Способы уплотнения бетонной смеси

Глубинные вибраторы

Используются для воздействия на растворы большого объема, необходимые для создания армированных и неармированных бетонных конструкций: балок, перекрытий, фундаментов и полов. Их рабочей частью является наконечник (булава), внутри которого находятся эксцентрики, создающие колебания высокой частоты. Энергия вращения передается от двигателя посредством гибкого привода. В результате вибрации бетонный раствор становится пластичным, подвижным и плотно заполняет весь рабочий объем механизма. При таком способе уплотнения лишняя вода и воздух выталкиваются на поверхность.

Системы поверхностного типа

Применяются при монтаже простых и армированных бетонных конструкций и покрытий: автомобильных дорог и аэродромных полос, сводов, перекрытий и полов зданий, с толщиной слоя смеси не более 250 мм (при использовании двойной арматуры – до 120 мм). Они представляют собой рабочую площадку с двигателем (электрическим или внутреннего сгорания), на оси которого установлено несколько элементов с нарушенной балансировкой. При таком способе вращения деталей возникают колебания, которые передаются бетонной смеси и уплотняют ее структуру. К поверхностным типам устройств принадлежат виброрейки, функционирующие по методу обработки невысоких слоев раствора (для полов и перекрытий). Конструктивно они выполнены в виде двух жестко связанных поперечинами металлических профилей, на которых установлен электрический или бензиновый двигатель.

Наружные системы уплотнения

Незаменимы в случаях, когда использование глубинных механизмов нецелесообразно или невозможно. При создании неглубоких конструкций они крепятся прямо к опалубке, которая вибрирует вместе с раствором. Кроме того, устройства наружного типа применяются для облегчения процесса выгрузки смеси бетона из объемных емкостей, в которых она замешивалась.

Более популярны электромеханические варианты с круговым и направленным распространением волн, а также с пневматическим приводом. В вибраторах первого типа колебания создаются при вращении специальных дебалансов, находящихся на валу ротора. Перемещая их по оси, можно плавно подбирать нужный крутящий момент. Второй вид уплотнителей представляет собой двигатель, жестким способом связанный с маятниковой подставкой, частота и размах движений которой также регулируется положением дебалансов. Для ограничения предельной амплитуды используются амортизаторы. В пневматических системах источником энергии является сжатый воздух.

Виброплощадки

Представляют собой две рамы, одна из которых (нижняя) прочно закреплена на основании (фундаменте), а вторая — подвижна и покоится на амортизаторах (пружинах, резиновых прокладках или рессорах). Колебания создаются электрическим двигателем, вращающим вал с дебалансами. Крепление верхней части, на которой устанавливается емкость с бетонным раствором, должно быть достаточно жестким, чтобы амплитуда движений была равномерной. В противном случае качество смеси в разных частях емкости будет отличаться.

Если автоматизированные способы уплотнения и укладки бетонной смеси для железобетонных конструкций невозможны, то применяют ручные (метод штыкования). Они предпочтительны для укрепления пластичных составов. Подходящий по размеру инструмент (тонкая труба, прямая палка или кусок арматуры) поступательными толчками с короткой амплитудой погружается в смесь до самого дна, а затем раскачивается из стороны в сторону. При его извлечении надо совершать движения таким же способом. Чтобы получить качественный бетон, следует аккуратно проштыковать смесь на всю глубину, не допуская пропусков. Для уплотнения жестких растворов используют метод их трамбовки обрезком деревянного бруса или бревна, весом 25–30 кг с оббитым железным листом днищем. Для удобства в верхней части инструмента закрепляют Т-образную ручку.

Вакуумирование раствора

При использовании метода вакуумирования создают разрежение воздуха до давления в 0,07-0,08 Мпа, благодаря чему лишний воздух, вовлеченный в раствор, и излишки воды удаляются под действием разниц давления. Бетон занимает освободившееся при этом место, благодаря чему плотность смеси возрастает. Присутствие вакуума тоже оказывает прессующее воздействие на бетонную массу, величина этого воздействия равняется разнице между давлением вакуума и атмосферным давлением. Благодаря такому воздействию смесь дополнительно уплотняется.

https://youtube.com/watch?v=Mzrj-h365C8

Факторы, влияющие на подвижность бетонной смеси

Различные цементы. Бетонные смеси, содержащие цемент с активной кремнеземистой добавкой особенно осадочного происхождения (трепел, диатомит), дают значительно меньшую осадку конуса, чем смеси с обыкновенным портландцементом.

Большое влияние рода цемента на подвижность бетонных смесей вытекает из того, что водопотребность различных цементов сама по себе колеблется в широких пределах (25—40% воды для теста нормальной густоты).

С повышением содержания воды подвижность бетонной смеси увеличивается (но прочность понижается). Однако каждая бетонная смесь обладает определенной водоудерживающей способностью, устанавливаемой опытным путем; при большем содержании воды часть ее отделяется от бетонной смеси.
С повышением содержания цементного теста при постоянном В/Ц или (что все равно) с уменьшением количества заполнителей подвижность бетонной смеси увеличивается, а прочность остается практически неизменной. Если цементное тесто взято только в количестве, необходимом для заполнения пустот между заполнителями, то бетонная смесь получается жесткой. Для того чтобы смесь стала подвижной, нужно не только заполнить пустоты, но и раздвинуть заполнители, поместив между ними прослойки из цементного теста. Чем толще будут эти прослойки (иначе говоря, чем жирнее будет бетонная смесь), тем выше ее подвижность.
При большой крупности зерен применяемых заполнителей их суммарная поверхность, требующая смазки,уменьшается в результате подвижность бетонной смеси увеличивается.
При содержании песка в смеси заполнителей сверх определенного предела, устанавливаемого опытом, бетонная смесь делается менее подвижной. Это объясняется увеличением поверхности заполнителей. Загрязняющие примеси в заполнителях обычно снижают подвижность жирной бетонной смеси.
Подвижность бетонной смеси тем выше, чем округленнее и глаже зерна заполнителей, так как при этом уменьшается трение между ними. Поэтому бетонная смесь с округленным гравием подвижнее, чем смесь со щебнем. Однако у гравия сцепление с цементным раствором меньше, чем у щебня. Следовательно, прочность бетона в этом случае ниже
Подвижность бетонной смеси может быть сильно увеличена путем введения в нее специальной добавки (пластификатора)

Подвижность бетонных смесей, применяемых для бетонирования различных конструкций.

Ввиду многообразия факторов, влияющих на подвижность бетонной смеси, нельзя вычислить подвижность по какой-либо формуле, она определяется всегда опытным путем. Степень подвижности бетонной смеси выбирают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способа укладки и уплотнения; приблизительно выбирать подвижность бетонной смеси для бетонирования различных конструкций можно по данным табл. 2.
Следует учитывать, что при перекачивании бетонной смеси насосом осадка конуса должна быть 60—80 мм.

Удобоукладываемая бетонная смесь плотно, быстро и легко укладывается

При перевозке она не расслаивается, при испытании конусом садится целиком, не разваливаясь, от нее не отделяется разжиженное цементное тесто. При неудовлетворительно составленной бетонной смеси цементное тесто или раствор при встряхивании отделяется от щебня. Удобоукладываемость бетонной смеси зависит от правильного подбора ее состава, в частности, от достаточного (для заполнения пустот) содержания песка в смеси заполнителей, от достаточного, но не избыточного количества цементного теста.

Методы (способы) уплотнения бетона

Уплотнение бетона можно производить тремя методами: вибрирование, штыкование и трамбование.

Уплотнение бетона методом вибрирования производится для пластичных бетонов с использованием электрического вибратора. При этом качество бетона получается гораздо выше, чем не уплотненного или уплотненного вручную.

Уплотнение бетона методом трамбования производится для тяжелых бетонов с применением машинных или ручных трамбовок в неармированных или слабоармированных конструкциях. Трамбование выполняется послойно, толщина полностью уплотненного бетона не должна превышать 15 см.

Мы применяли ручное уплотнение бетона методом штыкования (ГОСТ 10180-90 Бетоны). Для этого можно использовать металлический стержень (например, отрезок арматуры или трубы) весом 2-4 кг, желательно с закругленным концом. Арматуру нужно погрузить в бетон частыми толчковыми движениями с небольшой амплитудой (как бы «проколоть» бетон) и затем начать раскачивать часто-часто из стороны в сторону. Затем отрезок арматуры нужно медленно вытаскивать из бетона, так же придавая ему вертикальную и горизонтальную вибрацию. Необходимо проштыковать весь объем бетона. Количество «проколов» стержнем рассчитывают таким образом, чтобы 1 «прокол» приходился на 10 кв.см поверхности бетона; штыкование необходимо производить равномерно по спирали от краев опалубки к ее середине. При этом щебень уплотняется, воздух выходит из смеси, а вода поднимается на поверхность бетонной смеси.

После тщательно проведенного уплотнения бетона щебенка «улеглась» плотно, излишки воды и воздуха удалены. Получилась качественная отливка.

Дальнейших успехов вам, уважаемые читатели блога «Как построить дом» в строительстве своего дома!

Какой песок лучше использовать

Как мы уже успели выяснить, песок (как карьерный, так и речной) может делиться на несколько различных фракций. Самая мелкая из их числа при выполнении такой работы, как устройство фундамента, не применяется вообще. Даже в том случае, если вы делаете незаглубленный вариант основания под легкую веранду или беседку. Связано это с тем, что мелкий материал быстро осядет, из-за чего подушка в короткие сроки потеряет свою форму, в результате чего готовое строение перекоситься.

Соответственно, для того, чтобы подушка под фундамент прослужила максимально долго, лучше использовать песок покрупней.

Что касается карьерного песка, его применение в принципе тоже вполне допустимо. Но он по своим качественным характеристикам существенно отличается от речного. Поэтому многие предпочитают действовать по принципу: зачем приобретать материал низкого качества, если более качественный можно купить не намного дороже.

При выборе песка для того, чтобы произвести устройство подушки под фундамент, следует обращать внимание и на следующие моменты:

если материал имеет большое количество вкраплений глинистого характера, раствор из такого песка окажется недостаточно прочным;
нужно выбирать не слишком сыпучий, но и не слишком мокрый;
перед использованием песок обязательно нужно дополнительно просеять.

Способ уплотнения бетонной смеси

пауеч 5.,ол . . я к текаБА Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 041278 (21) 2 б 92525/29-33с присоединением заявкм йо(51)м, к,з В 28 В 1/08 ГосударСтвенный комитет СССР по делам изобретений и открытий 1(72) Автор изобретения А.Г, Маслов Кременчугский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им. В.И. Ленина(54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЧ СМЕСИ Изобретение относится к производству бетонных и железобетонных изделий и может быть использовано на ередприятиях сборного железобетона.Известны способы уплотнения бетонной смеси в форме путем воздействия на нее продольными или эллиптическими горизонтальными колебаниями 111 .Недостатком способа является то, что он не обеспечивает качественной проработки жестких бетонных смесей и на поверхности иэделий образуются раковины.Наиболее близким к изобретению является способ уплотнения бетонной смеси в форме путем одновременного вибрационного воздействия разночастотными круговыми колебаниями в горизонтальной плоскости 23 .Недостаток такого способа — невысокая эффективность уплотнения смеси.Цель изобретения — повышение эффективности уплотнения и качества изделий.Укаэанная цель достигается тем, что в способе уплотнения бетонной смеси в форме путем одновременного вибрационного воздействия разночастотными круговыми колЕбаниями в горизонтальной плоскости, вибрационныевоздействия осуществляют с частотой2800-3000 кол/мин при амплитуде 0,010,02 см, частотой 2100-2400 кол/минпри амплитуде 0,02-0,04 см и частотой 1400-1 б 00 кол/мин при амплитуде0,035-0,07 см.На чертеже приведена схема осуществляемого предлагаемого способа,Под действием трех источниковвибрации — низкочастотного 1,среднечастотного 2 и высокочастотного 3, форма 4 с бетонной смесью совершает сложные поличастотные движения в горизонтальной плоскости,обеспечивающие эффективное уплотнениежестких бетонных смесей и качественную поверхность изделия. При этомдействие источников 1-3 вибрацииприложено с одной стороны формы илик смежным сторонам формы,Бетонную смесь с водоцементнымотношением 0,4, максимальной крупностью щебня 20 мм на портландцементе марки 300, укладывают в форму длябетонирования образцов размером35 х 35 х 20 смз, Уплотняют смесь одновременным приложением к форме в горизонтальной плоскости круговых колебаний с частотой 3200 кол/мин при799944 Объемный вес,г/см Способы уплотнения Водоцементноеотношение Жесткостьсмеси, с Время уплотнения, с Предел прочности на2 сжатие,кг/см 0,57 100 2,31 2,30 233 80 195 Осадкаконуса 24 см 30 2,28 2,26 2,28 179 100-120 60-800,4 240 Одночастотный 2,26 2,30 160 265 Осадка конуса 2. -4 см 2,33 60 280 ираж 6 одписно филиал ППП «Патент», г

Ужгород,ктная,амплитуде 0,015 см, с частотой 2400 кол/мин при амплитуде 0,03 см и с частотой 1600 кол/мин при амплитуде 0,045 см.Использование предложенного способа уплотнения позволяет сократить в 2-3 раза время на проработку смеси,Поличастотный 100-12060-80 формула изобретения Способ уплотнения бетонной смеси в форме путем одновременного вибрационного воздействия раэночастотными круговыми колебаниями в горизонтальной плоскости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьЫения эффективности уплотнения и качества изделийвибрационные воздействия осуществляют с частотой 2800-3200 кол/мин при амплитуде 0,01-0,02 см, частотой 2100-2400 кол/мин при амплитуде ВНИИПИ Заказ 10271/13 получить требуемое уплотнение бетонных смесей жесткостью до 120 с при качественной поверхности иэделий,В таблице приведсны данные по уплотнению бетонных смесей согласно изобретению и при одночастотной вибрации. 0,02-0,04 см и частотой 14001600 кол/мин при амплитуде 0,0350,07 см,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1

Бауман В,А, и др, Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов. М «Машиностроение», 1970. 50 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2660078,ф кл В 28 В 1/08, 1978, Смотреть

Конструкция и принцип работы

Внешне пневмотрамбовка напоминает обычный велонасос. По сути, она им и является, разница заключается в том, что частота качаний насоса, задаваемая велосипедистом, не идёт ни в какое сравнение с частотой хода поршня, движимого сжатым воздухом.

Пневматическая трамбовка, предназначенная для уплотнения грунта или любого иного насыпного материала с мелкой фракцией частиц, включает в себя:

Корпус, он же – пневмоцилиндр.
Воздухораспределитель.
Шток.
Поршень.
Управляющую рукоятку.
Подсоединительный штуцер.
Воздуховод к компрессору.
Сменную трамбовочную лапу.
Узел гашения вибрации.

Конструктивные возможности устройства предварительно согласовываются с показателями компрессора: в частности, его минимальная производительность и давление, создаваемое в системе, должны быть приемлемыми для создания необходимой частоты ударов трамбовочной лапы, и нужного давления на шток. При превышении указанных параметров лишний воздух будет стравливаться, разрушая уплотнительные элементы поршневого узла, а при недостаточности характеристик частота ходов поршня резко снизится, и процесс уплотнения окажется неэффективным. Избыточный расход воздуха компрессорной установкой при этом некритичен. Если в компрессоре не имеется качественных воздушных фильтров, пневмотрамбовка также будет действовать неустойчиво, поскольку давление воздуха будет колебаться в недопустимых пределах.

Другие способы

К другим методам уплотнения относятся:

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.
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.
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.
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.

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.

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

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.

Виброуплотнение применяется и для выравнивания поверхности

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.

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. Преимуществом пневматических вибраторов перед электрическими заключается в их простоте в обращении и безопасности. 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.

Уплотнение бетона вручную

Обычные методы уплотнения бетона вручную — штыкование и трамбование — производятся соответствующими ручными инструментами. Когда бетонируются плиты перекрытий и других больших поверхностей, уплотнению бетона способствует хождение по нему рабочих. Ручное уплотнение бетонных дорожных покрытий производится с помощью бруса, обработанного пег форме поперечного профиля дороги и укладываемого поперек нее между опалубочными досками. При бетонировании узких мест и при тесном расположении арматуры бетонная смесь для надежного уплотнения должна быть достаточно подвижной, с осадкой не менее 10-17,5 см.

Другие способы

К другим методам уплотнения относятся:

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.
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.
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.
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.

Уплотнение бетонной смеси

В результате уплотнения бетонная смесь заполняет форму, причем уплотненная бетонная смесь должна иметь однородное строение и минимальный объем воздушных пустот; после уплотнения остается не более 2 — 3% воздуха (т. е. 20 — 30 дм³ на 1 м³ бетона).

Рисунок-1. Влияние интенсивности уплотнения на прочность бетона:

1 — сильное уплотнение; 2 — слабое уплотнение

Вибрирование бетона

Об интенсивности виброуплотнения можно судить по величине амплитудного значения ускорения w (см/с²), сообщаемого колеблющимся частицам при угловой скорости ω (рад/с); w=aω²=a4π²ƒ²

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.

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.

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.

При применении вибраторов наряду с обычными мерами по охране труда следует обращать особое внимание на технические мероприятия по устранению вредного действия вибрации на организм человека. Переносные вибраторы применяют при изготовлении изделий (в особенности крупноразмерных) на стендах, а также для уплотнения монолитного бетона на строительной площадке

Переносные вибраторы применяют при изготовлении изделий (в особенности крупноразмерных) на стендах, а также для уплотнения монолитного бетона на строительной площадке.

а — безынерционным (пневматический); б — инерционный (гравитационный); в — то же, подрессорный; г — вибрационный

При величине прессующего давления поверхности изделия 0,05 — 0,15 МПа можно способом вибропрессования плотно уложить особо жесткие бетонные смеси с количеством воды затворения 120 — 130 кг/м³ и В/Ц= 0,3 — 0,35.

Способы уплотнения бетонной смеси

Виброштампование часто применяют для формования коробчатых и ребристых плит, лестничных маршей со ступеньками и других профилированных изделий. Бетонная смесь, уложенная в форму, формуется и уплотняется при помощи погружаемого в нее виброштампа.

Вибропрокат осуществляется на специальных вибропрокатных станках. Этим способом изготовляют изделия из тяжелого и легкого бетонов (например, вибропрокатные керамзитобетонные панели).

Рисунок-5. Центрифуга для изготовления труб

1-опорные ролики; 2-форма