2. Параметры виброуплотнения: частота, амплитуда, продолжительность. Максимальная скорость, ускорение и интенсивность вибрации. (Вопрос №109)

Бетонная смесь обладает рыхлой нестабильной структурой с высокой пористостью и большим объёмом вовлеченного воздуха. Необходимое условие получения однородности по плотности и прочности бетона – это уплотнение смеси на стадии формирования изделия.

Основными способами механического воздействия на бетонную смесь является вибрирование; прессование и центрефугирование.

Вибрирование сводится к разрушению сложившейся первоначальной структуры бетонной смеси и переводу её в состояние эластично вязкого течения, при котором смесь подчиняется действию силы тяжести, свободно растекается и хорошо заполняет форму. Эффективность вибрации характеризуется коэффициентом уплотнения или прочностью бетона, так как прочность – функция плотности бетона при прочих равных условиях. Основными параметрами вибрации являются: амплитуда колебаний (А), частота колебаний (f) и время вибрирования (t).

Для каждой бетонной смеси существуют свои оптимальные значения этих показаний. Для зерен различной крупности соответствует своя собственная частота колебаний. На практике для обычных бетонных смесей используют частоту 2800 – 3000 колебаний/мин. Оптимальная амплитуда колебаний зависит от жесткости смеси и НКЗ. Чем жестче смесь и чем выше НКЗ, тем больше должна быть амплитуда колебаний. При формировании изделий и бетонных смесей на плотных заполнителях при частоте колебаний 3000 кол./мин. Амплитуда должна быть 0,35 – 0,4 мм для смесей с жесткость 15 – 20с. Для надлежащего уплотнения жестких легкобетонных смесей необходимо повышать как эффективность виброуплотнения, так и его продолжительность.

Важнейшей характеристикой уплотнения является интенсивность вибрирования, равная скорости колебаний умноженное на их ускорение.

[ ]

Af – скорость;

Af² – ускорение.

Одинаковая степень уплотнения бетонной смеси данного состава и заданной подвижности в одно и то же время t возможна при разных значениях амплитуды и частоты вибрирования, если соблюдается данное условие:

Для большинства бетонных смесей интенсивность вибрирования изменяется от 80 до 300 см²/с³.

Каждой смеси соответствует своя интенсивность вибрации, причём с увеличением жесткости должен быть и выше показатель интенсивности.

Амплитуду колебаний выбирают в зависимости от крупности заполнителя; чем больше размер заполнителей, тем меньше f. При крупности заполнителя 10, 20, 40 мм оптимальная частота равна 100, 50, 33 Гц.

Продолжительность вибрирования зависит от интенсивности колебаний, жесткости бетонных смесей и может быть от нескольких секунд до 3-5 минут. С возрастанием U, t, понижается.

Достичь одинаковой степени уплотнения можно соблюдая условия:

k – величина, зависящая от консистенции смеси

При жесткости равной 100 – 300с, k = 2, t = 8 – 10, f = 3000, А = 0,5 мм.

3. Коэффициент уплотнения. Влияние степени уплотнения на прочность. (Вопрос №110)

Эффективность вибрации характеризуется коэффициентом уплотнения или прочностью бетона, так как прочность – функция плотности бетона при прочих равных условиях. Чем выше коэффициент уплотнения, тем выше прочность.