Выбор способа и режима уплотнения бетонной смеси имеет решающее значение для получения железобетонных изделий надлежащего качества, а также для снижения затрат труда и средств на их изготовление.
При заводском изготовлении железобетонных изделий основными способами уплотнения бетонной смеси являются вибрирование и центрифугирование.
Находят применение и другие способы уплотнения, в большинстве случаев в сочетании с вибрированием. К ним относятся виброштампование, вибропрокат, вибрирование с последующим гидропрессованием, вибрирование и вакууммирование и др.
Сущность процесса вибрирования бетонной смеси состоит в том, что ее частицам сообщают колебания, из-за которых резко понижается вязкость цементного теста и значительно уменьшается трение и сцепление между частицами заполнителя.
Бетонная смесь из жесткой и малоподвижной превращается в подвижную текучую массу, которая под действием силы тяжести растекается и заполняет форму. При этом частицы крупного заполнителя, взаимно скользя, укладываются компактно, пустоты между ними заполняются частицами мелкого заполнителя и цементно-песчаным раствором, а содержащиеся в смеси пузырьки воздуха в значительной мере вытесняются наружу, смесь уплотняется, и бетон после твердения приобретает необходимую прочность.
Вибрирование бетонной смеси — это основной способ уплотнения при формовании железобетонных изделий. Это объясняется его эффективностью и простотой применяемого оборудования.
При виброштамповании и вибропрокате вибрационное уплотнение бетона сочетается с прессованием.
При виброштамповании в форму, предварительно заполненную бетонной смесью, опускают снабженный вибраторами штамп, образующий заданный по верхней поверхности изделия рельеф (например, ступени лестничного марша, ребра и т. п.).
Режим вибрационного уплотнения бетонной смеси характеризуется амплитудой колебаний, частотой колебаний в минуту и продолжительностью вибрирования.
Под амплитудой колебаний понимают половину размаха колебаний, т. е. половину расстояния между двумя крайними положениями вибрирующего устройства (верхним и нижним, правым и левым и т. п.). При уплотнении изделий вибрированием за амплитуду принимают амплитуду колебаний поддона или формы.
Правильный выбор режима вибрационного уплотнения является основным условием быстрого и качественного уплотнения бетонной смеси, т. е. получения однородной структуры с равномерным распределением пор по всему объему при минимальном их количестве.
Режим уплотнения бетонной смеси зависит от вибрационного оборудования, состава бетонной смеси и типа формуемого изделия. Его проверяют опытным путем и строго выдерживают, потому что уменьшение заданного времени вибрирования может привести к неполному уплотнению смеси, а чрезмерно длительное вибрирование — к ее расслоению, т. е. к браку.
Для уплотнения бетонной смеси вибрированием используются вибраторы, виброплощадки, формовочные машины с вибрационными механизмами, виброштампы, вибробалки (при непрерывном прокате) и другие вибрационные механизмы.
Колебания, необходимые для уплотнения бетонной смеси, образуются в результате превращения различных видов энергии— электрической, сжатого воздуха и т. д. — в энергию механическую, преобразуемую в энергию колебаний. Для этой цели на заводах сборного железобетона применяются электрические и пневматические вибраторы и механические вибрационные устройства с электроприводом.
При вращении дебаланса возникает центробежная сила Q, проходящая через центр тяжести дебаланса и приводящая в колебательное движение вибрационное устройство с частотой, равной числу оборотов вала. Центробежную силу Q называют возмущающей.
Рис. 1. Схема виброэлемента:
1 — вал, 2 — дебаланс
Вибрацию на бетонную смесь можно передать как через форму, в которой изготовляют изделие, так и непосредственно на смесь. Для этого вибрирующие устройства размещают или внутри формуемого изделия, или на его поверхности.
При передаче вибрации непосредственно на смесь она уплотняется с меньшими затратами энергии, так как отпадает необходимость приводить в колебательное движение тяжелые формы и опорные устройства, на которых они установлены.
Продолжительность вибрирования зависит от подвижности или жесткости бетонной смеси, габаритов формуемого изделия и насыщенности его арматурой, а также от частоты и амплитуды колебаний вибрационного механизма. Чем более подвижна или менее жестка бетонная смесь и чем меньше габариты изделия и насыщенность его арматурой, тем меньше время вибрирования, необходимое для качественного уплотнения бетонной смеси. Чем выше частота колебаний и больше амплитуда, тем быстрее уплотняется смесь.
Однако опыт эксплуатации серийно выпускаемого вибрационного оборудования (главным образом виброплощадок с круговыми и вертикально направленными колебаниями) показывает, что для уплотнения применяемых на заводах сборного железобетона бетонных смесей при частоте 3000 колебаний в минуту достаточна амплитуда 0,3—0,5 мм с увеличением ее до 0,8 мм при уплотнении более жестких смесей, а при частоте 6000 колебаний в минуту оптимальные амплитуды составляют 0,1—0,25 мм.
Увеличение амплитуды колебаний выше указанных пределов нецелесообразно, так как оно приводит к повышению потребляемой мощности электродвигателей и значительно ухудшает условия эксплуатации оборудования, не давая существенного эффекта в снижении времени вибрирования и улучшении качества уплотнения.
Снижение амплитуды ниже указанных пределов не обеспечит качественного уплотнения бетонной смеси.
Частоты колебаний в пределах 3000—6000 в минуту являются наиболее рациональными для уплотнения бетонных смесей. Повышение частоты более 6000 колебаний в минуту значительно усложняет конструкцию вибрационного оборудования и условия его эксплуатации, не давая существенного улучшения качества уплотнения. Снижение частоты колебаний ниже 3000 не позволяет получить достаточную степень уплотнения.
При производстве сборного железобетона находят применение и вибрационные устройства, имеющие несколько другие параметры как по частоте, так и по амплитуде, например площадки виброударного действия, имеющие частоту колебаний 1000 в минуту при амплитуде 3—5 мм, и др.
Минимальное время уплотнения бетонных смесей с заполнителями разной крупности может быть достигнуто при определенной частоте колебаний. Для смесей с более крупными частицами заполнителя необходима меньшая частота, чем для смесей с мелкими частицами. Поэтому правильно подбирая частоту в зависимости от крупности заполнителей, можно сократить время уплотнения.
Так как в бетонной смеси имеются частицы разной крупности, то наилучшего уплотнения за минимальное количество времени можно достигнуть, применяя вибрационные устройства с несколькими частотами колебаний (так называемую поличастотную вибрацию). В настоящее время созданы опытные образцы таких вибрационных устройств, промышленностью выпускаются серийно двухчастотные глубинные пневматические вибраторы. Однако на заводах сборного железобетона применяются главным образом вибрационные механизмы с одной частотой колебаний, соответствующей средним по величине частицам бетонной смеси.
В качестве вибрационных устройств на заводах сборного железобетона применяются вибраторы, виброплощадки, вибровкладыши, вибронасадкн, виброштампы, виброрейки, виброщиты и т. п.
Уплотнение бетонной смеси центрифугированием применяют в основном при изготовлении железобетонных конструкций трубчатого сечения (трубы, стойки, опоры светильников и. линий электропередач).
Сущность процесса центрифугирования заключается в том,, что бетонная смесь во вращающейся форме под действием центробежных сил отбрасывается к ее стенкам, распределяется по ним равномерным слоем и уплотняется.
Для изготовления изделий методом центрифугирования применяют подвижную смесь. Часть воды при вращении формы отжимается, что ведет к повышению плотности и прочности бетона.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Способы уплотнения бетонной смеси"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы