уплотнения бетонных смесей с осадкой конуса 3—5 см при укладке их в конструкции с различной степенью армирования или в элементы небольшого поперечного сечения. Вибраторы этого типа эффективны также при бетонировании тонкостенных конструкций с небольшой насыщенностью арматурой. Расстояние между стержнями арматуры должно быть не менее 1,5 диаметра вибронаконечника. Вибраторы ИВ-75, ИВ-66, ИВ-17 рекомендуются для уплотнения бетонной смеси в густоармированных конструкциях, а вибраторы ИВ-27, ИВ-67, ИВ-47 — в небольших армированных конструкциях.

Для запуска вибронаконечника с наружной обкаткой бегунка (ИВ-17, ИВ-27, ИВ-67, ИВ-75) необходимо 1—2 раза слегка ударить нижней частью корпуса о землю или деревянную опалубку. Все остальные типы вибраторов запускаются без толчков и ударов по корпусу. Вибратор погружают в бетонную смесь на всю длину рабочей части. При вибрировании необходимо вибронаконечник вводить в нижележащий слой бетона на 5—15 см, чтобы обеспечить надежную связь между отдельными слоями. Расстояние между местами погружения вибронаконечника не должно превышать 1,5 радиуса его действия.

Время вибрирования в одной точке должно быть равно 15— 30 сек в зависимости от параметров вибратора, подвижности бетонной смеси, степени армирования. Вынимать вибронаконечник из бетонной смеси следует медленно при включенном двигателе, чтобы в ней не образовались раковины.

Нельзя прижимать вибратор к арматуре или опалубке, так как в этом случае происходит перегрузка электродвигателя и возможен выход вибратора из строя. Необходимо исключить натяжения или перегибы гибкого вала, шланга или кабеля вибратора. Радиус изгиба гибкого вала должен быть не менее 300—350 мм.

Время работы вибратора на холостом ходу не должно превышать 5—10 сек—это время, достаточное для его перестановки с места на место.

Глубинные вибраторы со встроенным электродвигателем применяют для уплотнения бетонной смеси с осадкой конуса 1—5 см. При работе от одного преобразователя частоты вибраторы этого типа включают в работу по очереди с выдержкой, обеспечивающей полный запуск электродвигателя.

Работа вибратора на воздухе или с не полностью погруженной в бетонную смесь рабочей частью приводит к быстрому износу обмоток электродвигателя. Во время работы нельзя выключать вибратор, погруженный в бетонную смесь, зажимать его между арматурными стержнями, прижимать к опалубке.

Ручные пневматические глубинные вибраторы имеют ту же область применения, что и вибраторы с встроенным электродвигателем. Правила производства работ с электромеханическими вибраторами в равной степени относятся и к пневматическим.

Для нормальной работы глубинных пневматических вибраторов следует пользоваться шлангом с внутренним диаметром не менее 16 мм и длиной не более 8—10 см. При работе в зимних условиях необходимо обеспечить тщательную очистку сжатого воздуха от влаги во избежание замерзания конденсата и образования ледяных пробок.

4. Работа плоскостных виброизлучателей

Подвесные глубинные вибраторы используют в одиночном положении или в виде вибропакетов, состоящих из нескольких вибраторов для уплотнения бетонной смеси в массивных бетонных конструкциях.

Серийно выпускается пакет подвесных вибраторов ИВ-12, состоящий из четырех вибраторов ИВ-11, объединенных общей рамой, к которой они крепятся с помощью хомутов через резиновые амортизационные прокладки. Вибропакет подвешивают на крюке крана или другого подъемного устройства с помощью цепной подвески.

Эффективность глубинных вибраторов повышается. Один из путей решения этой задачи — применение плоскостных излучателей механических колебаний вместо линейных. В простейшем варианте плоскостной уплотнитель представляет собой жесткую плиту, соединяющую два одновальных вибратора, вращающихся в противоположные стороны. Явление самосинхронизации при такой настройке вибраторов обеспечивает направление колебания, перпендикулярное поверхности плиты.

При работе плоскостных виброизлучателей не наблюдается резкого перепада амплитуды между уплотнителем и бетонной смесью. Площадь активной зоны действия плоскостного уплотнителя, оборудованного двумя виброэлементами, в 1,5—2 раза больше, чем площадь зоны действия двух отдельно используемых для уплотнения аналогичных вибраторов.

При использовании плоскостных вибраторов интенсивность укладки и уплотнения бетонной смеси в крупные неармированные блоки может быть увеличена на 30—35%.

5. Уплотнение поверхностными вибраторами

Не менее эффективно применение глубинных вибраторов типа «торпеда», проталкиваемых в горизонтальном положении через слой бетонной смеси. Особенно эффективно уплотнение в том случае, если вибратор проталкивают на глубине 2/3 общей толщины уплотняемого слоя. Производительность труда при использовании виброуплотнителей такого типа может быть повышена в 1,5—2 раза.

Уплотнение поверхностными вибраторами. Для поверхностного и наружного уплотнения бетонной смеси применяют вибраторы общего назначения. Электромеханические с круговыми колебаниями представляют собой

Колебаниями трехфазный асинхронный электродвигатель, в котором на обоих концах вала ротора установлены дебалансы. Для регулирования возмущающей силы они выполнены двойными. Внутренние дебалансы фиксируют в постоянном положении с помощью шпонок, а на наружных имеется несколько шпоночных пазов, расположенных под определенными углами. Регулирование выполняют путем изменения положения наружных дебалансов относительно внутренних.

Электромеханические вибраторы с направленными колебаниями установлены на маятниковых подставках. В опорной плите подставки находится маятниковая ось, на которой на подшипниках установлен кронштейн. Резиновые амортизаторы позволяют кронштейну вместе с вибратором совершать маятниковые колебания относительно оси, но в то же время препятствуют опрокидыванию маятниковой части вибратора.

6. Поверхностное вибрирование

Вибраторы ИВ-36 и ИВ-38 отличаются тем, что имеют выдвижные подпружиненные дебалансы. После достижения электродвигателем определенных оборотов дебалансы выдвигаются автоматически, после чего возникают вибрационные колебания. Пневматические прикрепляемые вибраторы общего назначения по устройству аналогичны пневматическим вибраторам.

Поверхностное вибрирование рекомендуется применять при уплотнении бетонной смеси, укладываемой в подготовки под полы, плиты перекрытий, дорожные покрытия и подобные конструкции, толщина которых не превышает 25 см (неармированные конструкции или армированные легкой сеткой). При толщине покрытий более 25 см или при наличии арматуры смесь уплотняют глубинными вибраторами с последующим использованием поверхностных вибраторов для уплотнения верхних слоев, выравнивания и заглаживания поверхности.

Поверхностное вибрирование выполняют также с помощью виброреек, вибробрусьев и поверхностных площадочных вибраторов. При вибрировании площадку или брус поверхностного вибратора устанавливают на поверхность уплотняемой бетонной смеси и перемещают по ней по мере уплотнения смеси. Скорость перемещения поверхностного вибратора 0,5—1 м/мин. При толщине бетонируемого слоя более 5 см виброуплотнение следует вести в два-три прохода. За первый проход заканчивают основное уплотнение. За последующие проходы выполняют окончательное уплотнение и заглаживают поверхность бетона.

7. Поверхностный вибратор С-414

Поверхностный вибратор С-414. Мощность электродвигателя 0,6 кет; Напряжение 36 в; Вынуждающая сила 565 кг ; Частота колебаний 2800 в мин. Масса: общая 44 кг , без плиты 21.

Для ручных виброинструментов (виброрейки, площадочные вибраторы) масса которых ограничивается условиями работы с ними, величину давления на бетонную смесь выбирают с учетом этих условий. Передняя кромка площадки или бруса поверхностного вибратора должна иметь угол захода 3—5° по направлению движения поверхностного вибратора.

Выбор параметров поверхностного уплотнения представляет интерес при проектировании оборудования и технологических режимов.

Для песчаных смесей, не содержащих крупного заполнителя, существует определенное оптимальное значение импульса силы, при котором достигается наилучшее уплотнение смеси. Этот критерий пригоден и для обычных бетонных смесей.

Рекомендуемая частота поверхностного вибрирования 2800—6000 кол/мин. Амплитуда колебаний при частоте 2800— 3000 кол/мин 0,5—0,6 мм. То же, 6000 « 0,2—0,25».

Давление от поверхностного вибратора на бетонную смесь (для вибраторов, подвешенных на самоходных порталах) 40—60 гссмг.

8. Уплотнение наружными вибраторами

Уплотнение наружными вибраторами. Наружную вибрацию опалубки (формы) можно эффективно применять при бетонировании вертикальных тонкостенных монолитных конструкций балок, ригелей, стен, резервуаров. Наружное вибрирование рекомендуется применять в дополнение к глубинному вибрированию в местах, насыщенных арматурой, в угловых элементах опалубки и в других случаях, когда в бетонную смесь невозможно опустить глубинный вибратор и уплотнение вынуждены вести ручными шнуровками.

Рекомендуемые режимы вибрирования: При частоте колебаний 2800— 6000 кол/мин. То же, 6000. Амплитуда 0,25—0,3 м « 0,1—0,15 ». При большом насыщении арматурой бетонируемых стенок для лучшего заполнения опалубки бетонной смесью и обеспечения хорошего уплотнения необходимо дополнительно применять глубинные вибраторы.

Для обеспечения равномерной передачи колебаний шаг расстановки вибраторов по опалубке не должен превышать величины.

При расчете и конструировании опалубки учитывают следующие дополнительны рекомендации: кронштейны крепления вибраторов жестко связывают с каркасом опалубки (формы), а вибраторы жестко и надежно прикрепляют к кронштейнам; опалубка (форма) должна выдерживать динамические нагрузки от изгибаемых колебаний, создаваемых наружными вибраторами; для гарантирования от потерь растворной части, которые могут быть особенно значительны при наружном вибрировании, в стыках опалубки необходимо устанавливать резиновые или другие уплотняющие прокладки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector