Одним из условий получения высококачественного бетона с заданными физико-механическими свойствами и высокой степенью удобоукладываемости является его уплотнение вибрацией в процессе укладки или вакуумированием сразу же после укладки в опалубку.
В неуплотненной бетонной смеси содержится значительное количество воздуха: в смеси жесткой консистенции объем воздуха до-.стигает 40… 45%, в пластичной—10… 15%, причем ориентировочно считают, что каждый процент воздуха в смеси уменьшает прочность бетона на 3 … 5%.
В неуплотненной бетонной смеси содержится значительное количество воздуха: в смеси жесткой консистенции объем воздуха до-.стигает 40… 45%, в пластичной—10… 15%, причем ориентировочно считают, что каждый процент воздуха в смеси уменьшает прочность бетона на 3 … 5%.
При вибрировании бетонной смеси ей сообщают частые вынужденные колебания (импульсы), под действием которых удаляется находящийся, в смеси воздух, нарушается связь между частицами и происходит более компактная их упаковка. Это обеспечивает получение более плотного бетона с морозостойкой, водонепроницаемой и прочной структурой. При этом уменьшается внутреннее трение, защемленные пузырьки воздуха всплывают на поверхность. В результате резко снижается вязкость смеси и она приобретает свойства тяжелой структурной жидкости. Временно перейдя в текучее состояние, бетонная смесь приобретает повышенную подвижность, растекается по форме и уплотняется под действием, собственной массы.
Эффект от уплотнения бетонной смеси вибрированием зависит от частоты и амплитуды колебаний и продолжительности вибрирования.
Одним из условий получения высококачественного бетона с заданными физико-механическими свойствами и высокой степенью удобоукладываемости является его уплотнение вибрацией в процессе укладки или вакуумированием сразу же после укладки в опалубку.
В неуплотненной бетонной смеси содержится значительное количество воздуха: в смеси жесткой консистенции объем воздуха до-.стигает 40… 45%, в пластичной—10… 15%, причем ориентировочно считают, что каждый процент воздуха в смеси уменьшает прочность бетона на 3 … 5%.
В неуплотненной бетонной смеси содержится значительное количество воздуха: в смеси жесткой консистенции объем воздуха до-.стигает 40… 45%, в пластичной—10… 15%, причем ориентировочно считают, что каждый процент воздуха в смеси уменьшает прочность бетона на 3 … 5%.
При вибрировании бетонной смеси ей сообщают частые вынужденные колебания (импульсы), под действием которых удаляется находящийся, в смеси воздух, нарушается связь между частицами и происходит более компактная их упаковка. Это обеспечивает получение более плотного бетона с морозостойкой, водонепроницаемой и прочной структурой. При этом уменьшается внутреннее трение, защемленные пузырьки воздуха всплывают на поверхность. В результате резко снижается вязкость смеси и она приобретает свойства тяжелой структурной жидкости. Временно перейдя в текучее состояние, бетонная смесь приобретает повышенную подвижность, растекается по форме и уплотняется под действием, собственной массы.
Эффект от уплотнения бетонной смеси вибрированием зависит от частоты и амплитуды колебаний и продолжительности вибрирования.
По диапазону вибрационных параметров различают вибраторы низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1 мин и амплитудой до 3 мм, среднечастотные с частотой колебаний 3500…9000 в 1 мин и амплитудой 1,5 мм, высокочастотные с частотой колебаний 10… …20 тыс. в 1 мин и амплитудой ОД…1 мм.
Применение высокочастотной вибрации позволяет уменьшить требуемую мощность вибраторов и сократить продолжительность вибрирования. Высокочастотное вибрирование особенно эффективно при бетонировании тонкостенных густоармированных конструкций бетонной смесью с мелкой фракцией.
Одним из направлений возможного повышения эффективности вибрационных воздействий мог бы явиться переход на поличастотную вибрацию. При этом предполагается, что отдельные частоты вынужденных колебаний вибратора будут раздельно в резонансном режиме воздействовать на цементное тесто, песок и крупный заполнитель. Однако сложность создания многочастотных вибрационных излучателей пока не позволяет широко реализовать этот принцип.
По виду привода вибраторы разделяются на электромеханические и пневматические.
Наибольшее применение в строительстве находят электромеханические вибраторы. Пневматические вибраторы, будучи взры-вобезопасными, чаще используются в шахтном строительстве.
Электромеханический вибратор состоит их трехфазного электромотора и эксцентрично насаженного на вал груза (дебаланса). В результате вращения дебаланса возникают гармонические колебания, передаваемые бетонной смеси.
По способу передачи колебаний на бетон различают вибраторы внутренние (глубинные), погружаемые корпусом в бетонную смесь; наружные, прикрепляемые к опалубке и передающие через нее колебания на бетон: поверхностные, устанавливаемые на бетонируемую поверхность (рис. X. 39).
Эффект от уплотнения бетонной смеси вибрированием зависит от частоты и амплитуды колебаний и продолжительности вибрирования.
По диапазону вибрационных параметров различают вибраторы низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1 мин и амплитудой до 3 мм, среднечастотные с частотой колебаний 3500…9000 в 1 мин и амплитудой 1,5 мм, высокочастотные с частотой колебаний 10… …20 тыс. в 1 мин и амплитудой ОД…1 мм.
Применение высокочастотной вибрации позволяет уменьшить требуемую мощность вибраторов и сократить продолжительность вибрирования. Высокочастотное вибрирование особенно эффективно при бетонировании тонкостенных густоармированных конструкций бетонной смесью с мелкой фракцией.
Одним из направлений возможного повышения эффективности вибрационных воздействий мог бы явиться переход на поличастотную вибрацию. При этом предполагается, что отдельные частоты вынужденных колебаний вибратора будут раздельно в резонансном режиме воздействовать на цементное тесто, песок и крупный заполнитель. Однако сложность создания многочастотных вибрационных излучателей пока не позволяет широко реализовать этот принцип.
По виду привода вибраторы разделяются на электромеханические и пневматические.
Наибольшее применение в строительстве находят электромеханические вибраторы. Пневматические вибраторы, будучи взры-вобезопасными, чаще используются в шахтном строительстве.
Электромеханический вибратор состоит их трехфазного электромотора и эксцентрично насаженного на вал груза (дебаланса). В результате вращения дебаланса возникают гармонические колебания, передаваемые бетонной смеси.
По способу передачи колебаний на бетон различают вибраторы внутренние (глубинные), погружаемые корпусом в бетонную смесь; наружные, прикрепляемые к опалубке и передающие через нее колебания на бетон: поверхностные, устанавливаемые на бетонируемую поверхность (рис. X. 39).
Внутренние вибраторы применяют при бетонировании массивов, фундаментов, колонн, прогонов, балок. Такие вибраторы выпускают с вибробулавой, с суженным наконечником (виброштык) для вибрирования бетона в густоармированных конструкциях, с .гибким валом и вибронаконечником с частотой колебаний 10…20 тыс. в 1 мин. Вибратор этого типа удобен при бетонировании подземных конструкций в условиях влажной среды.
При бетонировании массивных малоармированных конструкций используют вибрационные пакеты, В таком пакете на одной траверее может быть сгруппировано несколько вибраторов. Вибропакет подвешивают к грузовому крюку крана. При уплотнении бетонной смеси глубинными вибраторами толщина уплотняемого слоя не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора Шаг перестановки вибратора не должен быть больше 1,5 радиуса действия вибратора.
Одним из направлений повышения эффективности вибраций является применение виброизлучателей (рис. Х.40). Они представляют собой жесткую стальную плиту толщиной 1…1.2 мм, объединяющую по два мощных вибратора. Такие спаренные излучатели особенно эффективные для вибрирования жестких бетонных смесей. Они в 1,5…2 раза производительнее, чем два таких же вибратора, работающих раздельно.
Одним из направлений повышения эффективности вибраций является применение виброизлучателей (рис. Х.40). Они представляют собой жесткую стальную плиту толщиной 1…1.2 мм, объединяющую по два мощных вибратора. Такие спаренные излучатели особенно эффективные для вибрирования жестких бетонных смесей. Они в 1,5…2 раза производительнее, чем два таких же вибратора, работающих раздельно.
Х.39. Типы вибраторов
а — внутренний (глубинный); б —наружный; в — поверхностный; 1 — опалубка; 2 — дебаланс; 3 — рабочая площадка вибратора; 4 — гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора
а — внутренний (глубинный); б —наружный; в — поверхностный; 1 — опалубка; 2 — дебаланс; 3 — рабочая площадка вибратора; 4 — гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора
Х.40. Плоскостной глубинный виброуплотнитель
1 — электродвигатель; 2 — амортизаторы; 3 — гибкий вал; 4 — вал дебаланса; 5 —плита
1 — электродвигатель; 2 — амортизаторы; 3 — гибкий вал; 4 — вал дебаланса; 5 —плита
Поверхностные вибраторы, выполненные в виде металлической площадки с установленным на ней вибрационным устройством или виброрейки, применяют при бетонировании плит покрытий, полов, дорог и т. д.
Бетонную смесь поверхностными вибраторами уплотняют полосами, равными ширине площадки вибратора. При этом каждая последующая полоса должна перекрывать предыдущую на 15… …20 см. Максимальная толщина слоя бетона, при котором использование поверхностных вибраторов эффективно, при однорядном армировании до 200 мм, при двойном — до 120 мм.
Для бетонирования покрытий дорог, покрытий на жестких бетонных смесях с двойной арматурной сеткой применяют тяжелые навесные виброрейки (вибробрусы).
Для легких поверхностных виброуплотнителей, рассчитанных на глубину проработки бетонной смеси 10…20 см, оптимальный диапазон частоты колебаний 1500…2000 мин-1 и амплитуда в пределах 0,35…0,5 мм. При больших амплитудах происходит подсос воздуха, что снижает качество бетона. Скорость передвижения поверхностного вибратора 0,5…1 м/мин.
Наружные (прикрепляемые) вибраторы крепят к опалубке. Их используют при бетонировании густоармированных колонн и тонкостенных конструкций.
Уплотнение бетонной смеси будет эффективным лишь при креплении вибраторов к элементам жесткости опалубки (при установке на гибкие элементы вибрация затухает). Такие вибраторы не следует устанавливать ближе чем на 0,8 м от жесткой заделки опалубки.
Наружные вибраторы могут играть роль побудительных устройств, устанавливаемых на бункерах, бадьях, желобах для перемещения бетонной смеси.
Бетонную смесь поверхностными вибраторами уплотняют полосами, равными ширине площадки вибратора. При этом каждая последующая полоса должна перекрывать предыдущую на 15… …20 см. Максимальная толщина слоя бетона, при котором использование поверхностных вибраторов эффективно, при однорядном армировании до 200 мм, при двойном — до 120 мм.
Для бетонирования покрытий дорог, покрытий на жестких бетонных смесях с двойной арматурной сеткой применяют тяжелые навесные виброрейки (вибробрусы).
Для легких поверхностных виброуплотнителей, рассчитанных на глубину проработки бетонной смеси 10…20 см, оптимальный диапазон частоты колебаний 1500…2000 мин-1 и амплитуда в пределах 0,35…0,5 мм. При больших амплитудах происходит подсос воздуха, что снижает качество бетона. Скорость передвижения поверхностного вибратора 0,5…1 м/мин.
Наружные (прикрепляемые) вибраторы крепят к опалубке. Их используют при бетонировании густоармированных колонн и тонкостенных конструкций.
Уплотнение бетонной смеси будет эффективным лишь при креплении вибраторов к элементам жесткости опалубки (при установке на гибкие элементы вибрация затухает). Такие вибраторы не следует устанавливать ближе чем на 0,8 м от жесткой заделки опалубки.
Наружные вибраторы могут играть роль побудительных устройств, устанавливаемых на бункерах, бадьях, желобах для перемещения бетонной смеси.