Pokud je nemožné nebo neúčinné použít tradiční technologii betonování, používají se speciální metody, mezi které patří vysávání a tryskání betonu, betonování pod vodou, betonování pomocí vertikálně pohyblivé trubky (VPT), metody vzestupného řešení (AR) a řada dalších. .
1. Vysávání betonu
Vysávání je odstranění volné vody z čerstvě položené betonové směsi pomocí zředěného vzduchu. Vakuovaný beton získává mnohem rychleji pevnost, má zvýšenou odolnost proti vodě a je méně náchylný k praskání a oděru.
Jak víte, míchání betonu vyžaduje asi 20 % vody na hmotnost cementu, ale pro lepší zpracovatelnost se poměr voda-cement obvykle pohybuje od 0,35. 0,55, někdy dosahuje 0,8. Přebytečná voda zpomaluje proces tuhnutí a brání betonu v úplném zhutnění. Přebytečná voda odpařující se z betonu přispívá ke vzniku trhlin, snižuje jeho pevnost, izolační vlastnosti atd. Vibrace pomáhají přesunout část přebytečné vody na povrch betonu, vysávání umožňuje dokonalejší odsátí přebytečné vody. Podstatou vakuové metody je zhutnění betonové směsi za současného odsávání přebytečné záměsové vody a přebytečného vzduchu přítomného v dutinách betonu vytvořením podtlaku v dutině betonu směřujícího k povrchu vakua.
Vysávání je technologická metoda, která umožňuje z položené betonové směsi s doprovodným nebo dodatečným hutněním odsát cca 10 % záměsové vody. Metoda umožňuje používat betonové směsi s pohyblivostí až 25 cm, což zjednodušuje a zlevňuje jejich distribuci a hutnění, přičemž je dosaženo výrazného zlepšení fyzikálních a mechanických vlastností ztvrdlého betonu, odpovídající snížené zbytkové poměr voda-cement.
Vysávání se obvykle používá při betonování podlah, stropů, skořepinových kleneb a dalších konstrukcí s rozvinutým vodorovným povrchem. Díky vysávání v betonu dochází nejen ke snížení poměru voda-cement, ale také ke zvýšení hustoty a pevnosti, zhutnění betonu je tak vysoké, že můžete chodit po čerstvě položeném betonu.
V závislosti na typu konstrukce se vysávání provádí buď shora nebo z bočních ploch budované konstrukce.
Horizontální a prostorové konstrukce, například mezipodlažní stropy, skořepinové klenby, podlahy, jsou vysávány shora pomocí přenosných pevných vakuových štítů nebo vakuových rohoží a stěny, sloupy a další konstrukce vyvinuté na výšku jsou vysávány z bočních ploch pomocí vakua pro tento účel.bednění
Vakuový štít se položí na rovnou plochu čerstvě položeného betonu. Konstrukčně je vakuový štít krabice (obvykle o velikosti 100 x 125 cm) s těsnícím zámkem podél obrysu. Utěsněná krabice horního krytu štítu je vyrobena z oceli, vodotěsné překližky nebo sklolaminátu. Štít je ve spodní části vybaven vakuovou dutinou, která je v přímém kontaktu s betonem. Spodní plocha štítu, lemující beton, je filtrační tkanina (kaliko, plátno), dále jsou zde jemné a vzácné kovové sítě (druhá je power) a kryt z voděodolné překližky. Díky zakřivení drátů tvoří síť ve svém průřezu malé (tenké) vzduchové kanálky spolu komunikující, které dohromady tvoří tenkou vzduchovou vrstvu (vakuová dutina).
Mezi víkem a filtrační tkaninou vytvářejí dvě kovová oka dutinu o tloušťce cca 4 mm, orámovanou překližkovými pásy. Uprostřed víka je otvor se zátkovým ventilem a gumovou hadicí vedoucí k vývěvě.
Vakuový štít má po obvodu pryžovou zástěru pro utěsnění, která jej nejen ohraničuje, ale také zabraňuje nasávání vzduchu zvenčí do dutiny vzniklé při pokládání štítu na povrch čerstvě položené betonové směsi. Po zapnutí vakuové pumpy se uvnitř štítu vytvoří vakuum, do kterého se vrhne voda a vzduch z betonové směsi. Filtrační tkanina zadržuje částice písku a cementu, ale umožňuje volný průchod vody a vzduchu.
Pro vytvoření vakua ve vakuové dutině a tím odstranění části směšovací vody a vzduchu je ve středu vakuového štítu instalována armatura, která je přes třícestný ventil připojena ke zdroji podtlaku. Ventil na těle vakuového štítu v jedné ze svých poloh otevírá přístup vzduchu do vnitřní dutiny štítu a vyrovnává tam tlak, což umožňuje volný pohyb štítu do sousední oblasti. Obvykle se po dokončení evakuace na štít umístí vibrátor a provede se dodatečné zhutnění betonové směsi, v důsledku čehož je eliminována směrová pórovitost, ke které dochází během procesu evakuace.
V současné době se místo kovových přechází na použití nerezových, lehkých, lisovaných plastových sítí. Aby se zabránilo přenosu částic cementu z čerstvě položeného betonu, je celý povrch sítě směřující k betonu pokryt filtrační tkaninou vyrobenou z nylonu nebo nylonu.
Vakuová podložka se skládá ze dvou nezávislých prvků: spodního a horního. Spodní prvek, položený na beton, je filtrační tkanina prošitá roznášecí síťovinou z lavsanu. Horní prvek je těsnící. Je vyrobena z husté syntetické tkaniny propustné pro plyny a je navinuta přes filtrační vložku. Podél podélné osy horního prvku je perforovaná sací hadice napojená přes armaturu na zdroj podtlaku.
Vakuové bednění se vyrábí na bázi klasického prefabrikovaného bednění. K tomu jsou bednící panely na straně paluby výškově vybaveny horizontálními vakuovými dutinami, vzájemně izolovanými, které jsou při pokládání betonové směsi napojeny na zdroj podtlaku. Vakuové bednění lze sestavit také z vakuových panelů, přičemž je zajištěno, že jejich poloha zůstane nezměněna pomocí výztužných prvků a upevňovacích prvků.
V závislosti na podmínkách pro vysávání betonu – pomocí vakuových štítů (vakuových rohoží) nebo vakuového bednění – probíhají fyzikální procesy odlišně.
Při odsávání betonu vakuovými štíty (vakuovými rohožemi), které mají schopnost pohybu směrem k betonu, dochází současně s nasáváním vody a vzduchu k dodatečnému statickému zhutňování vlivem rozdílu atmosférického tlaku a tlaku ve vakuové dutině. V tomto případě efektivní síla dosahuje 70 kPa. Se vzdáleností od evakuačního povrchu se tlak přenášený na beton snižuje, protože část zatížení je vynaložena na překonání sil vnitřního tření a rozvoje kontaktních napětí v pevné fázi.
Vysávání pomáhá urychlit odbedňování, zvyšuje konečnou pevnost betonu o 20 %, zlepšuje mrazuvzdornost, voděodolnost, snižuje potřebu cementu o 25 %, urychluje odbedňování o 12 %. 20krát.
Vakuum ve vakuové dutině je minimálně 350 mm Hg. Umění. pro velké štíty a minimálně 500 mm Hg. Umění. pro malé panely. Délka vysávání závisí na tloušťce betonové vrstvy.
Tloušťka betonu, cm 10 20 30
Délka vysávání, min…10 25 55
Vakuová jednotka s vývěvou a 40 štíty za směnu zpracuje až 2000 m2 plochy.
Vysávání začíná nejpozději 15 minut po ukončení betonáže; Po dokončení vysávání a vibračního zhutnění betonu je nutné povrch ihned ošetřit stěrkami.
Je vhodné provádět vysávání při co nejvyšších podmínkách vakua. Doba evakuace závisí na stupni vakua, tloušťce evakuované konstrukce, spotřebě cementu, pohyblivosti betonové směsi, okolní teplotě a dalších faktorech.
Evakuace – jeden z nejúčinnějších způsobů hutnění betonových směsí. Existují tři varianty této metody: povrchová, objemová a komplexní evakuace, vyvinutá v Moskevském institutu stavebního inženýrství. V. V. Kuibysheva.
Povrchová evakuace betonové směsi se provádí pomocí vakuových štítů, vložek nebo rohoží. V tomto případě dochází k částečnému odstranění vody při současném zhutňování směsi. Vakuování se provádí následovně (3.55). Vakuový štít se instaluje na předem zhutněný a urovnaný povrch směsi a pomocí vývěvy je z boxu (vakuové dutiny) odsáván vzduch na zbytkový tlak 0,02 MPa (0,2 atm). Díky rozdílu tlaků uvnitř a na povrchu lisovaného výrobku a lisovacímu tlaku vakuového štítu (0,8 MPa) se volná voda řítí z oblastí s vysokým tlakem ke zdroji podtlaku a je odváděna z betonu.
Pohyblivé směsi s vysokým obsahem volné vody se celkem dobře hutní. Z pomalu se pohybujících a tuhých směsí se volná voda odstraňuje mnohem hůře, horší je zhutnění směsi. Účinnost povrchové evakuace se zvyšuje, jestliže současně s účinkem vakua je směs vystavena vibracím. Předpokládá se, že k vysátí prvních 10 cm tloušťky produktu je nutné strávit nejméně 1 minutu na každém centimetru a 2 minuty na následujících vrstvách. Vysávání vrstvy větší než 10-12 cm je neúčinné.
Použití plošného vysávání umožňuje zvýšit hustotu betonu a v důsledku toho zlepšit jeho fyzikální a mechanické vlastnosti. Pevnost produktu v počátečních fázích tvrdnutí (v prvních dvou až třech dnech) se zvyšuje o 40-60% a po 28 dnech skladování za normálních podmínek – o 20-25% ve srovnání s nevakuovaným. Vysoká konstrukční pevnost betonu (0,4-0,5 MPa) ihned po vysátí umožňuje částečné odbednění výrobků (odstranění deskového zařízení). Povrchovou evakuaci je vhodné použít pro dodatečné zhutnění horních vrstev betonu a tenkostěnných výrobků z mobilních směsí, dále v případech, kdy je potřeba získat zvláště hutný beton se zvýšenou mrazuvzdorností, voděodolností, otěruvzdorností. a sílu.
Objemová evakuace betonových směsí s hustým kamenivem nemění jejich obsah vody, ale pomáhá odstraňovat plynnou fázi (stržený a zachycený vzduch). Množství unášeného a zachyceného vzduchu ve směsi je u velkých kameniv ~2% obj. a u malých kameniv (písek) až 6-7%.Mnoho plastifikačních přísad a superplastifikátorů přispívá k ještě většímu strhávání vzduchu -až 9- 12 %. Objemová evakuace se provádí ve vakuové komoře. Předpokládá se, že snížení obsahu vzduchu v betonové směsi o 1% zvyšuje pevnost betonu o 7-10%.Volumetrické evakuace, kvůli složitosti procesu, nedostatečným znalostem a nekompenzačnímu ekonomickému efektu, nebyla široce rozšířena použitý.
Experimentální a výrobní studie ukazují, že při výrobě betonových a železobetonových výrobků lze komplexní vysávání využít racionálněji a s větším ekonomickým efektem. Tato technologie je vhodná pro výrobu výrobků na hutném, směsném a porézním kamenivu, ale největšího efektu se dosáhne při lisování výrobků na porézním a jemnozrnném kamenivu. Komplexní evakuace se provádí ve speciálních vakuových jednotkách při zbytkovém tlaku do 0,01 MPa. Podstatou této technologie je odsávání suchých složek a vody ve vakuovém objemu (komoře), příprava směsi, její uložení a předběžné zhutnění při stejných hodnotách vakua s následným dodatečným zhutněním produktů v období zvyšujícího se tlaku. na atmosférický tlak se současnými vibracemi. Všechny operace jsou spojeny ve vakuové instalaci (3.56).
Komplexní odsávání umožňuje maximálně využít působení vakua na směs a na produkt, v důsledku toho se snižuje objem plynné fáze a v lehkých betonových směsích se snižuje obsah vody v cementové pastě. . V důsledku toho se zvyšuje hustota cementového kamene a betonu obecně. Složitá evakuace je doprovázena určitými fyzikálními procesy způsobenými změnami tlaku v bunkrech, pracovní komoře a výstupní vzduchové komoře.
Tvarování výrobků ve složité vakuové instalaci se provádí v následujícím pořadí. Suché materiály měřené pro míchání jsou přiváděny do násypek 2 přes horní vnější ventily s uzavřenými vnitřními ventily 1 a měřicí nádrž je naplněna vodou. Externí ventily se uzavřou a tlak v bunkrech a nádrži klesne na úroveň vakua pracovní komory. Ze stavidel vstupují materiály do domíchávače betonu 3, kde jsou důkladně promíchány a naloženy do betonové dlažby 4. Připravená forma s armovací klecí instalovanou obdobným způsobem přes vstupní stavidlo 8 podél kolejnic vstupuje do provozu komora 5, je naplněna směsí a předběžně zhutněna pomocí vibračních trysek namontovaných na samojízdné betonové dlažbě. Ve výstupní komoře klesne tlak na zbytkový tlak v pracovní komoře, otevře se vnitřní ventil a forma s čerstvě položeným a předem zhutněným betonem se přenese do vzduchové komory 7.
Vnitřní vrata propusti se uzavře a na betonovou plochu se spustí vibrační zátěž 6. Za současného působení vibrační zátěže je vzduch vpuštěn do propusti a tlak v propusti stoupne na atmosférický tlak podle daného režimu. . V tomto období je pozorováno intenzivní dodatečné zhutňování betonové směsi spojené s výsledným rozdílem tlaků vně a uvnitř hutněné směsi. V tomto případě se směsi na hutných a porézních kamenivech chovají odlišně. Porézní kamenivo s obrovským celkovým povrchem v řádu stovek metrů čtverečních na 1 m3 směsi začne při zvýšení tlaku v propusti rychle absorbovat volnou vodu a směs páry a vzduchu z cementové pasty. Husté kamenivo, které nemá otevřenou pórovitost, není schopné absorbovat vodu. Směsi na jejich bázi se však také zhutňují v důsledku zmenšení objemu plynné fáze.
Při komplexní evakuaci keramzitbetonových směsí se strukturální pevnost tvarovaného betonu zvyšuje na 0,5–2 MPa, proces jeho tvrdnutí se urychlí 1,5–2krát a deformace během tepelného a vlhkostního zpracování se sníží o 5 – 6krát. Průměrná hustota keramzitbetonu se zvyšuje o 6-14%, pevnost v tlaku o 35-100%. Mrazuvzdornost se zvyšuje na 600 cyklů nebo více. U betonu s hutným kamenivem lze množství záměsové vody snížit použitím plastifikačních přísad a snížit obsah plynné fáze použitím technologie komplexní evakuace betonu. Tato metoda je zvláště účinná při přípravě a hutnění jemnozrnných směsí. Umožňuje získat beton s průměrnou hustotou do 2,5 t/m3 a pevností v tlaku do 80 MPa (o 100 % více než pevnost kontrolního betonu s přísadou).
Komplexní vysávání kromě výše uvedených výhod umožňuje oproti tradiční technologii snížit cyklus lisovacích produktů díky možnosti použití mobilních směsí; snížit spotřebu kovu forem, protože můžete použít palety s odnímatelnými okrajovými doplňky; snížit zásoby forem zkrácením doby tepelného zpracování; zlepšit kvalitu povrchů a výrobků; zvýšit fyzikální a mechanické vlastnosti betonu a snížit náklady na cement o 15-20%; zlepšit pracovní podmínky v důsledku výrazného snížení hluku, vibrací a prašnosti.
Na vysávání beton směs zhutněné vibrátory.
Pro povrchní vysávání používat přenosné vakuum– štíty o ploše 0,5. 1,0 m2, vyrobeno.
Evakuace betonu sestává z odsávání z beton směs vzduch a voda.
Evakuace betonu by mělo být provedeno s pomocí: i) vakuum– kamery (vakuum-štíty).
Před instalací vakuum-štíty betonu směs zpracováno vibračním dokončovacím strojem
Evakuace provedené současně 16 vakuum-štíty o rozměru 120X90 ohmů.
. tampery (9-1, b, c), Tato metoda se používá zřídka – při velmi tvrdém pokládání beton směsi в
Evakuace směs se provádí při stupni vakua v systému alespoň 70 kPa.
. vysávání, závisí na počátečním obsahu vody v beton směs nebo co je to samé
в směs od 0,55 do 0,70 množství vody extrahované z betonu, v normálním režimu.
. beton směs, ale umožňuje průchod vzduchu a je kumulován beton se zvýšil
Dorizdagg, 1949. 16 Zubov S.I. Evakuace betonu ve vodním stavitelství.
Podívejme se krátce na podstatu výše uvedených způsobů zhutňování beton směsi.
na vysávání в beton směs vzniká vakuum. až 0,07. 0,08 MPa a vzduch.
Vývoj metod vysávání betonu. Otázka k použití principu zhutňování betonu
Již v roce 1899 bylo v Rusku navrženo zhutňovací zařízení beton směsi s.
Mezní tloušťka evakuován vrstva beton směs – 30 cm.
vysávání vrstva betonu o tloušťce cca 30 cm – až 55 minut. Po odpojení od vakuum-čerpadlo vakuum-štíty.
Zařízení je určeno pro zpracování čerstvě položených beton směs. Probíhá vysávání poměr voda-cement je snížen o 15-25%, díky čemuž je zhutněn.
