Процесс вибрирования бетона

Уплотнение заключается в удалении вовлеченного воздуха. Для достижения этого используют способ трамбования поверхности. Это делается для того, чтобы выдавить воздух и добиться сближения твердых частиц. Более современным методом является вибрирование бетона. Тогда все частицы отделяются друг от друга и образуется компактная масса. При воздействии на смесь колебаний малой амплитуды и высокой частоты повышается подвижность смеси. Такой способ позволяет делать более жесткие смеси, и бетон нужной прочности может быть получен с меньшим расходом цемента. Это экономит стоимость, но следует еще учитывать и стоимость оборудования для вибрирования, а также более прочной опалубки.

Классификация вибраторов.

Если смотреть на качество бетона, то оба этих метода дают отличный результат. Однако при уплотнении вручную наиболее частая ошибка — недостаточное уплотнение. При использовании вибрирования может случиться такое, что уплотнение будет неравномерым по всей массе: некоторые участки будут не полностью уплотнены, а некоторые будут расслаиваться в результате избыточного вибрирования. Однако если смеси достаточно жесткие и гранулометрический состав хорошо подобран, различные побочные действия и прочие недостатки могут быть устранены.

Разные вибраторы требуют разной консистенции смеси для более эффективного уплотнения.

Признаками достаточного уплотнения считаются следующие:

• смесь перестает оседать;
• на поверхности смеси появляется цементное молоко с песком;
• перестают выделяться воздушные пузыри;
• после вынимания наконечника вибратора поверхность быстро закрывается.

Инструменты, нужные для перемешивания:

• вибратор;
• лопата.

Вибрационное оборудование делится на несколько видов: глубинные, наружные и различные площадки, вызывающие колебания.

Глубинные вибраторы

Для качества вибрирования инструмент следует погружать на всю глубину бетонного слоя.

Самым распространенным типом вибраторов является глубинный. Он состоит из булавы с эксцентриком, который соединен гибким валом с мотором. Булава погружается в смесь и действует на него определенными усилиями, отсюда и название — глубинный. Частота вибрирования смеси достигает 12 000 циклов в минуту. Вибратор легко перемещается и обрабатывает участки в радиусе до метра в течение 15-30 сек. Момент окончания процесса можно установить по поверхности: она не должна содержать избытка раствора и не должна быть пористой.

Вибратор обязательно следует погружать на всю глубину бетона и в слой, расположенный ниже, если он до сих пор пластичен. Таким образом будет устраняться зона контакта и создаваться монолитный бетон. Если толщина слоя более 0,6 м, то вибратор из нижних частей слоя не сможет удалить воздух. Такого типа вибраторы очень эффективны, т. к. вся их энергия полностью передается смеси.

Видов глубинных вибраторов очень много, и при их выборе надо учитывать расстояние между каркасом, размер опалубки, консистенцию бетона. Перед началом работы нужно убедиться в том, что вибратор в рабочем состоянии. Во время заливки нужно смотреть, чтобы он не падал с большой высоты, для этого он должен заливаться. Толщина каждого слоя должна быть 30-50 см. В самом начале нужно вставить вибратор в бетон. Примерно на 10 см покер должен проникать в предшествующий слой для хорошей адгезии. Чтобы не образовался «холодный шов», между следующими слоями не должно проходить очень много времени. Области вибрации бетона должны постоянно перекрывать друг друга, не оставляя неохваченных мест. Нельзя силой погружать покер в бетон, т. к. он может повредиться об арматуру. Время, необходимое для вибрирования определенного участка, зависит от размера вибратора, типа бетона и других факторов. Меньше всего времени уходит для жидкой консистенции. Многие дефекты бетона в будущем могут быть связаны с ускоренным вибрированием.

Покер не рекомендуется вставлять рядом с опалубкой. Самое маленькое расстояние от стены — 7 см. Нельзя покер резко вынимать, его вынимают осторожными движениями вверх-вниз, чтобы бетон успел заполнить пустое пространство. Не рекомендуется держать вибратор включенным без бетона.

Для вибрирования бетона марки ПЗ можно использовать глубинные ручные вибраторы с гибким наконечником или со встроенным электродвигателем. Для жидкого используется метод штыкования стержнями из металла. При укладке в узких элементах, таких как лента фундамента или стены, до начала схватывания проводится повторное уплотнение.

Наружные агрегаты

Когда работаете с вибраторами, не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Этот вид вибратора крепится на опалубке. В результате происходит вибрирование бетона и опалубки тоже из-за чего затрачивается большое количество работы для того, чтобы вибрировать опалубку. Принцип работы схож с глубинным, но частота колеблется в пределах 4000-6000 кол/мин. Выходная мощность от 80 до 1100 Вт. Такой вид вибраторов используют при невозможности применения глубинных, например, при производстве сборных панелей.

Смесь укладывается слоями определенной толщины, иначе воздух не сможет выделиться через очень большую толщу бетона. В процессе работы положение вибратора необходимо постоянно менять. Портативные наружные незакрепленные вибраторы используют на участках, недоступных для другого вида обработки. Но с его помощью степень уплотнения ограничена. К ним можно отнести электрический молот, который иногда используют для уплотнения.

Вибростолы

Схема устройства песчано-гравийной подушки.

В данном случае опалубка крепится к вибратору, но не наоборот. Эксцентрический быстровращающийся груз сообщает вибрирование столу с круговым движением. При вращении двух валов в противоположных направлениях столу сообщается простое движение в вертикальном направлении. Есть еще вибростолы, которые управляются электромагнитом. Диапазон частот от 1500 до 7000 циклов/мин. Если необходимо вибрировать бетон различных размеров, то используется вибростол с меняющейся амплитудой. Во время процесса уплотнения частоту можно менять. Существуют преимущества в уменьшении амплитуды и увеличении частоты, так как вначале частицы находятся далеко друг от друга, но после того как произошло небольшое уплотнение, переключение на более высокую частоту позволяет добиться более активного движения. Вибрирование при большой амплитуде по отношению ко всем расстояниям между частицами может привести к тому, что смесь всегда будет пластичная и уплотнение никогда не достигнется. При помощи вибростола можно уплотнять сборный железобетон.

Ударный стол является одним из видов вибростолов. Их используют на заводах Англии, Дании и Голландии. Его принцип состоит в следующем: на столе производятся вертикальные толчки со скоростью 200 раз в минуту. Они производятся вертикальным падением на 1,2 см при помощи кулачков. Затем тонкими слоями смесь укладывается в опалубке.

Различные виды вибраторов были разработаны для самых разных целей. В строительстве для уплотнения тонких плит используют также и виброкаток. Для полов из гранолита используют механическую гладилку.

Повторное вибрирование после укладки через 1-2 часа приводит к увеличению прочности на сжатие. Повышение прочности бывает ярко выраженным в бетоне с сильным водоотделением, т. к. вода удаляется при повторном вибрировании, что улучшает сцепление арматуры с бетоном. Несмотря на такие преимущества, повторная вибрация широко не применяется, т. к. это дополнительный этап в производстве бетона, что увеличивает его стоимость.