Чем вибрировать бетон при заливке фундамента

Вибрирование бетона

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.

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

Признаки достаточного уплотнения бетонной массы

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

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

Виды вибрационного оборудования

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

Процесс вибрирования

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.

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.

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.

Источник

Вибрирование бетона — одна из составляющих качества бетонных конструкций

Вибрирование бетона — это один из эффективных методов уплотнения бетонного раствора в период его заливки в опалубочную форму конструкций.

Основные характеристики бетона, такие как однородность структуры, прочность, долговечность, закладываются на этапе производства бетонных работ. Одним из технологических факторов, влияющих на дальнейшие эксплуатационные характеристики конструкций, является обязательное вибрирование состава в период формования или возведения железобетонного монолита.

Механизм виброуплотнения бетонной смеси

Зачем вибрировать бетон? На эти другие вопросы, связанные с укладкой бетона в опалубку, постараемся детально ответить в этой статье.

Бетоны представляют собой искусственные материалы, которые на этапе приготовления выглядят в виде состава, состоящей из вяжущего, крупного или мелкого заполнителя и воды. В результате прохождения химических реакций между вяжущими веществами (цементом) и водой, формируется цементный камень, заполняющий свободное пространство между песком и щебнем.

На технологию производства бетона и его укладку существенное воздействие оказывает количество вяжущих компонентов и воды, которые определяют удобоукладываемость. Помимо этого, физико–механические характеристики, такие как: прочность, морозостойкость, водонепроницаемость напрямую зависят от однородности раствора, которая в свою очередь зависит от равномерного распределения компонентов смеси в структуре материала.

Во время транспортировки и последующей заливки в опалубку может происходить нарушение водоцементного соотношения состава и завоздушивание, что в значительной мере влияет на качество проведения работ. Поэтому, если не вибрировать ее, пузырьки воздуха и остаточная влага, не удаленные из раствора при помощи вибрирования, в период эксплуатации конструкций будут способствовать появлению трещин.

Порядок укладки смесей

Вибрирование бетона СНиП 3.03.01-87 регламентируют порядок и нормы укладки растворов.

Основные положения этого документа выглядят следующим образом:

1. Перед производством работ, арматурный каркас и опалубку следует очистить от ржавчины, грязи, масляных пятен и др.
2. Составы необходимо заливать таким образом, чтобы не происходило расслоение раствора, которое может возникнуть в случае ненормированной высоты сбрасывания. Оптимальная высота для подачи для тяжелых бетонов должна составлять не более 2,0 м.
3. Растворы необходимо укладывать последовательными горизонтальными слоями в одном направлении во всех слоях.
4. При уплотнении , толщина слоя не должна превышать 125% длины булавы инструмента.
5. Коэффициент уплотнения при вибрировании должен иметь значение не ниже К ³ 0,98.
6. Укладка каждого последующего слоя допускается только после завершения вибрирования предыдущего, не допуская при этом схватывания предыдущего слоя (максимум 2 часа).
7. Если предусмотрена укладка в несколько приемов, то место разрыва монолитной конструкции необходимо оборудовать рабочим швом, перпендикулярным оси конструкции.
8. Возобновление работ на этом участке возможно только после достижения предыдущим слоем прочности 1,5 Мпа и выше (примерно 8 ч).

Виды и способы уплотнения бетонных составов

Процесс виброуплотнения заключается в передаче механических колебаний. При этом, благодаря вибрированию, разрушается первоначальная структура и наблюдается переход раствора в разжиженное, пластичное состояние. В результате чего, состав уплотняется с одновременным вытеснением пузырьков воздуха и излишков воды.

Таким образом, виброуплотнение позволяет снизить содержание воздуха и расход воды, а значит увеличить плотность и прочность конструкций.

По способу активного воздействия на растворы такие агрегаты разделяются на:

• глубинные;
• поверхностные;
• наружные;
• виброплощадки (вибростол).

Наиболее распространенными являются поверхностные и глубинные вибраторы.

Глубинные опускаются в раствор и передают механические колебания раствору. Применяются для укладки составов в неармированных или армированных массивных конструкциях: фундаментах, колоннах и др.

Поверхностные(виброрейки) служат для уплотнения покрытий и формования сборного железобетона: плит перекрытий, стеновых панелей и др.

Наружные крепятся к опалубке или формам. Применяются при бетонировании тонкостенных конструкций с высокой частотой армирования, а также для облегчения разгрузки составов из бадей, бункеров, автосамосвалов.

Вибростол (виброплощадка) применяется при промышленном производстве сборного ЖБ (виброплощадка) или изготовлении мелкоштучных тротуарных покрытий (вибростол).

Оборудование для уплотнения

Вибрирование определяется двумя показателями: амплитудой и частотой колебаний. Амплитуда — это наибольшее отклонение вибрирующих частиц от положения равновесия. Частота и амплитуда взаимосвязаны — высокочастотные устройства имеют меньшую амплитуду колебаний, низкочастотные — наоборот.

Устройства, производимые современной промышленностью, по физико–механическим характеристикам и своему назначению можно разделить на несколько видов:

1. Низкочастотные до 3500 кол/мин. Применяются, как наиболее эффективные.
2. Среднечастотные в пределах 3500–9000 кол/мин. Фракция заполнителей 10–50 мм.
3. Высокочастотные с частотой колебаний 10000–20000 кол/мин. Применяются для укладки мелкозернистых бетонов с фракцией заполнителя до 10 мм.

Глубинные вибраторы

При уплотнении, наконечник (булава) погружается в состав. За счет механических колебаний, возникающих в корпусе булавы, происходит уплотнение.

Продуктивность глубинного оборудования напрямую зависит от длины и диаметра булавы. Чем больше диаметр булавы и длиннее ее наконечник, тем быстрее и качественнее будет выполнена укладка.

В зависимости от привода, они подразделяются на следующие категории:

• электромеханические;
• пневматические;
• бензиновые.

Электромеханический прибор

Конструкция агрегата состоит из следующих элементов:

• электродвигатель;
• вибронаконечник (булава);
• гибкий вал, служащий для передачи вращательного момента от привода к механизму наконечника.

Вибронаконечник представляет собой следующую конструкцию:

• цилиндрический стальной корпус;
• шпиндель с шарикоподшипниками;
• муфта, передающая вращательные движения от шпинделя к бегунку.

Пневматический глубинный вибратор

Для производства работ в условиях где невозможно применение электромеханических агрегатов — высокая загазованность, повышенная влажность или отсутствие электрических сетей, используются пневматические глубинные агрегаты (см. фото).

Пневматический тип состоит из:

• булава;
• гибкий шланг;
• пусковой механизм (вентиль для воздуха).

Воздух подается в центральную часть вибронаконечника и затем сквозь специальные радиальные отверстия попадает в рабочее пространство, воздействует на бегунок механизма, который приходит в движение и начинает совершать обороты вокруг оси статора со скоростью равной величине давления воздуха в системе.

В период работы на приводе запрещаются резкие перегибы воздушного шланга или его предельное натяжение. При производстве работ в условиях низких температур, поступающий воздух должен быть очищен от влаги.

Бензиновый вид

Бензиновые устройства предусмотрены для укладки растворов с любой степенью армирования. Также могут применяться в заводских условиях для производства сборного железобетона. Они востребованы в условиях невозможного подключения энергоснабжения строительной площадки.

Рабочий комплект для любой модели состоит:

• бензиновый двигатель;
• несущая рама;
• бронированный гибкий вал;
• наконечник (булава).

Как правильно вибрировать бетон своими руками и что нужно знать при строительстве собственного дома — читайте инструкцию ниже и смотрите видео в этой статье.

Инструкция по укладке состава в опалубку при помощи глубинных устройств:

1. Вибронаконечник опускают в раствор под углом 35°–45° с таким расчетом, чтобы булава прошла через границу старого и нового слоя на 10 см.
2. Толщина должна соответствовать 1,25 рабочей длины вибронаконечника.
3. Рабочий наконечник должен свободно проходить сквозь стержни арматурного каркаса. Приемлемое расстояние между арматурными стержнями должно равняться 1,5 диаметра булавы глубинного вибратора.
4. Не допускается защемление наконечника между щитами опалубки и арматурным каркасом.
5. При перестановке агрегата из одной точки вибрирования в другую, его поднимают медленно и переносят на следующую позицию. Зоны работы должны пересекаться — расстояние между точками вибрирования не должно превышать полтора радиуса предыдущей зоны вибрирования.
6. Продолжительность воздействия зависит от подвижности смеси и мощности машины. Чем больше подвижность, тем меньше времени нужно затратить на ее уплотнение.
7. Окончание работ можно определить по следующим признакам — прекращение усадки, отсутствие пузырьков воздуха и появление цементного молочка на поверхности уплотняемой смеси.

Внимание! – во избежание нарушений арматурного каркаса, не устанавливайте работающий вибратор на арматурные стержни.

Поверхностные вибраторы для уплотнения бетона

По типу поверхностные устройства подразделяются на площадочные и виброрейки. Принцип работы устройств такого типа основан на передачи механических колебаний через прямоугольную металлическую площадку или через удлиненную металлическую рейку (виброрейка).

Площадочные поверхностные вибраторы

Применяются для уплотнения в армированных или неармированных поверхностях: полы, перекрытия, дорожные покрытия с толщиной слоя не более 250 мм.

Конструкция площадочного типа устройства состоит из следующих деталей:

Поверхностный вибратор — виброрейка

Виброрейка (вибробрус) применяется для устройства армированных и неармированных монолитных полов и дорожных покрытий. Поверхностный агрегат данного типа предназначен для разравнивания и уплотнения раствора на больших площадях.

Виброрейка состоит из вибратора (электродвигателя), установленного на металлическую рейку.

Колебания от дебаланса двигателя передаются на металлическую поверхность рейки, которая соприкасается с поверхностью уложенной смеси. Возникает вибрация, при помощи которой из раствора удаляются излишки воды, и образовавшиеся в период заливки, пузырьки воздуха.

По типу двигателя, установленного на виброрейке, агрегаты этого вида делятся на электрические и бензиновые.

В индивидуальном строительстве наиболее востребованы устройства на электроприводе. Они отличаются простотой в управлении и могут использоваться в закрытых помещениях. Цена зависит от мощности и производителя оборудования, но намного ниже цены бензиновых аналогов.

Тип устройства на бензиновом приводе отличается от электрического, более мощным двигателем и автономностью в использовании. Применяется, в основном, в промышленном строительстве для заливки полов и дорожных покрытий.

Устройства могут быть следующих видов:

1. Плавающим: применяется для финишного выравнивания и уплотнения поверхности. Металлическая рабочая рейка изготовлена из алюминиевого профиля фиксированной длины (3 м), а сама конструкция оснащена реверсивным приводом, что позволяет виброрейке двигаться в прямом и обратном направлениях.

1. Двойные раздвижные или телескопические: за счет своей конструкции могут раскладываться до 4,5 м. Она состоит из спаренных алюминиевых или стальных профилей. Из-за своего внушительного веса, перемещение такой виброрейки происходит только по специальным направляющим.

1. Секционные: состоят из отдельных секций и в зависимости от технологических требований могут достигать в длину 30 м, что позволяет за один цикл обработать значительную площадь. Универсальность и масштабность такого оборудования способствует широкому применению их в промышленном строительстве.

Наружный вибратор

Наружные устройства, крепятся к опалубке или к форме изделия. Электродвигатель, оборудованный одним или двумя дебалансирами, благодаря плотному креплению к форме или опалубке, качественно передает механические колебания , в результате чего смесь уплотняется.

При бетонировании объемных сборных железобетонных конструкций к опалубке могут крепиться несколько вибраторов. Питание его происходит через понижающий трансформатор с выходным напряжением 36 в.

Они могут применятся и как вспомогательное оборудование.

Виброплощадки

Вибрационные площадки промышленного назначения применяются при производстве сборного железобетона. Представляют собой унифицированные и типизированные конструкции с вертикальными направленными колебаниями. Такие агрегаты способны уплотнять любые составы.

Направленные колебания, производятся при помощи двух одинаковых вибраторов, вращающихся с равной угловой скоростью в разных направлениях.

Для малого бизнеса и индивидуального строительства существует аналог виброплощадки — вибростол. Применяется вибростол при производстве тротуарной плитки. Колебания, воспроизводимые вибратором, передаются сквозь столешницу к установленным на ней формам, в результате происходит формование изделий.

Вибростол представляет собой металлическую столешницу, установленную на пружины или амортизаторы (см. фото).

Вибрирование при производстве работ дает возможность эффективно удалить пузырьки воздуха и избежать неравномерного распределения заполнителя в структуре бетона. В результате получается качественный бетон с высокими эксплуатационными характеристиками.

Источник