Способы уплотнения бетонной смеси
Способы уплотнения бетонной смеси
|
|
Бетонная смесь, особенно жесткой консистенции, представляет собой рыхлую массу с большим количеством малых и крупных пустот. Чтобы получить бетон хорошего качества, недостаточно правильно подобрать его состав и приготовить однородную смесь. Нужно, чтобы бетон в изделии представлял собой однородную, во всех точках одинаково плотную и, следовательно, одинаково прочную массу. Для этого после укладки бетонной смеси в форму или опалубку ее обязательно уплотняют.
Существует много способов уплотнения: трамбование и штыкование, прессование (как прессуют брикеты), центрифугирование (для труб и подобных им изделий), основанное на использовании центробежной силы при быстром вращении формы. Но первый из этих способов очень трудоемок, и сейчас его практически не применяют. Прессование, требующее больших затрат энергии, пока доступно только для мелких изделий типа плиток. Единственный (кроме центрифугирования) способ, который получил применение в промышленности сборного железобетона, уплотнение вибрированием. Сущность виброуплотнения заключается в том, что бетонной смеси сообщаются небольшие по силе, но очень частые удары; получается как бы непрерывное встряхивание. При этом все частицы смеси приходят в непрерывное движение, сцепление между ними и силы трения ослабевают, уменьшается вязкость цементного теста и бетонная, даже относительно жесткая смесь приобретает текучесть. При вибрировании она растекается, заполняет все пустоты, затекает в углы и любые углубления в форме. Твердые частицы под действием силы тяжести опускаются и стекают вниз, вытесняя вверх воздушные пузырьки и избыточную воду (если она имеется) . Во всех промышленных виброустановках частота вибрации 3000 колебаний в 1 мин (амплитуда 0,25 0,7 мм); имеются устройства с частотой до 12 тыс. колебаний или же с частотой 200300, но с большой амплитудой (ударный способ).
Виброуплотнение позволяет с наименьшими затратами труда и энергии изготовлять изделия любой конфигурации и размеров. Вместе с изобретением способа ускорения твердения бетона (пропариванием) виброуплотнение явилось основой создания заводского машинного производства сборного железобетона, создания целой отрасли промышленности. Большую роль вибрирование имеет и в монолитном строительстве, помогая быстро и хорошо укладывать любое количество бетона. Вибрирование осуществляется при помощи электромеханических или пневматических вибраторов.
Принцип действия электромеханического вибратора заключается в том, что на вал электродвигателя или на вынесенный приводной вал укрепляют сдвинутый от его оси (эксцентрично посаженный) груз, называемый дебалансом. При вращении вала этот дебаланс вызывает сотрясения корпуса вибратора.Виброустройства бывают переносные и стационарные. Переносные вибраторы бывают трех видов: глубинный, состоящий из электродвигателя, гибкого вала и погружаемого в бетон вибронаконечника, служит он для уплотнения массивных конструкций; поверхностный (или площадочный), состоящий из металлической площадочки размером примерно 1X0,5 м, на которой стоит электродвигатель с дебалансами, применяют его на стендах для уплотнения и заглаживания изделий с большой открытой поверхностью; навесной, который прикрепляют на стенки высоких форм (например, для балок) и кассет с наружной стороны, он передает бетону колебания через стенку. На поточно-агрегатных и конвейерных линиях применяются стационарные виброплощадки или вибростолы. Виброплощадки различают по направлению колебаний, грузоподъемности и способу крепления на них форм. По направлению колебаний существуют виброплощадки с круговыми колебаниями, вертикально направленными и горизонтально направленными. Первые представляют собой сплошной стол, на который устанавливают форму, и под ним вибровал. Они просты по конструкции, но создают различную амплитуду колебаний по площади формы и, следовательно, не обеспечивают одинаковое уплотнение бетона.
Сейчас в промышленности наиболее широко применяют блочные (в виде отдельных тумб) виброплощадки с вертикально направленными колебаниями и креплением форм (чтобы она не подпрыгивала при вибрации) не механическими устройствами, а сильными электромагнитами. Преимуществом этого типа вибростолов является то, что из отдельных стандартных виброблоков можно комплектовать вибростол на разные, нагрузки и для изделий разной длины. Виброблоки при этом можно ставить в один или несколько рядов.
Машиностроительная промышленность выпускает унифицированные виброплощадки такого типа грузоподъемностью 10 и 15 т (по 8 виброблоков) и 24 т (16 блоков). Для изготовления панелей наружных стен на заводах КПД применяют виброплощадки с вертикально направленными колебаниями грузоподъемностью 8 т и со сплошным столом для установки форм.