Цель уплотнения бетонной смеси

Уплотнение бетона

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.

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:

  1. 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.
  2. Штыкование фундамента после заливки бетона.

Штыкование. Для выполнения этой процедуры используется стержень из металла (к примеру, армированный прут) весом до четырех килограммов. При этом желательно, чтобы кончик стержня был закругленным. Он применяется для того, чтобы «проткнуть» бетон. Специалисты рекомендуют проштыковывать всю поверхность емкости со смесью. Этот способ позволяет уплотнить щебень, вытеснить воздух и лишнюю жидкость.

  • Ручная трамбовка. Такой метод принято применять для утрамбовки тяжелых бетонных растворов. Для неармированных конструкций строители используют ручные либо механические трамбовки. Трамбование следует выполнять тщательно и послойно. Вместе с тем толщина уплотненного слоя должна составлять не более пятнадцати сантиметров.
  • Вернуться к оглавлению

    Другие способы

    К другим методам уплотнения относятся:

    1. Механический. К этому способу строители прибегают при обработке значительных объемов цемента. Процесс выполняется с помощью специальных приборов, к которым относятся поверхностные и внутренние виброустройства. Также специалисты пользуются механизмами, которые крепятся на деревянную опалубку или емкость со смесью. В частности, поверхностные виброрейки позволяют уплотниться только верхнему бетонному слою. Поэтому строители применяют его для изделий из тонкого слоя бетона: оснований для плитки, полов, дорог и др. Внутренняя виброрейка, в свою очередь, считается самой эффективной в сравнении с другими механизмами. Помимо этого, такие устройства просты в эксплуатации, ими пользуются для обработки бетона в труднодоступных участках. Вибраторы, которые устанавливаются на деревянной опалубке либо форме, надежно крепятся, уплотняя смесь за счет колебаний опалубки, передаваемых цементному раствору. Устройства для опалубок незаменимы для бетонирования изделий необычной формы.
    2. Виброуплотнение. Производится при помощи переносных и стационарных устройств. Применение переносных механизмов для сборных конструкций из железобетона ограничено. Ими пользуются при создании больших и тяжелых изделий. Виброплощадки необходимы в производстве железобетона на заводах, работающих по специальным схемам. Современный рынок предлагает большой выбор виброплощадок, среди которых электромагнитные, пневматические, комбинированные и др.
    3. Прессование. Специалисты реже прибегают к данному методу уплотнения смеси, хотя он считается эффективным, поскольку позволяет повысить прочность раствора при небольших расходах цемента. Этот способ не получил широкого распространения из-за своей дороговизны. Давление, необходимое для прессования бетона, должно составлять от 10 Мпа. Прессы, которые обладают подобной мощностью, используются в судостроительной сфере для создания новых кораблей. Однако следует отметить, что стоимость таких устройств для прессования не позволяет ими пользоваться для проведения частных строительных работ. Во время приготовления цементных растворов прессование необходимо применять только в качестве дополнительной нагрузки при виброуплотнении. Необходимая степень давления может составлять не выше 1 кПа. На современном рынке представлены плоские и профильные штампы. В частности, профильные штампы нужны для придания нужной фактуры тому или иному изделию. Так изготавливаются бетонные панели, пролеты лестниц и другие элементы и конструкции из этого материала. Такой вид прессования называют штампованием. Еще одним видом прессования считается прокат. При этом давление на цементный раствор осуществляется за счет катка. Это позволяет сократить расход электроэнергии из-за снижения давления во время прессования. Но способ имеет один недостаток, связанный со свойствами раствора. В некоторых случаях может произойти смещение или разрыв материала валиком.
    4. Бетонные полы, устраиваемые методом вакуумирования.

    Центрифугирование. При вращении состав уплотняется за счет прилегания к стенкам формы. После центрифугирования увеличивается плотность ингредиентов, входящих в цементный раствор. Помимо этого, из него выводится примерно 30 процентов воды. Это помогает повысить прочность бетона. Метод позволяет сделать долговечные изделия. Для центрифугирования потребуется больше цемента, чем для других видов уплотнения. Бетонный раствор будет обладать нужной вязкостью. Иначе под воздействием центрифуги состав расслоится. Технология помогает делать опоры ЛЭП, стойки и трубы.

  • Вакуумирование. Метод позволяет разрежать воздух, благодаря чему все лишнее удаляется из смеси под сильным давлением. Соответственно, и плотность смеси повышается.
  • Вернуться к оглавлению

    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.

    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.

    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.

    От чего зависит коэффициент?

    Этот показатель определяется зернистостью состава, а также объектом, который будет бетонироваться, будь то отмостки, трассы, дорожки.

    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.

    Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

    Уплотнение бетонной смеси

    Укладываемая в бетонируемую конструкцию бетонная смесь в начальном состоянии не полностью заполняет форму, имеет рыхлую структуру с высокой пористостью и большим объемом вовлеченного воздуха, что без дополнительной обработки ведет к снижению качества бетона в частности его прочности и внешнего вида — появлению каверн. Поэтому бетонная смесь в блоке должна подвергаться дополнительной обработке с целью повышения плотности и полного заполнения формы. Это достигается путем введения технологической операции, называемой уплотнением. Таким образом, уплотнение бетонной смеси является одним из основных технологических процессов при бетонировании конструкций, в значительной мере определяющим качество уложенного бетона.

    Известны следующие способы уплотнения бетонной смеси: ручное трамбование; механическое трамбование; вибрирование; вибровакуумирование; центрифугирование; самоуплотнение. Применение тех или иных способов уплотнения зависит от подвижности бетонной смеси и типа конструкций. В табл. 21.1 приведены принципиальные рекомендуемые способы уплотнения в зависимости от пластичности (0К) и содержания воды в смеси.

    Рекомендуемые способы уплотнения в зависимости от пластичности бетонных смесей

    Поскольку в гидротехническом строительстве для возведения массивных бетонных сооружений применяются в основном жесткие и малопластичные бетонные смеси, то основным методом уплотнения при возведении таких конструкций является виброуплотнение.

    Виброуплотнение заключается в передаче бетонной смеси механических колебаний от источника этих колебании — вибратора. Процесс виброуплотнения сводится к разрушению первоначальной структуры укладываемой смеси (трехфазной) и в переводе ее в разжиженное состояние (пластично-вязкое течение), при которой смесь подчиняется действию силы тяжести, растекается, занимая всю возможную форму, уплотняется и приобретает более устойчивую, плотную (приближающуюся к двухфазной) структуру. При этом зерна заполнителя перемещаются в результате чего достигается заполнение межзернового пространства цементным тестом с одновременным вытеснением воздуха, отделением части воды на поверхность уплотняемой смеси. Таким образом, вибрирование позволяет уменьшить содержание воздуха (рис. 21.6) и расход воды для приготовления бетонной смеси, а следовательно, повысить плотность и прочность бетона (рис. 21.7).

    Улучшается не только механическая прочность бетона, но и его морозостойкость, водонепроницаемость и стойкость к агрессивным средам. Эффективность и степень уплотнения зависят от таких факторов, как амплитуда колебаний, частота колебаний и длительность вибрирования. В принципе, чем выше частота колебаний, тем эффективнее идет процесс уплотнения и тем меньше продолжительность уплотнения (рис. 21.8). Однако очевидно, что каждой крупности зерна соответствует собственная частота колебаний, поэтому наибольший эффект обеспечивается при поличастотном вибрировании ,когда в резонанс вовлекаются все зерна смеси. Но конструктивное решение поличастотных вибраторов довольно сложно. Поэтому режим вибрирования рассчитывается на средний размер частиц заполнителя. Оптимальные амплитуды колебаний вибраторов зависят не только от размера частиц, но и от подвижности смеси. Для смесей с крупным заполнителем, а также малоподвижных и жестких смесей необходима более низкая частота колебаний с большой амплитудой (до 0,7 мм). Для смесей с мелким заполнителем и подвижных эффективнее более высокая частота с меньшей амплитудой (0,15-0,40 мм).

    По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы подразделяются на: глубинные, поверхностные, наружные, виброплощадки (вибростенды) (рис. 21.9) .

    Глубинные вибраторы для уплотнения погружаются в бетонную смесь и передают колебания вибронаконечником или корпусом (рис.21.10). Это наиболее распространенные вибраторы для уплотнения бетонной смеси в армированных и неармированных блоках массивных сооружений (в частности, гидротехнических). фундаментах, колоннах.

    Поверхностные вибраторы устанавливается на уложенную бетонную смесь и переда ют колебания с поверхности через рабочую площадку. Они действует на глубину 10-20 см. Применяются при бетонировании плит, панелей, дорожных и аэродромных покрытий.

    Наружные вибраторы прикрепляются к опалубке или другим устройствам и передают колебания через опалубку. Глубина уплотнения смеси 10-20 см. Применяются для уплотнения при бетонировании тонких элементов с повышенной густотой армирования, а также для побуждения выгрузки, бетонной смеси из бункеров, бадей, автосамосвалов.

    Виброплощадки (вибростенды) применяют главным образом при изготовлении сборных элементов в заводских условиях.

    Наиболее распространенными вибраторами для уплотнения смесей при бетонировании массивных гидротехнических сооружений являются глубинные. Глубинные вибраторы наиболее просты, экономичны и эффективны. Они представляют собой вибробулавы или виброиглы длиной 40-80 см и диаметром 18-150 см (наиболее распространены вибраторы длиной 60-80 см) (табл. 20.2). В мировой практике частота колебаний этих вибраторов с годами непрерывно увеличивается с целью привести в движение все более мелкие частицы смеси (6000 кол/мин в 1940 г., 10000 кол/мин в 1955 г. и 20000 кол/мин в настоящее время). Колебания низких частот воздействуют на крупные частицы, высоких — на более мелкие.

    Радиус действия вибраторов, определяющий размер зоны уплотнения смеси, зависит от частоты колебаний и диаметра вибратора. Для ручных вибраторов он невелик и составляет 25-35 см. Радиус действия вибратора легко определить экспериментально. Для этого достаточно поместить в бетонную смесь стержни диаметром 20 мм длиной, равной длине вибратора, на все более увеличивающемся расстоянии от вибратора. После 1 мин вибрирования все стержни в радиусе действия полностью погрузятся в смесь, вне радиуса действия — частично.

    При работе с вибраторами рекомендуется соблюдать следующие правила.

    Погружать вибратор в смесь следует вертикально. При этом конец вибронаконечника углубляют в ранее уложенный (но не схватившийся) слой на глубину около 5 см. Этим обеспечивается совместное вибрирование контактного слоя ранее уложенного и уплотняемого слоя и стирание границы между слоями.

    Толщина слоя вибрирования должна соответствовать длине рабочей части вибратора и при ручном вибрировании не должна превышать 50 см. Шаг перестановки вибраторов не должен превышать 0,5 радиуса его действия и зависит от толщины слоя, подвижности смеси, крупности заполнителя, вида применяемого цемента и добавок. Поэтому в каждом случае радиус действия следует уточнять на месте.

    Лучше вибрировать смесь короткими «рывками» в точках, как мокло ближе расположенных друг к другу, чем длинными в более отдаленных друг от друга точках.

    Извлекать вибратор следует медленно, так как иначе образуются впадины, которые заполняются цементным молоком.

    Не следует вибрировать смесь, расположенную ближе 10 см от поверхности опалубки.

    Продолжительность вибрирования зависит от многих факторов, в частности от частоты колебаний (рис. 21.8). Она сокращается с повышением частоты, подвижности смеси, увеличением количества мелких фракций в смеси, уменьшением массы бетона, а также с повышением густоты армирования. Для отечественных ручных вибраторов она в среднем составляет 15-30 с.

    Не следует вибрировать смесь слишком долго. Излишняя вибрация может вызвать расслоение смеси в связи с различной плотностью цементного теста, и заполнителя (рис. 21.11). При этом наиболее тяжелые крупные зерна опускаются на дно формы. Расслоение усиливается при недостаточной однородности смеси, а также при перерасходе воды. Введение добавок, особенно воздухововлекающих, позволяет уменьшить это явление. В зависимости от продолжительности вибрирования часть вовлеченного воздуха выделяется из смеси (главным образом крупные пузырьки). Эти потери тем больше, чем выше энергия уплотнения, чем пластичнее смесь и чем дольше проходит вибрирование (рис. 21.6).

    Для уплотнения бетонной смеси при возведении крупных гидротехнических сооружений применяют пакеты вибраторов, закрепленные на специальной траверсе. Траверса подвешивается к крюку крана или к концу телескопической подъемной стрелы, установленной на полноповоротной платформе с пневмоколесным или гусеничным шасси (рис. 21.12, рис. 21.12.а). Применение вибропакетов с подвесными глубинными вибраторами позволяет повысить механизацию процесса, качество уплотнения и производительность труда.

    Для повышения качества бетона при определенных условиях применяют так называемое повторное вибрирование. Этот метод предусматривает вторичное вибрирование бетона через 1,5-3,0 ч после первого. По исследованиям ряда авторов повторное вибрирование повышает его прочность при сжатии и растяжении в раннем возрасте. По этим исследованиям повторное вибрирование приводит к увеличению плотности смеси за счет уменьшения пор. Оно позволяет снова закрыть волосяные трещины, которые образуются в результате усадки до схватывания.

    Однако повторное вибрирование вызывает изменения в кристаллическом теле, которые могут привести к неблагоприятным последствиям для определенных видов цемента и составов бетонной смеси. Считается, что повторное вибрирование нежелательно для смесей с высокой степенью жесткости. И наоборот, оно весьма эффективно для смесей пластичной консистенции. Весьма полезно введение в смесь добавок, выполняющих одновременно воздухововлекающие и пластифицирующие функции. Вибрирование можно повторять как один, так и два, три раза, но в течение непродолжительного времени, составляющего 1/2 и 1/3 времени первого вибрирования. Операция эта требует большой осторожности, необходимы предварительные испытания на строительной площадке.

    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.

    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)

    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.

    Обзор оборудования для уплотнения бетонной смеси

    В процессе укладки бетонной смеси необходимо не только соблюдать правильную пропорцию песка цемента и воды, но и следить, чтобы в цементной массе не появилось пустот. Если после заливки раствора в нем будут образовываться воздушные карманы, это приведет к снижению плотности состава. В свою очередь, это станет причиной трещинообразования и разрушения всей конструкции. Чтобы такого не происходило, необходимо использовать уплотнитель бетона.

    Как правило, уплотнение выполняется при помощи специализированного оборудования или же благодаря несложным манипуляциям.

    Способы уплотнения бетона

    Укладка и уплотнение бетонной смеси может быть выполнена несколькими способами:

    Прессование

    Этот способ считается одним из самых эффективных, однако строители редко прибегают к нему ввиду дороговизны оборудования. Дело в том, что прессы, используемые для уплотнения, должны обладать давлением не менее 10 МПа. Оборудование такой мощности используется в судостроении, поэтому несложно предположить, во сколько оно обойдется.

    Центрифугирование

    В этом случае уплотнение бетонной смеси происходит в центрифуге. В процессе ее вращения, раствор с силой прижимается к стенкам оборудования, а вода (более 30%) и лишний воздух эффективно «выдавливаются» из состава.

    Полезно! Если вы применяете технологию центрифугирования, то расход цемента необходимо значительно увеличить.

    Вакуумирование

    Уплотнение массы происходит за счет разрежения воздуха. Под сильнейшим давлением из уложенного раствора удаляются все излишки, а плотность состава значительно увеличивается. Однако, такое оборудование может себе позволить далеко не каждый.

    Этот метод уплотнения бетона подойдет для обработки небольшого количества смеси для строительства собственного загородного дома, бытовки или бани. При ручной обработке бетонной массы абсолютно все делается своими руками. Сначала готовится раствор, который замешивается не в бетономешалке, а в обычном корыте. После этого с помощью ручной трамбовки, штыковки и прочих приспособлений залитый в опалубку бетонный раствор «прокалывается» по всей площади с шагом в 5-10 см. Благодаря этому из массы удаляется весь излишек воздуха и влаги.

    Также сюда можно отнести ручную трамбовку, которая подразумевает использование самодельных или готовых, простых механических устройств для уплотнения тяжелого бетонного раствора.

    Это наиболее простые и дешевые способы самостоятельного уплотнения бетона.

    Если вручную работать нет возможности или площадь объекта слишком большая, стоит рассмотреть другие способы уплотнения бетонной смеси. Самым простым и недорогим из них является механический метод уплотнения, который подразумевает использование оборудования вибрационного типа.

    Механическое уплотнение

    При больших объемах бетонной смеси, рекомендуется использовать специализированные приборы.

    Поверхностный вибратор

    Уплотнение бетонной смеси вибраторами поверхностного типа, чаще всего применяется для больших площадей и небольшого слоя строительной смеси. Благодаря этому оборудованию выполняется уплотнение:

    • плитных оснований;
    • полов;
    • подпорных стен;
    • плотин;
    • дорожных полотен.

    Устройство этого типа состоит и плиты, которая соединяется с вибромеханизмом. Поверхностное оборудование создает вибрации, которые проходят на 20-30 см вглубь раствора. Этого более чем достаточно для того, чтобы обработать поверхность небольшой толщины.

    Если же высота бетонного основания намного больше, то виброплиту рекомендуется использовать после обработки внутренним вибратором.

    Внутренний вибратор

    Глубинный вибратор позволяет уплотнить бетонную смесь более эффективным способом, благодаря тому, что в этом случае энергия вибрации передается непосредственно в бетонный состав.

    Такие виброуплотнители для бетона отличаются простотой управления, они без проблем используются в труднодоступных областях.

    Для того чтобы применить это устройство:

    • Установите его в вертикальное положение.
    • Переставляйте вибратор на другую часть поверхности с шагом 45-75 см.
    • Погружайте устройство со скоростью не более 2-3 см/с.

    Важно! Глубинный вибратор нельзя использовать для распределения раствора по опалубке, иначе произойдет расслоение бетона.

    Еще одно преимущество внутреннего вибратора – его можно применять не только для уплотнения, но и при выравнивании поверхности.

    Вибраторы для опалубки

    Иногда уплотнение бетона вибрированием выполняется при помощи оборудования, которое жестко фиксируется прямо на опалубке. Благодаря колебаниям исходящим от вибратора, смесь довольно быстро и качественно уплотняется.

    Опалубочные вибраторы чаще всего применяются при бетонировании сложных или нестандартных конструкций.

    Важно! Если вы планируете использовать вибратор этого типа, необходимо создать очень жесткую и надежную опалубку, устойчивую к вибрационным нагрузкам.

    Стоит обратить внимание на одну особенность использования такого оборудования – в процессе уплотнения в верхнем слое раствора образуются воздушные пузырьки. Для того, чтобы избавиться от них, необходимо доработать верхний слой поверхности вручную или с помощью глубинного вибратора.

    Полезно! Все вибраторы бывают пневматическими или с электроприводом. Первый тип считается более простым в управлении и безопасным. Однако пневмооборудование может не выдержать низких температур зимой.

    Чтобы подобрать наиболее качественное и недорогое оборудование для виброуплотнения бетона, стоит обратить внимание на марку и производителя устройства.

    Обзор виброуплотнителей

    Строители чаще всего отдают предпочтение следующим моделям:

    Sturm CV7120

    Этот вибратор отличается долговечностью и высокой надежностью. Хоть портативная установка и производится в Китае, она поступает в продажу под брендом немецкой компании, которая хорошо зарекомендовала себя на нашем рынке.

    Глубинный вибратор Sturm CV7120 оснащен гибким валом, поэтому его удобно использовать при уплотнении бетона для ЖБ стен, подвалов и колонн.

    Мощность агрегата 2000 Вт, частота вибраций 18 000 виб/мин. При этом весит оборудование чуть больше 5 кг.

    Совет! Если ваш выбор пал именно на эту модель, то лучше сразу купить запасной вал с булавой, так как найти их у других поставщиков будет сложно.

    Стоимость Sturm CV7120 составляет от 14 000 рублей.

    Hervisa Runner Plus 52

    Еще один компактный уплотнитель для бетона относится к категории профессионального глубинного оборудования. Производятся эти агрегаты испанским производителем с одноименным названием, который занимается изготовлением вибрационного оборудования уже более 30 лет.

    Главный плюс Hervisa – это наличие преобразователя напряжения и надежная защита от скачков напряжения и перегрева. При этом вибратор весом порядка 17 кг способен обработать до 40 м 3 всего за 1 час. Кроме этого агрегат оборудован надежным приводом и гибким валом.

    Мощность оборудования составляет 1500 Вт при частоте вибраций 12 000 виб/мин. Стоит агрегат порядка 109 000 рублей.

    Красный Маяк ИВ-98Е

    Тем, кто предпочитает оборудование от российских производителей, стоит приобрести площадочную модель Красный Маяк ИВ-98Е. Данный агрегат можно закрепить как на опалубке, так и на плите, чтобы получить поверхностный вибратор.

    Весит Красный Маяк 22,5 кг, однако при этом он отличается компактными размерами. Двигатель, вал и дебалансы агрегата защищены прочным металлическим корпусом.

    Красный Маяк можно использовать не только для уплотнения растворов, но и для изготовления вибростолов и прочего оборудования.

    Вибратор отличается довольно маленькой мощностью 900 Вт при частоте вибраций 3000 виб/мин. Стоит агрегат порядка 10 500 рублей.

    Также положительными отзывами могут похвастаться такие модели, как Wacker Neuson AR 36/3/230 стоимостью около 20 000 рублей, Калибр ВЭР 1500 (от 3000 рублей), Makita BVR450Z (13 500 рублей) и Grost VGB 4000 W (от 17 000 рублей).

    Перед началом использования оборудования необходимо учесть разницу объема смеси до уплотнения и после.

    Коэффициент уплотнения

    Прежде чем начать использовать вибрационное оборудование, необходимо учесть очень важный параметр – коэффициент уплотнения бетонной смеси. Дело в том, что после удаления воздуха и излишков влаги из бетонного раствора, его толщина уменьшается.

    Готовые смеси, производящиеся на заводах, обладают КУ 1,02, то есть объем бетонной массы уменьшается на 2%. Эти требования полностью отвечают СНиП.

    Если говорить об уплотнении асфальтобетона, то его коэффициент будет чуть выше. Стоит учитывать, что все зависит от консистенции смеси, ее зернистости и самого строительного объекта. Как правило, повышенный КУ бывает при асфальтировании:

    • тротураных дорожек;
    • отмосток для зданий;
    • автострад.

    Также в СНиП существует понятие усредненного КУ, который составляет 1,05 (порядка 5%). Исходя из этих данных, будет не сложно рассчитать объем бетона, который вам понадобится для работы.

    Использование уплотнительного оборудования позволит улучшить характеристики бетонной смеси. Если у вас нет возможности приобрести виброустановку, воспользуйтесь ручным способом уплотнения.

    Способы уплотнения бетонной смеси

    Существуют следующие способы уплотнения бетонной смеси:

    • вибрацией в процессе укладки бетонной смеси;
    • методом укатки в процессе бетонирования;
    • методом вакуумирования после укладки бетонной смеси.

    Бетонная смесь – это многокомпонентная смесь с рыхлой структурой и упроговязкими свойствами, содержащая значительное количество воздуха. Сущность уплотнения состоит в том, чтобы удалить воздух и лишнюю воду из бетонной среды и сделать ее более плотной.

    Вибрационное уплотнение бетонной смеси

    Сущность вибрационного уплотнения состоит в том, что при воздействии вибрации частицы бетонной смеси совершают вынужденные колебания, перегруппировываются под действием гравитационных сил и занимают по отношению к друг другу более близкое и устойчивое положение; при этом защемленные пузырьки воздуха высвобождаются и удаляются из бетонной смеси. Режим вибрирования бетонной смеси характеризуется амплитудой, частотой колебаний и продолжительностью вибрирования.

    Степень уплотнения бетонной смеси зависит от ее состава, подвижности, размеров крупного заполнителя.

    Для вибрационного уплотнения используют вибраторы.

    Их классифицируют по способу передачи колебаний по диапазону вибрационных параметров, по виду энергии, воздействующей на вибратор.

    По способу передачи колебаний вибраторы бывают: глубинные (внутренние), наружные и поверхностные.

    По диапазону вибрационных параметров:

    • низкочастотные; они имеют частоту колебаний 3500 мин-1 и амплитуду до 3 мм;
    • среднечастотные; у них частота колебаний 3500-9000 мин-1, амплитуда – 1,5 мм;
    • высокочастотные; с частотой колебания 10000-20000 мин-1 и амплитудой 0,1-1,0 мм.

    По виду энергии, воздействующей на вибратор, применяют электромеханические и пневматические вибраторы.

    Уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами

    Их применяют при бетонировании массивных бетонных конструкций, фундаментов, колонн, балок, прогонов, стен и др.

    Глубинные вибраторы выпускают с вибробулавой, с виброштыком (для вибрирования бетона в густоармированных конструкциях).

    Продолжительность вибрирования определяется опытным путем. Визуально можно установить уплотненную бетонную смесь по следующим внешним признакам:

    • появление на поверхности смеси цементного молока;
    • прекращение оседания бетонной смеси;
    • прекращение появления пузырьков воздуха.

    Ориентировочно, продолжительность вибрирования при одном погружении вибратора – 20-50 с.

    Поверхностные вибраторы применяют при бетонировании плит перекрытий и тонкостенных «распластанных» конструкций, подготовок под полы и др. Для поверхностного вибрирования применяют виброплощадки, виброрейки и вибробрусы.

    Поверхностные вибраторы должны быть жесткими, обеспечивать равномерное распределение гармонических колебаний по площади и глубине бетонируемых конструкций.

    Уплотнение бетонной смеси «распластанных» конструкций осуществляется полосами. Наибольшая толщина уплотняемого слоя бетона не должна быть более 200 мм при однорядном и 120 мм – при двухрядном.

    Наружные вибраторы крепят к опалубке с наружной стороны; колебания от вибратора через опалубку передаются уложенной бетонной смеси.

    Уплотнение бетонной смеси укаткой. Этот метод используется при устройстве дорожных покрытий, возведении плотин и др., когда предусматривается очень высокая интенсивность бетонирования.

    Уплотнение бетонной смеси вакуумированием

    Сущность вакуумирования состоит в том, что введенная в бетонную смесь до укладки избыточная вода (10-15 %) после укладки извлекается из бетонной смеси. При удалении свободной воды происходит уплотнение бетонной смеси за счет заполнения ею пор, из которых извлекается вода.

    Вакуумирование выполняется с помощью вакуум-установки.

    Вакуум-установка состоит из вакуум-насоса с двигателем, ресивера, водосборника и приборов вакуумирования.

    Вакуум-насосы применяют ротационные и поршневые. Они отличаются высокий воздухопроизводительностью (до 27 м3/мин), предельным разрежением и мощностью установленного двигателя.

    В качестве ресиверов применяют герметически закрытые емкости, выдерживающие давление не менее 0,1 МПа.

    Водосборники имеют относительно небольшую емкость – до 100 л; это позволяет их относительно легко перемещать в процессе перестановки приборов вакуумирования.

    Приборами вакуумирования являются вакуум-щиты, вакуум-маты, вакуум-опалубки, вакуум-трубки. Вакуум-щит – это герметизированный короб (рис. 1), состоящий из верхней (1) и нижней (2) частей. Верхняя часть выполняется из водостойкой фанеры, стеклопластика, реже стали. Вакуум-щит укладывают на поверхность уложенного бетона. Нижняя часть представляет собой вакуум-полость – два слоя разделительной сетки (тканая (6) и плетеная (5). С целью исключения уноса из уложенного бетона цементных частиц вакуум-полость снизу покрывается фильтрующей тканью (7).

    Вакуум-щит через систему рукавов и коллектор соединен с вакуум-насосом.

    Для обеспечения герметизации вакуум-полости по всему контуру вакуум-щита приклеивают полосу мягкой резины.

    Уплотнение бетонной смеси методом вакуумирования производят при бетонировании конструкции толщиной не более 300 мм.

    Уплотнение бетонной смеси вакуумированием по сравнению с другими методами обладает рядом преимуществ:

    • достижение сразу после вакуумирования необходимой для распалубливания прочности (0,3-0,5 МПа);
    • уменьшение по сравнению с вибрированием усадочных деформаций;
    • ускорение твердения бетона; прочность в возрасте 5–7 дней увеличивается на 30-40 %;
    • повышение морозостойкости бетона.
    Читать еще:  Как правильно укладывать асфальт
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector