Способы уплотнения бетона, коэффициент уплотнения
Из-за добавления в бетонную смесь различных компонентов в ее массе нередко возникают пустоты. Они становятся причинами снижения качества материала и возникновения деформаций готовых бетонных конструкций, вплоть до полного разрушения возведенного здания.
Чтобы изменить ситуацию и увеличить качественные характеристики бетона следует учесть особые моменты при его изготовлении. Так, уплотнение бетона – важный этап в подобных работах, так как способствует удалению излишнего воздуха и жидкости из подготовленного раствора. В итоге получают плотную однородную консистенцию, делающую готовый объект долговечным.
Способы уплотнения бетона
Уплотнить бетонную массу можно несколькими способами, все зависит от масштабности проекта и возможностей строителей. При небольших объемах стройки часто применяют ручной способ, на крупных объектах не обойтись без специального автоматического оборудования.
Независимо от применяемого способа уплотнения смеси следует добиться результата, установленного стандартами для различных строительных объектов.
Т.е. в каждом конкретном случае разрабатывается свой показатель плотности, обеспечивающий безопасное использование объекта в будущем. Только вовремя принятые меры по достижению соответствующего качества бетона повысят степень защиты будущих конструкций и позволят сэкономить средства на ремонтных и реставрационных работах.
Выбор того или иного способа уплотнения бетона зависит от многих факторов. При необходимости следует проконсультироваться со знающими специалистами. Максимальное качество бетона может быть достигнуто при правильных работах по его уплотнению следующими способами:
- Штыкование – процедура проталкивания щебня, оставшегося между используемой в бетоне арматуры. После изготовления смеси рекомендуется провести этот процесс по всему объему занятой емкости. Основной инструмент для штыкования — металлическая шуровка, представляющая собой армированный прут или балку весом до 4 кг.
- Вибрирование – способ уплотнения бетона, при котором специалист осуществляет колебательные движения и встряхивания.
Нужный результат по плотности и пластичности достигается гораздо быстрее чем при штыковании. Вид оборудования зависит от типа производителя. Промышленное изготовление осуществляется с использованием виброплощадок, частные производители применяют виброустановки для поверхностных и внутренних работ по уплотнению. - Прессование – предполагает оказание давления на подготовленную смесь. Хотя такой способ и обеспечивает высокую прочность бетона, он применяется довольно редко. Дорогое по стоимости оборудование — прессы, в большинстве случаев оказываются экономически нецелесообразным вложением средств производителя. Однако в некоторых областях без прессования не обойтись, например, кораблестроение предполагает использование только такого бетона.
- Центрифугирование – вращательная технология позволяет избавиться от воздуха и жидкости в смеси, увеличивая плотность бетона. Такой метод белее эффективен по сравнению с вибрированием, но его применение требует добавления в смесь большего объема цемента.
- Вакуумирование – особенность способа заключается в подаче давления на смесь с разреживанием воздуха. Эффективность такого способа приравнивается к прессованию. Если ваккумирование проводить совместно с вибрированием, можно добиться сверхпрочного результата: благодаря вакууму удаляются воздух и вода, а вибрация смеси позволяет заполнить образовавшиеся пустоты твердыми компонентами.
Для получения необходимого результата от использования выбранного метода следует учитывать время работ. Слишком долгий процесс может стать причиной разделения смеси: наполнитель окажется внизу, а раствор – наверху.
Коэффициент уплотнения и факторы, влияющие на его значение
Процедуры по уплотнению бетонной смеси неизменно приведут к уменьшению ее объема. Поэтому при расчете необходимой массы следует учесть коэффициент уплотнения бетона, представляющий собой соотношение первоначального веса и очищенного от воздушных участков объема.
Существующие нормы определяют его оптимальное значение в 1,02. Это означает, что по сравнению с залитым объемом масса в конструкции после процедуры уменьшиться на 2%.
Значение коэффициента может быть больше или меньше оптимального. На это влияют такие факторы, как:
- Состав компонентов;
- Фракционность наполнителя;
- Объект, для строительства которого предназначена смесь;
- Эффективность выбранного способа уплотнения.
При применении готовой бетонной смеси невозможно визуально определить, достигнут ли нужный показатель плотности. Поэтому для надежности и снижения риска расслаивания будущей конструкции в раствор добавляют смесь с высокой пластичностью.
Уплотнение бетонной смеси: штыкование, вибрирование, коэффициент уплотнения
Наряду с пиломатериалами, цемент входит в топ продаж на строительном рынке. Универсальность, возможность придавать нужную форму, получать необходимую прочность, в зависимости от рецептуры, делает продукт крайне востребованным у собственников частного жилья и профессиональных застройщиков.
При заливке раствора рекомендуется соблюдать условия, которые позволяют получать заданные качества. Уплотнение бетона — важнейшая процедура, которая позволяет достигать нужной плотности и прочности материала.
Содержание
- 1 Уплотнение бетона
- 2 Коэффициент уплотнения
- 3 Методы уплотнения бетона
- 3.1 Штыкование
- 3.2 Поверхностное вибрирование
- 3.3 Глубинное вибрирование
Уплотнение бетона
Соблюдение пропорций смеси, качественное смешение состава не гарантирует достижения заявленных характеристик. Для того, чтобы бетон соответствовал требованиям ГОСТ нужно его уплотнить. Делается эта процедура для того, чтобы удалить попавший в процессе производства воздух, правильно распределить раствор в опалубке, избавившись от излишка воды. В домашних условиях можно использовать простые способы уплотнения бетонной смеси с помощью подручных средствами и специальными приспособлениями, сделанными своими руками. Например, игольчатым валиком при небольшой глубине заливки, или с помощью ручного вибратора.
Однако в промышленных масштабах такая методика не подойдет. Есть более мощные и производительные приспособления и устройства, гарантирующие высококачественное уплотнение бетонной смеси вибраторами при больших объемах заливаемой смеси. Среди основных показателей процесса отмечают следующие характеристики:
- амплитуда вибрации — рабочий ход головки или площадки;
- частота вибрации — количество циклов за единицу времени;
- время обработки — указывается в документации к объекту или устройству.
Оборудование имеет рабочие частоты от 2 800 д 20 000 циклов в минуту, при амплитуде 0,1 до 3 мм. В проектно-сметной документации указываются режимы, при которых делается уплотнение бетона. Если же приходится делать эту операции в домашних условиях, то следует соблюдать следующие правила:
- смеси с крупными фракциями обрабатываются с низкой частотой, но значительной амплитудой;
- мелкозернистые растворы подвергают интенсивной высокочастотной вибрации с незначительной амплитудой;
- смеси, содержащие включение мелких и крупных частиц рекомендуется обрабатывать поличастотными механизмами.
Окончательные характеристики бетона зависят от выполнения всех рекомендаций к смеси и ее заливке. Чтобы получить минимальную деформацию, необходимо соблюдение следующих правил:
- цемент более высоких марок дает меньшую усадку;
- армирование существенно снижает риск деформации и появления трещин;
- точно соблюдать пропорции всех ингредиентов;
- соблюдать температурный режим при замесе и заливке;
- обязательно сделать уплотнение бетонной смеси вибраторами;
- обеспечить рекомендуемую влажность материала при застывании.
Особо ответственные конструкции, где нужна точность, делаются со специальных смесей, куда вносятся компенсирующие присадки. Режим зависит от состава и применяемых добавок. Делается уплотнение бетонной смеси вибраторами. Присадки придают необходимый уровень расширения раствора, который после затвердения не изменяет геометрии бетонного элемента. Для работы в мороз также есть добавки в рабочий раствор, однако использование их требует профессиональной подготовки и знаний.
При температуре ниже 5 °С характеристики обычной бетонной смеси существенно меняются и работать в таких условиях не рекомендуется.
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.
Методы уплотнения бетона
Основной метод механический. С помощью специальных приспособлений перераспределяют цементную смесь, тем самым позволяя воздуху естественным путем подниматься вверх. Его место занимает смесь. Кроме того вибрация способствует правильному распределению цементного молочка по подготовленной форме заливки. Во время проведения операции частички раствора плотнее прилегают друг к другу выгоняя лишнюю воду. Самый простой метод — штыкование. Более сложная технология — поверхностное уплотнение. Самая продуктивная методика — глубинное вибрирование, при котором подвергается обработке вся масса смеси.
Штыкование
Технология применяется в частном домостроении и при небольших объемах в промышленном возведении нежилых объектов. Метод заключается в следующем:
- Выбирается рабочий инструмент.
Им может быть арматура, металлический профиль, деревянный штырь необходимой длинны, чтобы приспособление достигало дна. - Выбранным штыком прокалывается смесь. Почувствовав, что приспособление коснулось дна начинают последовательно выполнять поступательные движения вверх-вниз и в стороны. Задачей является вибрация всей толщины материала, распределение массы по опалубке и выгонка воздуха. Устраняются крупные полости и при длительной проведении процедуры удаляются мелкие пузырьки воздуха.
- Последовательно проходят всю поверхность. Если конструкция имеет труднодоступные места, то допускается применение штыков сложной формы.
Для тяжелых бетонов применяют трамбовки. Удобно работать ей, если масса ее будет от 15 до 30 кг. Для облегчения использования часто делаются ручки. Устройство поднимают и оно под собственным весом опускается на поверхность, ударяя по раствору и приводя его в движение. Протыкать смесь с крупным гравием штыком сложно, а трамбовка в этом случае поможет эффективно избавится от воздуха в смеси.
Поверхностное вибрирование
Устройства этого класса позволяют качественно изменит структуру поверхности бетона. Поверхностное вибрирование и выглаживание поверхности специальным приспособлением дает хороший эффект. Получается качественная плоскость высокой прочности верхнего слоя. Технология вызывает смещение частиц и вместе и водой наверх вымывается цементное молочко. Исчезает зернистость. Поверхность можно довести практически до зеркального блеска при определенных навыках. Укладка и уплотнение бетонной смеси поверхностным вибрированием делается устройствами следующих видов:
- вибратор кругового вращения;
- механизм направленного действия маятникового типа;
- пневмоустройства.
Технология поверхностного вибрирования применяется при заливке дорог, в том числе и взлетно-посадочных полос. Стяжка полов выполненная подобным методом позволит не тратить время и средства на подготовку укладки финишного покрытия. Например, линолеума или ламината.
При армировании можно сделать качественные дорожки на участке и отмостку вокруг дома. При полном отказе от уплотнения бетона неизбежно нарушение целостности покрытия или элемента конструкции.
Глубинное вибрирование
Подобный метод уплотнения высококачественной бетонной смеси дает наиболее заметные результаты. Правильно подобранная частота и амплитуда позволит полностью избавится от воздушных пузырьков и уплотнить бетон до нужного значения. Оборудование для глубинного вибрирования состоит из двигателя, системы передачи вращения и рабочего наконечника. Его часто называют булавой. Она передает высокочастотные колебания смеси. Раствор распределяется по подготовленной форме, а воздух при вибрации устремляется вверх. Бетонная смесь плотно заполняет все пространство.
Устройства глубинной вибрации могут иметь различные приводы: пневматический, электрический, двигатель внутреннего сгорания. Иногда несколько устройств объединяют в пакет для полноценной обработки большой поверхности.
Наиболее крупные модели поднимают краном. Если вибратора не хватает на всю глубину заливки, то делается послойная обработка. Пытаться неподходящим устройством пользоваться в строительстве нельзя. Любые нарушения правил уплотнения бетонной смеси может вызывает ее растрескивание при эксплуатации. Устройство глубокой вибрации при умелом использовании позволит добиться аналогичного качества с продукцией ЖБИ, где используются вибростолы.
Каким способом и устройством делается укладка и уплотнение бетонной смеси в конкретном случае помогут разобраться специалисты. Общие правила были указаны выше. Для строительства загородного дома или дачи этой информации будет достаточно. Более точные показатели важны при возведении многоэтажных объектов, где на фундамент может оказываться давление в несколько тысяч тонн. Частные застройка не превышают 2-3 этажей и принципиального значения используемое оборудование не имеет. Часто дома построенные на бетоне, уплотненном методом штыкования служат десятилетиями без ухудшения качеств материала.
Исследование вибрированного бетона
%PDF-1.4 % 298 0 объект > эндообъект 293 0 объект >поток application/pdf
adobe.com/pdf/1.3/pdfAdobe PDF SchemaУплотнение асфальтобетона и вибрационное уплотнение
Автор: Мохсен Монтазери (сентябрь 2020 г.
)
Знание факторов, влияющих на уплотнение, жизненно важно для последовательного достижения высокой плотности, поэтому мы должны найти основные факторы воздействия и попробуйте использовать их, чтобы получить лучший результат. В этой статье я намерен указать и объяснить эти факторы. (уплотнение и вибрация для двухвальцового катка)
1- Характеристики катка с вибратором
2- Поведение смеси (рабочая смесь)
3- Окружающая среда
4- Выполнение операций укатывания
Спецификация катка с вибратором
W восемь влияет на способность катка уплотнять асфальтобетонные смеси. Увеличение веса рамы приведет к увеличению уплотняющей способности до такой степени, что она будет снижать вибрацию. Увеличение веса барабана снижает амплитуду вибрации, что не всегда хорошо.
F Частота определяется как количество циклов в минуту, при этом один цикл соответствует одному полному обороту эксцентрика. Для любой заданной скорости ролика, чем выше используемая частота, тем меньше расстояние между ударами и тем более гладкой будет поверхность каждого ролика.
A амплитуда; Амплитуда определения является техническим расстоянием между серединой и вершиной или основанием волны, такой как звуковая волна. (На основе словаря Лонгмана). Роликовый барабан перемещается вверх и вниз при вибрации. на большинстве тяжелых тандемных вибрационных катков оператор может изменять амплитуду в зависимости от условий укладки.
Поведение смеси (удобоукладываемая смесь)
M ix свойства, включая размер заполнителя, форму, текстуру и содержание наполнителя и т. д., будут влиять на степень прокатки и скорость уплотнения. Круглый гравий протолкнет под катки больше, чем текстурированный щебень. кроме того, грубую смесь трудно уплотнить. Слишком большое количество наполнителя может сделать асфальт более жестким, что затруднит укладку и уплотнение смеси. Смесь должна быть максимально удобоукладываемой для укладки, а также способствовать уплотнению.
M ix Температура является одним из распространенных факторов, влияющих на использование уплотнения.
Слишком высокая температура может привести к слишком сильному перемещению смеси под валиком. Слишком низкая температура затруднит сжатие смеси. Правильная температура смеси даст время для завершения уплотнения до того, как смесь остынет слишком сильно, чтобы дальнейшая прокатка была эффективной.
V arious Толщина подъема, разная толщина подъема асфальта может повлиять на процесс и процесс прокатки. Тонкий подъем (от 1 до 2 дюймов) использует вибрацию низкой амплитуды для всех смесей, за возможным исключением жестких смесей. Обычный подъем (более 2 дюймов) использует более высокие амплитуды, чтобы уменьшить количество вибрационных проходов. Кроме того, учитывайте вибрацию и статическую прокатку для различной толщины подъема.
Окружающая среда
W Другие условия, влияющие на уплотнение. Чем ниже температура воздуха, тем быстрее остывает смесь, а также быстрее падает температура смеси.
T Ветер является основным фактором, влияющим на уплотнение.
Чем сильнее ветер, тем быстрее смесь остывает и может стать критической.
Еще одним важным фактором, влияющим на охлаждение смеси, является температура поверхности, на которую она укладывается. Кроме того, учитывайте различную толщину подъема в зависимости от температуры поверхности.
Выполнение работ по укатке
Причина уплотнения асфальтобетонного покрытия состоит в том, чтобы обеспечить наиболее эффективное движение транспорта в течение как можно более длительного времени. Правильное выполнение прокатных работ может быть достигнуто только за счет приведения частиц заполнителя смеси в тесный контакт и последующего удерживания их в таком положении асфальтовым вяжущим.
Количество и размер валков зависят от очень многих факторов, таких как смешанные свойства, толщина подъема и т. д., которые можно определить при помощи пробной смеси. на самом деле схема прокатки включает не только количество проходов, но также и расположение первого прохода, последовательность последующих проходов и перекрытие проходов.
Рекомендуемая скорость прокатки составляет 3 мили в час. Ниже я попытаюсь указать на ряд моментов, которые могут оказаться полезными.
Убедитесь, что все операторы знают о смешанном поведении в процессе прокатки. от работы к работе и от подъемника к подъемнику будет меняться.
Высокая частота и низкая амплитуда с регулируемой скоростью ролика обеспечивают наилучшие результаты уплотнения.
Валик должен вибрировать только при сохранении направления, всегда отключайте вибрацию перед остановкой ролика и после его запуска.
Схема прокатки полоски следа должна совпадать с той, которая будет использоваться в работе.
Каток должен находиться как можно ближе к асфальтоукладчику и быстро запускаться.
Для тонкого лифта вибрация не рекомендуется.
Прокатка может начаться с вибрации на (1-й проход) некоторые смеси могут начаться (1-й проход) с выключенной вибрацией , в зависимости от смеси, подъема и пробной полосы.
Вторая прокатка в основном производится с вибрацией барабанов.
Если тротуар имеет наклон к одному из краев, начните с самой нижней стороны. Укатка должна быть продольной, начиная с нижней стороны разбрасываемого материала и продвигаясь к высокой стороне, с перекрытием при последовательных проходах не менее чем на половину (1/2) ширины задних колес. Чередующиеся проходы катка должны иметь немного разную длину.
Колеса на катках должны быть оснащены регулируемыми скребками, а катки должны иметь резервуары для воды и устройство для орошения, которые должны использоваться для поддержания колес во влажном состоянии и предотвращения прилипания материала поверхности.
Окончательное уплотнение и чистовая прокатка должны выполняться с помощью тандемного силового стального катка, если не указано иное. Если указанная плотность не достигается, в качестве корректирующих мер должны быть внесены изменения в размере и/или количестве роликов, чтобы удовлетворить требования плотности.