|
Внимание! Предложения по снабжению отправлять на skshans@gmail.com
|
Уплотнение бетона
Уплотнение бетонной смеси после подачи ее на место укладки производится для того, чтобы удалить из нее воздушные пузырьки и придать ей максимальную плотность. Уплотнением также достигается лучшее сцепление бетона с арматурой и закладными частями.
Чтобы получить максимальную плотность бетона, необходимо применять бетонную смесь с соответствующей удобоукладываемостью, так как при использовании слишком жесткой смеси укладка ее затруднена. Бетонная смесь не должна быть слишком подвижной, так как в этом случае при уплотнении может происходить нарушение однородности бетона, выделение на поверхности цементного молока, потеря прочности и снижение плотности вследствие того, что часть объема занята избыточной водой. Возникновение пор в бетоне обусловлено попаданием в него воздуха во время приготовления и укладки, а также испарением избыточной влаги. Необходимость применения бетонной смеси соответствующей удобоукладываемости, с одной стороны, и, с другой стороны, необходимость сохранять минимальное водоцементное отношение заставляют находить в каждом отдельном случае оптимальную консистенцию бетонной смеси, зависящую от условий ее укладки.
Выбирая метод уплотнения бетонной смеси, необходимо учитывать, что при ручном уплотнении бетонная смесь должна быть более подвижной, а при вибрировании — более жесткой.
Использование подвижной бетонной смеси и ручное уплотнение дают более ровную поверхность бетона, однако в этом случае для сохранения водоцементного отношения смесь должна содержать большее количество цемента. Повышенный расход цемента экономически оправдан при бетонировании тонких конструкций с небольшим поперечным сечением, так как в этих случаях стоимость цемента невелика по сравнению со стоимостью опалубки и другими расходами.
При использовании жестких бетонных смесей должна учитываться повышенная стоимость их уплотнения, а также расходы на вибрационное оборудование и на устройство более прочной опалубки. Следовательно, в тех случаях, когда объем бетона относительно невелик, уплотнение его вручную является более экономичным, тогда как при бетонировании больших массивов и дорог экономия цемента за счет применения более жестких смесей может оправдать повышенные расходы на укладку и вибрирование жесткого бетона.
Во время уплотнения бетона не должно происходить смещения арматуры или опалубки. Необходимо, кроме того, следить за надлежащим уплотнением бетона на участках, прилегающих к поверхностям опалубки, с тем чтобы поверхность готового бетона была ровной и гладкой и не имела раковин.
Уплотнение бетона вручную
Обычные методы уплотнения бетона вручную — штыкование и трамбование — производятся соответствующими ручными инструментами. Когда бетонируются плиты перекрытий и других больших поверхностей, уплотнению бетона способствует хождение по нему рабочих. Ручное уплотнение бетонных дорожных покрытий производится с помощью бруса, обработанного пег форме поперечного профиля дороги и укладываемого поперек нее между опалубочными досками. При бетонировании узких мест и при тесном расположении арматуры бетонная смесь для надежного уплотнения должна быть достаточно подвижной, с осадкой не менее 10-17,5 см.
Уплотнение вибрираторами
Методы механического уплотнения бетонной смеси с помощью машин, вызывающих колебания высокой частоты, постепенно вытесняют методы ручного трамбования на многих работах, в частности при устройстве бетонных дорожных покрытий. Вибраторы допускают применение более жестких смесей, так что даже когда бетонируются участки с густой арматурой, подвижность бетонной смеси по осадке конуса может быть не более 4 дюймов (10 см). Жесткость бетонной смеси ограничивается характеристиками оборудования для приготовления, транспортирования, укладки и отделки бетона. Затруднения могут возникнуть при:
1) выгрузке очень жесткой бетонной смеси из бетономешалки;
2) подаче бетонной смеси по желобам, выгрузке ее из грузовиков и других транспортных средств;
3) вибрировании участков, трудно доступных для вибрационного оборудования, вследствие чего может происходить нарушение однородности бетонной смеси;
4) окончательном выравнивании больших горизонтальных поверхностей, так как в этом случае при использовании слишком жесткой бетонной смеси трудно получить ровную поверхность, свободную от впадин и бугров.
По мере увеличения жесткости бетонной смеси возрастает стоимость всех операций, начиная от приготовления бетона и кончая его отделкой. Следовательно, в каждом отдельном случае консистенция бетонной смеси должна выбираться с учетом всех факторов, относящихся к тому или иному виду бетонных работ.
Разные типы вибраторов требуют различной консистенции бетонной смеси, поэтому, когда устанавливают консистенцию изготовляемой на площадке бетонной смеси, характеристика имеющегося вибрационного оборудования является решающим фактором. Бетонная смесь может быть не пригодной для вибрирования данным инструментом: быть слишком подвижной или, наоборот, слишком жесткой.
Вибраторы обычно приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания, сжатым воздухом или электричеством, а по принципу работы делятся на три типа:
1) внутренние вибраторы;
2) вибраторы, укрепляемые на опалубке;
3) поверхностные вибраторы.
Внутренние вибраторы, где их применение возможно, являются наиболее эффективными по сравнению с другими типами.
При применении вибраторов любого типа во избежание нарушения однородности бетонной смеси и неравномерного уплотнения должны соблюдаться следующие условия:
а) опалубка должна быть возможно более плотной, чтобы предотвратить вытекание цементного раствора и образование раковин и ноздреватости на поверхности бетона. Во избежание смещения опалубки она должна быть прочно укреплена, а все клинья и распорки прибиты гвоздями;
б) вибрирование не должно производиться слишком долго при одном положении вибратора; это приводит к нарушению однородности смеси и образованию раковин;
в) следует вообще избегать слишком продолжительного вибрирования, так как это вызывает скопление на поверхности цементного раствора, который во время твердения трескается.
Пневматические вибраторы в сравнении с электрическими имеют свои преимущества и недостатки. Пневматические вибраторы легче и безопаснее в обращении. С другой стороны, при работе в холодное время вследствие быстрого падения давления воздуха цилиндры пневматических вибраторов могут замерзать. Замерзание цилиндров можно предотвратить путем подачи сухого воздуха, впрыскивания в воздухопровод жидкого масла или других веществ, предупреждающих замерзание, или путем пропускания воздуха через змеевик, подогреваемый жаровней. Воздушные компрессоры более громоздки и дороги по сравнению с электрогенераторами, однако в некоторых случаях они могут оказаться более подходящими.
Внутренние вибраторы. Внутренние вибраторы эффективнее, чем вибраторы других типов, так как вся их энергия передается непосредственно бетонной смеси. Они также проще в обращении и, будучи переносными, могут использоваться в трудных условиях.
Внутренний вибратор состоит из присоединенной к гибкому шлангу лопасти или трубы с жесткими рукоятками или без них.
Рабочий наконечник вибратора может быть жестко соединен с двигателем; в этом случае пневматическая турбина или электрический двигатель вращают вал с дебалансами; последний заключен в трубу, жестко соединенную с корпусом двигателя. В вибраторах с гибким валом вал с дебалансами также заключен в трубу, но соединен с электрическим двигателем, пневматической турбиной или двигателем внутреннего сгорания с помощью гибкого вала. Вибраторы этого типа, приводимые в действие электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания.
Действие вибраторов внутреннего типа еще недостаточно изучено, очень мало известно об изменении степени уплотнения бетона по мере удаления от вибратора. Объединенный подкомитет Института гражданских инженеров и Института строительных инженеров, созданный для изучения влияния вибрирования на бетон, дал предварительные заключения, из которых следует, что вибромеханизмы должны давать не менее 3000 колебаний в минуту, а ускорение в бетоне должно составлять, по крайней мере, 4g (где g— ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/сек2).
Имеются вибраторы, частота колебаний у которых достигает 9000 колебаний минуту однако в некоторых типах таких вибраторов вследствие больших скоростей возникают механические неполадки.
Наконечник внутреннего вибратора во время работы двигателя должен быть погружен в бетон, для того чтобы избежать перегрева подшипников и поломок механизма. Гибкий вал нельзя перегибать слишком сильно, так как это приводит к его быстрому износу.
Внутренний вибратор по возможности должен устанавливаться вертикально; вынимать его рабочую часть из бетона нужно медленно; переставлять вибратор для нового вибрирования следует на расстояние 45—75 см прежнего места. В недавно опубликованной немецкой инструкции рекомендуется опускать вибратор в бетон со скоростью 8 см/сек, которая дает наилучшие результаты. Вибратор нельзя применять для распределения бетона по форме, так как это приводит к нарушению однородности бетона.
Не рекомендуется ставить вибратор к опалубке ближе чем на 10 см, это необходимо для получения гладкой бетонной поверхности после распалубки. Если вибратор касается опалубки, около нее могут образовываться полосы песка. Время выдерживания вибратора в одном положении в бетоне обычно составляет 5—15 сек., однако о достаточности вибрирования можно еще судить по появлению вокруг вибратора цементного молока и по изменению звука. Необходимо было вынуть вибратор при первых признаках выделения цементного молока и переставить его на соседнее место. Вибраторы должны погружаться на всю глубину слоя свежеуложенного бетона и по возможности на 2—5 см в предыдущий, уже провибрированный слой, чтобы хорошо проработать стык между слоями.
Слишком длительного вибрирования следует избегать, так как это может привести к расслоению бетона.
Воздушные пузырьки в бетоне образуются у поверхности опалубки чаще в случае применения вибраторов, чем при уплотнении вручную. Неизвестно ни одного способа предупреждения этой пористости, за исключением использования в опалубке поглощающей обшивки или применения вакуум-форм. Некоторое снижение количества пузырьков дает обработка бетона около опалубки тонкой лопаткой.
Поглощающая обшивка опалубки как средство предотвращения образования пузырьков и улучшения поверхности бетона получила широкое распространение в США. В России также было сделано несколько опытов по использованию поглощающей обшивки, показавших положительные результаты. К сожалению, применяемые виды обшивки могут служить только один или два раза и поэтому дороги. В качестве поглощающей обшивки применялись изоляционный картон и другие пористые материалы, иногда обшитые грубой тканью или муслином.
Опалубочные вибраторы
Опалубочные вибраторы обычно жестко скрепляются с опалубкой или формой и вызывают колебания всей формы. Через форму колебания передаются бетону. Применение опалубочных вибраторов дает удовлетворительные результаты при бетонировании сильно армированных деталей или деталей малых и узких. Опалубочный вибратор потребляет больше энергии, чем глубинный, так как часть ее поглощается опалубкой. Кроме того, опалубка или форма должны быть достаточно прочными и жесткими, чтобы противостоять действию вибрации.
В качестве опалубочных вибраторов применяются электродвигатели с дебалансом, пневматические молотки или электромагнитные пульсаторы. Примененяют опалубочный вибратор для изготовления элементов сборного железобетона.
Чтобы получить равномерное уплотнение наружными вибраторами, необходимо укладывать бетонную смесь слоями толщиной не более нескольких сантиметров. Опалубочные вибраторы часто вызывают образование воздушных пор, особенно в верхней части слоя. Рекомендуется верхние 60 см бетона уплотнять вручную или при помощи внутреннего вибратора, если позволяет место.
Портативные электрические и пневматические молотки также иногда используют для уплотнения через опалубку, приставляя их к определенным ее местам. Этот способ особенно полезен тогда, когда отдельные участки бетонируемой конструкции недоступны для внутренних вибраторов.
Одним из видов опалубочных вибраторов являются вибрационные столы, обладающие тем преимуществом, что сообщают всей форме одинаковые колебания. Они могут иметь или пневматический, или электрический привод и широко применяются при изготовлении бетонных изделий. В вибрационных столах других типов бетон уплотняется не колебательным движением, а серией последовательных ударов. Такой метод уплотнения дает вполне удовлетворительные результаты.
Поверхностные вибраторы
Поверхностный вибратор состоит из плоской горизонтальной плиты, на которой укреплен вибрационный механизм, сходный с теми, какие применяются в опалубочных вибраторах. Он применяется для уплотнения бетона в крупных массивах (плотинах, подпорных стенках, устоях мостов) — там, где имеются значительные горизонтальные поверхности бетона, и обычно используется для окончательного выравнивания поверхности бетона после уплотнения его внутренними вибраторами.
Как правило, эффективная глубина вибрирования поверхностными вибраторами составляет, в зависимости от их типа, 20—30 см.
Размещено: 25.03.2010
|
