Меню

Способы уплотнения бетонной смеси и применяемое оборудование



Уплотнение бетонной смеси

Уплотнение бетонной смеси — важная строительная операция, обязательная при монолитном бетонировании и изготовлении ЖБИ. Ее цель — удаление лишних воздушных пузырьков, снижающих прочность и, следовательно, надежность и эксплуатационный период конструкций и изделий. Для уплотнения бетона используются специальные устройства — вибраторы различных типов, уменьшающие объем бетонной смеси до 30 % за счет удаления воздуха и равномерного распределения крупно- и мелкофракционных заполнителей.

Как правильно выбрать режим уплотнения

Понятие «режим уплотнения» включает несколько характеристик:

  • частота — количество колебаний в единицу времени;
  • амплитуда — наибольшее расстояние от точки вибрирования до линии равновесия;
  • время, в течение которого осуществляется процесс.

Частота и амплитуда колебаний — параметры, связанные между собой. Низкочастотные устройства имеют большую амплитуду колебаний и наоборот — высокочастотные модели отличаются низкой амплитудой колебательных движений.

Режим уплотнения бетонной смеси после укладки выбирается в соответствии с ее составом. Для материалов с крупнофракционным заполнителем (50-70 мм) подходят низкочастотные колебания с большой амплитудой. Мелкофракционные смеси с зернами до 10 мм трамбуют устройствами, способными обеспечить высокую частоту при небольшой амплитуде. Среднечастотные устройства применяют для трамбования при крупности зерен 10-50 мм. Бетоны, в которых присутствуют неоднородные по фракциям заполнители, рекомендуется уплотнять после укладки оборудованием с непостоянной частотой.

Производители предлагают сегодня три типа вибраторов:

  • с низкой частотой колебаний до 3500 в минуту и амплитудой до 3 мм;
  • среднечастотные — 3500 колебаний/мин, амплитуда — до 1,5 мм;
  • высокочастотные — до 20000 колебаний/мин, амплитуда — до 1 мм.

Способы уплотнения бетона вибрированием и оборудование для их реализации

Технологию уплотнения выбирают в соответствии с габаритами, густотой армирования и другими характеристиками строительных конструкций и изделий. Оборудование по типу энергии, обеспечивающей его работу, разделяют на следующие виды: ручное, электромеханическое, гидравлическое, пневматическое, работающее на бензиновых и дизельных двигателях.

Глубинное виброуплотнение бетона

Выполняется глубинными вибраторами. Это основная технология уплотнения бетонной смеси при послойной укладке. Высота каждого слоя — 10 см и более, оптимально — 30-50 см. Глубинное вибрирование востребовано для проработки крупногабаритных конструкций, фундаментов, балок.

Глубинный вибратор погружают в бетонную смесь. С помощью электрического, бензинового, дизельного двигателя создаются колебательные движения, которые передаются в материал через гибкий вал и наконечник. Производительность механизма во многом зависит от диаметра наконечника. Колебательные движения, которые генерирует глубинный вибратор, повышают пластичность материала, что способствует заполнению всех сложных зон. Воздух при этом поднимается к поверхности смеси.

Для уплотнения крупных бетонных массивов необходимы мощные механизмы, которые используют поодиночке или пакетом. Крупные модели перемещают с помощью подъемных кранов. Правильное применение глубинных вибраторов позволяет получать качество бетонных элементов аналогичное качеству ЖБИ, уплотняемых на вибростолах.

Типы приводов для глубинных вибраторов:

  • Электродвигатель. Электромеханические устройства — компактные, отличаются невысоким уровнем шума при работе и отсутствием выхлопных газов. Для питания электровибраторов небольшой мощности используют бытовые электросети напряжением 220 В. Мощные устройства рассчитаны на подключение к трехфазным электросетям. Электровибраторы классической конструкции состоят из двигателя, к которому присоединяется гибкий вал и наконечник. В современных высокочастотных моделях двигатель встроен в наконечник (булаву).
  • Бензиновый или дизельный двигатель. Вибраторы с ДВС — автономные, обычно мощные, крупногабаритные, способные функционировать длительное время без перерыва (особенно дизельные модели).
  • Пневматические. Существенный плюс таких устройств — их абсолютная электрическая безопасность. Поэтому они могут использоваться в условиях, в которых применение электрических приборов не допускается. Другие преимущества пневмовибраторов — небольшая масса, сниженное ощущение вибраций (что важно для оператора при длительной непрерывной работе), простое техобслуживание и практически неограниченный эксплуатационный период.

Поверхностное уплотнение

Этот процесс виброуплотнения смеси осуществляется механизмами, передающими колебания смеси через плоскую рабочую площадку. Этот способ применяется при обустройстве автотрасс, взлетно-посадочных дорог, заливке бетонных стяжек пола, пешеходных дорожек, отмосток вокруг строения. В конструкцию поверхностного вибратора могут входить:

  • рабочая площадка;
  • двигатель;
  • два дебаланса, генерирующих колебания площадки.

Электрические модели подсоединяются к питающей сети через понижающие трансформаторы, что обеспечивает электробезопасность бетонных работ.

Одна из популярных разновидностей поверхностных уплотнителей — виброрейки, в конструкцию которых входят:

  • Каркас с ручками. Выполняется из прочной стали. Конструкцию стараются сделать максимально облегченной. Складные ручки, которые можно регулировать по высоте и углу наклона, обеспечивают удобное перемещение оборудования в нужную сторону.
  • Правило (рейка). В стандартных вариантах ее длина составляет 800-1200 мм. Рейка может быть одинарной или двойной. Чем больше ее длина, тем выше производительность работ.
  • Двигатель — электрический или бензиновый. Отвечает за создание вибрационных движений.

Виброрейки могут быть предназначены для трамбовки бетонных смесей или выравнивания цементно-песчаных стяжек пола. Инструменты второго типа — более легкие и компактные — позволяют подготовить практически идеальную поверхность под укладку финишных напольных покрытий: плитки, ламината, линолеума, паркета.

Виброрейки имеют постоянную или настраиваемую конфигурацию. Оборудование второго типа может быть телескопического или секционного исполнения.

Наружное вибрирование строительных конструкций

Вибрационное оборудование закрепляется с наружной части опалубки и не контактирует напрямую с бетонной смесью. Востребовано в следующих случаях:

  • уплотнение бетона после укладки при создании тонких деталей и густоармированных элементов;
  • при производстве сборных ЖБИ;
  • для ускорения выгрузки высоковязких смесей из автоцистерн и бункеров.

Наиболее популярны электромеханические (с круговыми или направленными колебательными движениями) и пневматические модели, рассчитанные на производство прямолинейной или трубной продукции. Пневматические навесные вибраторы могут использоваться на элетро- и взрывоопасных участках.

Уплотнение бетонных и железобетонных изделий

Вибрационные площадки — стационарные установки, применяемое на предприятиях, которые специализируются на производстве железобетонных изделий. По типу привода они могут быть — электромеханические, электромагнитные, пневматические. Виброплощадки, в зависимости от модели, могут создавать движения — круговые, горизонтальные, вертикальные. Вибрационный стол (площадка) может представлять сплошную раму с вибровалами, или включать несколько виброблоков. Для прочной фиксации форм с бетонной смесью на вибростоле используют механические зажимы или электромагниты.

Эффективной является технология, объединяющая вибрационные движения с прессованием. Полусухим вибропрессованием бетона изготавливают прочную и долговечную тротуарную плитку с нескользящей поверхностью, элементы сборных инженерных сооружений, изделия, используемые при благоустройстве ландшафта.

Дополнительные способы уплотнения бетонной смеси

Помимо перечисленных выше популярных способов уплотнения бетона применяются и другие, менее распространенные методы.

Штыкование

Штыкование — технология уплотнения бетона, применяемая в основном в частном домостроении при выполнении небольшого объема бетонных работ. Этапы процесса:

  • Выбор инструмента. Это может быть — деревянный брусок, стальной профиль, арматура.
  • Равномерное прокалываение смеси выбранным инструментом движениями «вверх-вниз» и в стороны.
  • Труднодоступные участки штыкуют инструментом оптимальной конфигурации.

Тяжелые бетонные смеси с крупнофракционным заполнителем обрабатывать штыкованием сложно. В этом случае для уплотнения бетона более эффективны трамбовки с ручкой, их масса — 15-30 кг.

Вакуумирование

Технология вакуумирования заключается в удалении из бетона излишних количеств воды и воздуха с использованием вакуум-опалубок, вакуум-ящиков, вакуум-трубок, комбинированными способами.

Вакуумирование применяют при бетонировании сводов, куполов, оболочек и других токностенных конструкций. Максимальный слой, который можно проработать по этой технологии, — 300 мм.

Центрифугование

Бетонную смесь уплотняют вращением в центрифуге. Во время этого процесса выдавливается лишний воздух и примерно 30% воды. Расход цемента при использовании центрифугования значительно возрастает.

Рекомендации специалистов

Для равномерного уплотнения бетонных смесей рекомендуется:

  • Во время монтажа опалубки обратить внимание на надежность ее фиксации, отсутствие щелей, качество поверхности — на ней не должно быть бугров и вмятин.
  • При виброуплотнении необходимо равномерно прорабатывать все участки, иначе полученная смесь будет иметь неоднородный состав и, следовательно, неоднородные эксплуатационные характеристики.
  • Для каждого случая специалист должен определить оптимальное время проработки. При слишком длительном виброуплотнении бетон может расслоиться.

Коэффициент уплотнения бетона — показатель эффективности проведенной операции

Качество укладки бетонной смеси в крупных объемах определяется с помощью коэффициента уплотнения, который равен отношению первоначального объемного веса материала к фактическому показателю после уплотнения. ГОСТ 7473-2010 регламентирует 5 марок по этому показателю — от Ку1 до Ку5 (коэффициент от 1,04 до 1,45). В частном домостроении эту характеристику обычно не рассчитывают.

Для оценки коэффициента уплотнения в условиях строительной площадки с помощью специализированного прибора, состоящего из двух бункеров и цилиндрического сосуда.

Источник

Уплотнение бетона: методы и оборудование

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.

Читайте также:  Совместимость навесного оборудования для мотоблоков патриот

Всё, что вы хотели знать про особенности зимнего бетонирования — из первых рук.

Строите высотные здания? Прочитайте статью про бетонирование скользящей опалубки.

У нас можно купить стальные трубы с доставкой и по демократичным ценам.

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)

Что 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.

Выполняем бетонные работы любого рода.

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.

Источник

Обзор оборудования для уплотнения бетонной смеси

Технология возведения конструкций из бетона подразумевает приготовление бетонной смеси и ее уплотнение. Есть случаи, когда при замешивании раствора внутри появляются полости, которые могут нарушить структуру, снизить ее плотность. Из-за этого в изделии появляются трещины, что в конечном итоге способно привести к разрушению бетонных конструкций. В процессе уплотнения специалисты удаляют из раствора воздух, лишнюю жидкость, за счет чего он становится более плотным. Таким образом, изделие получается более прочным и долговечным.

Для чего применяется?

Уплотнение бетона считается самым ответственным этапом укладки цементных смесей. От того, насколько тщательно будет выполнено это действие, будут зависеть коэффициент бетона и основные характеристики изделия. В ходе процедуры специалисты обрабатывают бетонную поверхность вручную или при помощи механических устройств, удаляя полости. Это позволяет добиться однородности бетонного раствора, увеличить сцепление состава с другими элементами конструкции.

Вернуться к оглавлению

Способы

Строители используют следующие виды устройств при уплотнении смеси:

  • поверхностные (для верхнего слоя цемента);
  • глубинные (крупные бетонные конструкции);
  • наружные (устанавливаются перед уплотнением с краю деревянной опалубки или емкости с цементным раствором);
  • виброплощадки (применяются на специализированных предприятиях).

Существует разные способы уплотнить цементный раствор:

    Вручную. Практикуется в основном при частных строительных работах, так как этот метод помогает сэкономить средства на приобретение оборудования. К уплотнению вручную прибегают в тех случаях, когда необходимо обработать смесь в небольшом количестве. Как правило, в таких случаях раствор также изготавливают своими руками. Бетонная поверхность обрабатывается ломом, трамбовкой, лопатой и пр.

Вернуться к оглавлению

Действенные методы уплотнения

Этап уплотнения бетонного раствора считается важным и сложным. Эту работу выполняют профессионалы, владеющие определённым опытом. От качества трамбовки бетонной смеси зависят пользовательские характеристики и длительность срока службы конструкции. Процедура осуществляется ручным методом или с помощью специальных приспособлений. В результате повышается однородность состава, увеличивается сцепление бетона с другими элементами сооружения.

Специалисты строительной сферы используют в работе такие варианты спец устройств, которые помогают качественно укладывать бетонную смесь:

  • Приборы поверхностного, короткого воздействия для работы с верхними слоями цементного состава;
  • Устройства глубинного воздействия, которые используют при работе с крупными конструкциями;
  • Наружные – монтируются по краям деревянной опалубки перед началом процесса уплотнения;
  • Виброплощадки – эксплуатируются на специальных предприятиях.

По способу уплотнения цементного состава строители различают такие варианты выполнения технологии:

  • Ручной;
  • С использованием металлического штыка;
  • Ручная механизированная трамбовка.

Первый способ используется для уплотнения бетонных смесей на небольших участках. Данная методика не требует финансовых вложений. Выполняется рабочими с использованием лопаты и лома. Ручной метод применяется при домашнем строительстве, в условии небольшого бюджета.

Второй способ также является ручным, но с использованием армированного прута, вес которого не должен превышать 4 кг. Металлическим стержнем прокалывают цементную смесь, удаляя излишки воздуха и воды.

Третий способ применяется для трамбования тяжелых бетонных смесей, которые заливаются в несколько слоев с армированием. В этом случае могут использоваться специальные механические приспособления, которые качественно уплотняют бетон. Чтобы фундамент получился качественным, слой каждого слоя, подвергающегося трамбованию не должен превышать 15 см.

Другие способы

К другим методам уплотнения относятся:

Вернуться к оглавлению

Вакуумирование бетона

Вакуумирование бетона рекомендуется применять в целях экономии цемента, ускорения распалубки и увеличения долговечности открытых бетонных поверхностей в конструкциях плит, балок, сводов, степ, дорог и т. п. Толщина слоя бетона должна быть не более 25 см. Для вакуумирования применяются вакуум-камеры (щиты), накладываемые на открытую поверхность бетона, или вакуум-опалубка. Осадка конуса при уплотнении обычными вибраторами должна быть 2—5 см. При меньшей осадке предварительное вибрирование должно производиться высокочастотными вибраторами (с частотой колебаний более 5000 в мин.).

Вакуумирование бетона должно производиться с соблюдением следующих требований:

  • а) бетонная смесь должна предварительно уплотняться вибраторами;
  • б) открытая поверхность конструкции, подлежащая вакуумированию, должна быть выровнена, не иметь выступающих зерен крупного заполнителя и не допускать прососа воздуха в вакуум-полость;
  • в) разрывы между вибрированием и вакуумированием должны быть минимальными — не более 15 мин. в жаркое летнее время и не более 5 мин. в холодное время года;
  • г) степень разрежения, определенная непосредственно в вакуумполости прибора вакуумирования, должна быть не менее 500 мм рт. ст. при применении мелких вакуум-щитов и не менее 350 мм рт. ст. при применении крупнопанельных вакуумщитов;
  • д) продолжительность вакуумирования конструкций толщиной до 200 мм должна обеспечивать отсос воды не менее 15% воды затворения и конструкций толщиной более 200 мм — не менее 5 л на 1 м2 вакуумированной поверхности.

Рекомендации

Чтобы цементный состав был равномерно уплотнен, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Во время установки деревянной опалубки следует обратить внимание на надежную фиксацию деталей. На элементах конструкции не должно быть щелей (раствор бетона может выдавливаться через трещины). Необходимо, что опалубка быта отшлифованной и гладкой, в противном случае она будет оставлять вмятины на изделии. К тому же впоследствии в теле конструкции могут образоваться пустоты.
  2. Детали деревянной или фанерной опалубки, в том числе клинья, должны надежно фиксироваться, чтобы не произошло смещение досок.
  3. При виброуплотнении состава следует периодически менять положение виброрейки, иначе раствор будет неоднородным, образуются полости.
  4. Специалисты советуют не тратить много времени на работы, поскольку это способно вызвать расслоение, которое появляется по причине того, что крупный щебень сбивается внизу, а наверху скапливается только раствор цемента.
Читайте также:  Ручное оборудование для нанесения дорожной разметки

Дефекты бетонных и железобетонных конструкций из-за недостаточного уплотнения бетонной смеси.
Поскольку использование поверхностных вибрирующих устройств не позволяет визуально определить степень плотности, при выполнении строительных работ часто применяют дополнительное средство, которое поможет гарантировать прочность состава. Для этого строители добавляют к имеющемуся составу раствор с высокой пластичностью. По этой причине возрастает риск расслаивания изделия. Чтобы избежать такого недостатка, советуют увеличить количество цемента.

Вернуться к оглавлению

Уплотнение бетонной смеси. Основы теории виброуплотнения

Высококачественный бетон можно получить при использовании качественных материалов, правильном подборе состава бетонной смеси, эффективном ее уплотнении и создании оптимальных условий для твердения бетона.
Бетонную смесь, укладываемую в монолитные конструкции, уплотняют штыкованием, трамбованием, вибрированием и вакууми-рованием. Цель уплотнения — обеспечить хорошее заполнение бетонной смесью опалубочной формы и добиться наилучшей упаковки входящих в нее частиц. Хорошо уплотненный бетон имеет более высокую плотность, его объемная масса по сравнению с неуплотненной бетонной смесью повышается с 2,2 до 2,4—2,5 т/м3. Возрастают прочность, морозостойкость, водонепроницаемость бетона, улучшаются другие его свойства.

Штыкование смеси ведут вручную с помощью шуровок. Из-за трудоемкости и низкой производительности этого способа его применяют в исключительных случаях для уплотнения бетонной смеси в тонкостенных и густоармированных конструкциях. Укладку высокоподвижных смесей (с осадкой конуса более 10 см) и литых ведут тоже с помощью шнуровок, чтобы избежать их расслоения при вибрировании.

Трамбование бетонной смеси ведут ручными и пневматическими трамбовками. Этот способ применяют редко — при укладке весьма жестких бетонных смесей в малоармированные конструкции, а также в тех случаях, когда применить вибраторы невозможно из-за отрицательного воздействия вибрации на расположенное вблизи оборудование.

Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрирование, или виброуплотнение. Этот способ применяют для уплотнения смесей с осадкой конуса от 0 до 10 см.

Сущность процесса виброуплотнения упрощенно можно представить следующим образом. На бетонную смесь, представляющую» собой многокомпонентный конгломерат с рыхлой структурой и упруговязкими свойствами, воздействуют вибрацией. Вибраторы погружают в бетонную смесь, крепят к опалубке или устанавливают на поверхность слоя смеси. Энергия вибрационных колебаний ближайших слоев смеси преодолевает силы внутреннего трения и сцепления между ее компонентными частицами. В результате резка снижается вязкость смеси; в период вибрирования она приобретает свойства тяжелой структурной жидкости, обладающей значительной текучестью. При этом смесь хорошо заполняет опалубочную форму и пространство между густорасположенными арматурными стержнями.

Вместе с тем при снижении вязкости смеси в результате вибрирования ее частицы под действием гравитационных сил стремятся занять по отношению друг к другу наиболее устойчивое положение. Это приводит к взаимоукупорке частиц, т. е. к наиболее плотному их расположению в форме. Одновременно в зоне вибрации создается повышенное давление, вследствие чего воздух интенсивно вытесняется из бетонной смеси. Эти взаимосвязанные процессы обеспечивают получение бетона с плотной структурой и хорошего качества.

Вибрирование характеризуется двумя параметрами: частотой и амплитудой колебаний, причем в данном случае амплитуда — наибольшее отклонение колеблющейся частицы от положения равновесия, выраженное в миллиметрах. Эти параметры взаимосвязаны: низкочастотные вибраторы имеют большую амплитуду колебаний, и наоборот.

Выпускаемые нашей промышленностью вибраторы по вибрационным характеристикам можно подразделить на низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1 мин и амплитудой до 3 мм, средне-частотные, имеющие 3500—9000 кол/мин и амплитуду 1—1,5 мм; высокочастотные с частотой 10 000—20 000 кол/мин и амплитудой 0,1—1 мм.

Низкочастотные вибраторы с наибольшим эффектом применяют для уплотнения бетонных смесей с крупностью заполнителя 50— 70 мм и более, среднечастотные — при крупности 10—50 мм, высокочастотные — при крупности до 10 мм, т. е. мелкозернистых бетонов.

По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы подразделяют на внутренние (глубинные), погружаемые рабочим органом (корпусом) в слой бетонной смеси, и непосредственно передающие колебания через корпус.

Внутренние вибраторы подразделяют на вибробулавы и вибраторы с гибким валом. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на слой бетонной смеси, передают ей колебания через рабочую площадку или вибробрус. Наружные в ибр а тор ы укрепляют на опалубке, через которую они передают колебания бетоннной смеси.

По роду питающей энергии различают вибраторы электромеханические, электромагнитные и пневматические.

По использованию вибраторы подразделены на одиночные и вибропакеты, используемые для уплотнения бетонной смеси в большеобъемных блоках.

При уплотнении бетонной смеси внутренними вибраторами толщину укладываемых слоев принимают не более 1,25 от их рабочей части. Для лучшего сцепления между отдельными слоями вибратор частично заглубляют в ранее уложенный слой. Продолжительность вибрирования в одной точке зависит от типа вибратоpa и технологических характеристик бетонной, смеси, в частности ее подвижности. Чем меньше подвижность уплотняемой смеси, тем больше длительность ее виброуплотнения.

Следует помнить, что при недостаточной продолжительности вибрирования смесь окажется недоуплотненной, а бетон — пористым и некачественным. Чрезмерно же длительное вибрирование приводит к расслоению смеси и ухудшению качества бетона. В каждом случае опытным путем определяют оптимальное время вибрирования. Ориентировочно для внутренних вибраторов оно равно 20—50 с.

Степень виброуплотнения определяют визуально. Основными признаками достаточного виброуплотнения служат: прекращение оседания бетонной смеси, появление на ее поверхности цементного молока и прекращение выделения пузырьков воздуха.

По окончании виброуплотнения смеси на одной позиции во избежание появления пустот вибратор медленно вытаскивают, не выключая его, и переставляют на новую позицию. Расстояние между позициями не должно превышать полутора радиусов действия вибратора, причем зоны вибрирования должны перекрывать друг друга. Радиус действия зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибраторов. Для вибратора с гибким валом И-116А он колеблется от 25 до 50 см, для вибробулавы И-50А — от 45 до 50 см.

Для получения качественного бетона особенно тщательно необходимо вести виброуплотнение смеси в углах опалубки и у ее стенок, в местах с густорасположенной арматурой, на перегибах конструкции. Чтобы не нарушить сцепления бетона с арматурой или закладными деталями, не следует устанавливать на них работающие вибраторы.

Поверхностными вибраторами бетонную смесь уплотняют отдельными полосами с перекрытием провибрированной полосы на 10—15 см. Толщина слоев, прорабатываемых поверхностными вибраторами, составляет 25—30 см; продолжительность работы на одной позиции от 20 до 60 с. Окончание вибрирования определяют по внешним признакам, которые перечислены выше. При перестановке поверхностный вибратор специальным крючком отрывают от бетона и перемещают на новую позицию. Не рекомендуется медленно протаскивать работающий вибратор по поверхности бетона, так как при этом затруднительно вести контроль качества виброуплотнения. Вибробрус (виброрейку) в процессе виброуплотнения медленно перемещают по специальным направляющим, укладываемым по краям бетонируемой полосы.

Наружные вибраторы жестко крепят к опалубке. С их помощью можно уплотнять смесь на глубину до 25 см. При бетонировании высоких конструкций (например, колонн или стен) устанавливают несколько вибраторов по высоте, включая их по мере укладки бетонной смеси. Можно пользоваться одним вибратором, переставляемым с места на место, при наличии приспособлений для быстрого его закрепления. Продолжительность работы поверхностного вибратора на одной стоянке 50—90 с. Для обеспечения бесперебойного и качественного виброуплотнения на рабочем месте должны находиться запасные вибраторы.

Способ уплотнения бетонной смеси вакуумированием основан на принципе отсоса из нее излишней воды и воздуха. При отсосе частицы смеси сближаются, снижая ее пористость и усадку и улучшая качество бетона. Так, прочность вакуумированного бетона повышается на 15—20% по сравнению с визированным бетоном.

Вакуумирование применяют для уплотнения бетона в тонких конструкциях, имеющих большую развернутую поверхность (например, при бетонировании сводов, оболочек и куполов). Наибольшая толщина слоя бетона, прорабатываемого вакуумированием, 30 см.

Вакуумирование смеси можно вести несколькими способами: с помощью опалубочных вакуум-щитов (при бетонировании тонких вертикальных или наклонных стенок); переносными вакуум-ящиками, которые устанавливают сверху на уложенный бетон; при помощи вакуум-трубок, устанавливаемых внутрь бетонной конструкции; комбинированным способом, сочетающим в себе признаки первых трех.

В комплект оборудования для вакуумирования входят вакуум-насос, ресивер, всасывающие шланги и вакуум-щиты (вакуум-трубки). Вакуум-щит состоит из каркаса размером 100X125 см с герметизирующей прокладкой по контуру. В нижней части щита имеется основа из двух стальных сеток и натянутой по ним фильтрующей ткани. Между крышкой щита и фильтрующей частью образуется полость; при создании в ней вакуума из бетона отсасывается воздух и свободная вода, в результате чего бетон уплотняется. Вакуумирование смеси ведут при степени разрежения в системе не менее 70 кПа.

По окончании вакуумирования вакуум-щиты отсоединяют от системы. В полости попадает воздух, и они легко отстают от бетона. Щиты снимают и переставляют на новые позиции.

Коэффициент уплотнения

Оценить качество бетонного состава можно при помощи одного важного критерия. Речь идет о коэффициенте уплотнения. Коэффициент определяется следующим образом: высчитывается соотношение удельной массы готовой смеси к значению, которое было получено при отсутствии пузырей воздуха внутри. Так, допустимым значением коэффициента считается 1. Достичь показателя можно разными способами уплотнения бетона, выбор методов будет зависеть непосредственно от состава, назначения и фракций. Автоматизированные виброрейки значительно увеличивают качество раствора.

Вернуться к оглавлению

Выводы

Опытные строители утверждают, что от плотности бетонного раствора будет зависеть устойчивость и долговечность конструкции. Это необходимо учитывать, если вы хотите, чтобы изделие прослужило вам не один год. Вовремя принятые меры помогут дополнительно повысить защиту конструкции от повреждений, сэкономить средства на реставрационных работах. Универсальные вибрационные устройства позволят получить высококачественный бетон. Перед выполнением строительных работ нужно заблаговременно проконсультироваться со специалистами и подобрать необходимое оборудование. Эргономичные виброустройства позволяют строителям уплотнять цемент в самых разных условиях.

Для выполнения небольшого объема строительных работ профессионалы рекомендуют пользоваться портативным вибратором, весом до пяти килограммов. Для более масштабных работ строители применяют большие инструменты, позволяющие эффективно уплотнять бетон на производстве при большом фронте бетонных работ.

Читайте также:  Сколько стоит оборудование для диагностики автомобилей цены

Источник

Способ уплотнения бетонной смеси при бетонировании монолитных сооружений Советский патент 1982 года по МПК B28B1/08

Уплотнение вибрацией

Уплотнение бетонной смеси вибраторами производится с соблюдением следующих требований:

  • а) продолжительность вибрирования на каждой позиции должна обеспечивать достаточное уплотнение бетонной смеси, основными примпаками которого служат прекращение ее оседания и появление цементного молока на поверхности;
  • б) шаг перестановки вибраторов должен соответствовать радиусу их действия и гарантировать отсутствие непровибрированных участков;
  • в) опирание вибраторов во время их работы на арматуру в монолитных конструкциях не допускается. Легкобетонные смеси следует уплотнять поверхностными вибраторами. При применении внутренних вибраторов верхний слой бетонной смеси должен дополнительно уплотняться поверхностными вибраторами или вибропригрузом.

Методы уплотнения бетона

Среди основных способов уплотнения бетонных смесей можно выделить:

  • ручные: штыкование;
  • трамбовка.
  • механические:
      виброуплотнение;
  • центрифугирование;
  • вакуумирование;
  • прессование.

    Вручную

    Уплотнение бетона вручную в основном применяется при небольших объемах бетонных работ. Используемый инструмент для штыкования: лом, лопата, отрезок металлической арматуры и т.д. Рекомендуется проводить штыкование на всю толщину залитого бетона, что позволяет уплотнить щебень, удалить излишки воды, а также полностью вытеснить содержащийся воздух.

    Ручная трамбовка производится послойно, при этом толщина слоя не должна превышать 0,15 м. Чаще всего используется при заливке тяжелых бетонов.

    Механическим способом

    При больших объемах бетонных работ невозможно добиться высокого качества уплотнения при низкой себестоимости без использования специализированного инструмента и приспособлений. Наиболее часто применяется виброуплотнение с помощью стационарных (на заводах ЖБИ) и переносных механизмов с частой 2500-20000 колебаний в минуту.

    Переносные вибраторы бывают:

    • глубинные — рабочая часть погружается в бетонную смесь;
    • поверхностные – виброрейки, уплотняющие поверхностный слой;
    • наружные – закрепляются снаружи опалубки.

    Центрифугирование применяется при заливке бетона в формы. Смесь уплотняется за счет вращательного движения в результате которого выводится до 30% содержащейся в ней воды.

    Вакуумирование – достаточно дорогой способ уплотнения. Его используют чаще всего при заливке тонких бетонных конструкций толщиной до 0,3 м, которые имеют большую развернутую поверхность: своды, купола.

    Прессование несмотря на возможность получить бетонные изделия высокой прочности применяется крайне редко из-за высокой стоимости.

    Вакуумирование бетона

    Вакуумирование бетона рекомендуется применять в целях экономии цемента, ускорения распалубки и увеличения долговечности открытых бетонных поверхностей в конструкциях плит, балок, сводов, степ, дорог и т. п. Толщина слоя бетона должна быть не более 25 см. Для вакуумирования применяются вакуум-камеры (щиты), накладываемые на открытую поверхность бетона, или вакуум-опалубка. Осадка конуса при уплотнении обычными вибраторами должна быть 2—5 см. При меньшей осадке предварительное вибрирование должно производиться высокочастотными вибраторами (с частотой колебаний более 5000 в мин.).

    уплотнение бетонной смеси

    Вакуумирование бетона должно производиться с соблюдением следующих требований:

    • а) бетонная смесь должна предварительно уплотняться вибраторами;
    • б) открытая поверхность конструкции, подлежащая вакуумированию, должна быть выровнена, не иметь выступающих зерен крупного заполнителя и не допускать прососа воздуха в вакуум-полость;
    • в) разрывы между вибрированием и вакуумированием должны быть минимальными — не более 15 мин. в жаркое летнее время и не более 5 мин. в холодное время года;
    • г) степень разрежения, определенная непосредственно в вакуумполости прибора вакуумирования, должна быть не менее 500 мм рт. ст. при применении мелких вакуум-щитов и не менее 350 мм рт. ст. при применении крупнопанельных вакуумщитов;
    • д) продолжительность вакуумирования конструкций толщиной до 200 мм должна обеспечивать отсос воды не менее 15% воды затворения и конструкций толщиной более 200 мм — не менее 5 л на 1 м2 вакуумированной поверхности.

    Способы уплотнения бетона

    Уплотнить бетонную массу можно несколькими способами, все зависит от масштабности проекта и возможностей строителей. При небольших объемах стройки часто применяют ручной способ, на крупных объектах не обойтись без специального автоматического оборудования.

    Независимо от применяемого способа уплотнения смеси следует добиться результата, установленного стандартами для различных строительных объектов. Т.е. в каждом конкретном случае разрабатывается свой показатель плотности, обеспечивающий безопасное использование объекта в будущем. Только вовремя принятые меры по достижению соответствующего качества бетона повысят степень защиты будущих конструкций и позволят сэкономить средства на ремонтных и реставрационных работах.

    Выбор того или иного способа уплотнения бетона зависит от многих факторов. При необходимости следует проконсультироваться со знающими специалистами. Максимальное качество бетона может быть достигнуто при правильных работах по его уплотнению следующими способами:

    • Штыкование – процедура проталкивания щебня, оставшегося между используемой в бетоне арматуры. После изготовления смеси рекомендуется провести этот процесс по всему объему занятой емкости. Основной инструмент для штыкования — металлическая шуровка, представляющая собой армированный прут или балку весом до 4 кг.
    • Вибрирование – способ уплотнения бетона, при котором специалист осуществляет колебательные движения и встряхивания. Нужный результат по плотности и пластичности достигается гораздо быстрее чем при штыковании. Вид оборудования зависит от типа производителя. Промышленное изготовление осуществляется с использованием виброплощадок, частные производители применяют виброустановки для поверхностных и внутренних работ по уплотнению.
    • Прессование – предполагает оказание давления на подготовленную смесь. Хотя такой способ и обеспечивает высокую прочность бетона, он применяется довольно редко. Дорогое по стоимости оборудование — прессы, в большинстве случаев оказываются экономически нецелесообразным вложением средств производителя. Однако в некоторых областях без прессования не обойтись, например, кораблестроение предполагает использование только такого бетона.
    • Центрифугирование – вращательная технология позволяет избавиться от воздуха и жидкости в смеси, увеличивая плотность бетона. Такой метод белее эффективен по сравнению с вибрированием, но его применение требует добавления в смесь большего объема цемента.
    • Вакуумирование – особенность способа заключается в подаче давления на смесь с разреживанием воздуха. Эффективность такого способа приравнивается к прессованию. Если ваккумирование проводить совместно с вибрированием, можно добиться сверхпрочного результата: благодаря вакууму удаляются воздух и вода, а вибрация смеси позволяет заполнить образовавшиеся пустоты твердыми компонентами.

    Для получения необходимого результата от использования выбранного метода следует учитывать время работ. Слишком долгий процесс может стать причиной разделения смеси: наполнитель окажется внизу, а раствор – наверху.

    Способ уплотнения бетонной смеси

    (22) Заявлено 19,09.77(21) 2523658/29-33с присоединением заявки РЙ(5 )М. Кл. В 28 В 1110 Веудерстеенны 1 кеиитет СССР ао делен изаеретеиий н етирнтий(53 ) УД К 693. 5 (088. 8)Дата опубликования описания 20,02,80.(54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству бетонов.Известен способ уплотнения смесей путем воздействия на нее ферромагнйтными телами в переменном магнитном поле 11. Однако этот способ неприменим для уплотнения тяжелой бетонной смеси, так.16 как вес ее не дает возможности ферромагнитным телам под действием движущегося переменного магнитного поля свободно перемещаться в ее объеме, что не ведет к повышению прочности и плотности затвердевшего бетона.Бель изобретения — повышение плотности и прочности бетона.Эта цель достигается в соответствия с предлагаемым способом послойной подачей и уплотнением бетонной смеси при высоте подаваемого слоя 1-6 см.Бетонную смесь дозируют в формупорциями. После подачи первой порции бетона и форму (или вместе с ней) загружают ферромагнитные тела, которые, интенсив-. но двигаясь, уплотняют нижележащие слои бетона и выходят по пути наименьшего сопротивления на поверхность уплотненного слоя. Затем подают следуюшую порцию бетонной смеси (с расчетом, чтобы слой бетона в форме составлял 1-6 см), ферромагнитные тела начинают аналогичным образоМ уплотнять этот слой и т.д.В результате образуется монолитное прочное и плотное изделие.В зависимости от жесткости бетонной смеси и максимальной крупности заполнителя диаметр ферромагнитных тел может изменяться от 2 до 20 мм, а их коли чество от 1 до 8% по отношению к бетонной массе. Время уплотнения смеси по тем же причинам может колебаться от 30 до 190 с.П р и м е р 1. Для проверки эффективности предлагаемого способа уплотнения бетонной смеси стандартиым методом715325тном образцов. Прочность на растяжение бета 460, тона, определенная методом рвскалыввБ — 0,37 ния, составила 32,2 и 24,3 кгс/смддя опытных и контрольных образцовядась на 5 соответственно. Объемная масса опытныховадвсь образцов увеличилась с 23 10 дом. Одна 2625 кг/м, а нх поверхность бйлашью гладкой, без обычных вакуумных раковин.радицион- Структура бетона опытных образцовстоле 1 О была заметно однородней, чем у ихь конт- контрольных аналогов.П р и м е р 2, По описанной методиобразцов ке определялось изменение прочностинения и объемной массы цементно-песчаноголедуюшем. 5 бетона состава 1;3,ь в соле- Испъггания по ГОСТ 10180-67 поременно- казали, что прочность опытных образцовй часто- повысилась с 322,8 до 402 кгс/см,сопротивление раскалыванию с 9,3 док источ 21,9 кгс/см , а объемная масса бетона2подаввди возросла с 2190 до 2310 кг/м . 3чподобран состав бегонв на гранишебне с расходом, кг/м: цеменщебня 1150, песка 432 при В/и жесткостью 60 с.Приготовленная смесь разделдве равные части, а затем формв кубах с размером ребра 10 счасть смеси формоввлась с помопредлагаемого способа, другая тным способом — на лабораторном по ГОСТ 10 180-67 и считвдас рольной.Порядок формования опыгныхпо предлагаемому способу уплотбетонной смеси заключается в сФорма для образца помешаласноид, являющийся источником пего магнитного поля промышленноты величиной 300 Э.После подключения соленоиданикупитанйя в форму по частямбетонную смесь и ферромагнитные гранулы диаметром 3-5 мм (магниты 26 И). Общее количество гранул составило 3% от массы бетонной смеси. Каждая порция бетона и соответствующая ей часть ферромагнитных гранул составила примерно одну пятую от кх общего количества.Контрольные и опытные образцы вы»держивались до термообработки 4 ч, а затем пропаривались по режиму 3+8+Зч.Испытание на прочность контрольных и опытных образцов производилось пб ГОСТ 10180-67.Испытания показали, что средняя прочность опытных образцов составила 465 против 423 кгс/см для контрольных формула изобретения Способ уплотнения бетонной смесипутем воздействия на нее ферромагнитными телами в переменном магнитномполе, о т д и ч в ю ш и й с я тем, что,с целью повышения плотности и прочности,подачу и уплотнение бетонной смеси ведут послойно, причем высота подаваемо,го слоя составляет 1-6 см.Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ио 3219318,кл. 259-1, опублик. 1961 (прототип).Составитель Л. БулгаковаРедактор И, Марголис Техред М. Келемеш Корректор Е. ПапиЗаказ 9418/13 Тираж 635 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
    Смотреть

    Источник