Ущільнення бетону - бетонні роботи - корисна інформація - будівельна компанія шанс

Ущільнення бетонної суміші після подачі її на місце укладання проводиться для того, щоб видалити з неї повітряні бульбашки і надати їй максимальну щільність. Ущільненням також досягається краще зчеплення бетону з арматурою і закладними частинами.

Щоб отримати максимальну щільність бетону, необхідно застосовувати бетонну суміш з відповідною укладатися, так як при використанні занадто жорсткої суміші укладання її утруднена. Бетонна суміш не повинна бути занадто рухомий, так як в цьому випадку при ущільненні може відбуватися порушення однорідності бетону, виділення на поверхні цементного молока, втрата міцності і зниження щільності внаслідок того, що частина простору зайнята надлишкової водою. Виникнення пір в бетоні обумовлено попаданням в нього повітря під час приготування і укладання, а також випаровуванням надмірної вологи. Необхідність застосування бетонної суміші відповідної легкоукладальності, з одного боку, і, з іншого боку, необхідність зберігати мінімальне водо-цементне відношення змушують знаходити в кожному окремому випадку оптимальну консистенцію бетонної суміші, що залежить від умов її укладання.

Вибираючи метод ущільнення бетонної суміші, необхідно враховувати, що при ручному ущільненні бетонна суміш повинна бути більш рухомий, а при вібрації - більш жорсткою.

Використання рухомий бетонної суміші і ручне ущільнення дають більш рівну поверхню бетону, однак в цьому випадку для збереження водоцементного відносини суміш повинна містити більшу кількість цементу. Підвищений витрата цементу економічно виправданий при бетонуванні тонких конструкцій з невеликим поперечним перерізом, так як в цих випадках вартість цементу невелика в порівнянні з вартістю опалубки і іншими витратами.

При використанні жорстких бетонних сумішей повинна враховуватися підвищена вартість їх ущільнення, а також витрати на вібраційне обладнання і на пристрій міцнішої опалубки. Отже, в тих випадках, коли обсяг бетону відносно невеликий, ущільнення його вручну є більш економічним, тоді як при бетонуванні великих масивів і доріг економія цементу за рахунок застосування більш жорстких сумішей може виправдати підвищені витрати на укладання та вібрація жорсткого бетону.

Під час ущільнення бетону не повинно відбуватися зміщення арматури або опалубки. Необхідно, крім того, стежити за належним ущільненням бетону на ділянках, прилеглих до поверхонь опалубки, з тим щоб поверхня готового бетону була рівною і гладкою і не мала раковин.

Ущільнення бетону вручну

Звичайні методи ущільнення бетону вручну - штикування і трамбування - виробляються відповідними ручними інструментами. Коли бетонуються плити перекриттів і інших великих поверхонь, ущільнення бетону сприяє ходіння по ньому робітників. Ручне ущільнення бетонних дорожніх покриттів проводиться за допомогою бруса, обробленого пег формі поперечного профілю дороги і укладається поперек неї між опалубних дошками. При бетонуванні вузьких місць і при тісному розташуванні арматури бетонна суміш для надійного ущільнення повинна бути досить рухомий, з осадкою не менше 10-17,5 см.

Методи механічного ущільнення бетонної суміші за допомогою машин, що викликають коливання високої частоти, поступово витісняють методи ручного трамбування на багатьох роботах, зокрема при влаштуванні бетонних дорожніх покриттів. Вібратори допускають застосування більш жорстких сумішей, так що навіть коли бетонуються ділянки з густою арматурою, рухливість бетонної суміші за осадкою конуса може бути не більше 4 дюймів (10 см). Жорсткість бетонної суміші обмежується характеристиками обладнання для приготування, транспортування, укладання і обробки бетону. Труднощі можуть виникнути при:

1) вивантаженні дуже жорсткої бетонної суміші з бетономішалки;

2) подачі бетонної суміші по жолобах, вивантаженні її з вантажівок та інших транспортних засобів;

3) вібруванні ділянок, важко доступних для вібраційного устаткування, внаслідок чого може відбуватися порушення однорідності бетонної суміші;

4) остаточне вирівнювання великих горизонтальних поверхонь, так як в цьому випадку при використанні занадто жорсткої бетонної суміші важко отримати рівну поверхню, вільну від западин і горбів.

У міру збільшення жорсткості бетонної суміші зростає вартість всіх операцій, починаючи від приготування бетону і закінчуючи його обробкою. Отже, в кожному окремому випадку консистенція бетонної суміші повинна вибиратися з урахуванням всіх факторів, що відносяться до того чи іншого виду бетонних робіт.

Різні типи вібраторів вимагають різної консистенції бетонної суміші, тому, коли встановлюють консистенцію виготовленої на майданчику бетонної суміші, характеристика наявного вібраційного обладнання є вирішальним фактором. Бетонна суміш може бути не придатною для вібрування даним інструментом: бути занадто рухомий або, навпаки, занадто жорсткою.

Вібратори зазвичай наводяться в дію двигунами внутрішнього згоряння, стисненим повітрям або електрикою, а за принципом роботи поділяються на три типи:

1) внутрішні вібратори;

2) вібратори, укріплюються на опалубці;

3) поверхневі вібратори.

Внутрішні вібратори, де їх застосування можливо, є найбільш ефективними в порівнянні з іншими типами.

При застосуванні вібраторів будь-якого типу, щоб уникнути порушення однорідності бетонної суміші і нерівномірного ущільнення повинні дотримуватися такі умови:

а) опалубка повинна бути максимально щільною, щоб запобігти витіканню цементного розчину і утворення раковин і ніздрюватого на поверхні бетону. Щоб уникнути зсуву опалубки вона повинна бути міцно укріплена, а все клини і розпірки прибиті цвяхами;

б) вібрація не повинно проводитися дуже довго при одному положенні вібратора; це призводить до порушення однорідності суміші і утворення раковин;

в) слід взагалі уникати занадто тривалого вібрації, так як це викликає скупчення на поверхні цементного розчину, який під час твердіння тріскається.

Пневматичні вібратори в порівнянні з електричними мають свої переваги і недоліки. Пневматичні вібратори легше і безпечніше в зверненні. З іншого боку, при роботі в холодну пору внаслідок швидкого падіння тиску повітря циліндри пневматичних вібраторів можуть замерзати. Замерзання циліндрів можна запобігти шляхом подачі сухого повітря, впорскування в повітропровід рідкого масла або інших речовин, що попереджають замерзання, або шляхом пропускання повітря через змійовик, що підігрівається жаровнею. Повітряні компресори більш громіздкі і дороги в порівнянні з електрогенераторами, проте в деяких випадках вони можуть виявитися більш придатними.

Внутрішні вібратори. Внутрішні вібратори ефективніше, ніж вібратори інших типів, так як вся їхня енергія передається безпосередньо бетонної суміші. Вони також простіше в обігу і, будучи переносними, можуть використовуватися в важких умовах.

Внутрішній вібратор складається з приєднаною до гнучкого шлангу лопаті або труби з жорсткими ручками або без них.

Робочий наконечник вібратора може бути жорстко з'єднаний з двигуном; в цьому випадку пневматична турбіна або електричний двигун обертають вал з дебалансами; останній укладений в трубу, жорстко з'єднану з корпусом двигуна. У вібраторах з гнучким валом вал з дебалансами також укладено в трубу, але з'єднаний з електричним двигуном, пневматичної турбіною або двигуном внутрішнього згоряння за допомогою гнучкого валу. Вібратори цього типу, що приводяться в дію електродвигуном або двигуном внутрішнього згоряння.

Дія вібраторів внутрішнього типу ще недостатньо вивчено, дуже мало відомо про зміну ступеня ущільнення бетону в міру віддалення від вібратора. Об'єднаний підкомітет Інституту цивільних інженерів та Інституту будівельних інженерів, створений для вивчення впливу вібрації на бетон, дав попередні висновки, з яких випливає, що вібромеханізму повинні давати не менше 3000 коливань в хвилину, а прискорення в бетоні повинно складати, принаймні, 4g ( де g- прискорення сили тяжіння, рівне 9,8 м / с 2).

Є вібратори, частота коливань у яких досягає 9000 коливань хвилину проте в деяких типах таких вібраторів внаслідок великих швидкостей виникають механічні неполадки.

Наконечник внутрішнього вібратора під час роботи двигуна повинен бути занурений в бетон, для того щоб уникнути перегріву підшипників і поломок механізму. Гнучкий вал можна перегинати занадто сильно, так як це призводить до його швидкого зносу.

Не рекомендується ставити вібратор до опалубки ближче ніж на 10 см, це необхідно для отримання гладкою бетонної поверхні після розпалубки. Якщо вібратор стосується опалубки, біля неї можуть утворюватися смуги піску. Час витримування вібратора в одному положенні в бетоні зазвичай становить 5-15 сек. однак про достатність вібрації можна ще судити по появі навколо вібратора цементного молока і по зміні звуку. Необхідно було вийняти вібратор при перших ознаках виділення цементного молока і переставити його на сусіднє місце. Вібратори повинні занурюватися на всю глибину шару свежеуложенного бетону і по можливості на 2-5 см в попередній, вже провібрірованний шар, щоб добре пропрацювати стик між шарами.

Занадто тривалого вібрації слід уникати, так як це може призвести до розшарування бетону.

Повітряні бульбашки в бетоні утворюються на поверхні опалубки частіше в разі застосування вібраторів, ніж при ущільненні вручну. Невідомо жодного способу попередження цієї пористості, за винятком використання в опалубці поглинає обшивки або застосування вакуум-форм. Деяке зниження кількості бульбашок дає обробка бетону близько опалубки тонкої лопаткою.

Поглинає обшивка опалубки як засіб запобігання утворенню бульбашок і поліпшення поверхні бетону набула широкого поширення в США. ВУкаіни також було зроблено кілька дослідів по використанню поглинає обшивки, які показали позитивні результати. На жаль, застосовувані види обшивки можуть служити тільки один або два рази і тому дороги. Як поглинає обшивки застосовувалися ізоляційний картон та інші пористі матеріали, іноді обшиті грубою тканиною або мусліном.

опалубні вібратори

Опалубні вібратори зазвичай жорстко скріплюються з опалубкою або формою і викликають коливання всієї форми. Через форму коливання передаються бетону. Застосування опалубних вібраторів дає задовільні результати при бетонуванні сильно армованих деталей або деталей малих і вузьких. Опалубний вібратор споживає більше енергії, ніж глибинний, так як частина її поглинається опалубкою. Крім того, опалубка або форма повинні бути досить міцними і жорсткими, щоб протистояти дії вібрації.

Як опалубних вібраторів застосовуються електродвигуни з дебаланс, пневматичні молотки або електромагнітні пульсатори. Застосовують опалубочний вібратор для виготовлення елементів збірного залізобетону.

Щоб отримати рівномірне ущільнення зовнішніми вібраторами, необхідно укладати бетонну суміш шарами товщиною не більше декількох сантиметрів. Опалубні вібратори часто викликають утворення повітряних пір, особливо у верхній частині шару. Рекомендується верхні 60 см бетону ущільнювати вручну або за допомогою внутрішнього вібратора, якщо дозволяє місце.

Портативні електричні та пневматичні молотки також іноді використовують для ущільнення через опалубку, приставляючи їх до певних її місцях. Цей спосіб особливо корисний тоді, коли окремі ділянки бетонируемой конструкції недоступні для внутрішніх вібраторів.

Одним з видів опалубних вібраторів є вібраційні столи, які мають ту перевагу, що повідомляють всій формі однакові коливання. Вони можуть мати або пневматичний, або електричний привід і широко застосовуються при виготовленні бетонних виробів. У вібраційних столах інших типів бетон ущільнюється НЕ коливальним рухом, а серією послідовних ударів. Такий метод ущільнення дає цілком задовільні результати.

поверхневі вібратори

Поверхневий вібратор складається з плоскої горизонтальної плити, на якій укріплений вібраційний механізм, подібний до тих, які застосовуються в опалубних вібраторах. Він застосовується для ущільнення бетону в великих масивах (греблях, підпірних стінках, підвалинах мостів) - там, де є значні горизонтальні поверхні бетону, і зазвичай використовується для остаточного вирівнювання поверхні бетону після ущільнення його внутрішніми вібраторами.

Як правило, ефективна глибина вібрації поверхневими вібраторами становить, в залежності від їх типу, 20-30 см.