Способы уплотнения бетонной смеси

Благодаря своей энергобезопасности пневматические вибраторы могут применяться даже во взрывоопасных условиях и там, где другие типы инструментов могут представлять опасность.

Способ уплотнения бетонной смеси при бетонировании монолитных сооружений Советский патент 1982 года по МПК B28B1/08

Уплотнение бетонной смеси вибраторами производится с соблюдением следующих требований:

  • а) продолжительность вибрирования на каждой позиции должна обеспечивать достаточное уплотнение бетонной смеси, основными примпаками которого служат прекращение ее оседания и появление цементного молока на поверхности;
  • б) шаг перестановки вибраторов должен соответствовать радиусу их действия и гарантировать отсутствие непровибрированных участков;
  • в) опирание вибраторов во время их работы на арматуру в монолитных конструкциях не допускается. Легкобетонные смеси следует уплотнять поверхностными вибраторами. При применении внутренних вибраторов верхний слой бетонной смеси должен дополнительно уплотняться поверхностными вибраторами или вибропригрузом.

Как правильно определить режим вибрирования бетонной смеси

Чтобы верно выбрать подходящий метод уплотнения бетонной смеси, необходимо учесть характеристики самого раствора, условия его заливки и другие нюансы.

  1. Смесь с крупным наполнителем – низкочастотные колебания с большой амплитудой.
  2. Бетон с мелким наполнителем – вибрировать лучше с небольшой амплитудой, но большой частотой.
  3. Растворы с наполнителями разной величины – желательно применять поличастотные механизмы: механизмы, вибрирующие с меняющейся частотой, наиболее эффективны в данном случае.

Современные вибраторы могут обеспечить частоту колебаний в диапазоне от 2800 до 20000 циклов за минуту, амплитуда колебаний может быть 0.1-3 миллиметра.

Обзор методов уплотнения

Выбор напрямую зависит от текучести раствора. Этот параметр определяется при помощи специального прибора – конуса Абрамса.

  • Для жестких смесей применяют энергичное и силовое прессование. Это интенсивная вибрация с пригрузом, прокат, трамбование.
  • Текучие хорошо уплотняются вибратором. Прессование и трамбование к ним неприменимы, так как приводят к разбрызгиванию.
  • Литые растекаются под собственным весом. Для них достаточно кратковременного виброуплотнения.

Устройство бетонного основания

Практикуются и более специфические методы: центрифугирование и вакуумирование. А также ручные, например, штыкование, когда инструменты недоступны или нужно обработать небольшой объем. Способы нередко комбинируют для достижения оптимальных характеристик.

1. Самый простой вариант – штыкование.

Читайте также:
Чем протереть монитор компьютера в домашних условиях

Заключается в проталкивании наполнителя сквозь арматурные прутья и высвобождении воздуха при помощи тяжелого металлического штыка с закругленным концом. Стержнем прокалывают бетон и раскачивают из стороны в сторону, затем медленно вынимают. Таким образом нужно обработать каждые 10 см2. Схема движения: от краев к середине. Подходит для жестких и пластичных составов.

2. Трамбование – экономичный и быстрый.

Это поверхностное воздействие на жесткий нетекучий раствор. Его основная задача – уплотнить механически, удалить крупные полости и обеспечить более плотное прилегание к краю опалубки. Выполняется при помощи небольшой металлической площадки на черенке частыми и несильными ударами по всей плоскости. Метод не обеспечивает удаления влаги и мелких пузырьков воздуха. Применим только для заливки систем, не несущих большой нагрузки.

Инструменты для ручной трамбовки

3. Универсальный способ – виброуплотнение.

Вибраторы различной конструкции используются для любых видов. Технология заключается в передаче частицам колебательных движений, в результате которых связь между компонентами ослабевает и состав становится более текучим. Под действием частых толчков частицы занимают компактное положение и уплотняются. Воздух и свободная влага при этом высвобождаются на поверхность.

Для виброуплотнения применяют различные переносные инструменты и стационарные установки:

    , вибробрусы. Для тонких изделий (не более 20 см): плит перекрытий, пола. Виброплощадки (вибростолы) используются на производстве.
  • Глубинные – устройства с вибробулавой или виброштыком. Для уплотнения массивных конструкций путем погружения в раствор.
  • Наружные – приборы, которые крепятся к опалубке снаружи.

Для разного состава по текучести свое время для уплотнения при помощи вибратора, превышать которое не рекомендуется по экономическим соображениям, так как смесь в определенный момент перестает менять свои свойства и дальнейшее воздействие – пустая трата электроэнергии. Длительное вибрирование способно привести к расслаиванию, более тяжелые и крупные частицы группируются на дне, и это сказывается на прочности готового изделия.

Схема вибратора для раствора

Определить, что воздействие достаточное, можно по признакам:

  • смесь прекратила оседать;
  • не появляются пузырьки воздуха;
  • отделилось цементное молоко.

Вибраторы различаются по частоте колебаний и амплитуде. По виду энергии оборудование бывает пневматическим и электромеханическим.

4. Прессование – дорогая, но эффективная технология.

Читайте также:
Установка инфракрасного пола своими руками!

Позволяет сократить расход цемента. Технология применяется редко из-за высокой стоимости. Наибольшее распространение получила в судостроении. Способ заключается в давлении на раствор силой свыше 10 Мпа. Он позволяет вытеснить воздух и влагу. Одна из разновидностей – прокат катком, он более выгоден экономически, но сфера использования ограничена из-за высокой вероятности разрыва или смещения поверхности.

Вибрирующие системы для бетона

Заключается в извлечении излишней влаги. Для этого метода применяют специальные установки – вакуум-щиты с насосами. Их располагают поверх смеси, покрытой фильтрующей тканью. Устройство забирает влагу, при этом частицы занимают более плотное положение путем заполнения образовавшихся пустот, в которых ранее была вода.

Этот способ позволяет уплотнить бетон толщиной до 30 см. Сразу после обработки допустимо снять опалубку. Конструкции быстрее набирают прочность, более устойчивы к низким температурам и меньше подвержены усадочной деформации, чем при использовании вибраторов.

Идеально подходит для изготовления столбов, труб, опор линий электропередач. За счет центробежной силы частицы равномерно распределяются у стенок формы и плотно соединяются друг с другом. Из раствора сразу удаляется до 30 % влаги. В результате получаются очень прочные и долговечные изделия. Для производства этим методом необходим особый состав. В нем должно быть увеличенное содержание цемента, иначе велик риск расслоения.

Бетонные работы, выполненные с уплотнением, всегда будут более качественными, чем без. Благодаря этому методу воздействия, смеси для различных конструкций приобретают улучшенные эксплуатационные свойства: высокую плотность, низкую подверженность растрескиванию и отличную стойкость к перепадам температуры.

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.

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

Читайте также:
Травление металла своими руками

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.

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.

Sturm CV7120

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.

Hervisa Runner Plus 52

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.

Читайте также:
Трубы для домашнего отопления из сшитого полиэтилена. Характеристики и монтаж

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.

Красный Маяк ИВ-98Е

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

Чем быстрее начать процесс вибрации, тем более качественным получится результат. Поэтому при блочном производстве готовая продукция сразу отправляется на вибрационную установку. Автоматическое оборудование в течении заданного времени уплотняет смесь практически до теоретического максимума. Такая плотность обозначается цифрой 1. Это значение показывает, что коэффициент уплотнения бетонной смеси наилучшей.

При монолитном строительстве добиться подобного результата сложнее. Невозможно стены или перекрытия подвергнуть полноценному вибрированию. Применяемые устройства способны приблизится к этому показателю очень близко. Считается, что коэффициент 0,98 и выше станет отличным результатом. Высчитывается он специальными приборами и расчетами. Но точно проверить затвердевшую массу бетона можно только в условиях лаборатории, поэтому на строительных площадках следят за выполнением технологии и времени вибрации. Правильно подобранное оборудование, оптимальные методы и соблюдение рекомендуемого режима обработки гарантирует высокие прочностные характеристики бетона и минимальную усадку после затвердевания.

Как правильно выбрать режим уплотнения

Понятие «режим уплотнения» включает несколько характеристик:

  • частота – количество колебаний в единицу времени;
  • амплитуда – наибольшее расстояние от точки вибрирования до линии равновесия;
  • время, в течение которого осуществляется процесс.
Читайте также:
Чем клеить пенофол к бетону: характеристики клея

Частота и амплитуда колебаний – параметры, связанные между собой. Низкочастотные устройства имеют большую амплитуду колебаний и наоборот – высокочастотные модели отличаются низкой амплитудой колебательных движений.

Режим уплотнения бетонной смеси после укладки выбирается в соответствии с ее составом. Для материалов с крупнофракционным заполнителем (50-70 мм) подходят низкочастотные колебания с большой амплитудой. Мелкофракционные смеси с зернами до 10 мм трамбуют устройствами, способными обеспечить высокую частоту при небольшой амплитуде. Среднечастотные устройства применяют для трамбования при крупности зерен 10-50 мм. Бетоны, в которых присутствуют неоднородные по фракциям заполнители, рекомендуется уплотнять после укладки оборудованием с непостоянной частотой.

Производители предлагают сегодня три типа вибраторов:

  • с низкой частотой колебаний до 3500 в минуту и амплитудой до 3 мм;
  • среднечастотные – 3500 колебаний/мин, амплитуда – до 1,5 мм;
  • высокочастотные – до 20000 колебаний/мин, амплитуда – до 1 мм.

Выводы

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.

Способы уплотнения бетонной смеси существуют разные и все они направлены на улучшение качества бетонного раствора, удаление воздушных пузырей из толщи залитого монолита, что повышает показатели прочности и стойкости к механическим воздействиям, надежности и долговечности. Если не уплотнить бетон, внутри структуры материала могут остаться полости с воздухом, что негативно влияет на эксплуатацию и несущие способности.

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.

Читайте также:
Шлифмашина для паркета

Вернуться к оглавлению

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: