5.Виброуплотнение бетонной смеси, вакуумирование бетона (лабораторная работа №16)

5.1.Уплотнение бетонной смеси вибраторами

В процессе приготовления в бетонную смесь попадает значительное количество воздуха. Если попавший воздух не удалить, то бетон может оказаться пористым, пониженной прочности.

Удаление попавшего воздуха и компактное расположение составляющих достигается уплотнением бетонной смеси. От качества уплотнения зависят прочность и долговечность бетонной конструкции. Наиболее часто бетонную смесь уплотняют вибрированием, сообщая ее частицам часто повторяющиеся колебания небольшой величины. Механизмы, создающие вибрационные колебания, называются вибраторами.

В результате вибрирования бетонная смесь становится текучей, т.е. приобретает повышенную подвижность, а частицы, перемещаясь, стремятся под воздействием силы тяжести занять более устойчивое положение. Бетонная смесь заполняет все промежутки между стержнями арматуры и между арматурой и опалубкой, воздух, содержащийся в ней, вытесняется, и смесь значительно уплотняется.

Режим вибрационного уплотнения бетонной смеси характеризуется амплитудой колебаний (наибольшим удалением колеблющейся точки от центра колебаний) бетонной смеси, частотой колебаний (числом колебаний в минуту) и продолжительностью вибрирования. Оптимальная частота колебаний бетонной смеси зависит от размера ее частиц и подвижности. Для смесей с крупными фракциями заполнителей необходима более низкая частота колебаний с наибольшей амплитудой, а для смесей с мелкими фракциями – наиболее высокая частота с меньшей амплитудой.

Так как в бетонной смеси содержатся частицы разной крупности, то наилучшего уплотнения можно добиться, применяя поличастотные вибраторы (вибраторы с разным числом колебаний). Это наиболее перспективный способ вибрирования.

Обычно применяют вибраторы с частотой колебаний от 47 до 233 Гц и амплитудой 0,1-3 мм, в некоторых конструкциях вибраторов частота колебаний достигает 417 Гц.

5.1.1. Классификация и область применения вибраторов

По характеру движения рабочего органа различают следующие вибраторы:

• вращательного действия (эксцентриковые и планетарные электромеханические, планетарные пневматически – роторные, эксцентриковые пневматические или гидравлические - турбинные);

• возвратно-поступательного действия (пневматические поршневые и электромагнитные).

По типу привода и питающей энергии вибраторы подразделяются на:

• электромеханические;

• электромагнитные;

• пневматические;

• гидравлические;

• моторные (с приводом от двигателя внутреннего сгорания).

По способу передачи колебаний бетонной смеси вибраторы могут быть:

• поверхностные;

• внутренние (глубинные);

• наружные (прикрепленные);

• станковые (виброплощадки).

Поверхностные вибраторы устанавливаются на уложенную бетонную смесь и передают ей колебания через рабочую площадку.

Поверхностные вибраторы применяют при бетонировании неармированных или армированных одиночной арматурой перекрытий, полов, дорожных покрытий, толщина которых не превышает 40 см, и конструкций с двойной арматурой, имеющих толщину до 25 см.

При бетонировании широких (до 4 м) полос применяют виброрейку – металлический брус с установленным на нем вибратором, который перемещают по направляющим бортам из досок, уложенных по краям бетонируемой полосы.

Рис. 5.1. Поверхностные вибраторы:

а) площадочный; б) виброрейка;

1 – выключатель; 2 – площадка; 3 – питающий кабель; 4 – рукоятка; 5 – электродвигатель; 6 – уплотняющий брус

Внутренние (глубинные) вибраторы погружаются рабочей частью в бетонную смесь и передают ей колебания через корпус. Их используют для уплотнения бетонных смесей в крупных блоках массивных сооружений, фундаментах, колоннах, балках.

При бетонировании сооружений с часто расположенной арматурой или конструкций небольшого сечения применяют внутренние вибраторы с гибким валом и двумя сменными рабочими наконечниками, которые снабжены планетарными вибровозбудителями.

Рис. 5.2. Глубинный вибратор ИВ-66:

1 – электродвигатель; 2 – гибкий вал; 3 – вибронаконечник

Рис. 5.3. Малогабаритный электрифицированный трактор М-663Б с навесным пакетом вибраторов ИВ-90:

1 – резиновый амортизатор; 2 – хомут; 3 – вибратор ИВ-90; 4 – балка

Наружные вибраторы прикрепляются к опалубке болтами или другим захватным устройством и передают бетонной смеси колебания через опалубку.

Наружные вибраторы применяются при бетонировании густоармированных конструкций с малым поперечным сечением.

Виброплощадки являются стандартным формирующим оборудованием и применяются на заводах и полигонах сборных железобетонных изделий.

5.1.2.Устройство вибраторов