Уплотнение бетонной смеси



Задачей уплотнения бетонных смесей является удаление основной части защемленного воздуха. Обычным способом уплотнения является вибрация: колебания с частотой более 1 Гц (1 колебание в секунду). Несмотря на развитие целого ряда других методов (вакуумирование, прессование, вибропрессование, торкретирование и т. д.) вибрация и сегодня — основной способ уплотнения бетонных смесей.

При действии вибрации бетонная смесь проявляет свойство тиксотропии. Твердые частицы приходят в колебания с частотой прикладываемого вибровоздействия (50-200 гц). При этом амплитуда их колебаний зависит от массы частиц. Поэтому они смещаются друг относительно друга, что приводит к потере ими адсорбированной воды и разрушению флокул цемента. Количество свободной воды увеличивается, и смесь разжижается, а воздушные включения всплывают из нее. При прекращении вибрации вода вновь сорбируется на твердых поверхностях, зерна цемента слипаются во флокулы и вязкость бетонной смеси восстанавливается.

Вибрация характеризуется двумя параметрами: амплитудой и частотой, — каждый из них оказывает независимое воздействие на бетонную смесь.

Для виброуплотнения бетонной смеси при монолитном бетонировании применяются глубинные и поверхностные вибраторы. Частота колебаний глубинных вибраторов возросла за последние 50 лет с 7000 кол/мин до 30000 кол/мин.

При удалении от источника колебания затухают, что выражается в уменьшении их амплитуды. Минимальная амплитуда, при которой еще происходит разжижение бетонной смеси, определяет радиус действия вибратора. Визуально он наблюдается по оседанию смеси и выравниванию поверхности, выделению воздуха, появлению на поверхности цементного теста. Р. Лермит предлагал определять радиус действия вибратора по погружению в бетонную смесь стального стержня высотой 1 м и диаметром 20 мм.

При использовании поверхностных вибраторов пользуются понятием максимальной глубины разжижаемого слоя (обычно до 20 см).

При действии вибрации происходит тиксотропное разжижение бетонной смеси.

 

Ее формование включает два процесса:

  • качественное заполнение смесью пространства опалубки и промежутков между стержнями арматуры;
  • всплывание из смеси основной части воздушных пузырьков.


Размеры пузырьков составляют от 0,1 до 5 мм и более, а скорость всплытия пропорциональна квадрату их радиуса и обратно пропорциональна вибровязкости смеси. Пузырек размером 5 мм всплывает в 100 раз быстрее, чем пузырек размером 0,5 мм. Поэтому кроме степени разжижения смеси на процесс удаления воздуха оказывает влияние и толщина слоя укладываемой смеси. Обычно удается удалить лишь пузырьки воздуха крупнее 1—2 мм.

Снижение вязкости бетонной смеси при вибрации имеет и негативные последствия — оседание твердых частиц, в первую очередь крупного заполнителя, и обогащение раствором верхних слоев смеси (влияние этого процесса на прочность бетона). Поэтому длительность вибрации ограничивают периодом, когда идет интенсивное выделение воздуха. При дальнейшем вибрировании будут уже превалировать процессы расслоения.

В последнее время получила развитие безвибрационная укладка литых бетонных смесей. Такие смеси заполняют опалубку под действием сил тяжести. Для этого смеси должны иметь осадку конуса на момент укладки не менее 18 см. При формовании густоармированных конструкций и изделий сложной формы и для литых смесей требуется кратковременная вибрация Так как они содержат мало воздуха, основной задачей является качественное заполнение смесью опалубки.

В то же время применение вибрации для литых бетонных смесей может приводить к их значительному расслоению. Поэтому иногда рекомендуется заменять ее штыкованием «проблемных» мест: углов опалубки или зон густого армирования.

 

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 179
Просмотры материалов : 496778
Сейчас 72 гостей онлайн