7. Укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном и контроль его качества

Укладка бетонной смеси

К числу наиболее трудоемких и энергоемких операций относятся укладка бетонной смеси и ее уплотнение в форме (или опалубке). Эти операции в настоящее время выполняются механизированно при помощи бетоноукладчиков или более простых машин — бетонораздат-чиков. Бетоноукладчики позволяют в большей степени механизировать процесс распределения бетонной смеси в форме. Бетонная смесь должна быть уложена в форму так, чтобы в ней не оставались свободные места; особенно тщательно нужно заполнять углы и суженные места формы. После укладки бетонной смеси приступают к ее уплотнению.

Способы уплотнения бетонной смеси

Одно из важнейших свойств бетонной смеси — способность пластически растекаться под действием собственного веса или приложенной к ней нагрузки — определяет сравнительную легкость изготовления из бетонной смеси изделий самого разнообразного профиля и возможность применения для ее уплотнения разнообразных способов.

При этом способ уплотнения и свойства смеси — ее подвижность (текучесть) — находятся в тесной связи. Так, жесткие нетекучие смеси требуют энергичного уплотнения и при формовании из них изделий следует применять интенсивную вибрацию или вибрацию с дополнительным прессованием (пригрузом). Возможны также и другие способы уплотнения жестких смесей — трамбование, прессование, прокат. Подвижные смеси легко и эффективно уплотняются вибрацией. Применение же сжимающих (прессующих) видов уплотнения — прессования, проката, а также трамбования — не пригодно: под действием значительных прессующих усилий или часто повторяющихся ударов трамбовки смесь легко вытекает из-под штампа или разбрызгивается. Литые смеси способны уплотняться под собственным весом. Для повышения эффекта уплотнения их иногда подвергают кратковременной вибрации.

Таким образом могут быть выделены следующие способы уплотнения бетонных смесей: вибрирование, прессование, прокат, трамбование и л}:тье. Наиболее распространенным и эффективным как в техническом, так и в экономическом отношении является способ вибрирования.

Его успешно применяют также в сочетании с другими способами механического уплотнения: трамбованием (вибротрамбование), прессованием (вибропрессование) и прокатом (вибропрокат). Разновидностью механических способов уплотнения подвижных бетонных смесей является центрифугирование, используемое при формовании полых изделий трубчатого сечения. Хорошие результаты в отношении получения бетона высокого качества дает вакуумирование смеси в процессе ее механического уплотнения (преимущественно вибрированием), однако значительная продолжительность операции вакуумирова-ния существенно снижает ее технико-экономический эффект и препятствует распространению применения в технологии сборного железобетона.

Рассмотрим кратко различные способы уплотнения бетонных смесей.

Вибрирование. Уплотнение бетонной смеси при вибрировании происходит в результате передачи ей часто повторяющихся вынужденных колебаний (толчков), в совокупности выражающихся встряхиванием. В каждый момент встряхивания частицы бетонной смеси находятся как бы в подвешенном состоянии и нарушается связь их с другими частицами. При последующем действии силы толчка частицы иод собственным весом падают и занимают при этом более выгодное положение, при котором на них в меньшей степени могут воздействовать толчки. Это отвечает условию наиболее плотной их упаковки, что, в конечном итоге, приводит к получению плотной бетонной смеси. Второй причиной уплотнения бетонной смеси при вибрировании является свойство переходить во временно текучее состояние под действием приложенных к ней внешних сил, которое называется тиксотропностью. Будучи во временно жидком состоянии, бетонная смесь при вибрировании начинает растекаться, приобретая конфигурацию формы, и под действием собственного веса уплотняться. Это определяет высокие технические свойства вибрированного бетона и экономическую эффективность способа виброуплотнения. Высокая степень уплотнения бетонной смеси вибрированием достигается применением оборудования незначительной мощности, например бетонные массивы емкостью несколько кубометров уплотняют вибраторами мощностью всего 1—1,5 кет.

Способность бетонных смесей переходить во временно текучее состояние под действием вибрации зависит от подвижности смеси и скорости перемещения при этом частиц ее одна относительно другой. Подвижные смеси легко переходят в текучее состояние и требуют небольшой скорости перемещения. С увеличением жесткости (уменьшением подвижности) смесь все более утрачивает это свойство или требует соответствующего увеличения скорости колебаний, т.е. более высокой затраты энергии.

На качество виброуплотнения оказывают влияние не только параметры работы вибромеханизма (частота и амплитуда), но также продолжительность вибрирования. Для каждой бетонной смеси в зависимости от ее подвижности существует своя оптимальная продолжительность виброуплотнения, до которой смесь уплотняется эффективно, а сверх которой затраты энергии возрастают в значительно большей степени, чем происходит уплотнение смеси; дальнейшее же уплотнение вообще не дает прироста плотности. Более того, чрезмерно продолжительное вибрирование может привести к расслаиванию смеси, разделению ее на отдельные компоненты — цементный раствор и крупные зерна заполнителя, что, в конечном итоге, обусловливает неравномерную плотность изделия по сечению и снижению прочности в отдельных частях его. Виброуплотняют бетонную смесь переносными и стационарными вибромеханизмами. Применение переносных вибромеханизмов в технологии сборного железобетона ограничено и они используются в основном при формовании крупноразмерных массивных изделий на стендах. По роду двигателя вибраторы разделяются на электромеханические, электромагнитные и пневматические. Наиболее распространены электромеханические.

В зависимости от вида, формы и размеров бетонируемой конструкции применяют вибраторы различных типов. Для укладки бетона с большими открытыми поверхностями (полы, плиты, дороги) применяются поверхностные вибраторы (57), передающие колебания на бетонную смесь через металлическую площадку, к которой прикреплен вибратор. Глубина распространения колебаний в толщу бетонной смеси достигает 20—30 см, продолжительность вибрирования на одном месте около 1 мин, после чего вибратор переставляют на смежный участок.

Глубинные вибраторы применяют при уплотнении бетонной смеси в массивных конструкциях большой глубины (толщины).

В качестве глубинных вибраторов применяют: вибробулавы (58, а), в нижнем корпусе которых помещен электродвигатель с эксцентрическими грузами, возбуждающими колебания булавы;

высокочастотный (до 7000 кол/мин ) вибратор с гибким валом (58,6), заканчивающийся тонкой цилиндрической рабочей частью (вибронаеадкой), внутри которой расположен эксцентрик.

begun Дать объявление

GSCOR — элеватор под ключ!

Оборудование для элеваторных и комбикормовых заводов только у нас!

Контакты • gscor.com • Минск

На московском рынке …

Пять человек получили ожоги при взрыве воздушно-газовой смеси в кафе. ..

www.gzt.ru

Максим Кваша. В поисках …

На днях со мной случился казус: в одном исследовательском проекте. ..

www.gzt.ru

Россия покупает у Франции…

Французская компания «Панар» ведет переговоры с Россией по поводу. ..

www.gzt.ru

Все объявления

Основное применение в технологии сборного железобетона на заводах, работающих по поточно-агрегатной и конвейерной схемам, находят виброплощадки. Виброплощадка (59) представляет собой плоский стол, опирающийся через пружинные опоры на неподвижные опоры или раму (станину). Пружины гасят колебания стола и предупреждают этим их воздействие на опоры, так как в противном случае они могут разрушиться. В нижней части к столу жестко прикреплен вибровал с расположенными на нем эксцентриками. Вал получает вращеиие от электромотора, и при его вращении эксцентрики возбуждают вынужденные колебания стола виброплощадки, передающиеся затем форме с бетонной смесью, приводящие к ее уплотнению. Мощность виброплощадки оценивается ее грузоподъемностью (вес изделия вместе с формой) и составляет 2—24 т.

Прессование является малоприменяемым способом уплотнения бетонной смеси в технологии сборного железобетона, хотя по технологическим показателям отличается большой эффективностью — позволяет получать бетон с-собовысокой плотности и прочности при минимальном расходе цемента (100—150 кг/м3 бетона). Распространению способа препятствуют исключительно экономические причины: прессующая величина давления, при которой бетон начинает эффективно уплотняться—100—150 кГ/см2 и выше, т. е. для уплотнения изделия на каждый 1 м2 его следует приложить нагрузку, равную 1000 000—1500 000 кГ или 1000—1500 Т. Прессы такой мощности в технике применяют, например, для прессования корпусов судов, но стоимость их оказывается столь высокой, что полностью исключает экономическую целесообразность использования таких прессов для уплотнения бетона крупноразмерных железобетонных изделий. По этим причинам способ прессования широко применяется только при формовании штучных изделий небольшого размера, например силикатного кирпича.

В технологии сборного железобетона прессование используется как дополнительное приложение к бетонной смеси механической нагрузки при ее вибрировании. В этом случае потребная величина прессующего давления не выходит за пределы 50—100 Г/см2, т.е. 500— 1000 кГ/м2. Технически такое давление достигается сравнительно просто. Уплотнение бетонной смеси при прессовании, т. е. под действием статически приложенной нагрузки, происходит в результате принудительного перемещения отдельных частиц бетонной смеси и их более компактного и плотного расположения при этом.

Различают прессование плоскими и профильными штампами. Последние передают свой профиль бетонной смеси, позволяя получать изделия соответствующего очертания. Так формуют, например, лестничные марши, некоторые виды ребристых панелей. В последнем случае способ прессования называют еще штампованием.

Разновидностью прессо

вания является прокат: прес

сующее давление передается

бетонной смеси только через

небольшую площадь катка,

что понижает давление прес

сования. Но здесь особое зна

чение приобретают пластиче

ские свойства бетонной смеси

и ее связность: при недоста

точной связности происходит

сдвиг смеси прессующим вал-

ком и ее разрыв.

Центрифугирование. Уплотнение бетонной смеси центрифугированием происходит в результате центробежных сил, возникающих в ней при вращении. Для этой цели применяют центрифуги (60), представляющие собой форму трубчатого сечения, которой в процессе уплотнения придается вращение (до 600—1000 об/мин). Загруженная в форму бетонная смесь (обязательно подвижной консистенции) под действием центробежных сил, развивающихся при вращении, прижимается к внутренней поверхности формы и уплотняется. В результате различной массы твердых компонентов смеси и воды из смеси при центрифугировании удаляется до 20—30% воды, что существенно способствует получению бетона высокой плотности.

Способ центрифугирования сравнительно легко позволяет получать изделия с бетоном высокой плотности, а отсюда высокой прочности (400—600 кГ/см2) и долговечности. К недостаткам этого способа следует отнести значительную потребность в цементе (400— 450 кг/м3) для получения бетонной смеси высокой связности. При недостаточном количестве цемента смесь расслаивается под действием центробежных сил на мелкие и крупные зерна, так как последние с большой силой будут стремиться прижаться к поверхности формы. Центрифугированием формуют трубы, опоры линий электропередач, стойки под светильники.

Вакууммирование. При приготовлении бетонной смеси, а также ее укладки в формы в смесь вовлекается воздух. В процессе вакуумиро-вания, создаваемого разрежением до 0,7—0,8 атм, из бетонной смеси удаляются воздух и часть воды: освободившиеся при этом места занимают твердые частицы, и бетонная смесь приобретает повышенную плотность. Кроме того, вакуум оказывает прессующее действие на бетонную смесь, равное величине атмосферного давления.

Как. правило, вакуумирование сочетается с вибрированием. В процессе вибрирования бетонной смеси, подвергнутой вакуумированшо,

происходит интенсивное заполнение твердыми компонентами пор, об

разовавшихся при вакуумировании на месте воздушных пузырьков и

воды. Однако вакуумирование имеет важный технико-экономический

недостаток, а именно большую продолжительность процесса — 1—

Методика расчета вибрированного бетона » Ремонт Строительство Интерьер

Состав бетона рассчитывают по минимальной пустотности смеси заполнителей мин. Vпуст см. Для вычисления ее необходимо предварительно определить максимальную объемную насыпную массу макс, ун см и максимальную объемную массу зерен макс, усм смеси заполнителей по известным значениям Vпуст щ(г), ун щ(г), Vпуст и унп.

Минимальная лустотность смеси заполнителей может быть достигнута при полном заполнении пустот щебня (гравия) песком без раздвижки его зерен, т. е, при Vщ(г) = 1 и Vп = Vпуст щ(г).

Этому условию заполнения пустот крупного заполнителя песком соответствует максимальная объемная насыпная масса смеем, которую определяют по формуле

Максимальную объемную массу зерен смеси заполнителей макс. усм при этом вычисляют по формуле

Определив макс, усм и макс. yн см, рассчитывают минимальную пустотность смеси заполнителей:

Затем приступают к построению графика изменения объема пустот смеси заполнителей в зависимости от объемов песка Vн и щебня (гравия) Vщ(г) в 1 м3 смеси заполнителей (рис. 5.3). Для этого по оси ординат откладывают Vпуст см, а по оси абсцисс — соответственно объемы песка Vп и объем щебня Vщ = 1 м3. По оси ординат откладывают Vпуст щ, мин. Vпуст см и Vпуст п соответственно при Vп = 0, Vп = Vпуст щ и Vп = 1 и соединяют ординаты. Получается ломаная кривая, которая отражает характер изменения Vпуст см в зависимости от объемов смеси сухих заполнителей.

Построив график изменения объема пустот смеси заполнителей, рассчитывают оптимальный состав бетона. Для этого по графику (см. рис. 5.3) принимают Vпуст см на участке вправо от мин. Vпуст см, например, равным 1,2 мин. Vпуст см и соответствующие ему значения объемов щебня Vщ и песка Vп. Объемное содержание крупного и мелкого заполнителей пересчитывают в весовое по формуле (5.2).

Необходимый объем цементного теста для получения бетона плотного строения определяют, исходя из пустотности смеси заполнителей, толщины обволакивающей цементной пленки и суммарной поверхности смеси заполнителей. Суммарную поверхность смеси заполнителей Sсм вычисляют но данным гранулометрического состава песка и щебня:

Объем цементного теста Vт в 1 м3 бетона без учета адсорбированной заполнителями воды определяют из отношения

Так как выход бетона с учетом раздвижки зерен заполнителей цементным тестом Vб>1, необходимо корректировать расход заполнителей на 1 м3 бетона следующим образом:

Уточнив расход крупного и мелкого заполнителей, рассчитывают количество адсорбированной воды на поверхности зерен заполнителей Bад и их общую водопотребность Вз:

При расчете состава бетона по минимальной пустотности смеси заполнителей расход цемента на 1 м3 бетона принимают в зависимости от пустотности и суммарной поверхности заполнителей, а также от содержания воды в цементном тесте и адсорбированной воды на зернах заполнителей. Расход цемента на 1 м3 бетона рассчитывают по формуле (5.17), которая получена при совместном решении уравнений по определению объема теста, содержащегося в 1 м3 бетона, с учетом адсорбированной заполнителями воды и контракционного объема цементного теста:

Затем по величине x, водопотребности цемента Kн.г и водопотребности смеси заполнителей определяют остаточное В/Цост легкобетонной смеси

После определения расхода составляющих бетона проверяют подвижность бетонной смеси по осадке стандартного конуса в см, пользуясь следующей зависимостью:

Если при вычислении осадка конуса по зависимости (5.19) окажется, что текучесть бетонной смеси больше требуемой, то, как показывает анализ указанной зависимости, для этого необходимо либо уменьшить величину либо снизить содержание песка в смеси заполнителей. Если же требуемая осадка конуса при расчетном значении Vт не достигается, необходимо увеличить расход цемента на величину а. В этом случае объем цементного теста в бетоне изменяется и его пересчитывают по формуле

С изменением объема цементного теста изменяется объем бетона в плотном теле. Поэтому с учетом полученного значения Vт’ необходимо перерассчитать объем бетона в плотном теле и уточнить фактические расходы составляющих на 1 м3 бетона, а также уточнить водопотребность песка и щебня, Объем бетона в плотном теле определяют по формуле

Поскольку полученное значение объема бетона Vб’ > 1, то фактические расходы материалов на 1 м3 бетона будут следующими:

Аналитическим путем проверяют, соответствует ли прочность запроектированного состава бетона заданной марке:

Если в процессе приготовления и формования бетонной смеси происходит активизация цементного теста (например, при высокочастотной вибрации бетонной смеси, виброактивизации и т, п.), что приводит к увеличению прочности цементного камня, то в этом случае расчетные формулы расхода цемента и прочности бетона несколько изменяются; они имеют следующий вид:

В случае несоответствия расчетных свойств запроектированного состава бетона заданным принимают другое значение х или другие соотношения песка и крупного заполнителя по графику и расчет повторяют в том же порядке.

Расчетно-экспериментальный метод проектирования состава бетона, предложенный И.Н. Ахвердовым, учитывает специфические свойства заполнителей, цемента и ряд технологических факторов, что позволяет назначать оптимальный состав бетона.

Хорошая вибрация равняется качественному бетону

Правильное использование внутреннего вибратора сведет к минимуму дефекты поверхности и дефекты прогибы, связанные с давлением бетона из-за высоты бетона и вибрации. Не только проблема безопасности, но и мониторинг отклонений формы может помочь избежать стен, выходящих за пределы допусков.

Маккарти Билдинг Компани, Инк.

Глубинные вибраторы, иногда называемые вибраторами-шпильками, являются наиболее распространенными инструментами, используемыми для уплотнения бетона в фундаментах, колоннах и стенах. В дополнение к уплотнению свежеуложенного бетона и обеспечению полного затекания бетона в углы опалубки и вокруг арматуры, вибраторы смешивают различные подъемы бетона вместе в единую твердую массу бетона и минимизируют поверхностные пустоты (отверстия от насекомых) и линии подъема на открытых бетонных поверхностях.

Когда бетон впервые помещается в формы, он имеет ячеистую структуру или содержит до 20% по объему захваченных пузырьков воздуха, образующихся в результате операций смешивания и укладки. Эти захваченные пузырьки воздуха являются «плохими» пузырьками воздуха, которые необходимо удалить с помощью надлежащей вибрации для достижения максимальной плотности бетона или хорошего бетона.

В процессе удаления «плохого» воздуха правильное размещение и методы вибрации также минимизируют линии подъема или размещения и пустоты на поверхности.

Этапы уплотнения бетона

Уплотнение с помощью внутреннего вибратора происходит в два этапа: 1) выравнивание и 2) деаэрация. На первом этапе бетон временно разжижается за счет быстрого колебательного движения, передаваемого бетону вибратором, как показано на рисунке 1. За счет энергии, сообщаемой бетону, крупные частицы заполнителя взвешиваются, большие пустоты между заполнителями заполняются раствором. а бетон оседает под действием силы тяжести. На этом этапе бетон затекает в углы опалубки и вокруг арматуры. Рис. 1. Быстро повторяющиеся волны сжатия исходят перпендикулярно вибратору. Эти волны уменьшают внутреннее трение, поэтому бетон ведет себя как жидкость. Энергия волны рассеивается по мере удаления от вибратора.

На втором этапе, или этапе деаэрации, оставшиеся захваченные пузырьки воздуха поднимаются на поверхность и улетучиваются, особенно большие пузырьки, как показано на рис. 2. Невозможно удалить все захваченные пузырьки воздуха; однако вибрация должна продолжаться до прекращения образования крупных пузырьков воздуха.

Используйте самый большой и мощный внутренний вибратор для систематической вибрации бетонной поверхности на всю глубину подъемника. Обязательно проникните в предыдущий подъем и ограничьте расстояние между введениями, чтобы область, на которую явно воздействует вибратор, перекрывала соседнюю область, только что провибрированную. Продолжайте вибрировать до тех пор, пока крупные частицы заполнителя не впитаются, на верхней поверхности и вдоль граней формы не образуется тонкая пленка раствора, а крупные пузырьки воздуха не перестанут выходить с поверхности. форма лица и вверх, чтобы избежать бетона.

Также послушайте высоту или тон вибратора. Когда вибратор впервые вводится в бетон, частота вибратора падает, но затем увеличивается и, наконец, становится постоянной, когда бетон в основном свободен от захваченных пузырьков воздуха.

Часто неподготовленные операторы только выравнивают бетон и не могут завершить фазу деаэрации для уплотнения, что приводит к нежелательным дефектам поверхности. Операторам важно понимать стадии вибрации и показатели хорошо уплотненного бетона.

Не беспокойтесь о чрезмерной вибрации 

Помимо «плохих» или захваченных пузырьков воздуха в бетоне, во внешний бетон обычно добавляют намеренно вовлеченные пузырьки воздуха или «хороший» воздух, чтобы повысить устойчивость к замерзанию/оттаиванию, когда бетон подвергается воздействию зимних условий (вода и температура замерзания). Воздухововлекающие бетоны производятся путем добавления воздухововлекающих добавок во время замеса, а при смешивании образуются пузырьки микроскопических размеров. Пузырьки вовлеченного воздуха значительно меньше по размеру, чем пузырьки захваченного воздуха.

Рабочие, обычно находящиеся под вибрирующим бетоном, опасаются, что чрезмерная вибрация может уменьшить содержание вовлеченного воздуха или повредить систему микроскопических воздушных полостей, снижая морозостойкость бетона. Рисунок 4. Зависимость между осадкой, продолжительностью вибрации и содержанием увлеченного воздуха.R. С. Брюстер, Влияние времени вибрации на потерю увлеченного воздуха из бетонных смесей

Как показано на рисунке 4, чем больше осадка, содержание воздуха и время вибрации, тем больше теряется вовлеченного воздуха. Тем не менее, исследования показали, что большая часть потерь воздуха приходится на более крупные пузырьки, которые не влияют на морозостойкость бетона. В основном, некоторые из более крупных захваченных пузырьков воздуха теряются вместе с захваченными пузырьками воздуха, и стойкость бетона к замораживанию/оттаиванию существенно не изменяется.

Таким образом, рабочие должны вибрировать от 5 до 15 секунд, чтобы обеспечить достижение второй фазы уплотнения или деаэрации. Это уменьшит количество и размер поверхностных пустот, включая отверстия от насекомых, и в целом улучшит общее качество и внешний вид бетона. Вместо того, чтобы беспокоиться о чрезмерной вибрации, рабочие должны беспокоиться о недостаточной вибрации.

Передовой опыт

Некоторые передовые методы минимизации поверхностных дефектов и дефектов, связанных с уплотнением бетона, включают:

1. Используйте как минимум два вибратора для размещения на стене. Первый рабочий и вибратор должны следовать за шлангом для укладки бетона, чтобы облегчить операцию по укладке бетона. Этот рабочий не беспокоится о расстояниях между вставками, проникновении в предыдущий подъем бетона или достижении второй фазы уплотнения или деаэрации. Когда шланг насоса движется, рабочий и вибратор тоже.

Второго рабочего нет на месте укладки бетона. Этот рабочий занимается расстоянием между вставками вибратора, проникающими в предыдущую скважину примерно на 6 дюймов и вибрирующими при каждой вставке от 5 до 15 секунд для обеспечения полной консолидации, включая фазу деаэрации. Этот рабочий в первую очередь отвечает за вибрацию всего бетона, чтобы свести к минимуму образование сот, линии подъема и поверхностные пустоты, и в целом отвечает за окончательный внешний вид поверхности бетона.

2. Передовая практика также включает в себя формы контроля формы для вопросов безопасности и переносимости. Этот наблюдатель формы использует веревочные линии и измерительную ленту для измерения и контроля отклонений формы стены от плоскости.

3. Для улучшения внешнего вида окончательной отделки монолитного бетона, особенно архитектурного бетона, уменьшите высоту подъема (менее 20 дюймов) и увеличьте время вибрации, но не более чем на 15 секунд. Эти модификации обеспечат более короткое расстояние и больше времени для выхода «плохого» воздуха.

4. В местах, перегруженных арматурой или трубопроводами, рассмотрите возможность предварительного размещения вибраторов в труднодоступных местах перед закрытием опалубки. При необходимости вибраторы также могут быть размещены в жестких или гибких трубах, предварительно установленных перед заливкой бетона. Во время укладки бетона вибраторы или вибраторы, вставленные в трубы, могут быть подняты и в конечном итоге удалены по мере увеличения высоты бетона. При использовании трубок стяните трубку и вибратор вместе, но головка вибратора должна немного выступать за дно или конец трубки.

5. Установите отверстия для осмотра и/или доступа к вибраторам в формах, которые можно легко закрыть и загерметизировать по мере подъема бетона.

6. Если доставка бетона задерживается, поддерживайте в форме верхнюю часть уложенного бетона, периодически встряхивая его на глубину от 6 до 12 дюймов. После того, как бетон будет доставлен, проверьте уложенный бетон, вставив вибратор или верхняя зона по-прежнему пластична. Затем поместите короткий слой свежего бетона (толщиной от 8 до 10 дюймов) на существующий бетон и провибрируйте его, уменьшив расстояние вставки, и проникните в предыдущий слой минимум на 6 дюймов, чтобы смешать слои вместе. Затем возобновите обычные операции по укладке бетона.

Для получения дополнительной информации см. :

ACI 309R-05 Руководство по укреплению бетона, Американский институт бетона, www.concrete.com

ACI 309.1R-08 Отчет о поведении свежего бетона при вибрации, Американский институт бетона, www .concrete.com

  Ким Башам является президентом компании KB Engineering LLC, которая предоставляет инженерные и научные услуги для бетонной промышленности. Бэшем также проводит семинары и мастер-классы по всем аспектам технологии бетона, строительства и устранения неполадок. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Как произвести вибрацию бетона

1. Укладывайте бетон с максимальной толщиной подъема около 20 дюймов. Делайте подъемы как можно более ровными и не используйте вибратор для горизонтального перемещения бетона.

2. Погрузите вибратор вертикально в бетон. Используйте равномерное расстояние, не превышающее примерно в полтора раза радиус воздействия по всей площади укладки, как показано на рис. 3. Радиус воздействия — это область обзора в плане, где вибратор разжижал бетон. Выберите размер вибратора и расстояние между вставками, чтобы обеспечить вибрацию всего бетона.

3. Позвольте вибратору опуститься под действием собственного веса на дно подъемника и проникнуть в предыдущий подъемник примерно на 6 дюймов, как показано на рисунке 2. в течение 5-15 секунд, чтобы соединить два подъема или слоя бетона вместе. Необходимы постоянные манипуляции, чтобы предотвратить возможное формирование гармонического движения, которое может исказить, отклонить или вызвать нарушение формы. Не беспокойтесь о чрезмерной вибрации бетона; большинство бетона недостаточно вибрировано.

5. Постепенно извлекайте вибратор, совершая серию движений вверх-вниз, чтобы большие пузырьки воздуха поднимались вверх перед вибратором.

6. Быстро извлеките вибратор из бетона, когда головка частично обнажится. Если отверстие вибратора не закрывается, частично и быстро снова вставьте вибратор на небольшое расстояние от отверстия.

Признаки адекватного уплотнения или вибрации 

1. Бетон вокруг вибратора выравнивается, а открытые крупные частицы заполнителя погружаются в бетон.

2. Зона по периметру радиуса воздействия сливается с предыдущим вибробетоном.

3. Тонкая пленка раствора образуется на верхней поверхности бетона.

4. По лицевой стороне формы формируется слой цементного теста.

5. Пузырьки воздуха перестают выходить с поверхности бетона.

6. Изменение высоты тона или тона вибратора. Частота изменяется и, наконец, становится постоянной, когда бетон освобождается от захваченных пузырьков воздуха.

Milwaukee Tool демонстрирует свои карандашные вибраторы для бетона на выставке World of Concrete 2022

Вы слишком сильно вибрируете бетон?: История внутреннего бетонного вибратора

Wacker Neuson для демонстрации экскаватора с батарейным питанием

2

. Портативный карандашный вибратор для бетона с батарейным питанием

Azuga Asset Tracking

Уменьшите риски и защитите свое дорогостоящее оборудование с помощью системы отслеживания активов

Эволюция подрядчика по заливке стен

Рич Кубица, владелец компании K-Wall Poured Walls, LLC всю свою жизнь посвятил производству бетонных фундаментов и стен. Как и большинство футуристов, способных предвидеть радикальные идеи, он решил, что пришло время добавить к своим предложениям сборные стены.

Список «10 лучших» инструментов каменщика 4-го поколения для ваших следующих бетонных работ

Широкий выбор инструментов для бетона, доступных для подрядчика по бетону, может заставить голову даже самого опытного каменщика. Вот некоторые из инструментов, которые вам понадобятся для вашей следующей бетонной работы.

Что следует учитывать при выборе оборудования с батарейным питанием

Несколько ключевых аспектов оборудования, которые следует учитывать при выборе строительного оборудования с батарейным питанием.

Уплотнение бетона: советы по выбору правильного типа вибратора для конкретного применения

Надлежащие методы размещения и обращения обеспечивают качественные результаты.

Советы по минимизации проблем с уплотнением бетона в проектах опалубки

Избегайте затрат на ремонт и эстетических споров в проектах опалубки бетона, сводя к минимуму дефекты поверхности, связанные с уплотнением.

Milwaukee Tool демонстрирует свои карандашные вибраторы для бетона на выставке World of Concrete 2022

Milwaukee Tool знакомит нас с линией вибраторов для бетона MX FUEL на выставке World of Concrete 2022

) Rise

Строительство 44-этажного многоквартирного дома в Милуоки, штат Висконсин, еще только начинается, но один небольшой элемент оборудования оказал большое влияние на проект.

Вибратор для бетона MX FUEL

Компания Wacker Neuson расширит бизнес в области технологий бетона за счет приобретения Enar Group

Компания Wacker Neuson достигла соглашения о приобретении до 100% акций Enar Group, которая специализируется на оборудовании для уплотнения бетона.

В 16-этажном проекте Charlotte Tower не допускаются дефекты

Расположенный в самом сердце быстро развивающегося района Шарлотта Саут-Энд, элементы дизайна The Line представляли собой серьезные проблемы при укреплении бетона. К счастью, DPR Construction нашла правильное решение для обеспечения качественной отделки.

Minnich представляет вибратор с регулируемой скоростью на выставке World of Concrete 2022

CSV — это легкий, прочный электрический бетонный вибратор с гибким валом, управляемый через соединение, которое использует Bluetooth и приложение Minnich через устройство iOS или Android.

Преданность движет нами

Благодаря нашим достижениям и неустанной приверженности строителей Wirtgen Group помогает строить дороги, которые позволят вам познать мир.

Как бетонный вибратор изменил конструкцию бетонной смеси

Как изменилась конструкция вибратора для бетона с 1960-х годов и как эта трансформация повлияла на бетонную промышленность сегодня.

8 октября 2021 г.

Paul Jaworski

Minnich Mfg. Inc.

Отраслевые исследования выявили проблемы разделения, энергию вибрации, дефекты поверхности и несовместимость смесей, что привело к разработке более предсказуемого опыта укладки бетона.

Стоковые изображения Adobe | By Branko

За последние 60 лет вибраторы для бетона превратились в необходимое оборудование для бетонных работ. Отраслевые исследования выявили проблемы разделения, энергию вибрации, дефекты поверхности и несовместимость смесей, что привело к разработке более предсказуемого опыта укладки бетона.

Вибрация бетона началась в конце 1960-х годов, когда Томас Ридинг, инженер из Инженерного корпуса армии США, установил рекомендации по размещению вибрации с помощью вибрационных испытаний. В то время нормальная осадка конструкционного бетона составляла от трех до четырех дюймов, имела консистенцию «арахисового масла» и укладывалась в формы бетонным ведром.

Рединг использовал двигатель большей мощности для поддержания максимальной скорости вибратора, которая приводила в действие вибрационные головки для текущей консистенции смесей. Ридинг пришел к выводу, что частота вибратора никогда не должна превышать 10 000 колебаний в минуту (в минуту) из-за его наблюдения за разделением бетонного материала. В то время Американский институт бетона (ACI) 309Спецификация руководства по консолидации отражала исследование Ридинга и ограничивала частоту вибратора этой максимальной частотой.

Пустоты на поверхности были ошибочно приняты за захваченный воздух. Благодаря сегодняшнему исследованию мы пришли к пониманию того, что поверхностные пятна возникают из-за сбрасываемой воды, вызванной частотой вибрации.

Десять лет спустя рецепты смесей были изменены благодаря химической добавке, называемой водоредуцирующим агентом (WRA), которая позволила получить более удобную бетонную смесь для будущей экономичной укладки бетона с помощью насосов вместо бетонных ведер. К концу следующих нескольких десятилетий объем перекачиваемого товарного бетона достиг 80%. Более широкое использование и тип WRA (пластификаторов) допускает больше возможностей кровотечения.

В связи с повышенным просачиванием перекачиваемых смесей существующие конструкции бетонных смесей стали приобретать «супообразную» консистенцию. Хотя конструкция вибратора осталась прежней, производители стали увеличивать частоту вибратора. В результате отключения расчетной частоты вибратора на фасонной поверхности свежезалитых бетонных поверхностей стали появляться поверхностные дефекты. Эти поверхностные пустоты были ошибочно приняты за захваченный воздух, и подрядчики добавили еще больше энергии вибрации, чтобы попытаться решить проблему.

Благодаря сегодняшнему исследованию мы пришли к пониманию того, что поверхностные дефекты возникают из-за сбрасываемой воды, вызванной частотой вибрации.

Крупный план залитой стены с дефектами поверхности из-за слишком быстрой работы вибраторов. Minnich Manufacturing

Имеющаяся вода является результатом задержки гидратации, вызванной WRA, которая облегчает откачку. В этих смесях WRA, чем выше частота вибратора, тем больше воды перемещается на поверхности формы.

Затем все начало меняться

В конце 1980-х годов Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) и представители индустрии дорожных покрытий оценили конструкцию долговечной дороги, построенной в Европе. После внедрения европейских дорожных конструкций в США подход к вибрации дорожного покрытия пришлось изменить, чтобы он соответствовал новым смесям дорожного покрытия. Благодаря разработке системы вибрации с регулируемой частотой (CFV) в сотрудничестве с исследованием FHWA многие технические характеристики конструкции вибратора были изменены вместе с продуктом.

Увеличены веса вне центра вибратора.

Частота вибратора была ограничена от 4000 до 8000 ударов в минуту.

Центры вибраторов были уменьшены с 24 до 16 дюймов. неровные участки текстуры поверхности. Разработанные стандарты сегодня используются отдельными государственными департаментами транспорта (DOT), строительством аэропортов и рядом других практик размещения инфраструктуры.

Система CFV, показывающая, как можно выбирать заданные скорости через BluetoothMinnich Manufacturing

Влияние формул бетонной смеси на конструкции вибраторов середина 1980-х. Отсутствие отраслевых средств контроля вибрации, полевых исследований, стандартов или инновационных разработок для борьбы с растущим уровнем чрезмерной вибрации становилось проблемой с увеличением дефектов фасонной поверхности.

Эти поверхностные дефекты возникают из-за доступного движения воды, вызванного высокой частотой вибратора.

В то время как исследования FHWA проводились для дорог, коммерческие исследования бетона не финансировались для оценки причин необходимости латать свежезалитый бетон.

Даже без источника финансирования необходимо было решить проблему разделения бетонных материалов на воду, заполнители и микровоздух по частотам вибрации в коммерческом строительстве. Промышленные вибраторы, которые использовались для вибрации бетона в США, были доставлены для оценки в рамках исследования. Идентичный вибратор по мощности, размеру вала и диаметру головки был получен от пяти ведущих производителей и оценен. Исследование пришло к выводу, что все оцененные вибраторы работали на более высоких частотах, чем исходная спецификация ACI, и все они работали по-разному от производителя к производителю, а это означает, что у пользователя вибратора было очень мало шансов решить проблемы с устранением вибрации.

Выбранный метод оценки проблем с коммерческой укладкой бетона с помощью вибрации заключался в контроле энергии, исходящей от вибратора, прогнозировании эффектов этой энергии и оценке энергии в зависимости от меняющейся изменчивости бетона при дозировании, транспортировке и укладке. .

Кривая работоспособности вибратора A

Технологии управления дорожным покрытием и процедуры полевых исследований были приняты и помогли получить эмпирические характеристики для современных типов коммерческих бетонных смесей. В ходе этих предварительных испытаний частота вибратора была снижена со стандартного диапазона 13 000–17 000 в/мин до совместимого диапазона от 6 000 до 10 500 в/мин в ходе полевых испытаний. Это изменение уменьшило явление выноса доступной воды замеса перекачиваемых смесей на поверхность бетонных форм.

Бетонная форма, показывающая, как 12 500 VPM вызвали различные уровни поверхностных пустот. Minnich Manufacturing

Бетонная форма, показывающая, как 6 000 VPM вызвали различные уровни поверхностных пустот. Minnich Manufacturing

Эти нежелательные пятна становятся видимыми на поверхности формы бетона и обычно ошибочно идентифицируются операторами вибраторов как воздушные пустоты из-за недостаточной вибрации, хотя вместо этого их можно было бы легко избежать.

Хотя большинство типов разделения материалов можно проследить по частоте вибратора, часто бывает трудно понять совместимость вязкости бетона с частотой вибратора. Теперь в клиническом анализе используются упрощенные и легко усваиваемые концепции энергетических волн вибратора. Эти концепции также будут использоваться в будущем, чтобы помочь пользователям понять прогностическое поведение как вибратора, так и тенденций изменчивости бетона при доставке грузовиком.

Волновая концепция вибратора исследует две волны, которые распространяются от одного и того же источника вибрирующей головки. В поведении вибрационных волн повышенные пульсирующие волны давления (p-волны) лучше подходят для консолидации, чем повышенные поперечные волны (s-волны), которые способствуют разделению материала.

Исследование вибрации использовало CFV для изучения сил при волновых значениях и предоставления отчета о производительности пользователю. CFV определяет бетонную нагрузку и передает данные в виде кривой через Bluetooth на устройство iOS или Android. Кривая нагрузки показывает сопротивление обрабатываемости вибрируемого бетона. Журнал работоспособности можно изучить, чтобы преодолеть разрыв между прогнозируемой энергией вибрации и изменениями из-за непостоянного качества при дозировании, транспортировке и перекачивании. При понимании поведения энергии вибрационных волн более высокие значения p-волны могут применяться для консолидации, а предельные значения s-волны ограничивают расслоение материала.

Благодаря научным исследованиям можно понять и лучше управлять отображением поведения бетонного вибратора и изменений кривой удобоукладываемости бетона. Регулировка частоты вибрации или манипулирование волнами дает более предсказуемый результат консолидации.

Пример кривой импеданса нагрузки Minnich Manufacturing

Контрольные испытания бетона

За последние два года значительно увеличилось количество исследований вибрации и финансирования будущих исследований проблем, вызванных несовместимостью частоты вибратора и смеси. Ежегодно проводится несколько полевых испытаний, чтобы проверить использование нужного количества энергии вибрации на предварительных испытаниях, чтобы сделать результат строительства более предсказуемым. Это делается, когда подрядчик готовит несколько деревянных ящиков, встроенных в 24-дюймовые. кубы для проверки бетона при заливке макетов форм перед началом строительства. Пробные коробки отмечены частотой вибратора, которую выбирает подрядчик — нормальная пробная частота составляет 10 500; 8000; и 6000 об/мин. Во время предварительной доставки в макетные формы коробки заполняются и анализируются на следующий день для оценки поверхностных проблем.

Благодаря научным исследованиям можно понять и лучше управлять отображением поведения бетонного вибратора и изменений кривой удобоукладываемости бетона.

Исследователи работают над тестами контроля качества, которые могут предоставить подрядчикам больше данных о склонности смеси к вытеканию или отклонении осадки от первоначальной конструкции смеси. Эта работа помогла разработать простой, точный и воспроизводимый измеритель удобоукладываемости для измерения отклонений бетона и того, как они повлияют на бетонную конструкцию.

Используя CFV и оценивая кривые вибрации в качестве источника контроля отклонений при дозировании или транспортировке, подрядчики могут получить помощь в понимании данных, которые регистрируются производителем. При сборе электронных данных о работе CFV сообщит кривую, которую можно сравнить с кривой, представленной на предварительных испытаниях.

Различные промышленные вибраторы для бетона по-разному воздействуют на бетонные нагрузки, и для ограничения потребности в ремонтных работах контроль и оценка вибрации являются первыми шагами к прогнозируемому результату. Испытания на совместимость с вибрацией следует проводить перед началом строительства, и подрядчики всегда должны обращаться за помощью к производителю пробного вибратора.

Бетонные вибраторы являются жизненно важной частью системы обеспечения удобоукладываемости. Благодаря многолетним исследованиям и испытаниям бетонная промышленность решает проблемы, вызванные чрезмерной вибрацией и расслоением бетонного материала. Эти усилия позволяют CFV стать полезным инструментом для ограничения потенциальных затрат на исправление, когда-то связанных с конструкциями моделей вибраторов 1960-х годов.

Об авторе

Пол Яворски — менеджер по продукции Minnich.

Недостаточные дефекты не допускаются в 16-этажном проекте Шарлотты Тауэр

Неразрушающие испытания измерения антисегрегационных преимуществ контролируемых частотных вибраторов в бетонном мощении

Хорошая вибрация является ключом к качеству бетона

9000 2

Concostrate Consolidate является ключом к качеству бетон

2

. : советы по выбору правильного типа вибратора для применения0104

Портативный карандашный вибратор для бетона с батарейным питанием NCV 4-22

Самая быстрая и точная программа взлета земляных работ

InSite Elevation Pro обеспечивает самое быстрое решение для взлета в отрасли, так что вы можете делать ставки на большее количество работ с той же персонал. После того, как предложение будет выиграно, Elevation Pro предоставит вам инструменты для создания моделей управления машинами с помощью GPS без необходимости использования сложной программы САПР.

Эволюция подрядчика по заливке стен

Рич Кубица, владелец компании K-Wall Poured Walls, LLC всю свою жизнь посвятил работе с бетонными фундаментами и стенами. Как и большинство футуристов, способных предвидеть радикальные идеи, он решил, что пришло время добавить к своим предложениям сборные стены.

Список «10 лучших» инструментов каменщика 4-го поколения для ваших следующих бетонных работ

Широкий выбор инструментов для бетона, доступных для подрядчика по бетонным работам, может привести к тому, что даже у самого опытного каменщика закружится голова. Вот некоторые из инструментов, которые вам понадобятся для вашей следующей бетонной работы.

Что следует учитывать при выборе оборудования с батарейным питанием

Несколько ключевых аспектов оборудования, которые следует учитывать при выборе строительного оборудования с батарейным питанием.

Уплотнение бетона: советы по выбору правильного типа вибратора для конкретного применения

Правильная техника размещения и обращения обеспечивает качественные результаты.

Советы по минимизации проблем с уплотнением бетона в проектах опалубки

Избегайте затрат на ремонт и эстетических споров в проектах опалубки бетона, сводя к минимуму дефекты поверхности, связанные с уплотнением.

Milwaukee Tool демонстрирует свои карандашные вибраторы для бетона на выставке World of Concrete 2022

Milwaukee Tool знакомит нас с линией вибраторов для бетона MX FUEL на выставке World of Concrete 2022

Milwaukee Tool демонстрирует виброрейку MX FUEL на выставке World of Concrete 2022

Практический пример: Уплотнение бетона без выбросов на (высоком) подъеме многоквартирном доме, но один небольшой элемент оборудования оказал большое влияние на проект.

Вибратор для бетона MX FUEL

Wacker Neuson расширяет бизнес в области технологий бетона с приобретением Enar Group

Компания Wacker Neuson достигла соглашения о приобретении до 100% акций Enar Group, которая специализируется на оборудовании для уплотнения бетона.