Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании

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 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.

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

Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании

Наиболее ответственной манипуляцией при укладке бетонной смеси является ее тщательное уплотнение.

От качества выполнения уплотнительной процедуры наряду с другими аспектами зависят физико-технические характеристики готового бетонного изделия или конструктива.

Во время процесса из бетона удаляются пузырьки воздуха, что повышает плотность и однородность свежеуложенной смеси, а также сцепление с элементами армокаркаса и закладными деталями.

Обязательное уплотнение бетонного раствора – показатель надежности и качества

Способы уплотнения бетона

В зависимости от объема бетонных работ и технико-эксплуатационных требований к сооружаемой конструкции применяют различные способы уплотнения бетонной смеси.

Уплотнение вручную

Укладка и уплотнение бетонной смеси вручную практикуется в частном строительстве, когда необходимо экономить денежные средства, либо нет возможности использовать специальное оборудование.

Выполнять подобные манипуляции своими руками задача не из легких, поэтому речь идет, конечно же, о небольших объёмах бетонной смеси. Чаще всего в подобных обстоятельствах и сам процесс приготовления раствора выполняется также самостоятельно. (См. также статью Обеспыливание бетона: как сделать.)

Такое уплотнение можно выполнить с помощь подручных средств:

• Лома.
• Лопаты.
• Ручных трамбовок и штыковок, и других приспособлений.

Ручная трамбовка – многие частные застройщики делают подобные инструмента из деревянных брусков

Любым из вышеуказанных инструментов проделываются следующие процедуры:

• Погружение подручного средства в залитую раствором емкость через каждые 5-10 см площади, это позволяет удалить лишний воздух.
• Перемешивание свежезалитой массы, для равномерного распределения раствора.

Штыкование осуществляется непосредственно во время процесса заливания раствора

Механическое уплотнение

Механический способ уплотнения используется при работе с большими объемами бетонной смеси.

Данный процесс выполняется посредством различных специализированных приборов:

• Поверхностных вибраторов.Такими механизмами уплотняют бетонные смеси в конструкциях с большой площадью поверхности или небольшой толщиной слоя:
  • Плитных основаниях.
  • Полах.
  • Подпорных стенах.
  • Плотинах.
  • Дорожного полотна.

Поверхностный вибратор состоит из плоской плиты, соединенной с вибромеханизмом, похожим на опалубочные вибраторы. Виброплита используется после уплотнения внутренними вибраторами, успешно выравнивая большие поверхности. (См. также статью Герметик для бетона: особенности.)

Эффективная глубина вибрирования поверхностными виброприспособлениями составляет от 20 до 30 см.

К сведению!
Дороги с асфальтобетонным покрытием постоянной ширины и большой протяженности уплотняются с помощью так называемой виброрейки.

• Внутренний вибратор для уплотнения бетона считаются наиболее эффективным по сравнению с механизмами другого типа, так как исходящая от него энергия передается непосредственно бетонной смеси. Кроме того, внутренние вибраторы просты в управлении и их можно использовать в труднодоступных местах.

Внутренние вибраторы устанавливаются по возможности в вертикальном положении. Переставляя вибратор в другое место на расстоянии от 45 до 75 см от предыдущего положения, следует осторожно и медленно извлекать его рабочую часть из бетона. Оптимальная скорость погружения вибратора 2-3 см в секунду.

На фото модель современного глубинного вибратора

Внимание!Не следует использовать вибраторы для распределения бетонной смеси по форме.

Это приведет к расслоению бетона.

Что бы получить гладкую поверхность бетона после удаления опалубки, специалисты рекомендуют погружать вибратор вблизи опалубки на расстоянии около 10 см.

Время работы вибратора в одном положении должно составлять от 5 до 15 секунд.

О завершении процесса также подскажут появившееся вокруг вибратора цементное молочко и характерность звука работы прибора.

Следует понимать, что уплотнение выполняется послойно. Каждый последующий слой вибрируется на полную глубину и желательно с погружением в предыдущий слой на 3-5 см, чтобы хорошо уплотнить стык между слоями.

• Вибраторы, закрепленные на опалубке. Опалубочные вибраторы очень жестко скрепляются с опалубкой или формой и уплотняют бетонную смесь, заключенную в них, вызывая колебания формы, передаваемые бетону. Опалубочные вибраторы просто незаменимы при бетонировании конструкций со сложным, частым армированием или изготовлением изделий малых и нестандартных форм.

Примечание!
К прочности, жесткости и надежности опалубки и форм в случае применения опалубочных вибраторов, предъявляются повышенные требования, так как им придется преодолевать вибрационные нагрузки.

Применение опалубочных вибраторов приводит к образованию в теле бетона воздушных пузырьков в основном в верхнем слое. Поэтому для улучшения качества уплотнения верхний слой порядка 50-60 см следует доработать вручную или, если возможно, с помощью внутреннего вибратора.

Подобное оборудование позволяет производить два процесса одновременно: уплотнение и выравнивание

Все виды вибраторов делятся на пневматические и с электроприводом.

Однако при использовании в холодное время года из-за быстрого снижения давления воздуха существует опасность замерзания цилиндров пневмовибратора.

С этим возможно бороться несколькими способами:

• Подавая в помещение сухой воздух.
• Распыляя в воздуховод жидкое масло либо другие вещества, предотвращающие замерзание.
• Подавать воздух, пропуская его изначально через прогреваемый змеевик.

Компрессоры, подающие воздух весьма габаритные и цена на них превышает стоимость электрогенераторов, однако в некоторых обстоятельствах без них не обойтись.

Рекомендации к процессу уплотнения бетона

Чтобы избежать нарушения однородности бетонной смеси и неравномерности ее уплотнения соблюдайте следующие предохранительные меры:

• При устройстве опалубки следите за плотностью соединения ее деталей. Не допускайте образования щелей (через них может происходить выдавливание бетона). Опалубка должна быть гладкой, чтобы не оставлять на теле бетона вмятины. На бетоне могут появиться раковины, пустоты.

Важно!
Все детали опалубки, включая клинья и распорки должны быть надежно закреплены, без возможности смещения.

• Виброуплотнение бетона в одном положении вибратора не должно продолжаться слишком долго, от этого так же нарушается однородность смеси, образовываются каверны.
• Инструкция к уплотнению рекомендует и в целом не затягивать весь процесс, так как это может привести к расслоению смеси. Это происходит из-за того, что более крупные фракции сбиваются книзу, а на поверхности скопится исключительно цементный раствор.

Вот такие «пустоты» возникают в бетонных поверхностях, которые не были уплотнены

Коэффициент уплотнения

Очевидно, что после уплотнения бетонная смесь уменьшится в объеме, из нее будет удален весь воздух, поэтому заказывать готовый бетон или подготавливать его самостоятельно следует принимая во внимание коэффициент уплотнения бетонной смеси. Готовым смесям, производящимся на специальных заводах характерен строгий коэффициент уплотнения бетона по СНиПу (к=1,02), что означает уменьшение объема смеси в конструкции на 2% от залитой.

Коэффициент уплотнения асфальтобетона несколько выше и кроме того зависит от зернистости конкретной смеси и даже от объекта, подвергающегося асфальтированию:

• Тротуарная дорожка.
• Отмостка здания.
• Автотрасса.

Усредненный коэффициент уплотнения асфальтобетонной смеси принимают к расчету в количестве 5% (к=1,05). Исходя из этих цифр, рассчитывается потребность в бетонной или асфальтобетонной смеси для работы на объектах строительства.

Несоблюдение СНиПа – низкое качество продукта

Правильно уплотненный конструктив в последствии (после набора бетоном расчетной прочности) возможно одолеть исключительно специальным оборудованием:

• К примеру, может потребоваться резка железобетона алмазными кругами.
• Алмазное бурение отверстий в бетоне также применяется к наиболее плотным элементам.

Вывод

Как вы понимаете, процесс увеличения плотности бетона необходимо для усиления конструкции и продления ее эксплуатационного срока.

И это очень важный момент, так как речь идет о нескольких годах, о повышенной защите к механическим повреждениям и экономии на ремонтных работах, которые могут в будущем потребоваться.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Источник: https://probetonstroy.com/koeffitsient-uplotneniya-betona-pri-vibrirovanii/

Уплотнение бетона: особенности и нюансы

Использование бетонной смеси предполагает применение процедур, необходимость в которых не возникает при работе с другими строительными материалами. При смешении раствора внутри состава нередко образуются полости, негативно влияющие на общую структуру и повышающие риск появления трещин в готовом объекте, что провоцирует разрушение строения. Уплотнение бетона необходимо для изъятия воздушных масс и чрезмерного объема жидкости для увеличения прочности и ресурса эксплуатации состава.

Это мероприятие оказывается одним из важных этапов заливки цемента, так как оно способно повлиять на технические характеристики готового объекта. Уплотнение бетона может быть осуществлено вручную или посредством специализированного оборудования, способствующего устранению пустот.

Повышение однородности состава располагает к качественному взаимодействию компонентов смеси и получению долговечной конструкции, устойчивой к повреждениям, что особенно важно, если профильным направлением компании является не только изготовление, но и продажа бетона.

Что представляет собой коэффициент уплотнения бетона?

Общепринятое среди производителей бетонной смеси понятие — коэффициент уплотнения, описывающее соотношение общей массы произведенного состава и показателя, полученного при устранении воздушных полостей. Одним из понятных и доступных коэффициентов считается 1. Он достигается посредством различных процедур, обеспечивая уплотнение бетона по СНИП, то есть, по показателю, предписываемому установленными стандартами качества.

Повлиять на это измерение можно, производя модификации бетона, меняющие зернистость смеси и ее активность в отношении предполагаемого объекта, например, трасс или отмостков.

Какие способы уплотнения бетона существуют в современном строительстве?

Для получения максимально качественного материала, позволяющего сэкономить средства на последующем ремонте и, гарантирующего безопасность и надежность получившейся конструкции, необходимо добиться того, чтобы коэффициент уплотнения бетона по СНИП варьировался в пределах стандартной нормы, допустимой для каждого конкретного сооружения.

Существует несколько методик, посредством которых можно добиться желаемых результатов и обеспечить соответствие необходимым показателям:

• Штыкование — это процесс, при котором специалисты проталкивают щебень, застрявший между арматурными элементами, используя так называемые шуровки, изготовленные из того же материала, что и балки.
• Вибрирование осуществляется посредством организации колебательных движений и встряхивания, под воздействием которого разрушается созданное между частицами бетонной смеси взаимодействие и меняется их расположение в общем объеме. Коэффициент уплотнения бетона при вибрировании изменяется в таком случае гораздо быстрее, чем при штыковании: раствор обретает текучесть, а его технические характеристики заметно улучшаются. Уплотнение бетона осуществляется с применением специализированного оборудования. Виброплощадки актуальны в промышленном производстве, а вибростановки — при частном изготовлении необходимого материала.
• Прессование также позволяет повысить коэффициент уплотнения бетонной смеси, но применяется гораздо реже, нежели альтернативные методы из-за дороговизны. Несмотря на это, данный метод позволяет получить бетонную смесь, отличающуюся высокой прочностью. Оказываемое при процедуре давление обеспечивает наиболее высокий коэффициент уплотнения бетонной смеси при укладке. Прессы, эксплуатируемые в таких случаях, относятся к классу дорогостоящего оборудования, применяемого при строительстве кораблей, поэтому для частного и штатного производства строительных смесей их не используют.
• Центрифугирование предполагает уплотнение бетона в ходе прилегания материала к внутренней плоскости сосуда. При воздействии такого рода удаляется около 20 процентов излишков влаги и достигается более значимый показатель, нежели когда практикуется уплотнение бетонной смеси вибраторами.
• Интересной альтернативой является вакуумирование цементного состава, при котором изменяется давление воздуха посредством его разрежения. В ходе процедуры устраняются лишняя жидкость и воздух, который попал в смесь при изготовлении. Уплотнение бетона вибрированием не дает таких результатов, как воздействие вакуума. Актуальность подобного способа можно сравнить с применением прессов.
• Допустимо применение вакуумной технологии в комплексе с вибрированием. Такой вариант подразумевает, что вакуумированная смесь, находящаяся под влиянием вибраций, видоизменяется благодаря тому, что твердые частицы заполняют вакуоли, образовавшиеся после удаления воды и воздуха. Как и другие способы уплотнения бетона, эта технология имеет недостатки. Процесс оказывается длительным, что сказывается на технических свойствах получаемого состава и на экономической составляющей.

Как правило, вакуумирование применяют при создании крупногабаритных объектов, чтобы верхний слой строения или изделия имел максимальную прочность. Актуальные способы уплотнения бетонной смеси для каждого конкретного случая подбираются с учетом исходных характеристик состава, а также специфики сооружения, которое будет создано с его применением.

Если вы занимаетесь самостоятельным изготовлением раствора, то штыкование или вибрирование будут наиболее доступными и эффективными вариантами. Для масштабного производства подойдут методы уплотнения бетонной смеси, позволяющие допустить более крупные финансовые затраты, окупаемые долговечностью и прочностью финальной конструкции. В каждом конкретном случае необходимо отталкиваться от свойств имеющейся смеси.

О чем стоит помнить, планируя уплотнение бетонной смеси?

Чтобы любое осуществляемое воздействие имело положительные результаты, и весь объем материала демонстрировал необходимые показатели, нужно следовать некоторым советам, опробованными на практике специалистами строительного производства.

• Укладка и уплотнение бетонной смеси требуют повышенного внимания в отношении фиксации опалубки. Необходимо проанализировать наличие щелей и трещин, сквозь которые может просачиваться смесь. Гладкость опалубки позволяет избежать наличия вмятин и неровностей на готовом объекте.
• Следите за плотной фиксацией всех комплектующих опалубки во избежание смещения досок, а значит, деформации объекта.
• Если осуществляется глубинное уплотнение бетонной смеси посредством специализированного вибрирующего инструмента, виброрейки нужно менять для придания смеси однородности и во избежание появление полостей.
• Не стоит делать мероприятие долгосрочным, так как длительное воздействие может привести к расслоению материала из-за скопления ингредиентов на разных уровнях общей массы.

Для производства железобетонных конструкций используют не только оборудование для уплотнения бетонной смеси, но и дополнительные составы, способные повлиять на пластичность раствора. В таких случаях велика вероятность расслоения, поэтому в смесь добавляют цемент, который стабилизирует общие показатели и делает раствор более однородным.

Все вышеперечисленные виды уплотнения бетонной смеси позволяют увеличить устойчивость и долговечность создаваемого объекта, что немаловажно при строительстве жилых и промышленных зданий. Своевременно предпринятые меры помогают повысить надежность и безопасность конструкции, а также снизить затраты на возможную реставрацию впоследствии.

Источник: http://tkrusspb.ru/poleznaya-informaciya/uplotnenie-betona/

Уплотнение бетона. Механический и ручной способы

Наиболее ответственной манипуляцией при укладке бетонной смеси является ее тщательное уплотнение. От качества выполнения уплотнительной процедуры наряду с другими аспектами зависят физико-технические характеристики готового бетонного изделия или конструктива. Во время процесса из бетона удаляются пузырьки воздуха, что повышает плотность и однородность свежеуложенной смеси, а также сцепление с элементами армокаркаса и закладными деталями.

Обязательное уплотнение бетонного раствора – показатель надежности и качества

Коэффициент уплотнения и факторы, влияющие на его значение

Процедуры по уплотнению бетонной смеси неизменно приведут к уменьшению ее объема.

Поэтому при расчете необходимой массы следует учесть коэффициент уплотнения бетона, представляющий собой соотношение первоначального веса и очищенного от воздушных участков объема.

Существующие нормы определяют его оптимальное значение в 1,02. Это означает, что по сравнению с залитым объемом масса в конструкции после процедуры уменьшиться на 2%.

Значение коэффициента может быть больше или меньше оптимального. На это влияют такие факторы, как:

• Состав компонентов;
• Фракционность наполнителя;
• Объект, для строительства которого предназначена смесь;
• Эффективность выбранного способа уплотнения.

При применении готовой бетонной смеси невозможно визуально определить, достигнут ли нужный показатель плотности. Поэтому для надежности и снижения риска расслаивания будущей конструкции в раствор добавляют смесь с высокой пластичностью.

Источник: http://tambovbeton.ru/article/uplotnenie-betona/

Уплотнение бетонной смеси

Уплотнение бетонной смеси производят после ее укладки в форму, таким образом, чтобы в ней не оставались свободные места, а углы и суженные места формы заполняют особенно тщательно.

После укладки бетонной смеси производят уплотнение ее вибрированием, виброштампованием, центрифугированием, вакуумированием, прокатом.

Наиболее распространенным видом уплотнения бетонной смеси является вибрирование.

Степень уплотнения бетонной смеси с помощью вибраторов зависит в основном от частоты и амплитуды колебаний, а также от продолжительности вибрирования.

Для получения плотного бетона необходимо, чтобы удобоукладываемость бетонной смеси соответствовала принятому способу и интенсивности уплотнения.

При сильном механическом уплотнении (рисунок-1) жесткие бетонные смеси укладываются плотно.

В результате повышается прочность бетона (при сохранении одинакового расхода цемента).

Рисунок-1. Влияние интенсивности уплотнения на прочность бетона:

1 — сильное уплотнение; 2 — слабое уплотнение

Вибрирование бетона

Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрирование. При вибрировании частые колебания, создаваемые вибратором, вызывают колебательные движения частиц бетонной смеси.

Силы внутреннего трения и сцепления между частицами уменьшаются, зерна заполнителей укладываются компактно, промежутки между ними заполняются цементным тестом, а пузырьки воздуха вытесняются наружу.

Плотность укладки бетонной смеси контролируют по величине коэффициента уплотнения, который равен отношению фактической объемной массы свежеуплотненного бетона к его расчетной объемной массе. Уплотнение считается «полным» при коэффициенте уплотнения 0,98 — 1.

Эффективность виброуплотнения зависит от продолжительности и интенсивности вибрирования.

Интенсивность виброуплотнения характеризуют два параметра вынужденных колебаний: 1) амплитуда колебаний а (половина наибольшего перемещения частиц при колебательном движении); 2) частота колебаний ƒ (Гц) (число периодов колебаний в секунду).

Об интенсивности виброуплотнения можно судить по величине амплитудного значения ускорения w (см/с²), сообщаемого колеблющимся частицам при угловой скорости ω (рад/с); w=aω²=a4𲃲

Интенсивность вибрирования принято выражать в единицах земного ускорения g, например интенсивность равна 2g, 4g, 8g. Эта характеристика интенсивности показывает, во сколько раз ускорение, сообщаемое частицам при вибрировании, больше ускорения силы тяжести.

Шмигальскому характеризуется произведением скорости колебаний ν= αω=а·2πƒ на ускорение:U=vw=8π³a²ƒ³, или в общем виде-U=ℜa²ƒ³.

Для каждой бетонной смеси имеется своя оптимальная интенсивность вибрирования, которая достигается правильным сочетанием амплитуды и частоты колебаний.

 На заводах сборных железобетонных изделий жесткие и малоподвижные бетонные смеси эффективно уплотнять на стационарных низкочастотных резонансных виброплощадках с амплитудой 0,7 мм и частотой 25 — 30 Гц; к тому же уровень шума при работе низкочастотных виброплощадок сравнительно невысок.

Для виброуплотнения подвижных и мелкозернистых бетонных смесей оптимальные амплитуды уменьшаются до 0,15 — 0,4 мм; соответственно необходимой интенсивности увеличивается частота колебаний до 50 — 150 Гц.

При принятых параметрах вынужденных колебаний для каждой бетонной смеси имеется своя критическая продолжительность виброуплотнения.

По Ю.

Сторку, в начале виброуплотнения происходит разрушение свободной пространственной структуры бетонной смеси, насыпанной в форму, а затем смесь в виде сплошной разжиженной массы начинает вибрировать как одно целое. Возникновение связной системы проявляется в выделении влаги на поверхности смеси (рисунок-2).
Рисунок-2. Структура бетонной смеси:

а — рыхло насыпанной в форму; б — после виброуплотнения (по Ю. Сторку)

Более продолжительное вибрирование приводит к расслоению смеси и снижению прочности бетона. В зависимости от рода привода и движущей энергии различают электромеханические, электромагнитные и пневматические вибраторы.

Источник: https://betfundament.com/koeffitsient-uplotneniya-betona-pri-vibrirovanii/

Технология и правила уплотнения бетонных смесей

Наряду с пиломатериалами, цемент входит в топ продаж на строительном рынке. Универсальность, возможность придавать нужную форму, получать необходимую прочность, в зависимости от рецептуры, делает продукт крайне востребованным у собственников частного жилья и профессиональных застройщиков. При заливке раствора рекомендуется соблюдать условия, которые позволяют получать заданные качества. Уплотнение бетона — важнейшая процедура, которая позволяет достигать нужной плотности и прочности материала.

Уплотнение бетона

Соблюдение пропорций смеси, качественное смешение состава не гарантирует достижения заявленных характеристик. Для того, чтобы бетон соответствовал требованиям ГОСТ нужно его уплотнить.

Делается эта процедура для того, чтобы удалить попавший в процессе производства воздух, правильно распределить раствор в опалубке, избавившись от излишка воды.

В домашних условиях можно использовать простые способы уплотнения бетонной смеси с помощью подручных средствами и специальными приспособлениями, сделанными своими руками. Например, игольчатым валиком при небольшой глубине заливки, или с помощью ручного вибратора.

Однако в промышленных масштабах такая методика не подойдет. Есть более мощные и производительные приспособления и устройства, гарантирующие высококачественное  уплотнение бетонной смеси вибраторами при больших объемах заливаемой смеси. Среди основных показателей процесса отмечают следующие характеристики:

• амплитуда вибрации — рабочий ход головки или площадки;
• частота вибрации — количество циклов за единицу времени;
• время обработки — указывается в документации к объекту или устройству.

Оборудование имеет рабочие частоты от 2 800 д 20 000 циклов в минуту, при амплитуде 0,1 до 3 мм. В проектно-сметной документации указываются режимы, при которых делается уплотнение бетона. Если же приходится делать эту операции в домашних условиях, то следует соблюдать следующие правила:

• смеси с крупными фракциями обрабатываются с низкой частотой, но значительной амплитудой;
• мелкозернистые растворы подвергают интенсивной высокочастотной вибрации с незначительной амплитудой;
• смеси, содержащие включение мелких и крупных частиц рекомендуется обрабатывать поличастотными механизмами.

Окончательные характеристики бетона зависят от выполнения всех рекомендаций к смеси и ее заливке. Чтобы получить минимальную деформацию, необходимо соблюдение следующих правил:

• цемент более высоких марок дает меньшую усадку;
• армирование существенно снижает риск деформации и появления трещин;
• точно соблюдать пропорции всех ингредиентов;
• соблюдать температурный режим при замесе и заливке;
• обязательно сделать уплотнение бетонной смеси вибраторами;
• обеспечить рекомендуемую влажность материала при застывании.

Особо ответственные конструкции, где нужна точность, делаются со специальных смесей, куда вносятся компенсирующие присадки. Режим зависит от состава и применяемых добавок. Делается уплотнение бетонной смеси вибраторами.

Присадки  придают необходимый уровень расширения раствора, который после затвердения не изменяет геометрии бетонного элемента. Для работы в мороз также есть добавки в рабочий раствор, однако использование их требует профессиональной подготовки и знаний.

При температуре ниже 5 °С характеристики обычной бетонной смеси существенно меняются и работать в таких условиях не рекомендуется.

Методы уплотнения бетона

Основной метод механический. С помощью специальных приспособлений перераспределяют цементную смесь, тем самым позволяя воздуху естественным путем подниматься вверх. Его место занимает смесь. Кроме того вибрация способствует правильному распределению цементного молочка по подготовленной форме заливки. Во время проведения операции частички раствора плотнее прилегают друг к другу выгоняя лишнюю воду. Самый простой метод — штыкование. Более сложная технология — поверхностное уплотнение. Самая продуктивная методика — глубинное вибрирование, при котором подвергается обработке вся масса смеси.

Штыкование

Технология применяется в частном домостроении и при небольших объемах в промышленном возведении нежилых объектов. Метод заключается в следующем:

1. Выбирается рабочий инструмент. Им может быть арматура, металлический профиль, деревянный штырь необходимой длинны, чтобы приспособление достигало дна.
2. Выбранным штыком прокалывается смесь. Почувствовав, что приспособление коснулось дна начинают последовательно выполнять поступательные движения вверх-вниз и в стороны. Задачей является вибрация всей толщины материала, распределение массы по опалубке и выгонка воздуха. Устраняются крупные полости и при длительной проведении процедуры удаляются мелкие пузырьки воздуха.
3. Последовательно проходят всю поверхность. Если конструкция имеет труднодоступные места, то допускается применение штыков сложной формы.

Для тяжелых бетонов применяют трамбовки. Удобно работать ей, если масса ее будет от 15 до 30 кг. Для облегчения использования часто делаются ручки. Устройство поднимают и оно под собственным весом опускается на поверхность, ударяя по раствору и приводя его в движение. Протыкать смесь с крупным гравием штыком сложно, а трамбовка в этом случае поможет эффективно избавится от воздуха в смеси.

Поверхностное вибрирование

Устройства этого класса позволяют качественно изменит структуру поверхности бетона. Поверхностное вибрирование и выглаживание поверхности специальным приспособлением дает хороший эффект. Получается качественная плоскость высокой прочности верхнего слоя. Технология вызывает смещение частиц и вместе и водой наверх вымывается цементное молочко. Исчезает зернистость. Поверхность можно довести практически до зеркального блеска при определенных навыках.  Укладка и уплотнение бетонной смеси поверхностным вибрированием делается устройствами следующих видов:

• вибратор кругового вращения;
• механизм направленного действия маятникового типа;
• пневмоустройства.

Технология поверхностного вибрирования применяется при заливке дорог, в том числе и взлетно-посадочных полос. Стяжка полов выполненная подобным методом позволит не тратить время и средства на подготовку укладки финишного покрытия. Например, линолеума или ламината. При армировании можно сделать качественные дорожки на участке и отмостку вокруг дома. При полном отказе от уплотнения бетона неизбежно нарушение целостности покрытия или элемента конструкции.

Глубинное вибрирование

Подобный метод уплотнения высококачественной бетонной смеси дает наиболее заметные результаты. Правильно подобранная частота и амплитуда позволит полностью избавится от воздушных пузырьков и уплотнить бетон до нужного значения. Оборудование для глубинного вибрирования состоит из двигателя, системы передачи вращения и рабочего наконечника. Его часто называют булавой. Она передает высокочастотные колебания смеси. Раствор распределяется по подготовленной форме, а воздух при вибрации устремляется вверх. Бетонная смесь плотно заполняет все пространство.

Устройства глубинной вибрации могут иметь различные приводы: пневматический, электрический, двигатель внутреннего сгорания. Иногда несколько устройств объединяют в пакет для полноценной обработки большой поверхности. Наиболее крупные модели поднимают краном.

Если вибратора не хватает на всю глубину заливки, то делается послойная обработка. Пытаться неподходящим устройством пользоваться в строительстве нельзя.  Любые нарушения правил уплотнения бетонной смеси может вызывает ее растрескивание при эксплуатации.

  Устройство глубокой вибрации при умелом использовании позволит добиться аналогичного качества с продукцией ЖБИ, где используются вибростолы.

Источник: https://klassbetona.ru/betonnaya-smes/tehnologiya-i-pravila-uplotneniya-betonnyh-smesej