Вибрирование бетона при помощи вибратора

Во-вторых, хотя для получения хорошей однородной структуры бетонного камня, бетонная смесь должна обладать достаточной вязкостью для недопущения ее расслоения, в момент укладки текучесть смеси бетонной смеси должна повышаться, чтобы обеспечить ее равномерное заполнение всей формы опалубки.  Кратковременного повышения текучести достигают при помощи вибрирования, которое кратковременно разрушает коагуляционные структуры в бетоне и бетонная смесь начинает течь. Также вибрирование обеспечивает сближение частиц бетонной смеси под действием силы тяжести.

Для вибрирования пластичной бетонной смеси марки П3 используют ручные глубинные вибраторы со встроенным электродвигателем или с гибким наконечником. Для более жидкого бетона при отсутствии вибратора можно применять метод штыкования металлическими стержнями (арматуры).

При укладке бетона в узких элементах, таких как стены или лента фундамента, до начала схватывания бетона через 1 час после укладки проводится дополнительное повторное уплотнение бетонной смести вибрированием.

Уплотнение монолитного бетона вибрированием производится с помощью глубинных вибраторов. Как было сказано выше, при укладке бетона слоями, каждый слой уплотняют вибрированием. Для этого рабочий наконечник включенного ручного глубинного вибратора погружают в бетонную смесь под углом 30-35° таким образом, чтобы конец его рабочей части прошел через границу раздела «старого» и «нового» слоев укладываемого бетона на 5-10 см.  Вибрирование вызывает перемещение и уплотнение частиц бетонной смеси, осаждение зерен уплотнителя и вытеснение воздуха.  За счет всех этих движений в составе бетонной смеси граница раздела между слоями исчезает.

При уплотнении рабочий наконечник глубинного вибратора быстро погружают  на требуемую глубину и медленно вынимают. При этом поверхность бетона должна закрыться. Видимые зоны воздействия вибратора (концентрические круги) должны перекрываться как минимум на 10 см [пункт 2.11 СНиП 3.03.01-87] или шаг перестановки наконечника вибратора должен быть равен 1,5 радиуса их действия.

Признаками достаточного уплотнения бетонной смеси вибрированием считаются:  

1. Бетонная смесь перестает оседать.
2. На поверхности появляется цементное молоко с мелкозернистым песком.
3. На поверхность не поднимаются воздушные пузыри.
4. После вынимания рабочего наконечника вибратора поверхность бетона быстро закрывается.

Если после вынимания наконечника вибратора отверстие не заполняется бетонной смесью, то это может означать, что продолжительность вибрирования была не достаточной, консистенция бетона оказалась слишком густой или уже началось схватывание бетона.

Недопустимо распределять бетонную смесь в опалубке с помощью наконечника вибратора, опирать наконечник на арматуру и элементы крепления опалубки. В случае обнаружения деформации или смещения опалубки бетонирование должно быть прекращено, и опалубка должна быть исправлена до начала схватывания бетона.

Таблица. Технические характеристики ручных глубинных вибраторов

Процесс вибрирования бетона — рассмотрим обстоятельно

Для правильной укладки цементного раствора существуют разные правила и рекомендации. Они позволяют повысить качество и долговечность бетонной конструкции. При вибрировании бетона осуществляется вспомогательный процесс, который позволяет достичь требуемой текучести и утрамбованности заливки. Вибрированием удаляются воздушные пузырьки из цемента, чем повышается его плотность и однородность.

Блок: 1/8 | Кол-во символов: 392
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Преимущества процесса

Процесс уплотнения в бетоне наделен рядом преимуществ:

1. Вибрированием уменьшается пористость бетонного камня. Как известно, пустоты в жидкой пульпе составляют 1-2%. Если их не убрать, они заполняться воздухом, цемент потеряет прочность и водонепроницаемость. Вибрационные воздействия способны решить эту проблему. Высокочастотные механические колебания с малой амплитудой повышают подвижность жидкой пульпы, что вызывает отток пузырьков воздуха.
2. Вибрационные колебания позволяют повысить вязкость пескобетонной массы и не допустить расслоения. Таким образом, готовый бетонный камень будет более однородным. Кроме того, колебательные движения повышают текучесть жидкой массы, что позволяет ей более равномерно заполнять форму опалубки. Вибрирование бетона позволяет получить готовый, устойчивый к растрескиванию, механическим воздействиям, сезонным колебаниям температуры и прочим негативным факторам окружающей среды, с повышенным сроком эксплуатации продукт.

Вернуться к оглавлению

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 999
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Способы вибрирования бетона

Для уплотнения бетона с помощью вибрирования используются специальные строительные вибраторы, которые различаются по устройству и способу работы. Есть три способа передать вибрацию бетону:

1. поверхностное вибрирование, когда вибратор действует на верхнюю поверхность бетона и распространяет вибрации вглубь; такой способ целесообразен при заливке бетона слоями не больше 20-30 см (например, при заливе монолитных плит), так как глубже вибрация не проникнет
   
   Уплотнение бетона поверхностным вибрированием.

2. наружное вибрирование, когда вибратор воздействует на опалубку и уплотнение бетона происходит под действием вибрации опалубки равномерно по всему объёму; такой способ предъявляет особо высокие требования к опалубке, так как вибрация может ее разрушить

   
   Уплотнение бетона наружным вибрированием.

3. глубинное вибрирование, когда вибратор опускают вглубь бетона и там наконечник вибратора создаёт вибрацию; такой способ можно применять для самых разных конструкций и разного объёма бетона в зависимости от размеров и мощности вибратора.

   
   Уплотнение бетона глубинным вибрированием.
   

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1108
Источник: http://stroy-svoimi-rukami. ru/fundament/beton/64/

Признаки достаточного уплотнения бетонной массы

Один из признаков — отсутствие пузырьков в бетонной смеси.

Уплотнительные работы с бетоном можно проводить двумя способами: вручную и механически. Однако при ручном уплотнении сложно достичь высоких результатов. Вибрированием также не всегда возможно получить требуемую однородность. С одной стороны, смесь может быть не до конца уплотнена, а с другой – расслаиваться из-за чрезмерного воздействия колебаний. Этого можно избежать достижением достаточной жесткости состава и подбором оптимального гранулометрического состава фракций. Эти параметры варьируются в зависимости от выбранного вибрационного устройства.

Правильно определить степень уплотнения можно по нескольким параметрам:

• отсутствует оседание жидкого конгломерата;
• на поверхность всплывает цементное молоко с песком;
• отсутствуют пузыри воздуха;
• после извлечения форсунки вибратора поверхность конгломерата быстро закрывается.

Вернуться к оглавлению

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 952
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Технология уплотнения бетона вибрированием

Вне зависимости от способа создания вибрации порядок работ по уплотнению бетона одинаковый. Уплотнением бетона занимаются только после его полной заливки, нельзя использовать вибраторы для укладки бетона в опалубку, его распределения. Вибратор не должен касаться арматурного каркаса фундамента: вибрация нарушит контакт арматуры с бетоном, в итоге арматура будет работать плохо.

Время вибрирования бетона зависит от консистенции бетонной смеси: чем более вязкая, тем дольше её нужно вибрировать для полного уплотнения. На уплотнение одного участка (одного объёма бетона в радиусе действия вибратора) требуется 20-50 секунд. Признаки, по которым можно определить, что вибрирование пора заканчивать:

• бетон перестал усаживаться;
• на его поверхности перестали выделяться пузырьки воздуха;
• на поверхности начинает выступать цементное молочко.
  

При недостаточном уплотнении в бетоне останутся пузырьки воздуха, что снизит прочность; но при излишне долгом вибрировании происходит расслоение бетонной смеси: тяжёлые частицы оседают внизу, а сверху оказывается всё цементное молочко. Так что переборщить с вибрированием ещё хуже.

Радиус действия вибратора зависит от его мощности, и его можно отследить во время вибрирования: там где действует вибратор будет происходить выделение пузырьков воздуха. Уплотнение бетона происходит последовательно от одного участка к другому, так чтобы они перекрывались на 10-15 см.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 2)

• Уплотнение бетонной смеси глубинным вибратором

  При заливке монолитный бетонных изделий для достижения лучшей прочности необходимо уплотнять бетонную смесь. Наиболее доступным и распространённым способом уплотнения является вибрирование с поморью глубинного вибратора.

• Ручной глубинный вибратор для бетона

  Для повышения прочности бетона необходимо уплотнение бетонной смеси после заливки. Самый простой и распространённый способ — это вибрирование с помощью ручного глубинного вибратора.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 2028
Источник: http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/beton/64/

Правила вибрирования

Процесс подачи колебательных импульсов имеет четкие правила, которым нужно следовать, чтобы достичь хорошего результата.

1. Погружать колебательное устройство рекомендуется на 80% его длины. Это позволяет качественно смешать нижний и верхний пласт конгломерата.
2. Вибрированию должен подвергаться весь бетонный состав. Зона действия инструмента должна располагаться так, чтобы волна от его работы охватывала весь раствор.
3. Следует избегать соприкосновения штырей с арматурой. Располагать вибратор рекомендуется на некотором расстоянии, чтобы пространство вокруг металлического элемента не было свободным.
4. Не рекомендуется вводить вибратор близко от края, к стыкам и углам.
5. После извлечения механизма не должно оставаться воронки.

Вернуться к оглавлению

Блок: 4/8 | Кол-во символов: 760
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Виды вибрационного оборудования

Глубинный вибратор для уплотнения бетонных смесей.

Классификация вибрационных машин состоит из трех типов.

1. Устройства поверхностного сжатия передают колебания с верхнего слоя жидкой пульпы. К ним относятся металлические виброплиты, виброрейки, соединенные с вибратором пригрузы. Эти механизмы укладываются на поверхность уплотняемого раствора. Используется оборудование на стройплощадках, при строительстве дорог, для сжатия ЖБИ конструкций толщиной до 2 дм, но большой площади. Пригрузы предназначены для применения на движущихся площадках с целью уплотнения цемента одновременно и сверху и снизу. Среди инструментов поверхностного сжатия встречаются вибронасадки, виброзаглаживающие механизмы. С их помощью проводится доуплотнение. Чтобы провибрировать бетон, применяется навесное оборудование и кассетные установки.
2. Глубинные уплотнители полностью погружаются в форму. К ним относятся вибровозбудители. Применяются эти механизмы на строительных площадках при изготовлении массивных изделий. К этой категории устройств относятся вибрационные пустотообразователи.
3. Вибраторы объемной трамбовки передают колебательные движения всей форме с раствором. Такое устройство называют виброплита. Виброплощадки делятся на несколько типов: с горизонтальными и с вертикальными колебаниями, с движущимися рамами и блоками. Такое вибрационное оборудование предназначено для трамбовки разнообразных сыпучих и несвязных грунтов, тротуарной плитки, а также при ремонтных работах на дорожном полотне.

Вернуться к оглавлению

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 1533
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Процесс вибрирования

Уплотнение бетона глубинным вибрированием.

Погруженными вибраторами или возбуждением цементно-песочной массы колебательные движения передаются через опалубку или форму. В результате этого частицы компонентов массы получают импульсы, а сама смесь приобретает свойства тяжелой жидкости, то есть разжижается, это правильно. При этом вибрация уменьшает или вовсе уничтожает контакты частиц между собой, ослабляет внутреннее трение. Такими действиями из цемента удаляется лишний воздух, что позволяет ему легче заполнить формы.

Частота колебаний – это главный параметр. Он может изменяться в широком диапазоне и определяется типом вибратора. Частотность колебаний по-разному действует на разноразмерные частицы заполнителя. Прежде чем вибрировать бетон, следует тщательно подобрать инструмент в зависимости от крупности наполнителя.

Вернуться к оглавлению

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 869
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Когда нельзя вибрировать?

Есть ситуации, когда вибрирование бетона недопустимо. Иногда нужно получить облегченный состав. Для этого вводятся специальные пенообразователи и прочие химические вещества. С их помощью смесь насыщается воздухом. Вибрирование бетона только разрушит действие порообразователя и не позволит достичь цели.

Не рекомендуется вибрация слишком подвижного раствора. Такое действие вызовет его расслоение, а не уплотнение.

Вернуться к оглавлению

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 461
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Вывод

Таким образом, для выбора характера и частоты колебаний следует ориентироваться на максимальный размер заполнителя в смеси. Целесообразно подвергать форму действию нескольких вибраторов, работающих на одной частоте. При этом частицы заполнителя разного размера будут двигаться с разной интенсивностью, и уплотнение произойдет равномерней.

Итоговый продукт будет максимально соответствовать требованиям.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 406
Источник: https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html

Кол-во блоков: 13 | Общее кол-во символов: 13092
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

1. https://kladembeton.ru/tehnologija/inye/provibrirovat-beton.html: использовано 8 блоков из 8, кол-во символов 6372 (49%)
2. http://o-cemente.info/izgotovlenie-betona/process-vibrirovaniya-betona.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2629 (20%)
3. http://house-help.info/process-vibrirovaniya-betona/: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 955 (7%)
4. http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/beton/64/: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 3136 (24%)

зачем нужно, как правильно выполнить

Одним из эффективных методов, с помощью которого происходит процесс уплотнения цементного раствора, считается вибрирование бетона. Этот обязательный технологический процесс, влияющий на эксплуатационные характеристики бетонной конструкции. Основные советы в этом вопросе дают специалисты, работающие по регламенту порядка и норм укладки растворов — СНиП 3.03.01—87.

Зачем нужно уплотнять бетонные растворы?

Вибрирование бетона помогает улучшить качество и продлить эксплуатацию конструкции. Жидкий раствор имеет пузырьки воздуха, которые и служат хранилищем для влаги, впоследствии разрушающие конструкцию. Чтобы избежать этого, нужно вибрировать бетон. В результате создания механических колебаний, происходит снижение пористости смеси, пузырьки воздуха выходят наверх. Единственным минусом считается слабая теплопроводность из-за отсутствия воздушных пор, которые и удаляются в процессе вибрирования. Но это легко можно компенсировать устройством качественного утепляющего слоя.

А также выделяют следующие положительные моменты улучшения бетонного раствора:

• увеличивается вязкость;
• исключается расслаивание;
• повышается плотность и однородность;
• достигается равномерность в заполнении опалубки благодаря хорошей текучести смеси.

Преимущества

После обработки раствор становится однородным и прочным.

Основные положительные стороны вибрирования бетона:

• Низкие затраты труда и времени.
• Процессом может заняться и неквалифицированный специалист.
• Монолитное изделие или поверхность плиты получаются ровными, износостойкими, прочными.

Как правильно вибрировать: рекомендации по выполнению

Чтобы правильно провибрировать бетон, нужно соблюдать рекомендации:

1. Вибратор погружать вертикально на длину 80% для качественного смешивания.
2. Охватывать вибрация должна всю бетонную смесь.
3. Краев, углов, стыков формы не касаться виброустройством.
4. Штыри с арматурой не должны соприкасаться.
5. Нельзя оставлять углубление после извлечения инструмента.
6. Стоит определить правильно время вибрации, которое зависит, в первую очередь, от структуры смеси. Прекращение большого выхода пузырьков — основной признак окончания процесса.

Перед вибрированием важен подбор вибрационного инструмента. Это зависит от объема смеси.

Оборудование

Существуют разные типы оборудования для уплотнения бетона.

Классификация устройств

Виды	Названия	Принцип их действия	Назначение
Для поверхностного применения	Металлическая виброплита	Передают вибрационные движения с верхнего слоя нижней пульпы	Укладка плит
	Виброрейки		Сооружение стяжек
	Соединенные с вибратором пригрузы		Заливка дорожек
Глубинные уплотнители	Вибровоздутели	Полностью погружаются в форму	Универсальное средство
	Вибрационные пустообразователи
Виброинструменты для большой площади	Виброплиты, виброплощадки которых производятся в разных вибрациях (вертикальной, круговой, горизонтальной)	Осуществляют по всей форме с раствором	Строительство тонкостенных изделий
			Обустройство колонн
			Сооружение столбцов

Этапы процесса вибрации

Процесс обработки строительной площадки начинают сразу после заливки раствора.

Уплотнение раствора производят с использованием инструмента или виброплощадки. Полученные импульсы разжижают жидкость, пузырьки воздуха удаляются. Тип оборудования определяет частоту колебаний, показатель которых считается главным параметром процесса. Целесообразным будет применение нескольких приборов, имеющих одну частоту. Тогда процесс уплотнения бетона станет равномернее. Главные моменты работы:

1. Сначала следует залить равномерно бетонный слой высотой не больше 40 см.
2. Начать вибрировать на одном месте более 5 секунд. Если густота бетона высокая, время увеличить.
3. Извлекать вибратор медленно.

Когда вибрирование запрещено?

Этот эффективный метод уплотнения бетона используют для малоподвижного и жесткого раствора. Если это подвижная смесь, то применение такого процесса приведет к расслоению, качество бетона снизится. Иногда для облегченного состава добавляются пенообразовательные и другие химические вещества. Они способствуют насыщению раствора воздухом. Вибрирование такого бетона тоже не принесет результата.

Вибрирование бетона | Блог прораба Олега Клышко

Привет всем в статье вибрирование бетона поговорим о том, как правильно укладывать его в конструкции здания. Данная статья пригодиться тем, кто только начинает работать с бетоном.

вибрирование бетона

Не соблюдения простейших правил  при укладке бетонной смеси, могут иметь такие последствия, как появление трещин, пустот потери прочности бетонной конструкции.

Рассказать о последствиях не правильной укладки я решил после проведения монолитных работ в Тобольске. В последней заливки, на объекте КПП (контрольно-пропускной пункт) сказал рабочему, который устроился бетонщиком 3 разряда (который, как выяснилось, купил корочки и не имел никакого представления о профессии бетонщика), забить кубики.

Если кто не знает, с каждого бетонного миксера при проведение монолитных работах, берут образцы бетона. Металлические формы  размером 100х100 мм заполняют бетоном. Через 2-3 дня их вытаскивают из формы и хранят рядом с бетонной конструкцией (иногда это требует технадзор), в естественных условиях, чтоб после проведения лабораторных испытаний было видно какую прочность  набрал бетон.

По истечению 7 и 28 суток эти кубики отправляют в лабораторию. Их давят на специальном аппарате и дают заключение о прочности бетонной смеси. Если прочность бетона не соответствует заказанной на заводе, то начинают искать виновных это может быть производитель бетонной смеси или строители, которые нарушили технологию укладки и ухода за бетоном.

Для строителей, которые имеют большой опыт работы с бетоном, забить кубик это несложная операция и она состоит из нескольких действий. Первое смазываем внутренние стенки металлической формы машинным маслом (отработкой, которую найти на стройке не проблема), далее заполняем бетоном металлическую форму до самых краев, потом необходимо простучать молотком по бокам формы или куском арматуры проштыковать бетонную смесь.

Для чего это нужно? Эта то же самое что и вибрирование бетона, нам надо удалить весь воздух из бетонной смеси. Данную операцию по своей не опытности рабочий, который имел 3 разряд бетонщика не сделал. После выемки бетона из формы были видны многочисленные пустоты из-за воздуха, оставшегося в бетоне. В лабораторию такой кубик я не стал отдавать так как он покажут низкую прочность, да его и не стали бы испытывать.

Как вы уже поняли вибрирование необходимо для того чтоб получить монолитный бетонный камень без пор. Данная операция необходима ля перемещения и уплотнения частиц бетонной смеси, осаждается связующие песок, щебень и выходит воздух. В жидкой бетонной смеси содержания воздуха составляет 1-2 процента от объема.

Какие последствия могут быть при укладывания бетонной смеси без вибрирования? Вы получите бетонную конструкцию с  низкой прочностью, низкой водонепроницаемостью. Все недостатки можно будет увидеть при разборе опалубки, конечно это можно скрыть от глаз заказчика путем затирки специальным цементным составом, но брак есть брак. Бетон одной и той же марки уложенный с вибрированием и без, будет отличаться по прочности.

Вибрируют бетонную смесь  глубинными ручными вибраторами с гибкими наконечниками, которые можно менять.  В приведенной ниже таблицы приведены характеристики глубинных вибраторов. Возьмите на заметку, что наконечники имеют различную длину и толщину, при покупке глубиника учитывайте размер заливаемой конструкции и размеры ячеек в армокаркасе.

Характеристики глубинных вибраторов

В моих видео со стройки я много раз показывал, как происходит этот процесс. В данном видео при заливке стен мы использовали наконечник длиной около 2 метров и средней толщины булавы. С толстой булавой у нас бы не получилось провибрировать из-за армокаркаса, не прошла  бы между сетками.

Как работают с глубиным вибратором можно увидеть в данном видео

Кроме глубинных вибраторов при заливке бетонных полов применяют поверхностные вибраторы, которые представляют собой  рейки с электрическими моторами.

Есть наружные вибраторы, которые устанавливаются на форму или опалубку с залитой бетонной смесью и вибрируют ее. Никогда не работал с наружными вибраторами.

Применение глубинного вибратора зависит еще и от подвижности бетонной смеси. Подвижность бетонной смеси  имеет 4 группы П1-П4. В основном бетонный завод доставляет смесь П3, средняя между густой и жидкой формой, которая легко вибрируется.

П1 бетонная смесь очень густая и ее трудно провибрировать глубинным вибратором, но из-за небольшого водоцементного соотношения имеет большую прочность.

Что делать если у вас нет глубинного вибратора, объем укладываемого бетона не большой и покупать его для одноразовой работы не имеет  смысла. Можно провибрировать двумя способами:

1  это простучать молотком аккуратно опалубку заполненную бетоном, в этом деле не надо усердствовать, надо следить за опалубкой из-за давления бетона ее может порвать. Вибрирование увеличивает давление на стенки опалубки.

2 метод штыкованния металлическим стержнем, в жидкий бетон тыкаете арматуру на всю глубину конструкции, чем больше тем лучше.

Эти методы так же подойдут, если при вибрирование глубинным вибратором вы заметили, что ваша опалубка  не выдерживает нагрузку и начинает ломаться, в этом случае надо прекращать использование глубиника.

Обо всех правилах вибрирования можно узнать в пункте 2.11 СНиП 3.03.01-87 (перейдя по ссылки вы можете скачать СНиП бесплатно).

Как понять, что достаточно вибрировать:

• бетон не оседает,
• на поверхности не видно щебня
• не появляются воздушные пузыри
• после выемки наконечник поверхность бетона должна закрываться, если этого не происходит, то или он слишком густой или уже идет реакция твердения.

Вот и все, что я хотел рассказать о вибрирование бетона, но чтоб бетон нормально набрал прочность и не потрескался, надо за ним еще и поухаживать.

Осенью проблема с дорогами на строительной площадке  возникают трудности при проезде миксера к месту заливки и обратно, как это было на стройке в Кстово смотрите в небольшом видео.

Очередной кроссвород на блоге, интересно быстро вы его отгадаете? Я на его составление потратил 30 минут.

>>ОТГАДАТЬ КРОССВОРД<<

С уважением, Олег Клышко.

Укладка и вибрирование бетонной смеси

Укладка бетонной смеси

     Перед бетонированием фундамента бетонную подготовку, опалубку и арматуру следует очистить от мусора, грязи, битума, масел и промыть (при положительной температуре) водой. Оставшуюся на поверхности воду нужно удалить. Арматуру нужно очистить от отслаивающегося налета ржавчины. Обращенные к бетону поверхности деревянной опалубки для облегчения распалубки должны быть обильно окрашены известковым или цементным молоком или покрыты гидрофобным составом. В опалубке не должно быть швов или щелей размером более 2 мм, но на практике щели в 1 — 2 см не критичны, а щели менее 2мм практически неизбежны. Потому опалубку лучше всего изнутри выстилать плёнкой толщиной 150 — 250мкм. Если щели небольшие, то подойдёт даже тонкая полиэтиленовая плёнка.

    Бетонную смесь необходимо укладывать и уплотнять таким образом, чтобы арматура было плотно покрыта бетоном со всех сторон. При укладке бетона не должно происходить его расслоение. Опасность расслоения бетона повышается с увеличением высоты свободного сбрасывания бетонной смеси. Стандартной высотой свободного сбрасывания по немецким нормам DIN считается высота в 50 см. При высоте свободного сбрасывания бетонной смеси более 2 м (для декоративного бетона более 1 м) бетонная смесь в любом случае должна подаваться через самотечные трубы, шланги или по желобам.
Пункты 2.10-2.14 СНиП 3.03.01-87 регламентируют порядок укладки бетонных смесей:

• Бетонные смеси следует укладывать горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

• Толщина укладываемого слоя не должна превышать более 125% длины рабочей части ручного глубинного вибратора. Количество слоев определяется высотой сечения фундамента и величиной рабочей части глубинного вибратора – от 35 до 50 см. Сечение высотой до 60 см можно укладывать и вибрировать в один слой. Например, при высоте сечения ленты 70 см бетонная смесь укладывается двумя слоями по 35 см. А при высоте ленты 130 см  бетона смесь укладывается тремя слоями по 43 см.

• Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается после уплотнения вибрацией предыдущего слоя и до начала схватывания бетона предыдущего слоя (1-2 часа).

• Процесс бетонирования прерывать нельзя, бетонировать весь фундамент крайне желательно за один прием.

• В случае крайней необходимости (крайне нежелательной для прочности сооружения) при необходимости устройства рабочего шва при перерыве в бетонировании более двух часов, поверхность плоскости шва должна быть перпендикулярна продольной оси ленты фундамента (а не под углом 45° как делают многие строители). Шов должен располагаться в пределах средней трети пролета ленты.

• Возобновление бетонирования возможно по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа, так как при прочности ниже 1,5 МПа дальнейшая укладка бетонной смеси приводит к нарушению структуры ранее уложенного бетона в результате динамического воздействия вибраторов. При нормальных условиях (температура + 15 +20°С) бетон набирает прочность 1,5 МПа примерно за 8 часов.

• Для лучшего сцепления ранее уложенного бетона со свежим рабочие швы по горизонтальным и наклонным поверхностям очищают от цементной пленки струей воды или воздуха, металлической щеткой, смачивают  и покрывают соединительной смесью: цементным раствором с мелкозернистым заполнителем слоем толщиной 1,5-3 см.

При бетонировании во время дождя бетонируемый участок должен быть защищен полиэтиленовой пленкой или передвижным навесом от попадания воды в бетонную смесь. Бетон, размытый дождем, следует заменить с последующим повторным уплотнением вибрированием.

Вибрирование бетонной смеси

    Плотная структура является признаком хорошего бетона. Без окончательного уплотнения бетон не может достичь основных свойств жесткого бетона, так как во всех правилах бетонной технологии и основах проектирования предусмотрено полное уплотнение свежеуложенной бетонной смеси. 

     Кроме этого, для применения вибрации при укладке бетона есть еще  два существенных повода.

• Во-первых, вибрация позволяет уменьшить пористость бетонного камня. Содержание воздуха в бетоне составляет примерно 1-2% от объема бетонной смеси. Чем больше в бетоне воздуха, тем больше образуется в бетонном камне пор и тем ниже его прочность и водонепроницаемость. Прочность бетона одного и того же класса уложенного с вибрацией и без нее может существенно отличаться. Снизить содержание воздуха в бетонной смеси и уплотнить ее можно при помощи вибрации. Вибрационные колебания распространяются радиально и, в меньшей степени,  в соосном наконечнику направлении. При воздействии на бетонную смесь механических колебаний высокой частоты и малой амплитуды повышается подвижность бетонной смести, при которой пузырьки воздуха поднимаются к поверхности и выходят из бетона.

• Во-вторых, хотя для получения хорошей однородной структуры бетонного камня, бетонная смесь должна обладать достаточной вязкостью для недопущения ее расслоения, в момент укладки текучесть смеси бетонной смеси должна повышаться, чтобы обеспечить ее равномерное заполнение всей формы опалубки.  Кратковременного повышения текучести достигают при помощи вибрации, которая кратковременно разрушает коагуляционные структуры в бетоне и бетонная смесь начинает течь. Также вибрация обеспечивает сближение частиц бетонной смеси под действием силы тяжести.

 Для пластичной бетонной смеси марки П3 используют ручные глубинные вибраторы со встроенным электродвигателем или с гибким наконечником. Для более жидкого бетона при отсутствии вибратора можно применять метод штыкования металлическими стержнями (арматуры).

     При укладке бетона в узких элементах, таких как стены или лента фундамента, до начала схватывания бетона через 1 час после укладки проводится дополнительное повторное уплотнение бетонной смести вибрированием. Уплотнение монолитного бетона производится с помощью глубинных вибраторов. Как было сказано выше, при укладке бетона слоями, каждый слой уплотняют вибрированием. Для этого рабочий наконечник включенного ручного глубинного вибратора погружают в бетонную смесь под углом 30-35° таким образом, чтобы конец его рабочей части прошел через границу раздела «старого» и «нового» слоев укладываемого бетона на 5-10 см.  Вибрации вызывают перемещение и уплотнение частиц бетонной смеси, осаждение зерен уплотнителя и вытеснение воздуха.  За счет всех этих движений в составе бетонной смеси граница раздела между слоями исчезает.

    При уплотнении рабочий наконечник глубинного вибратора быстро погружают  на требуемую глубину и медленно вынимают. При этом поверхность бетона должна закрыться. Видимые зоны воздействия вибратора (концентрические круги) должны перекрываться как минимум на 10 см или шаг перестановки наконечника вибратора должен быть равен 1,5 радиуса их действия.

Признаками достаточного уплотнения бетонной смеси  считаются:  

• Бетонная смесь перестает оседать.

• На поверхности появляется цементное молоко с мелкозернистым песком.

• На поверхность не поднимаются воздушные пузыри.

• После вынимания рабочего наконечника вибратора поверхность бетона быстро закрывается.

    Если после вынимания наконечника вибратора отверстие не заполняется бетонной смесью, то это может означать, что продолжительность вибрирования была не достаточной, консистенция бетона оказалась слишком густой или уже началось схватывание бетона. 
    Недопустимо распределять бетонную смесь в опалубке с помощью наконечника вибратора, опирать наконечник на арматуру и элементы крепления опалубки. В случае обнаружения деформации или смещения опалубки бетонирование должно быть прекращено, и опалубка должна быть исправлена до начала схватывания бетона.

  Вибраторы, конечно же, как и любой другой инструмент, бывают разные, разной производительности, размера, гибкие и не гибкие, с длинным шлангом и коротким. Мы использовали два вибратора самой дешёвой ценовой категории, см. на картинке слева. Один из них вышел из строя после двух фундаментов, что впрочем, неудивительно. Вибронаконечник у вибраторов является расходным материалом и срок службы у него очень невысок — около 100 часов работы. Чем больше диаметр булавы вибратора — тем большая у него производительнось, но диаметр булавы не должен быть больше 0,75 расстояния между рядами арматуры. В таблице слева я привёл несколько типовых характеристик вибронаконечников. При работе с вибраторами следует знать такой нюанс, что иногда вибронаконечник не вибрирует, хотя двигатель работает — тогда нужно слегка ударить наконечник об землю, он заработает. Это не «народный метод», как может показаться, а вполне штатный режим работы, описываемый на сайтах производителя. Виброголова имеет сложное устройство с планетарным механизмом и муфтой сцепления — иногда ей нужно помочь сцепиться. Время вибрирования смеси ориентировочно можно брать из таблицы характеристик вибронаконечников. Например, если диаметр булавы 51мм, то производительность такого наконечника — 6,6 кубометров бетона в час. Если у вас ростверк сечением 40х60 см, то за 1 час вы должны провибрировать 27 погонных метров, или 2,2 минуты на метр. С учётом того, что радиус действия булавы 300мм, вам понадобится погружать булаву 4 раза на метр — получается не менее 30 секунд каждое погружение. Однако, времени может понадобится больше, если не успевают выполниться признаки достаточного уплотнения, описанные выше.

Процесс вибрирования бетона — О цементе инфо

Уплотнение заключается в удалении вовлеченного воздуха. Для достижения этого используют способ трамбования поверхности. Это делается для того, чтобы выдавить воздух и добиться сближения твердых частиц. Более современным методом является вибрирование бетона. Тогда все частицы отделяются друг от друга и образуется компактная масса. При воздействии на смесь колебаний малой амплитуды и высокой частоты повышается подвижность смеси. Такой способ позволяет делать более жесткие смеси, и бетон нужной прочности может быть получен с меньшим расходом цемента. Это экономит стоимость, но следует еще учитывать и стоимость оборудования для вибрирования, а также более прочной опалубки.

Классификация вибраторов.

Если смотреть на качество бетона, то оба этих метода дают отличный результат. Однако при уплотнении вручную наиболее частая ошибка – недостаточное уплотнение. При использовании вибрирования может случиться такое, что уплотнение будет неравномерым по всей массе: некоторые участки будут не полностью уплотнены, а некоторые будут расслаиваться в результате избыточного вибрирования. Однако если смеси достаточно жесткие и гранулометрический состав хорошо подобран, различные побочные действия и прочие недостатки могут быть устранены.

Разные вибраторы требуют разной консистенции смеси для более эффективного уплотнения.

Признаками достаточного уплотнения считаются следующие:

• смесь перестает оседать;
• на поверхности смеси появляется цементное молоко с песком;
• перестают выделяться воздушные пузыри;
• после вынимания наконечника вибратора поверхность быстро закрывается.

Инструменты, нужные для перемешивания:

• вибратор;
• лопата.

Вибрационное оборудование делится на несколько видов: глубинные, наружные и различные площадки, вызывающие колебания.

Глубинные вибраторы

Для качества вибрирования инструмент следует погружать на всю глубину бетонного слоя.

Самым распространенным типом вибраторов является глубинный. Он состоит из булавы с эксцентриком, который соединен гибким валом с мотором. Булава погружается в смесь и действует на него определенными усилиями, отсюда и название – глубинный. Частота вибрирования смеси достигает 12 000 циклов в минуту. Вибратор легко перемещается и обрабатывает участки в радиусе до метра в течение 15-30 сек. Момент окончания процесса можно установить по поверхности: она не должна содержать избытка раствора и не должна быть пористой.

Вибратор обязательно следует погружать на всю глубину бетона и в слой, расположенный ниже, если он до сих пор пластичен. Таким образом будет устраняться зона контакта и создаваться монолитный бетон. Если толщина слоя более 0,6 м, то вибратор из нижних частей слоя не сможет удалить воздух. Такого типа вибраторы очень эффективны, т. к. вся их энергия полностью передается смеси.

Видов глубинных вибраторов очень много, и при их выборе надо учитывать расстояние между каркасом, размер опалубки, консистенцию бетона. Перед началом работы нужно убедиться в том, что вибратор в рабочем состоянии. Во время заливки нужно смотреть, чтобы он не падал с большой высоты, для этого он должен заливаться. Толщина каждого слоя должна быть 30-50 см. В самом начале нужно вставить вибратор в бетон. Примерно на 10 см покер должен проникать в предшествующий слой для хорошей адгезии. Чтобы не образовался «холодный шов», между следующими слоями не должно проходить очень много времени. Области вибрации бетона должны постоянно перекрывать друг друга, не оставляя неохваченных мест. Нельзя силой погружать покер в бетон, т. к. он может повредиться об арматуру. Время, необходимое для вибрирования определенного участка, зависит от размера вибратора, типа бетона и других факторов. Меньше всего времени уходит для жидкой консистенции. Многие дефекты бетона в будущем могут быть связаны с ускоренным вибрированием.

Покер не рекомендуется вставлять рядом с опалубкой. Самое маленькое расстояние от стены – 7 см. Нельзя покер резко вынимать, его вынимают осторожными движениями вверх-вниз, чтобы бетон успел заполнить пустое пространство. Не рекомендуется держать вибратор включенным без бетона.

Для вибрирования бетона марки ПЗ можно использовать глубинные ручные вибраторы с гибким наконечником или со встроенным электродвигателем. Для жидкого используется метод штыкования стержнями из металла. При укладке в узких элементах, таких как лента фундамента или стены, до начала схватывания проводится повторное уплотнение.

Наружные агрегаты

Когда работаете с вибраторами, не забывайте соблюдать правила техники безопасности.

Этот вид вибратора крепится на опалубке. В результате происходит вибрирование бетона и опалубки тоже из-за чего затрачивается большое количество работы для того, чтобы вибрировать опалубку. Принцип работы схож с глубинным, но частота колеблется в пределах 4000-6000 кол/мин. Выходная мощность от 80 до 1100 Вт. Такой вид вибраторов используют при невозможности применения глубинных, например, при производстве сборных панелей.

Смесь укладывается слоями определенной толщины, иначе воздух не сможет выделиться через очень большую толщу бетона. В процессе работы положение вибратора необходимо постоянно менять. Портативные наружные незакрепленные вибраторы используют на участках, недоступных для другого вида обработки. Но с его помощью степень уплотнения ограничена. К ним можно отнести электрический молот, который иногда используют для уплотнения.

Вибростолы

Схема устройства песчано-гравийной подушки.

В данном случае опалубка крепится к вибратору, но не наоборот. Эксцентрический быстровращающийся груз сообщает вибрирование столу с круговым движением. При вращении двух валов в противоположных направлениях столу сообщается простое движение в вертикальном направлении. Есть еще вибростолы, которые управляются электромагнитом. Диапазон частот от 1500 до 7000 циклов/мин. Если необходимо вибрировать бетон различных размеров, то используется вибростол с меняющейся амплитудой. Во время процесса уплотнения частоту можно менять. Существуют преимущества в уменьшении амплитуды и увеличении частоты, так как вначале частицы находятся далеко друг от друга, но после того как произошло небольшое уплотнение, переключение на более высокую частоту позволяет добиться более активного движения. Вибрирование при большой амплитуде по отношению ко всем расстояниям между частицами может привести к тому, что смесь всегда будет пластичная и уплотнение никогда не достигнется. При помощи вибростола можно уплотнять сборный железобетон.

Ударный стол является одним из видов вибростолов. Их используют на заводах Англии, Дании и Голландии. Его принцип состоит в следующем: на столе производятся вертикальные толчки со скоростью 200 раз в минуту. Они производятся вертикальным падением на 1,2 см при помощи кулачков. Затем тонкими слоями смесь укладывается в опалубке.

Различные виды вибраторов были разработаны для самых разных целей. В строительстве для уплотнения тонких плит используют также и виброкаток. Для полов из гранолита используют механическую гладилку.

Повторное вибрирование после укладки через 1-2 часа приводит к увеличению прочности на сжатие. Повышение прочности бывает ярко выраженным в бетоне с сильным водоотделением, т. к. вода удаляется при повторном вибрировании, что улучшает сцепление арматуры с бетоном. Несмотря на такие преимущества, повторная вибрация широко не применяется, т. к. это дополнительный этап в производстве бетона, что увеличивает его стоимость.

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.

Что нужно знать о вибрации | Журнал «Бетонное строительство»

Когда ведро бетона с низкой посадкой выгружается в форму, бетон находится в сотовом состоянии. От 10 до 30 процентов бетона находится в виде неравномерно распределенного захваченного воздуха в зависимости от смеси, размера и формы формы, количества арматурной стали и способа укладки бетона в форму. Подрядчики знают, что они должны переполнять форму, потому что бетон должен сжиматься при уплотнении.Проблема в том, чтобы эта нагроможденная, ячеистая масса погрузилась в плотный бетон без вовлеченного воздуха. Как вибратор вписывается в картину? Вибратор вызывает сильное перемешивание частиц в смеси. Это устраняет трение между частицами, что позволяет бетону поддерживать себя в сотовом состоянии. Смесь теперь становится нестабильной и начинает течь под одновременным действием вибрации и силы тяжести. Бетон плотно прилегает к форме и вокруг арматуры.Частицы смеси перестраиваются. Раствор заполняет пустоты между крупными частицами заполнителя, а захваченный воздух поднимается вверх по слою. Есть два основных способа вибрировать бетон: внутри и снаружи. При внутренней вибрации вибратор погружается внутрь бетона, а вибрационные волны распространяются наружу на поверхности. При внешней вибрации вибрация распространяется на поверхности, а вибрационные волны проникают внутрь. При любых строительных работах вибраторы должны достаточно хорошо подходить к вибрируемой бетонной смеси.Вибратор диаметром от 2 до 2,5 дюймов подходит для большинства строительных бетонов, но вибраторы большего размера необходимы для жестких смесей и там, где размер заполнителя составляет более 1,5 дюйма. Слишком часто рабочие вынуждены бороться с вибраторами, плохо подходящими к бетону. Как правило, вибрацию следует проводить с полностью погруженным в бетон вибратором. Если вибратор выступает через верхнюю поверхность, часть энергии, обычно передаваемой в бетон, будет потеряна.Кроме того, большая сила, действующая на поверхность, вызывает там сильную турбулентность. Это приводит к сегрегации. Вибраторы также могут перегреваться, если они не в полной мере используют охлаждающий эффект бетона.

Как эффективно вибрировать свежий бетон?

🕑 Время чтения: 1 минута

Вибрация бетона является важным этапом в бетонном строительстве. Этот процесс устраняет пузырьки воздуха, присутствующие в свежезалитом бетоне, и обеспечивает компактность бетонной массы.Свежий бетон можно вибрировать вручную или бетоновибрационными машинами. Надлежащее знание различных методов вибрации и их применения может помочь в выполнении эффективной вибрации бетона.

Работа бетонных вибраторов

Вибрация бетона в основном производится бетонными вибраторами, которые могут быть электрическими или пневматическими. Применение вибрации бетона в основном подразделяется на:

1. Вибрация опалубки
2. Поверхностная вибрация
3. Внутренняя вибрация

1.Вибрация опалубки

Вибрация опалубки крепит вибраторы к внешней стороне бетонных опалубок. Он обычно используется в сборных железобетонных конструкциях. Для заливки больших площадей вибраторы располагаются на минимальном расстоянии 6 футов.

Рисунок 1: Вибратор для опалубки
Изображение предоставлено: Martin Engineering

2. Поверхностная вибрация

Поверхностные вибраторы или вибраторы используются для вибрирования бетона, заливаемого непосредственно на поверхность. Его направляют вручную на поверхность для выполнения вибрации.Он обеспечивает гладкую поверхность и красивый внешний вид готового бетона. Этот метод ограничен конструкцией из плит глубиной менее 6 футов.

Рис. 2: Поверхностный вибратор

3. Внутренняя вибрация

Глубинные вибраторы являются наиболее часто используемыми вибраторами в бетонных конструкциях. Этим занимается один оператор. Внутренний вибратор, похожий на зонд, помещается на влажный бетон и медленно вытягивает его после вибрации.

Рис. 3. Внутренняя вибрация. Изображение
предоставлено RITM Industry.

Советы по правильной вибрации бетона

В большинстве случаев бетон подвергается либо недостаточной, либо чрезмерной вибрации.Вот несколько важных советов, которым следует следовать при вибрировании бетона:

1. Внутренний вибратор следует извлекать очень медленно со скоростью 1 дюйм в секунду. Если при извлечении вибратора на поверхности бетона появляются пузырьки, это означает, что необходима дополнительная вибрация.
2. Быстрая вибрация бетона может привести к разрушению конструкции после затвердевания бетона. Если вибратор для бетона используется в течение более длительного периода, заполнители и вода могут отделиться, что приведет к ухудшению прочности и эстетическим проблемам бетона.
3. Всегда держите вибратор в вертикальном или почти вертикальном положении, чтобы усилить эффект вибрации.
4. Бетон не будет ждать решения проблем с оборудованием. Поэтому всегда держите другой вибратор в качестве резервного, если первый выйдет из строя.
5. Следует избегать чрезмерного изгиба вибратора, так как это может привести к поломке оборудования.
6. Не используйте вибратор для бетона в качестве инструмента для укладки бетона. Эта ошибка может привести к несогласованности поверхности наряду с другими проблемами.
7. Прежде чем приступить к вибрации, всегда проверяйте, не вибрировали ли бетон другие сотрудники.
8. Игла вибратора полностью вводится в бетон и вибрирует не менее 10 секунд. Убедитесь, что наконечник вибратора полностью погружен во время вибрации.
9. Максимальная скорость, с которой вытягивается вибратор, составляет 3 дюйма в секунду. Наилучшие результаты достигаются при скорости 1 дюйм в секунду.
10. Если первый радиус вибрации равен R1, то следующий радиус вибрации должен включать в себя первый радиус R1.Обычно, как правило, радиус действия в четыре раза превышает диаметр наконечника вибратора.
11. Прекратите вибрацию, если она не приводит к образованию пузырьков воздуха на поверхности или когда поверхность становится блестящей.
12. Вибратор нельзя вдавливать в бетон, так как это может привести к столкновению с арматурой.
13. Всегда проделывайте предыдущие подъемы или слои бетона, чтобы предотвратить холодные швы. Рекомендуется проникновение не менее 6 дюймов.
14. Бетон с низкой посадкой требует большей вибрации. Поэтому никогда не вибрируйте малоподвижный бетон.
15. Легкий переносной вибратор можно использовать для небольших работ.

Часто задаваемые вопросы

Что такое вибрация опалубки?

Вибрация опалубки включает установку вибраторов снаружи бетонных опалубок. Он широко используется в сборных железобетонных конструкциях. Для заливки больших площадей вибраторы располагаются на минимальном расстоянии 6 футов.

Как чрезмерная и быстрая вибрация влияет на бетонную конструкцию?

Быстрая вибрация бетона может привести к разрушению конструкции после затвердевания бетона. Если вибратор для бетона используется в течение более длительного периода, заполнители и вода могут отделиться, что приведет к ухудшению прочности и эстетическим проблемам бетона.

Подробнее

Уплотнение бетона. Методы и результаты ненадлежащей вибрации бетона

Как разместить, уплотнить, вылечить и исправить дефекты бетона? [PDF]

Уплотнение бетона за счет внутренней вибрации

Люк М. Снелл

Одной из самых больших проблем при строительстве является обеспечение достаточной вибрации бетона.Во многих проектах человек, выполняющий вибрацию бетона, плохо обучен и не понимает, что эта работа является одной из самых важных для получения хорошо уплотненного бетона.

Это стало более важным; теперь мы можем укладывать бетон гораздо быстрее, чем его уплотнять. Таким образом, руководство несет ответственность за надлежащее обучение сотрудников методам уплотнения бетона. Когда мы укладываем бетон, он содержит чрезмерное количество захваченного воздуха. Без удаления этого воздуха бетон будет иметь пустоты (так называемые соты), низкую прочность, быть пористым и непривлекательным.Уплотнение бетона — это процесс удаления этого избыточного воздуха и превращения бетона в однородную твердую массу с необходимыми свойствами. Уплотнение также выравнивает свежий бетон и улучшает сцепление с арматурой.

Как достигается консолидация в строительном проекте? Простейший способ консолидации – ручная проволока. Хотя это может быть успешным на бетонах с более высокой осадкой, это медленный процесс. Таким образом, большинство компаний используют внутренний вибратор, называемый кочергой или вибратором.Этот вибратор имеет вращающийся эксцентриковый груз, заключенный в металлический корпус, который будет сотрясать или вибрировать бетон в непосредственной близости от него. Вибратор вызывает оседание близлежащего бетона и вытесняет захваченный воздух из бетона.

Каковы последствия методов плохой вибрации? Слабая вибрация приводит к образованию пустот на поверхности бетона, обычно называемых сотами. Это вызвано тем, что не удалялся захваченный воздух, бетон не оседал, а пустоты не заполнялись пастой из бетонной смеси.Поскольку этот бетон имеет пустоты, прочность бетона может быть низкой. Этот бетон также может быстро разрушаться, поскольку вода и другие материалы могут проникать в бетон через эти ячеистые области, что приводит к коррозии арматуры и дальнейшему ухудшению состояния бетона, когда он проходит через циклы замораживания-оттаивания.

Примеры сотового бетона.

Каковы хорошие методы предотвращения проблем сотовой связи? Существуют простые «правила» о том, как вибрировать бетон и предотвращать образование сот:

1. Площадь воздействия вибратора примерно в шесть раз больше диаметра вибратора. Вибратор диаметром один дюйм уплотняет круг диаметром около шести дюймов. Это означает, что вибратор должен быть вставлен в нескольких местах, чтобы правильно уплотнить бетон.

2. Вибраторы должны вставляться в свежий бетон вертикально и не использоваться для перемещения бетона. При перемещении бетона вибратором бетон расслаивается; более легкие материалы перемещаются (в основном вода), в то время как более тяжелые материалы (цемент и заполнители) остаются там, где был отложен бетон.

3. Вибратор необходимо вставить в предыдущий слой примерно на шесть дюймов. Это связывает вместе (объединяет) недавно размещенный слой и предыдущий размещенный слой.

4. Вибратор должен оставаться неподвижным в бетоне от 5 до 15 секунд, а затем медленно удаляться. Это время адекватно вибрирует большинство бетона.

Как узнать, завершена ли консолидация? Пользователь должен соблюдать четыре момента, которые указывают на завершение консолидации.

1. Бетонные уровни: Одним из первых результатов вибрации является то, что бетон выравнивается или находится на одинаковой высоте в формах. Некоторые называют это «плавлением бетона».

2. Большой заполнитель исчезнет: Вибрация заставляет пасту заполнять пустоты, поэтому большие заполнители не будут видны.

3. Пузырьки воздуха перестанут подниматься: Одной из причин вибрации бетона является удаление захваченного воздуха.Когда вы вибрируете бетон, пузырьки воздуха будут подниматься и выходить из бетонной поверхности. Когда эти пузырьки воздуха прекратятся, вы приблизитесь к концу вибрации бетона в этой области.

4. На поверхности появляется тонкая пленка воды: Вода легче цемента и заполнителей, поэтому при вибрировании бетона ожидается подъем воды на поверхность.

Примечание: Вышеизложенное означает, что вы произвели вибрацию бетона в одной области и готовы переместить вибратор в новую область, чтобы снова начать процесс уплотнения.Вам нужно снова вставить вибратор, чтобы весь бетон завибрировал.

Можно ли чрезмерно вибрировать бетон? Да, бетон может подвергаться чрезмерной вибрации. Если вибратор оставить в бетоне слишком долго, на бетонном слое образуется толстая пленка воды, и цемент будет тонуть. Это приводит к снижению прочности на поверхности бетона. Я видел несколько проблем с чрезмерно вибрирующим бетоном. Я видел много случаев бетона, который не был должным образом провибрирован.Я бы порекомендовал, что лучше перевибрировать бетон, чем недовибрировать бетон.

Определяет ли человек, вибрирующий, как быстро я могу укладывать бетон? Человек, вибрирующий бетон, является ключевым лицом, определяющим норму укладки бетона. Мы можем укладывать бетон с помощью насоса или желоба гораздо быстрее, чем вибрировать бетон. Таким образом, скорость уплотнения определяет, насколько быстро мы можем укладывать бетон. Комитет ACI 309 (Консолидация бетона) предоставляет таблицу, которая может помочь определить скорость укладки.Например, один вибратор диаметром один дюйм может ограничить скорость размещения от 1 до 5 кубических ярдов в час. Вибратор диаметром шесть дюймов обеспечивает производительность от 25 до 50 кубических ярдов в час. Таким образом, количество и размер вибраторов в проекте определяют скорость размещения, которая может быть достигнута.

Могут ли вибраторы сломаться? Да! Для тех, кто использует их регулярно, они скажут вам, что они могут сломаться. Вибраторы используются в пыльной, влажной среде и при любых погодных условиях.На вибраторе будут брызги цемента. Все эти условия могут мешать работе двигателя. Сбои вероятны и их следует ожидать. У подрядчика всегда должны быть запасные вибраторы, и они должны быть легко доступны, чтобы он мог поддерживать желаемую скорость размещения, а размещение не задерживалось при попытке найти запасные вибраторы.

Как лучше всего обеспечить достаточную вибрацию? Лучший способ получить достаточную вибрацию на работе — это убедиться, что люди, выполняющие вибрацию, хорошо обучены.Эта процедура неочевидна, и руководству необходимо время, чтобы объяснить правильную процедуру. Руководство также должно объяснить, как узнать, правильно ли работает вибратор и когда вибрация бетона завершена. Эти дополнительные шаги устранят многие проблемы и значительно сократят проблемы с ремонтом.

Вибрация бетона, Методы вибрации бетона, Часто задаваемые вопросы

Для вибрации бетона используются различные типы бетонных вибраторов. Чтобы узнать подробнее, мы начинаем узнавать, почему мы производим вибрацию для бетона

Бетон — самая сложная смесь, состоящая из цемента, песка и заполнителя.Помимо технических свойств, знаете ли вы, какова основная цель смешивания этих трех материалов в бетоне?

Ответ: заполнить пустот . Да!

Заполнители неправильного размера и содержат пустоты. Для заполнения пустот подмешивается мелкий заполнитель. То же самое касается мелкозернистого заполнителя (песка): пустоты, образуемые ими, заполняются цементом.

Самые мелкие частицы цемента также имеют воздушные пустоты, которые они заполняют водой.

Даже после заполнения смеси водой все еще есть вероятность образования в ней воздушных ловушек и водяных пустот.Наличие пустот в бетоне приводит к сегрегации и вытеканию.

Доказано, что пустоты занимают около от 5% до 8% от общего объема свежезамешанного бетона.

Основная цель проведения вибрации в бетоне состоит в устранении этих пустот и освобождении бетона от воздушных и водяных ловушек. Этот процесс называется Консолидация .

Уплотнение увеличивает плотность бетона, вибрация бетона делает это.Добавление меньшего количества воды, чем требуется, снижает риск того, что объем водяных пустот поставит под угрозу удобоукладываемость бетона . Вибрация — единственный способ работать без ущерба для удобоукладываемости бетона.

Что такое вибрирующий бетон? Что оно делает?

Вибратор для бетона представляет собой инструмент или машину, которая вибрирует бетон для удаления из него воды и воздушных ловушек.

Вибрация помогает минимизировать внутреннее трение, перемешивая бетонную смесь.Вибрация перестраивает частицы цемента и заполнителя в бетоне; это помогает бетону в достижении близкой конфигурации.

Закрытая конфигурация вытесняет водяные пустоты и воздушные карманы в смеси, в результате чего получается плотная и компактная масса бетона.

Методы вибрации бетона: 

Уплотнение бетона или Вибрация бетона могут быть выполнены пятью различными методами:

1. Внутренняя вибрация бетона путем введения внутреннего вибратора в бетонную массу.
2. Вибрация бетона при креплении опалубки с помощью опалубочных вибраторов Shutter встряхиватели арматуры .

Внутренняя вибрация или уплотнение бетона выполняется с помощью погружных вибраторов.

1.Погружные вибраторы:

Погружной бетонный вибратор также называется Глубинный вибратор или игольчатый вибратор . Вибратор состоит из кочерги — стальной трубки с эксцентриковым элементом, закрытым и закругленным с одного конца. Эксцентриковые элементы внутри стальной трубы вызывают вибрации в бетоне.

Причем другой конец покера подключается к источнику питания (электродвигателю или дизелю) через гибкую трубку.

Гибкая трубка доступна в различных диаметрах в диапазоне от от 20 мм до 100 мм, и длина варьируется от от 25 см до 90 см .

Выбор диаметра гибкой трубы выбирают с учетом расстояния между арматурными стержнями. В местах, где меньше места между арматурой (перегруженная арматура), игла может не войти в бетонную заливку. В этом сценарии игла заменяется лезвием той же длины; вибрация отвала способствует уплотнению бетона в перегруженной арматуре.

Радиус действия погружного вибратора 1,0 м (1000 мм). Бетон нельзя заливать слоями толщиной более 600 мм или в 10 раз больше диаметра покера.

После заливки бетона погружной вибратор вертикально вставляется в бетонную заливку. Погружной вибратор может вибрировать с частотой 15000 об/мин . Рекомендуется поддерживать вибрацию между 3000 об/мин и 6000 об/мин с ускорением от 4g до 10g.

Требуемый период вибрации может составлять от 30 секунд до 2 минут.После выполнения вибрации вибратор медленно извлекается (3 дюйма/сек) из бетонной массы; вибраторы позволяют воздуху, находящемуся в бетоне, плавать на поверхности бетона, что в конечном итоге уплотняет бетон.

Погружной вибратор:

• Радиус действия погружного вибратора 1,0 м
• Рабочая частота погружного вибратора до 15000 об/мин
• Макс. 2 минуты .

2. Вибраторы для опалубки: 

Вибраторы для опалубки также называются Вибраторы для опалубки , где вибраторы крепятся снаружи в определенных точках на опалубке. Положение этих точек определялось толщиной и глубиной бетона внутри опалубки.

Поскольку вибраторы крепятся к опалубке снаружи, непосредственное влияние на нее оказывает внутренняя масса бетона.

Время уплотнения или вибрации в опалубочном вибраторе составляет от 1 до 2 минут . Опалубочный вибратор может вибрировать со скоростью 9000 циклов в минуту . Вибрация для бетона передается через опалубку. Итак, опалубка должна быть жесткой и водонепроницаемой, чтобы выдерживать действие вибрации.

 

Читать : Что такое опалубка?

Этот тип вибратора потребляет больше энергии, чем любой другой тип вибратора. Вибрация опалубки обычно используется в колоннах, где есть разрыв боковых связей внутри бетона.

Вибраторы для опалубки :

• Время уплотнения или вибрации в вибраторе для опалубки составляет от 1 до 2 минут.
• Рабочая частота вибратора опалубки 9000 об/мин .

3. Поверхностные вибраторы: 

Поверхностные вибраторы также называются внешними вибраторами. После того, как бетонная смесь залита на поверхность, на нее устанавливаются вибраторы. Этот тип вибратора подходит для плит толщиной до 10 дюймов или 250 мм. Поверхностные вибраторы используются для сборных плит и подпорных стен.

Однако этот тип вибратора не рекомендуется для конструкций, глубина которых превышает 10 дюймов или 250 мм , так как нижний слой бетона не будет воспринимать достаточную вибрацию.

Рабочая частота поверхностных вибраторов составляет примерно от 3000 до 4000 об/мин при ускорении от 4g до 9g.

Поверхностные вибраторы, обычно используемые для лоскутного шитья тротуарной плитки.Сухие смеси с более низким водоцементным отношением наиболее эффективно уплотняются вибраторами поверхностного типа.

4. Арматурные стержни Вибросито: 

Вибрационное вибросито является самым дешевым методом среди всех других методов вибрирования бетона. Этот вибратор похож на внутренний вибратор, где сама арматура действует как вибрирующий наконечник.

Вибростенд легко крепится к арматуре любого размера. Устройство (шейкер) проскальзывало в верхней части проектируемой арматуры, а сама арматура передавала вибрацию в бетон. Вибросито для арматуры уплотняет бетон за от 5 до 7 секунд . Время операции очень меньше по сравнению с другими вибрационными методами.

Единственным недостатком этого типа вибрации является то, что иногда боковые связи могут смещаться и ослабляться из-за чрезмерной вибрации арматурных стержней.

5. Вибростол: 

Вибростол также называется Вибрационный стол для бетона. Этот тип метода обычно выбирают для жестких и жестких бетонных смесей, и это лабораторный метод.

Стальной вибростол жесткой конструкции, установленный на гибких пружинах. Эти пружины дополнительно соединены с электрическим раствором, который приводит в движение вибрационный стол, вызывая вибрацию бетона через пружины.

Вибрационный стол для бетона имеет частоту 4000 об/мин при ускорении от 4g до 7g. В производстве сборных железобетонных изделий для изготовления сборных элементов используется вибрационный стол для вибрации бетона.

Часто задаваемые вопросы о вибрации бетона:

Что такое методы вибрации бетона?

• Погружная вибрация
• Вибрация опалубки или опалубки
• Вибросито для арматуры
• Вибростол для бетона
• Поверхностные вибраторы

Для чего нужна вибрация бетона?

Целью вибрации бетона является устранение захваченных водяных и воздушных пустот в бетоне.

Какова цель вибрации бетона?

Целью вибрации бетона является устранение захваченных водяных и воздушных пустот в бетоне.

Каков радиус действия вибрации бетона?

Радиус действия при вибрации бетона – это расстояние от центра вибробулавы до внешнего края, где происходит полное уплотнение.

Что произойдет, если не вибрировать бетон?

Если бетон не подвергается вибрациям должным образом, пустоты и пузырьки воздуха делают бетон пористым, что, в свою очередь, делает бетон склонным к сегрегации и просачиванию.Доказано, что пустоты занимают от 5% до 8% от общего объема в свежезамешанном бетоне. Для достижения расчетной прочности бетону требуется точная вибрация.

также читают:

Фактор уплотнения Тест бетона для испытания вибрации бетона

Отверстие бетона и отверждения

сегрегация и кровотечение в бетоне

ЛАЙК НА FACEBOOK

 

Вибрация — Инженеры-педагоги.com

Вибраторы уплотняют бетон, толкая крупный заполнитель вниз, в сторону от точки вибрации. Вибраторы позволяют укладывать смеси, которые слишком жесткие для укладки каким-либо другим способом, например, те, которые имеют осадку на 1 или 2 дюйма. Жесткие смеси более экономичны, потому что они требуют меньше цемента и вызывают меньше проблем с расслоением или кровотечением. Не используйте смесь настолько густую, что для ее укладки потребуется слишком много труда.

Рисунок 63 – Использование вибратора для уплотнения бетона.

Механические вибраторы

Лучшим инструментом для уплотнения является механический вибратор, показанный на рис. 63. Лучшие вибраторы, имеющиеся в инженерно-строительных бригадах, называются глубинными вибраторами, потому что вибрирующий элемент вводится в бетон.

При использовании глубинного вибратора вставляйте его с интервалами примерно 18 дюймов в воздухововлекающий бетон на 5–10 секунд и в бетон без воздухововлекающих элементов на 10–15 секунд. Точное время пребывания вибратора в бетоне зависит от его осадки.Перекрывайте вибрируемые участки несколько раз при каждой вставке. По возможности опускайте вибратор в бетон вертикально и позволяйте ему опускаться под действием силы тяжести.

Вибратор должен не только проходить через только что уложенный слой, но и проникать на несколько дюймов в нижний слой, чтобы обеспечить хорошее сцепление между слоями.

Вибрация обычно не повреждает нижние слои, пока бетон, нарушенный в этих нижних слоях, становится пластичным под действием вибрации. Вы знаете, что укрепили бетон должным образом, когда вдоль формы рядом с вибратором появляется тонкая полоска раствора, крупный заполнитель исчезает в бетоне или паста начинает появляться возле головки вибратора.Затем отведите вибратор вертикально примерно с той же силой тяжести, с которой он опускался.

Любая вибрация должна сопровождаться небольшим ручным перелопачиванием или лужением. Чтобы избежать расслоения, не встряхивайте смеси, которые можно легко уплотнить лопаткой. Кроме того, не вибрируйте бетон, у которого осадка составляет 5 дюймов или более. Не используйте вибраторы для перемещения бетона в форме.

Вибрация (уплотнение) бетона

При поверхностной вибрации плит толщиной до 6 дюймов, при условии, что они не армированы или содержат только легкую сетку, применяют низкочастотные виброрейки
— от 3000 до 6000 колебаний в минуту. Это обеспечит достаточную глубину консолидации без образования нежелательного слоя мелких частиц на поверхности. Высокочастотные стяжки с малой амплитудой являются сарификационными, если они применяются исключительно для проведения отделочных операций. Плиты толщиной от 6 до 8 дюймов, которые не армированы, могут быть укреплены либо поверхностной, либо внутренней вибрацией.

Рисунок 64 – Уплотнение внутренним вибратором и лопаточным инструментом.

Для плит толщиной более 8 дюймов или тоньше, содержащих закладные детали или значительную арматуру, рекомендуется использовать внутреннюю вибрацию.Когда внутренний вибратор (Рисунок 64) вводится в свежий бетон, бетон рядом с вибратором имеет тенденцию вести себя как очень густая жидкость в области действия, на которую воздействует вибратор. Наблюдая за тем, как ведет себя бетон возле вибратора, можно судить о величине поля действия. Большие мощные вибраторы имеют большее поле действия, чем маленькие вибраторы. Поле действия вибратора в сильно подвижном (очень влажном) бетоне больше, чем в жестком бетоне. Чтобы закрепить бетон полностью, вы должны быть уверены, что поля действия перекрываются от одной точки вставки к другой.

Головка глубинного вибратора должна быть полностью погружена во время вибрации. Для толстых плит можно вставлять вибратор вертикально, для более тонких плит — под углом или даже горизонтально. Обратите внимание, что контакт вибратора с грунтовым основанием может привести к загрязнению бетона посторонними частицами. Вибратор должен оставаться в бетоне до тех пор, пока поверхность поля не приобретет блестящий вид. При уплотнении бетона необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности:

• НЕ используйте вибратор для перемещения бетона по горизонтали («прокатывание бетона»), поскольку крупные заполнители отделятся от раствора.
• НЕ оставляйте вибратор в бетоне слишком долго в бетонных смесях, которые имеют осадку более 3 дюймов, это вызовет сегрегацию. Если вы сомневаетесь в достаточности уплотнения, обычно лучше вибрировать больше в более жестких смесях, потому что опасность чрезмерной вибрации жестких смесей минимальна.
• НЕ допускайте длительной работы вибратора, если он не находится в бетоне — он может сгореть. Бетон действует как охлаждающая жидкость для вибратора.
• ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать внутренний вибратор с электрическим приводом без хороших резиновых перчаток и резиновых сапог — существует опасность поражения электрическим током или ожога.

Рисунок 64 – Уплотнение внутренним вибратором и лопаточным инструментом.

Ручной метод

Для ручного закрепления требуются лопаты, палочки для пудинга или различные типы трамбовочных станков. Чтобы укрепить бетон путем шпатлевания, вставьте лопату вдоль внутренней поверхности опалубки, как показано на рис. 64, через только что уложенный слой и на несколько дюймов вглубь нижнего слоя. Продолжайте копать или копать до тех пор, пока крупный заполнитель не растворится в бетоне. Не пытайтесь делать большие размещения.

Передача ударной вибрации по бетонным и растворным листам

В настоящей работе представлена ​​альтернативная система для обнаружения вибрации, возникающей при ударе по бетонным и растворным листам. Для проведения испытаний необходимо внедрить систему измерения, отличную от той, которая предложена в действующем стандарте UNE EN 140-7. Эта система состоит из усилителя и ударного устройства, которое также способно измерять деформацию материала после удара.Эта система способна обнаруживать различия в передаче вибрации на одной и той же частоте между различными используемыми строительными материалами после установления связи между теоретическими предсказаниями и экспериментальными результатами. Таким образом, эту систему можно использовать как систему обнаружения вибрации и как альтернативный метод стандартизации материалов по их акустическим характеристикам.

1. Введение

В настоящее время проводится множество испытаний для лучшего понимания важности передачи вибрации в материалах и ее применения в строительстве. Действующее законодательство на национальном уровне содержится в Технических строительных нормах и правилах (CTE DB-HR) [1] и в настоящей Инструкции по конструкционному бетону (EHE-08) [2], а на международном уровне – в стандартах ISO, где подчеркивается важность акустические характеристики материалов по отношению к их снижению ударного шума заявлены как улучшение качества и комфорта построенных помещений.

Некоторые исследования посвящены вибрациям, создаваемым людьми при выполнении ими динамических воздействий на площадь пола здания [3].Эти вибрации могут значительно повлиять на эксплуатационные характеристики, но редко на усталостные характеристики и безопасность конструкции. Помимо производимого шума, эти воздействия генерируют частоты, которые можно обнаружить и измерить с помощью необходимых приборов, и они различаются в зависимости от использования, в котором есть застроенная площадь, которую необходимо измерить. Другим источником вибраций, который также становится очень важным в строительстве, являются объекты, которые генерируют раздражающие шумы и обнаруживаются при передаче через конструкцию даже в нескольких метрах от излучающего центра. Изоляция этих вибраций и изучение материалов, обеспечивающих большее акустическое поглощение, уже изучались другими исследователями, и сегодня они продолжают улучшаться.

Среди работ, включающих использование вибрации для определения определенных физических параметров материалов, существуют различные испытания, зависящие от материала и измеряемых характеристик. Некоторые авторы производили небольшие механические возмущения в пробирках, и сообщаемые результаты сопоставлялись с помощью соответствующего программного обеспечения с другими стандартизированными методами, такими как использование ультразвука или обычные тесты на изгиб, после чего выполнялся анализ гармоник, полученных с помощью быстрого преобразования Фурье, для определения динамического Модуль Юнга материала [4, 5].В других случаях работа выполняется с материалами, армированными каким-либо типом волокон или добавок, и проводится исследование улучшения, полученного за счет добавления этого материала, как структурно, так и акустически; эти испытания обычно измеряют взаимосвязь между ударной вязкостью и энергией удара [6]. Кроме того, в случае бетона и раствора было проведено сравнение между различными основными резонансными частотами материалов, подвергнутых поперечной вибрации без каких-либо ограничений [7, 8].Целью этого сравнения было изучение влияния на их долговечность после прохождения нескольких циклов замораживания-оттаивания [9].

При работе со строительными конструкциями процесс меняется, так как размеры больше. Кроме того, важно различать различные существующие соединения в конструкциях, потому что жесткая заделка будет действовать как единое целое, препятствуя передаче вибрации, тогда как опора будет оставаться соединением между частями, не соединенными между собой, без жесткого соединения, ослабляя шумовое воздействие. [10].При изучении поведения каркаса пола на ударный шум анализируются возбуждения, подобные тем, что возникают в шагах, и для этого с заданной высоты ритмично сбрасывается известная масса. Какая бы ни была сила удара, передаваемая на раму перекрытия, она вызовет деформацию материала в области, занятой телом, сдвинув его из положения равновесия до тех пор, пока силы упругости рамы пола не вернутся в исходное положение. При этом возникает вибрационная волна, которая распространяется с продольной скоростью, зависящей от природы материала, из которого состоит каркас пола (плотность материала и динамический модуль упругости), где, как правило, при одной и той же плотности тем выше модуль упругости. чем выше скорость передачи, и эта вибрация отвечает за создание воздушного шума, который необходимо контролировать [11].Большинство испытаний, проведенных в этой области, были посвящены изучению плавающей плиты как наиболее подходящего конструктивного решения для снижения шумового воздействия, характеризующего различные материалы, которые можно использовать в качестве разделительного листа между жесткой поверхностью и полом. -структура каркаса.

Другие исследования сосредоточены на разработке или усовершенствовании устройств для измерения и обнаружения вибраций. В этих случаях не так важны материалы, как чувствительность приборов и методика измерений [12].Некоторые тесты основаны на физической концепции механического резонанса и пытаются измерить резонансные частоты различных материалов. Однако другие отвечают за разработку датчиков, способных обнаруживать воздействие на определенную область, измеряя физический параметр, которым может быть мощность, скорость или давление [13–21].

Целью данной статьи является разработка альтернативной системы измерения, которая может обнаруживать вибрации, возникающие на поверхности двух разных материалов (бетона и строительного раствора), анализируя различия в отклике датчика для каждой из пластин и проверяя достоверность результатов измерений. система реализована как альтернативный метод измерения для обнаружения вибраций в строительных конструкциях.

2. Методология

2.1. Используемые материалы

Для этого исследования были изготовлены две плитки, одна из бетона, а другая из раствора, без какого-либо каркаса для повышения сопротивления изгибу. Поскольку измерительное устройство отвечает за обнаружение поперечной вибрации, возникающей после удара, важно, чтобы плитка была максимально похожа на вибрационную модель растянутой мембраны. Поэтому важно, чтобы изготовленные плитки работали в обоих основных направлениях и могли рассматриваться как плиты, а не как листы.Для этого в качестве предпосылки использовалась идея о том, что толщина должна быть меньше четверти длины плитки, как того требует действующий EHE-08.

Размеры плитки составляли 50 × 50 × 4  см, а используемая дозировка по весу составляла 1 : 3 : 0,5 (цемент/песок/вода) в случае раствора и 1 : 2 : 3 : 0,5 (цемент /песок/гравий/вода) в случае бетона. Была предпринята попытка получить мягкую консистенцию, контролируя количество введенной воды; при этом, как только начинается отверждение, он испаряется, оставляя внутри углубления, которые могут искажать результаты испытаний.Чтобы предотвратить попадание воздуха, бетон и раствор подвергали вибрации, чтобы преодолеть когезионные силы материала и обеспечить адаптацию к форме, равномерно распределяя смесь и избегая существенных различий в составе плитки.

2.2. Ударное устройство

Ударное устройство, указанное в стандарте UNE EN 140-7 для испытаний на ударный шум, предусматривает, что оно должно иметь пять молотков, облицованных изолирующими вибрационными ножками, отстоящих друг от друга на расстоянии примерно 10  см, и каждый из них периодически ударяет с массой металла 500 г и сферическим наконечником радиусом 50 мм с высоты 40 мм (рис. 1(а)).В данной работе в качестве альтернативы использовалась деревянная рама, основания которой изолированы от вибраций с подвешенным электромагнитным вибратором, покрытым стальным кожухом, содержащим обмотку возбуждения, в которой якорь перемещается линейно при изменении частоты переменного напряжения, на которое он подключен (рис. 1(б)).

2.3. Конструкция измерительного оборудования

Измерительное оборудование состоит из нескольких частей. Во-первых, был разработан усилитель мощности, так как электрический сигнал от функционального генератора был недостаточно стабильным, чтобы подавать его непосредственно на вибратор, ударяющий по пластине.Разработанная система способна усиливать сигналы частотой ниже 15 кГц, а усилитель состоит из первого каскада, который позволяет нам добавлять к сигналу непрерывный и контролируемый потенциал. С другой стороны, общие характеристики усилителя следующие: коэффициент усиления по напряжению 10, максимальный выходной ток 1 А, максимальное выходное напряжение 30 В, защита от короткого замыкания и усиление без заметных искажений от 0 Гц. до 10 кГц. Генератор и усилитель подают сигналы очень стабильной и переменной частоты, которую можно регулировать в любое время.См. электрическую схему усилителя на рис. 2.

Кроме того, был разработан датчик, способный измерять поперечную деформацию, возникающую при ударе плитки по ее верхней грани, зная энергию удара, выбранную с помощью вибратор. Датчик состоит из конденсатора, который является частью цифрового автоколебательного контура. Выход этой схемы подключен к ЧМ-демодулятору, настроенному на частоту, которая является базовой частотой автоколебательного контура.Схема датчика показана на рисунке 3.

Так как емкость конденсатора зависит только от его геометрии и диэлектрической проницаемости вещества между пластинами, то если площадь между его пластинами и диэлектриком поддерживать постоянной, то его емкость будет меняются только в зависимости от расстояния между пластинами. Одна из пластин преобразователя закреплена посередине материала пластины (как видно на рис. 4), а другая закреплена на плоской опорной поверхности, так что при ударе поперечная деформация, вызванная вибрация изменяет емкость конденсатора, сигнал которого регистрируется.

Автоколебательный контур сконструирован так, что его собственная частота колебаний достаточно высока, в данном случае 3,3 МГц. С другой стороны, размер пластин всегда должен быть меньше или равен половине длины волны, чтобы чувствительность датчика соответствовала принимаемым мерам; поэтому, зная скорость распространения поперечной волны в среде, можно установить размеры пластин конденсатора. Для расчета скоростей распространения использовались следующие формулы для бетона (i) и раствора (ii): где – динамический модуль упругости бетона (3,23 × 10 ⁹  кг/м ² ), – модуль упругости модуль раствора (9 × 10 ⁶  МПа), – плотность бетона (2200 кг/м ³ ), – плотность раствора (2500 кг/м ³ ), – ускорение свободного падения (9.8 м/с ² ), а – коэффициент Пуассона (0,2). Учитывая, что пластины конденсатора имеют 6 см с каждой стороны, длина поперечной волны должна быть не более 12 см. Таким образом, мы получаем частоту () для бетона (i) и раствора (ii) следующим образом: Это находится в пределах диапазона нашего колебательного контура.

Наконец, изменение мощности преобразователя воспроизводит деформацию бетона или листа строительного раствора, и это приводит к тому, что на выходе автоколебательного контура появляется частотно-модулированный сигнал.Частотная модуляция осуществляется за счет поперечной вибрации, поэтому при добавлении схемы демодулятора на выходе схемы в каждый момент времени получается сигнал, пропорциональный поперечной деформации раствора или бетонного листа. Этот сигнал был собран с помощью осциллографа (рис. 4).

3. Результаты и обсуждение

На рис. 5 показан сигнал возбуждения с частотой 10000 Гц. При этом мы получили отклик датчика и его анализ чисел гармоник для бетонной (рис. 6) и строительной (рис. 7) плитки. Как видно, отклик датчика и гармонический анализ для заданной частоты работы показывают различия между плитками из бетона и раствора. Данные, которые использовались для анализа гармоник, были обработаны с использованием программного обеспечения, запрограммированного на вычисление дискретного преобразования Фурье, тем самым получив представление в частотной области с исходной функцией, являющейся функцией во временной области.

Как видно из графика, чувствительность датчика способна различать режимы передачи удара между различными материалами, она выше в случае бетона, чем в случае раствора, что соответствует с предыдущими теоретическими расчетами.

4. Выводы

Из полученных данных можно сказать, что мы разработали, с одной стороны, систему, способную производить измеряемые и контролируемые вибрации, а с другой стороны, преобразователь, способный оценивать колебания частоты, вызванные ударным устройством, дающие ответный сигнал, который легко анализировать.

При изучении гармонического состава отклика датчика в случаях бетона и раствора получены четко дифференцированные результаты.Частота реакции была выше в случае бетона. Это согласуется с теоретическими результатами, полученными в (2), и, следовательно, подтверждает пригодность оборудования. Разработанная система может быть усовершенствована для достижения более высокой чувствительности и более четких откликов. Таким образом, благодаря более тщательному процессу система может быть использована в качестве стандартного метода исследования вибраций и акустической изоляции от ударного шума.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

В чем проблема чрезмерной вибрации свежего бетона? — Портал гражданского строительства

Для правильного уплотнения бетона погружными вибраторами вибрирующая часть вибраторов должна быть полностью погружена в бетон. Действие уплотнения усиливается за счет обеспечения достаточного напора бетона над вибрирующей частью вибраторов. Это служит для продавливания и удержания свежего бетона в зоне вибрационного воздействия.

Обычно при уплотнении бетона следует избегать чрезмерной вибрации. Если бетонная смесь разработана с низкой удобоукладываемостью, чрезмерная вибрация просто потребляет дополнительную мощность вибрации, что приводит к потере энергии. Для большинства бетонных смесей чрезмерная вибрация создает проблему сегрегации, при которой более плотные заполнители оседают на дно, а более легкое цементное тесто имеет тенденцию двигаться вверх. Если бетонная конструкция отливается последовательными подъемами бетона, верхний более слабый слой (или цементное молоко), вызванный сегрегацией, образует потенциальную плоскость ослабления, приводящую к возможному разрушению бетонной конструкции во время эксплуатации.Если бетон укладывается в один подъемник для дорожных работ, сопротивление истиранию цементного молока проезжей части будет низким. Это становится критической проблемой для бетонной проезжей части, поверхность которой постоянно подвергается разрывным и тяговым усилиям, создаваемым транспортным средством.