Уплотнение бетона: особенности виброуплотнения, коэффициент

Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании

Главная » Статьи » Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании

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

Оглавление: [скрыть]

  • Что представляет собой осаждение
    • Какой бывает усадка бетона
    • Коэффициент усадки материала
    • Абсолютная величина усадки
    • Причины повышения коэффициента усадки
  • Профилактические мероприятия
  • Заключение, рекомендации

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.

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.

Источник: http://vest-beton.ru/stati/koefficient-uplotneniya-betona-pri-vibrirovanii.html

Как нужно осуществлять эффективное виброуплотнение бетонной смеси? | Бетон и строительные технологии — помощь

admin 04.05.2015

Здравствуйте, читатели моего сайта, сегодня попробую простым, понятным и доступным языком рассказать вам о том, что же это такое виброуплотнение бетонной смеси, принципы, применяемые методики и характеристики.

Сразу предупреждаю, что эта статья будет несколько теоретическая.

Мой большой опыт работы с бетоном, убеждает меня в том, (как бы это помягче сказать), что в основном применяемые методики не вполне соответствуют требованиям ГОСТов.

На что следует заострить особое внимание, приведу основополагающие принципы виброуплотнения, которые следует учесть в этой работе:

1 Коэффициент уплотнения;

2 Возмущающая сила;

3 Амплитуда колебания вибратора;

4 Частота колебания вибратора;

5 Время вибрирования.

Начнем все по порядку

Коэффициент уплотнения бетонных смесей 

Значение этого коэффициента равно плотности достигнутой при взятии пробы к плотности расчетной или полностью уплотненной.

Считается идеальным виброуплотнение бетонной смеси согласно ГОСТ 7473-94 (кстати если у вас еще его нет скачайте по этой ссылке) с коэффициентом 0,97-0,98 для тяжелых бетонов на крупном заполнителе с пластичностью П3-П5.

Кстати разницу в 2,0-3,0% составляет защемленный или вовлеченный воздух, боле подробно об этом отрицательно и нежелательно явлении почитайте по ссылке.

Естественно, хорошо уплотненный бетон, несомненно обладает более лучшими свойствами по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости и к этому нужно стремиться.

Но из этого фактора можно извлечь пользу, вполне естественный коэффициент уплотнения обычно составляет 0,96-0,99 и это нужно учесть при отгрузке бетонной смеси, то есть уменьшить массу отгружаемой бетонной смеси на эти, обычно 2-4% по сравнению с проектной, об этом почитайте подробнее в моей статье на эту тему.

Возмущающая сила виброуплотнения

Не углубляясь в теоретические дебри объясню по простому.

[important] Возмущающая сила — это просто центробежная сила инерции, которая возникает при вращении неуравновешенных масс, расположенных на валу вращения. [/important]

Одной фразы оказалось достаточно, чтобы все объяснить.

На вибраторе расположены грузы, их еще называют кулачками, чем они дальше от центра, тем больше возмущающая сила.

Естественно, чем больше вес уплотняемой массы, тем больше должна быть возмущающая сила.

Ни в коем случае не путать с возмущающей мощностью вибратора – это произведение возмущающей силы на скорость или обороты электро двигателя вибратора.

Ну что же поехали дальше.

Амплитуда колебания вибратора

Здесь все понятно, применительно к площадочному вибратору или вибростолу – это высота, диапазон или размер колебаний.

Это пожалуй один из важных характеристик виброуплотнения, это отчетливо видно на графике ниже.Дать график №1 На этом графике показаны диапазоны различной интенсивности при определенном соотношении частоты и амплитуды виброформования. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время вибрирования

График №2 – На нем более четко и понятно отражено, как подобрать параметры виброформования —  амплитуду и время вибрирования в зависимости от жесткости бетонной смеси:

  • Ось абсцисс (горизонтальная), это амплитуда в мм
  • Ось ординат (вертикальная), это время вибрации в секундах
  • Сама кривая, это жесткость бетонной смеси в секундах

На этом графике можно четко проследить тенденцию зависимости параметров вибрирования в зависимости от жесткости бетонной смеси.

Нижняя кривая показывает параметры виброуплотнения для бетонной смеси с жесткость – Ж3

Жесткость бетонной смеси определяется прибором Красного – об этом можно почитать по этой ссылке.

Все параметры виброуплотнения нужно четко соблюдать иначе может произойти недоуплотнение бетонной смеси или наоборот седиментация, по простому расслоение, когда крупные частицы оседают внизу.

[note] Четко следуйте правилам описанным выше и получите качественный, плотный бетон с хорошими показателями. [/note]

Познакомьтесь с другими моими статьями по виброуплотнению:

1 Производство бетонных изделий — немедленная распалубка.

2 Метод вибропрессования – ускоренная распалубка ЖБИ.

3 Уплотнение бетонной смеси при укладке, используем вибраторы разного типа!

Виброрейку для уплотения бетона, можно сделать самим.

5 Вибраторы для бетона

6 Вибростол, как сделать самим

7 Виброплощадка, как сделать самим

·        Читайте также на моем сайте другие полезные материалы о строительных технологиях.

Желаю вам успехов, Николай Пастухов.

  • Производство бетонных работ

Источник: http://www.helpbeton.ru/pravilnoe-vibrouplotnenie-betonnoj-smesi-garantiya-kachestvennogo-betona.html

Вибрирование бетона: важная составляющая качества бетонных конструкций

Вибрирование бетона — это один из эффективных методов уплотнения бетонного раствора в период его заливки в опалубочную форму конструкций.

Основные характеристики бетона, такие как однородность структуры, прочность, долговечность, закладываются на этапе производства бетонных работ. Одним из технологических факторов, влияющих на дальнейшие эксплуатационные характеристики конструкций, является обязательное вибрирование состава в период формования или возведения железобетонного монолита.

Механизм виброуплотнения бетонной смеси

Зачем вибрировать бетон? На эти другие вопросы, связанные с укладкой бетона в опалубку, постараемся детально ответить в этой статье.

Бетоны представляют собой искусственные материалы, которые на этапе приготовления выглядят в виде состава, состоящей из вяжущего, крупного или мелкого заполнителя и воды. В результате прохождения химических реакций между вяжущими веществами (цементом) и водой, формируется цементный камень, заполняющий свободное пространство между песком и щебнем.

На технологию производства бетона и его укладку существенное воздействие оказывает количество вяжущих компонентов и воды, которые определяют удобоукладываемость.

Помимо этого, физико–механические характеристики, такие как: прочность, морозостойкость, водонепроницаемость напрямую зависят от однородности раствора, которая в свою очередь зависит от равномерного распределения компонентов смеси в структуре материала.

Во время транспортировки и последующей заливки в опалубку может происходить нарушение водоцементного соотношения состава и завоздушивание, что в значительной мере влияет на качество проведения работ. Поэтому, если не вибрировать ее, пузырьки воздуха и остаточная влага, не удаленные из раствора при помощи вибрирования, в период эксплуатации конструкций будут способствовать появлению трещин.

Непровибрированный материал

Порядок укладки смесей

Вибрирование бетона СНиП 3.03.01-87 регламентируют порядок и нормы укладки растворов.

Основные положения этого документа выглядят следующим образом:

  1. Перед производством работ, арматурный каркас и опалубку следует очистить от ржавчины, грязи, масляных пятен и др.
  2. Составы необходимо заливать таким образом, чтобы не происходило расслоение раствора, которое может возникнуть в случае ненормированной высоты сбрасывания. Оптимальная высота для подачи для тяжелых бетонов должна составлять не более 2,0 м.
  3. Растворы необходимо укладывать последовательными горизонтальными слоями в одном направлении во всех слоях.
  4. При уплотнении , толщина слоя не должна превышать 125% длины булавы инструмента.
  5. Коэффициент уплотнения  при вибрировании должен иметь значение не ниже К ³ 0,98.
  6. Укладка каждого последующего слоя допускается только после завершения вибрирования предыдущего, не допуская при этом схватывания предыдущего слоя (максимум 2 часа).
  7. Если предусмотрена укладка в несколько приемов, то место разрыва монолитной конструкции необходимо оборудовать рабочим швом, перпендикулярным оси конструкции.
  8. Возобновление работ на этом участке возможно только после достижения предыдущим слоем прочности 1,5 Мпа и выше (примерно 8 ч).

Виды и способы уплотнения бетонных составов

Процесс виброуплотнения  заключается в передаче механических колебаний. При этом, благодаря вибрированию, разрушается первоначальная структура и наблюдается переход раствора в разжиженное, пластичное состояние. В результате чего, состав уплотняется с одновременным вытеснением пузырьков воздуха и излишков воды.

Таким образом, виброуплотнение позволяет снизить содержание воздуха и расход воды, а значит увеличить плотность и прочность конструкций.

По способу активного воздействия на растворы такие агрегаты разделяются на:

  • глубинные;
  • поверхностные;
  • наружные;
  • виброплощадки (вибростол).

Наиболее распространенными являются поверхностные и глубинные вибраторы.

Глубинные опускаются в раствор и передают механические колебания раствору. Применяются для укладки составов в неармированных или армированных массивных конструкциях: фундаментах, колоннах и др.

Поверхностные(виброрейки) служат для уплотнения покрытий и формования сборного железобетона: плит перекрытий, стеновых панелей и др.

Наружные крепятся к опалубке или формам. Применяются при бетонировании тонкостенных  конструкций с высокой частотой армирования, а также для облегчения разгрузки составов из бадей, бункеров, автосамосвалов.

Вибростол (виброплощадка) применяется при промышленном производстве сборного ЖБ (виброплощадка) или изготовлении мелкоштучных тротуарных покрытий (вибростол).

Читайте также:  Торкрет бетон: особенности торкретирования, состав, фото

Оборудование для уплотнения

Вибрирование определяется двумя показателями: амплитудой и частотой колебаний. Амплитуда — это наибольшее отклонение вибрирующих частиц от положения равновесия. Частота и амплитуда взаимосвязаны — высокочастотные устройства имеют меньшую амплитуду колебаний, низкочастотные — наоборот.

Оборудование для вибрирования

Устройства, производимые современной промышленностью, по физико–механическим характеристикам и своему назначению можно разделить на несколько видов:

  1. Низкочастотные до 3500 кол/мин. Применяются, как наиболее эффективные.
  2. Среднечастотные в пределах 3500–9000 кол/мин. Фракция заполнителей 10–50 мм.
  3. Высокочастотные с частотой колебаний 10000–20000 кол/мин. Применяются для укладки мелкозернистых бетонов с фракцией заполнителя до 10 мм.

Глубинные вибраторы

При уплотнении, наконечник (булава) погружается в состав. За счет механических колебаний, возникающих в корпусе булавы, происходит уплотнение.

Продуктивность глубинного оборудования напрямую зависит от длины и диаметра булавы. Чем больше диаметр булавы и длиннее ее наконечник, тем быстрее и качественнее будет выполнена укладка.

В зависимости от привода, они подразделяются на следующие категории:

  • электромеханические;
  • пневматические;
  • бензиновые.

Электромеханический прибор

Конструкция агрегата состоит из следующих элементов:

  • электродвигатель;
  • вибронаконечник (булава);
  • гибкий вал, служащий для передачи вращательного момента от привода к механизму наконечника.

Вибронаконечник представляет собой следующую конструкцию:

  • цилиндрический стальной корпус;
  • шпиндель с шарикоподшипниками;
  • муфта, передающая вращательные движения от шпинделя к бегунку.

Пневматический глубинный вибратор

Для производства работ в условиях где невозможно применение электромеханических агрегатов — высокая загазованность, повышенная влажность или отсутствие электрических сетей, используются пневматические глубинные агрегаты (см. фото).

Пневматический тип состоит из:

  • булава;
  • гибкий шланг;
  • пусковой механизм (вентиль для воздуха).

Воздух подается в центральную часть вибронаконечника и затем сквозь специальные радиальные отверстия попадает в рабочее пространство, воздействует на бегунок механизма, который приходит в движение и начинает совершать обороты вокруг оси статора со скоростью равной величине давления воздуха в системе.

В период работы на приводе запрещаются резкие перегибы воздушного шланга или его предельное натяжение. При производстве работ в условиях низких температур, поступающий воздух должен быть очищен от влаги.

Бензиновый вид

Бензиновые устройства предусмотрены для укладки растворов с любой степенью армирования. Также могут применяться в заводских условиях для производства сборного железобетона. Они востребованы в условиях невозможного подключения энергоснабжения строительной площадки.

Устройство на бензиновом приводе

Рабочий комплект для любой модели состоит:

  • бензиновый двигатель;
  • несущая рама;
  • бронированный гибкий вал;
  • наконечник (булава).

Как правильно вибрировать бетон своими руками и что нужно знать при строительстве собственного дома — читайте инструкцию ниже и смотрите видео в этой статье.

Инструкция по укладке состава в опалубку при помощи глубинных устройств:

  1. Вибронаконечник опускают в раствор под углом 35°–45° с таким расчетом, чтобы булава прошла через границу старого и нового слоя на 10 см.
  2. Толщина должна соответствовать 1,25 рабочей длины вибронаконечника.
  3. Рабочий наконечник должен свободно проходить сквозь стержни арматурного каркаса. Приемлемое расстояние между арматурными стержнями должно равняться 1,5 диаметра булавы глубинного вибратора.
  4. Не допускается защемление наконечника между щитами опалубки и арматурным каркасом.
  5. При перестановке агрегата из одной точки вибрирования в другую, его поднимают медленно и переносят на следующую позицию. Зоны работы должны пересекаться — расстояние между точками вибрирования не должно превышать полтора радиуса предыдущей зоны вибрирования.
  6. Продолжительность воздействия зависит от подвижности смеси и мощности машины. Чем больше подвижность, тем меньше времени нужно затратить на ее уплотнение.
  7. Окончание работ можно определить по следующим признакам — прекращение усадки, отсутствие пузырьков воздуха и появление цементного молочка на поверхности уплотняемой смеси.

Поверхностные вибраторы для уплотнения бетона

По типу поверхностные устройства подразделяются на площадочные и виброрейки. Принцип работы устройств такого типа основан на передачи механических колебаний через прямоугольную металлическую площадку или через удлиненную металлическую рейку (виброрейка).

Площадочные поверхностные вибраторы

Применяются для уплотнения в армированных или неармированных поверхностях: полы, перекрытия, дорожные покрытия с толщиной слоя не более 250 мм.

Схема площадочного устройства

Конструкция площадочного типа устройства состоит из следующих деталей:

  • ручка для переноски;
  • электродвигатель;
  • кабель электропитания;
  • дебаланс;
  • площадка (основание).

Мобильный поверхностный тип

Поверхностный вибратор — виброрейка

Виброрейка (вибробрус) применяется для устройства армированных и неармированных монолитных полов и дорожных покрытий. Поверхностный агрегат данного типа предназначен для разравнивания и уплотнения раствора на больших площадях.

Виброрейка состоит из вибратора (электродвигателя), установленного на металлическую рейку.

Колебания от дебаланса двигателя передаются на металлическую поверхность рейки, которая соприкасается с поверхностью уложенной смеси. Возникает вибрация, при помощи которой из раствора удаляются излишки воды, и образовавшиеся в период заливки, пузырьки воздуха.

По типу двигателя, установленного на виброрейке, агрегаты этого вида делятся на электрические и бензиновые.

В индивидуальном строительстве наиболее востребованы устройства на электроприводе. Они отличаются простотой в управлении и могут использоваться в закрытых помещениях. Цена зависит от мощности и производителя оборудования, но намного ниже цены бензиновых аналогов.

Агрегат на бензиновом приводе

Тип устройства на бензиновом приводе отличается от электрического, более мощным двигателем и автономностью в использовании. Применяется, в основном, в промышленном строительстве для заливки полов и дорожных покрытий.

Устройства могут быть следующих видов:

  1. Плавающим: применяется для финишного выравнивания и уплотнения поверхности. Металлическая рабочая рейка изготовлена из алюминиевого профиля фиксированной длины (3 м), а сама конструкция оснащена реверсивным приводом, что позволяет виброрейке двигаться в прямом и обратном направлениях.
  1. Двойные раздвижные или телескопические: за счет своей конструкции могут раскладываться до 4,5 м. Она состоит из спаренных алюминиевых или стальных профилей. Из-за своего внушительного веса, перемещение такой виброрейки происходит только по специальным направляющим.
  1. Секционные: состоят из отдельных секций и в зависимости от технологических требований могут достигать в длину 30 м, что позволяет за один цикл обработать значительную площадь. Универсальность и масштабность такого оборудования способствует широкому применению их в промышленном строительстве.

Наружный вибратор

Наружные устройства, крепятся к опалубке или к форме изделия. Электродвигатель, оборудованный одним или двумя дебалансирами, благодаря плотному креплению к форме или опалубке, качественно передает механические колебания , в результате чего смесь уплотняется.

При бетонировании объемных сборных железобетонных конструкций к опалубке могут крепиться несколько вибраторов. Питание его происходит через понижающий трансформатор с выходным напряжением 36 в.

Они могут применятся и как вспомогательное оборудование.

Виброплощадки

Вибрационные площадки промышленного назначения применяются при производстве сборного железобетона. Представляют собой унифицированные и типизированные конструкции с вертикальными направленными колебаниями. Такие агрегаты способны уплотнять любые составы.

Направленные колебания, производятся при помощи двух одинаковых вибраторов, вращающихся с равной угловой скоростью в разных направлениях.

Для малого бизнеса и индивидуального строительства существует аналог виброплощадки — вибростол. Применяется вибростол при производстве тротуарной плитки. Колебания, воспроизводимые вибратором, передаются сквозь столешницу к установленным на ней формам, в результате происходит формование изделий.

Вибростол представляет собой металлическую столешницу, установленную на пружины или амортизаторы (см. фото).

Схема вибростола для производства тротуарной плитки

Вибрирование при производстве работ дает возможность эффективно удалить пузырьки воздуха и избежать неравномерного распределения заполнителя в структуре бетона. В результате получается качественный бетон с высокими эксплуатационными характеристиками.

Источник: https://beton-house.com/iz-monolitnogo/uplotnenie/vibrirovanie-betona-1066

Способы уплотнения бетона и коэффициент уплотнения бетонной смеси

Уплотнение бетонной смеси осуществляется двумя основными способами: использованием специального оборудования в процессе укладки бетона и добавлением химических компонентов в раствор. Первая технология называется виброуплотнением и практически всегда применяется при бетонировании. Уплотнение вибрированием требует использования вибраторов для бетона с различной частотой колебаний.

Высокочастотные (до 20 000 колебаний в минуту) используются при работе с мелкозернистыми смесями (фракция до 10 мм), а для уплотнения крупнофракционных (50 мм и более) растворов применяют низкочастотные установки (3500 колебаний в минуту). Виброуплотнение — это наиболее эффективный метод увеличения плотности раствора, даже лабораторные исследования материала проводят по этой схеме.

ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» регламентирует 5 различных марок бетонной смеси по уплотнению от КУ1 до КУ2. В данном случае КУ — это аббревиатура от «коэффициента уплотнения».

Для марки КУ1 он превышает показатель 1,45, для КУ2 лежит в пределах от 1,26 до 1,45, для КУ3 — 1,11-1,25, КУ5 — 1,1-1,04 и последняя марка КУ5 имеет данный коэффициент на уровне от 1,04 и ниже.

Расчёт этой величины подробно описан в ГОСТ Р 57811—2017 и представляет собой экспериментальное уплотнение раствора в лабораторных условиях с использованием вибрационного оборудования.

В других источниках можно также найти требования к коэффициенту уплотнения, в которых он должен быть в пределах 0,96-0,98. Например, в СНиП 3.09.

01-85, регламентирующем процесс производства железобетонных конструкций, данный коэффициент определяется 0,98 для тяжёлых бетонов и 0,96 для мелкозернистых. В данном случае речь идёт об К упл., который показывает отношение действительной плотности к расчётной.

В идеале он должен быть равен 1, но на практике по ряду причин показатель практически никогда не превышает 0,98. Именно такую величину должен иметь коэффициент уплотнения для тощего бетона.

Другим способом уплотнения бетонной смеси является увеличение удобоукладываемости жидкого рствора. Для этих целей чаще всего применяют пластифицирующие химические добавки, которые позволяют без повышения водоцементного соотношения получить более подвижную смесь.

Хорошая текучесть раствора обеспечивает полноценное заполнение всего свободного объёма внутри опалубки конструкции, что делает затвердевший материал более плотным.

С этой же целью принимают ряд мер по ужесточению процесса подбора основного заполнителя, его зёрна должны отвечать определённым требованиям, чтобы свести к минимуму пустотность раствора.

В компании BESTO вы можете купить товарный бетон с различными добавками и пластификаторами, согласно вашему техническому заданию.

Источник: https://www.avtobeton.ru/sposoby-uplotneniya-betonnoj-smesi.html

Технология производства бетонных работ

Процесс укладки бетонной смеси включает следующие операции: подготовку основания, подачу бетонной смеси в бетонируемую конструкцию, разравнивание ее и уплотнение.

Перед укладкой смеси опалубку следует очистить от мусора и грязи, а имеющиеся щели заделать. Поверхности опалубки, прилегающие к бетону, надо покрыть смазкой.

Бетонную смесь укладывают на предварительно подготовленное основание: с грунтового основания удаляют слои илистого, растительного, торфяного и другого грунта органического происхождения и заменяют их песком; естественное или искусственное грунтовое основание должно сохранять физико-механические свойства, предусмотренные проектом; основание, подвергающееся затоплению грунтовыми или поверхностными водами, должно быть обеспечено водопонижающими устройствами;

со скального основания удаляют все продукты разрушения, трещины заделывают раствором или бетоном; при бетонных основаниях и рабочих швах горизонтальные и наклонные поверхности очищают от цементной пленки; во избежание повреждения поверхности бетона очистку рекомендуется производить щетками сразу после окончания схватывания цемента, водяной или воздушными струями при прочности бетона 0,2…0,3 МПа, механической металлической щеткой — при 1,5…2,5 МПа и гидропескоструйной установкой или механической шарошкой — при 5… 10 МПа и выше.

Читайте также:  Переливная выгребная яма из бетонных колец: устройство, чертежи

Во всех случаях основание должно быть очищено от мусора, грязи, битума, масел, а бетонное — промыто, оставшуюся на его поверхности воду следует удалить.

До начала укладки бетонной смеси особенно тщательно проверяют правильность установки арматуры, наличие бетонных прокладок и других фиксаторов, обеспечивающих заданную толщину защитного слоя бетона. Для прохода рабочих по опалубке укладывают узкие дощатые щиты на подставках.

По мере подачи в опалубку бетонную смесь распределяют, как правило, горизонтальными слоями одинаковой толщины, укладываемыми в одном направлении. Толщина горизонтальных слоев в основном определяется в зависимости от средств уплотнения. Наиболее универсальным и эффективным способом уплотнения смеси, повышения однородности бетона в конструкциях является вибрирование.

Рис. 6.17. Механизм для виброуплотнения бетонной смеси: а — внутренний (глубинный); б — наружный; в — поверхностный; 1 — опалубка; 2 — дебаланс; 3 — рабочая площадка вибратора; 4 — гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора; г — пакет вибраторов на малогабаритном электротракторе; 5 — резиновый амортизатор; 6 — лопасти; д — плоскостной виброуплотнитель: 7 — коленчатый вал; 8 — виброплита; 9 — электродвигатель

По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы подразделяются на три типа:
внутренние (глубинные) — с погружением в смесь передающего   ей колебания вибронаконечника или корпуса (рис. 6.

17, а); наружные — прикрепляемые к опалубке болтами или иными захватными устройствами и передающие смеси колебания через опалубку (рис.  6.17, б); поверхностные — устанавливаемые на уложенную смесь и передающие ей колебания через рабочую площадку (рис. 6.17, в).

При применении тяжелых подвесных вертикально расположенных вибраторов толщина слоя должна быть на 5… 10 см меньше длины рабочей части вибратора. При вибраторах, расположенных наклонно (до 35° к вертикали), толщина слоя равняется вертикальной проекции их рабочей части.

Наибольшая толщина слоя (при использовании ручных глубинных вибраторов) не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибраторов.

В случае уплотнения бетонной смеси поверхностными вибраторами толщина слоя не должна превышать в конструкциях неармированных и с одиночной арматурой 250 мм, а в конструкциях с двойной арматурой — 120 мм. При уплотнении наружными вибраторами толщина слоя бетонной смеси определяется опытным путем в зависимости от конкретных условий.

Внутреннее вибрирование энергетически наиболее выгодно, так как возбудитель колебаний передает всю энергию непосредственно уплотняемой смеси с минимальными потерями.

Наружные (прикрепленные) вибраторы используют в строительстве редко. Они удобны, например, при омоноличивании стыков сборных железобетонных конструкций и бетонировании тонкостенных конструкций в блок-формах.

Поверхностное вибрирование применяют для послойного уплотнения плоских монолитных конструкций (плит, днищ, полов и т. п.).

Для уплотнения бетонной смеси в тонкостенных и густоармированных конструкциях широко применяются так называемые планетарные вибраторы, в которых вибрации создаются планомерно обкатывающим поверхность бегунком. Такие вибраторы могут создавать высокочастотные и двухчастотные колебания.

Вибраторы, чаще в виде пакетов, подвешивают на кране или малогабаритном тракторе при помощи подвесок (рис. 6.17, г); это позволяет намного ускорить и комплексно механизировать укладку и уплотнение бетонных смесей.

Плоскостной глубинный уплотнитель (рис. 6.17, д) представляет собой вертикальную плоскую плиту, жестко связанную с двумя вибровозбудителями, вращающимися в противоположные стороны.

Они самосинхронизируются, возбуждая направленные колебания перпендикулярно плоскости плиты, при этом активная зона действия вибратора возрастает в 3…

4 раза, а интенсивность бетонирования массивных конструкций увеличивается на 30…35%.

Необходимость следить за тем, чтобы мотор вибратора не перегревался. Во избежание перегрева устанавливают повторно-сменный режим работы вибратора, когда примерно 70% времени тратится на работу и 30% — на отдых. На время отдыха включают сменный вибратор, который следует иметь в запасе.

В процессе бетонирования конструкций по разным причинам могут иметь место перерывы в работе, вследствие чего образуютсярабочие швы. На рис. 6.18 показаны места и зоны расположения рабочих швов — стыков бетона, которые не будут отрицательно влиять на прочность конструкций.

Место стыка старого бетона с новым готовят, как было указано выше. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором такого же состава, что и в укладываемой бетонной смеси.

Способы и порядок укладки бетонной смеси зависят от вида конструкции, ее размеров, места положения и средств механизации, используемых для ее подачи и распределения.

Рис. 6.18. Расположение рабочих швов при бетонировании конструкций

Источник: http://www.stroitelstvo-new.ru/1/beton_technology_4.shtml

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.

Как же правильно определить режим вибрирования бетонной смеси?

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

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

Методы уплотнения бетонной смеси

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

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

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

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

Ручное уплотнение бетонной смеси

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

Уплотнение пластичных бетонов осуществляют способом штыкования. Для этой операции берут длинный штырь, кусок арматуры, тонкую трубу.

Сначала этот инструмент погружают в раствор толчковыми движениями небольшой амплитуды. Дойдя до дна бетонной смеси, начинают качать штырь из стороны в сторону.

Потом инструмент медленно вынимается с совершением вертикальных и горизонтальных колебательных движений.

Смесь должна быть проштыкована до самого дна.

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

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

Глубинные вибраторы: характеристики и область применения

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

Принцип работы электромеханического глубинного вибратора заключается в передаче колебаний высокой частоты наконечника к смеси через гибкий вал при помощи электродвигателя. Наконечник называется булавой.

Булава погружается в смесь и создает высокочастотные волны, которые снижают трение частиц материала и делают его более пластичным. При этом вязкость смеси снижается и бетон растекается во всем требуемом объеме, заполняя самые труднодоступные места.

Пузырьки воздуха при этом процессе выдавливаются на поверхность бетона.

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

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

Поверхностные вибраторы: особенности конструкции

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

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

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

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

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.
Читайте также:  Дом из опилкобетона: особенности постройки бань и конструкций

Пневмовибраторы благодаря своей электробезопасности могут использоваться во взрывоопасных условиях.

Виды виброплощадок

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

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

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

Показатель качества укладки бетонной смеси

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

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

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

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

Источник: https://www.navigator-beton.ru/articles/uplotnenie-betona.html

Уплотнение бетона

Технология строительства зданий предусматривает предварительную подготовку бетонного раствора и его качественное уплотнение.

Бывают случаи, когда в момент замешивания смеси внутри возникают полости, нарушающие структуру и существенно снижающие ее плотность. Такие изменения провоцируют появление трещин и разрушение зданий.

Для предотвращения таких ситуаций принято удалять лишний воздух и жидкость из раствора, в результате чего структура бетона уплотняется и здание получается устойчивым.

Основные способы уплотнения бетона

Уплотнение бетона является основным этапом укладки строительных смесей, так как от его качества будет зависеть коэффициент уплотнения смеси и основные характеристики постройки.

Смесь обрабатывается вручную или с помощью специальных устройств, что позволяет повысить уровень сцепляемости раствора с другими составляющими смеси. При уплотнении обычно используются поверхностные, наружные, глубинные устройства и виброплощадки.

Эксперты в области строительства отмечают следующие способы уплотнения цементной смеси:

  • Ручное уплотнение цементного раствора;
  • Штыкование фундамента после заливки бетона;
  • Ручная трамбовка;
  • Механическое уплотнение цементной смеси;
  • Виброуплотнение;

Выбор конкретного способа уплотнения будет зависеть от точного состава смеси, функционального предназначения и фракций.

Коэффициент уплотнения бетонной смеси

Оценить качество бетонной смеси поможет коэффициент уплотнения. Данный показатель определяется путем высчитывания соотношения массы готового раствора к значению, полученному при отсутствии воздуха внутри смеси.

Коэффициент определяется зернистостью смеси и объектом, который будет в дальнейшем цементироваться. Оптимальным показателем коэффициента уплотнения считается 1.

Достичь идеального числа можно с помощью использования различных технологий уплотнения.

Рекомендации по выполнению уплотнения бетонной смеси

Чтобы цементный состав был уплотнен качественно и равномерно, эксперты рекомендуют придерживаться полезных технологических рекомендаций. В момент установки опалубки необходимо обеспечить надежную фиксацию деталей и отсутствие щелей на всех элементах конструкции. Опалубка должна быть отшлифованной, что позволит предотвратить смещение досок.

Во время виброуплотнения необходимо периодически менять положение выброрейки, в обратном случае будут образованы полости.

Все цементные работы необходимо выполнять оперативно, так как временные задержки способны вызвать расслоение состава: крупные элементы остаются внизу, а сверху накапливается цемент.

Для выполнения небольшого объема цементных работ будет достаточно использования портативного виброуплотнителя весом до 5 кг. При проведении более масштабных строительств, применяются крупногабаритные устройства, которые позволяют быстро получить смесь с желаемым коэффициентом уплотнения.

Источник: regionstroibeton.ru

Источник: http://regionstroibeton.ru/stati/uplotnenie-betona.html

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 (см2/с3) можно выразить как произведение скорости на ускорение

N=0,001A2n3

Опытами установлено, что показатель интенсивности вибрирования для большинства смесей, используемых в производстве сборных железобетонных изделий, составляет 80-300 см2/с3.

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.

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.

Источник: http://technology-jbi.ru/uplotnenie_beton/

Ссылка на основную публикацию