Jak zhutnit betonovou směs?

Existují různé způsoby hutnění betonové směsi a všechny jsou zaměřeny na zlepšení kvality betonového roztoku, odstranění vzduchových bublin z tloušťky litého monolitu, což zvyšuje pevnost a odolnost proti mechanickému namáhání, spolehlivost a životnost. Pokud není beton zhutněn, mohou uvnitř struktury materiálu zůstat dutiny se vzduchem, což negativně ovlivňuje provoz a únosnost.

Hutnění betonové směsi lze provádět několika způsoby – ruční, mechanické, pomocí speciálních zařízení a nářadí. Vibrátory existují v různých typech a způsobech ovlivnění, což naznačuje určitou frekvenci a typ vibrací. Režim hutnění musí být zvolen v souladu s charakteristikami a vlastnostmi betonové směsi.

Jak správně určit vibrační režim betonové směsi

Aby bylo možné správně zvolit vhodnou metodu zhutňování betonové směsi, je nutné vzít v úvahu vlastnosti samotného řešení, podmínky pro jeho nalévání a další nuance.

1. Směs s velkým plnivem – nízkofrekvenční vibrace s velkou amplitudou.
2. Beton s jemným plnivem – je lepší vibrovat s malou amplitudou, ale vysokou frekvencí.
3. Řešení s plnidly různých velikostí – je vhodné použít vícefrekvenční mechanismy: nejúčinnější jsou v tomto případě mechanismy, které kmitají s měnící se frekvencí.

Moderní vibrátory mohou poskytovat frekvence vibrací v rozsahu od 2800 do 20000 0.1 cyklů za minutu, amplituda vibrací může být 3-XNUMX milimetry.

Zhutňovací metody

Ke zhutňování betonové malty se používají různé metody a zařízení. Na moderním trhu můžete najít vibrátory různých konstrukcí, s jedním nebo druhým způsobem ovlivnění. Nejjednodušší možností je ruční bajonet, který se provádí kovovou tyčí nebo jiným vhodným nástrojem. Možnost je jednoduchá, levná, ale také nejméně efektivní, proto je vhodná pouze pro domácí použití a lití nekritických konstrukcí a konstrukcí bez vážného zatížení.

• Vnitřní (aka hluboké) vibrátory – pracovní část mechanismu je ve směsi a vibrace se přenášejí tělem.
• Příložné vibrátory – jsou připevněny ke konstrukci bednění.
• Na povrchu řešení jsou instalovány povrchové mechanismy a vibrace procházejí pracovní plošinou.
• Vibrační plošiny jsou stacionární tvářecí zařízení, které se obvykle používá pouze v továrních podmínkách pro výrobu železobetonových výrobků.

Podle typu napájení mohou být vibrátory elektromagnetické, elektromechanické, pneumatické, hydraulické nebo poháněné spalovacím motorem. Pokud není k dispozici elektrické nářadí nebo je jeho použití považováno za nerentabilní, beton se zhutňuje ručně.

Nejúčinnější možností pokládky betonové malty s maximálním zhutněním je lití směsi po vrstvách s hlubokými vibracemi. Každá další vrstva se pokládá v tloušťce maximálně 10 centimetrů (nejlépe však 3-5 centimetrů), pohyblivost směsi je 6-8 centimetrů. Pro zajištění homogenní struktury se beton v takových případech dodává přesně, v určitých intervalech, optimálních pro vibrace.

Ruční těsnění

Pokud se práce provádí vlastníma rukama doma a použití zařízení je neopodstatněné, můžete betonové řešení zhutnit ručně. Tato možnost je vhodná pro zpracování malých objemů směsi. Plastbeton se zhutňuje bajonetovou metodou: do roztoku je ponořen dlouhý čep nebo kus výztuže (v extrémních případech trubka), který provádí tlačné pohyby s malou amplitudou, a když dosáhnou dna, začnou houpat špendlík z jedné strany na druhou. Poté se nástroj opatrně a pomalu vyjme a provede horizontální a vertikální oscilační pohyby.

Jakákoli směs musí být bajonetována až na dno. Pokud se práce provádí s tvrdým betonem, je vhodné vyrobit pěch z kusu dřeva nebo kulatiny o hmotnosti 15-30 kilogramů. Aby byla práce pohodlnější, je k nástroji přibita rukojeť a spodní konec pěchovadla je pokryt kouskem kovu (k ochraně dřeva před absorbováním vlhkosti a drobením).

Pro kvalitní vibraci malých betonových dílů se používají lehčí pěchy, které svým tvarem připomínají mop s podestou z kovu nebo pod namontovaným dřevěným špalíkem.

Hluboké vibrátory: vlastnosti a rozsah použití

Tento typ vibrátorů je relevantní pro práci s vyztuženými a nevyztuženými konstrukcemi – používají se v procesu vytváření základů, lití podlah a trámů. Elektromechanický hloubkový vibrátor pracuje na následujícím principu: vysokofrekvenční vibrace hrotu přenáší do roztoku přes ohebnou hřídel pomocí elektromotoru.

Další název pro tip je palcát. Je ponořen do betonové směsi a vyvolává vysokofrekvenční vlny, které snižují tření částic materiálu a zvyšují jeho plasticitu. Snižuje se viskozita směsi, beton volně teče ve volném objemu a vyplňuje tak nejhůře přístupná místa. Během procesu jsou vzduchové bubliny vytlačovány a vystupují na povrch.

Zhutňování velkých hmot vyžaduje použití výkonných vibrátorů přemísťovaných jeřáby. Takové vibrátory lze v případě potřeby kombinovat do balíčků. Na stavbách bez přístupu k elektřině se používají vibrátory, které pracují na bázi pohonů se spalovacími motory.

Povrchové vibrátory: konstrukční vlastnosti

Plošné vibrátory se používají pro zpracování betonu vyztuženého jednoduchou výztuží nebo nevyztuženého – obvykle podlahy, stropy, klenby, povrchy letišť a dálnic o tloušťce nejvýše 25 centimetrů. Při betonáži konstrukcí s dvojitou výztuží by tloušťka neměla být větší než 12 centimetrů.

Mezi nástroje tohoto typu patří pracovní plošina s namontovaným elektromotorem. Na jeho hřídeli jsou dvě nevyváženosti, které rotují a spouštějí oscilace. Přes pracovní plošinu jsou vibrace přenášeny do betonového řešení.

Vibrátor je napájen snižovacím transformátorem, který eliminuje riziko úrazu pracovníků elektrickým proudem. K typu plošných vibrátorů patří také vibrační lišty – zařízení pro hutnění a vyrovnávání směsí, které se nalévají při úpravě podkladu a podlah. Vibrátor obsahuje dvě paralelní profilové části spojené navzájem tuhými příčnými články.

Pro eliminaci rizika deformace lamel jsou uvnitř profilu zajištěna napínací zařízení s neomezenou zárukou. Napnutí profilů se nastavuje pomocí šroubů umístěných na koncích kolejnice. Vibrační lamely jsou otáčeny elektrickými nebo benzínovými vibračními jednotkami odnímatelného typu.

Příložné vibrátory: typy a jejich vlastnosti

K zhutnění betonové směsi, která se ukládá do tenkých prvků různých typů monolitických konstrukcí, se používá při výrobě dílů prefabrikovaných železobetonových konstrukcí a také k urychlení vykládky viskózních materiálů z bunkrů a sklápěčů se používají vibrátory. používané, které vyžadují instalaci na bednění, bunkr nebo jakoukoli jinou konstrukci s vnějšími stranami.

Nejoblíbenější jsou elektromechanické vibrátory tohoto typu se směrovými a kruhovými vibracemi, často se používá i pneumatické nářadí.

• Nástroj s kruhovými vibracemi obsahuje motor vibrátoru a na jeho hřídeli jsou umístěny nevyváženosti. Pohybem nevyvážeností podél hřídele se nastavuje velikost točivého momentu.
• Vibrátory se směrovými oscilacemi (také známé jako kyvadlové vibrátory) jsou zařízení vybavená kyvadlovým stojanem a výsuvnými závažími. Vibrační osa a nosná deska jsou kombinovány s vibrátorem. Amplituda výkyvu tělesa mechanismu kolem osy je omezena tlumičem.
• Pneumatické vibrátory jsou vybaveny pneumatickým motorem, který je umístěn ve skříni s držáky (určené pro upevnění na konstrukce), spouštěcím zařízením a hadicí pro přívod vzduchu. Existují modely vytvořené speciálně pro výrobu trubek.

Vzhledem k jejich energetické bezpečnosti lze pneumatické vibrátory používat i ve výbušném prostředí a tam, kde by jiné typy nářadí mohly představovat nebezpečí.

Typy vibračních plošin

Každá vibrační plošina obsahuje dva rámy. Na horním pohyblivém je namontován kontejner s betonovou maltou. Spodní je nehybná a je připevněna k základně. Horní rám spolu s na něm umístěným vibračním mechanismem je podepřen na stacionárním rámu pomocí tlumičů – pružin, pružin, pryžových těsnění.

Vibrační mechanismus je obvykle vyroben ve formě hřídelí s nevyvážeností, které se začnou otáčet v důsledku provozu elektrického motoru. Horní rám (který je pohyblivý) musí být dostatečně tuhý, jinak může docházet k nerovnoměrné amplitudě vibrací. Tam, kde jsou vibrace slabé, bude zhutnění roztoku nedostatečné.

Indikátor kvality pro pokládku betonové směsi

Pro zajištění dostatečného zhutnění betonové směsi je třeba dodržovat určitá pravidla. I při správné volbě kvalitního vibračního zařízení nemusí být z určitých faktorů dosaženo hlavního cíle (jmenovitě odstranění vzduchových bublin z roztoku, zvýšení pevnosti a hustoty).

• Při instalaci dřevěného bednění je třeba velmi pečlivě upevnit všechny díly, čímž se vyloučí možnost vzniku trhlin (přes které lze roztok vytlačit). Bednění musí být hladké a obroušené, jinak zanechá na výrobku promáčkliny a může přispívat k tvorbě dutin uvnitř.
• Díly bednění z překližky nebo dřeva musí být dobře upevněny, aby se desky neposouvaly.
• Při provádění vibračního zhutňování je třeba pravidelně měnit polohu vibračního potěru, aby se zabránilo tvorbě dutin v nerovnoměrném řešení.
• Neměli byste vibrovat příliš dlouho, protože můžete dosáhnout opačného účinku a zhoršit vlastnosti betonu, což způsobí delaminaci nebo nerovnoměrné rozložení plniva.

Kvalitu hutněného betonu určuje jeden hlavní ukazatel, kterým je koeficient zhutnění. Tato hodnota se rovná poměru skutečné hmotnosti betonového roztoku (objemu) k teoretické hmotnosti, která se vypočítá s ohledem na nepřítomnost vzduchu ve směsi. Koeficient zhutnění závisí na následujících parametrech: tvaru a charakteru povrchu plniv, procentuálním obsahu vody ve směsi.

Dobře uložený beton vykazuje koeficient zhutnění v rozmezí od 0.98 do 1.0. Můžete to určit doma pomocí speciálního zařízení. Skládá se ze dvou bunkrů v podobě válcové nádoby a obráceného kužele.

Správné a optimální zhutnění betonové směsi je důležitým úkolem při vytváření jakýchkoli předmětů a výrobků, protože na tomto opatření závisí vlastnosti a technické vlastnosti tvrzeného kamene.

Úkolem procesu hutnění betonové směsi je omezit nabalování částic různých tvarů a velikostí, které tvoří vícesložkový konglomerát – betonová směs. Hustota betonu ve srovnání s betonovou směsí s dobrým zhutněním se zvyšuje z 2,2 na 2,4. 2,5 t/m3.

Betonová směs se zhutňuje pěchováním, bajonetováním a vibrováním.

Pěchy – ruční nebo pneumatické – používá se při pokládce tuhých směsí do betonu a lehce vyztužených konstrukcí, kdy nelze použít vibrátory (např. z obavy vlivu vibrací na provozní zařízení).

Pro bajonet (zatlačení kusů drceného kamene zavěšeného mezi armovací tyče) při pokládce a vibrování směsí s tahem kužele 4 cm v hustě vyztužených konstrukcích se používají šrouby z betonářské oceli (obr. VI 8, ). Vruty se také používají k hutnění plastových směsí, které se oddělují při vibrační pokládce s tahem kužele větším než 8 cm.

Vibrace – hlavní způsob hutnění betonových směsí s kuželovým tahem od 0 do 9 cm Podstatou procesu je, že pomocí vibrátorů instalovaných na povrchu nebo spuštěných do vrstvy betonové směsi určené k pokládce do určité hloubky, složky směsi umístěné poblíž se podílejí na oscilačních horizontálních a vertikálních pohybech vyvíjených vibrátorem s určitou vlastní frekvencí a amplitudou oscilací

Rýže. VII.23. Vibrátory pro hutnění betonové směsi:

а — shurovka; б — hluboký vibrátor (vnitřní); в — externí vibrátor; G – balení hluboký vibrátor; д — hluboký (vnitřní) vibrátor s motorem zabudovaným ve špičce; е – stejné, s motorem umístěným směrem k rukojeti; ж – stejné, s ohebným hřídelem; и — povrchový vibrátor; к — pohyb povrchového vibrátoru; л — instalace hlubokého vibrátoru; 1 — tělo vibrátoru; 2, 10 – tyče; 3 — kovová plošina; 4 – bednění; 5 – motor; 6 — tyč s pevným hřídelem; 7 – ohebný hřídel; 8 – náušnice; 9 — svorka; // – nevibrované plochy betonu

Baniya. Energie vibračních vibrací překonává síly vnitřního tření mezi částicemi směsi. Tvrdá a sypká betonová směs v oblasti působení vibrátoru se stává mobilní a má tendenci zabírat nejmenší objem.

Vibrace je krátký proces. Po 30 s (v závislosti na podmínkách kmitání) se usazování betonové směsi zastaví a na povrchu hutněného betonu se objeví výkvět a vzduchové bubliny, což znamená konec vibračního účinku. Další vibrace mohou vést k oddělení směsi v důsledku potápění velkých částic.

Vibrace plastových směsí s kuželovým tahem větším než 9 cm jsou neúčinné, protože v tomto případě jsou třecí síly v důsledku vysoké pohyblivosti směsi malé a vibrační energie se plýtvá na odtlačování velkých součástí, což má za následek usadit, stratifikovat směs.

Vibrační hutnění má pozitivní vliv na kvalitu betonu. Při jeho použití pro přípravu tuhých směsí se spotřebuje o 10 % méně cementu, proto se snižuje sedání betonu a vývin tepla při tuhnutí, což snižuje riziko vzniku trhlin. Snížení obsahu vody v betonové směsi bez

Nízká spotřeba cementu zvyšuje pevnost betonu, jeho voděodolnost, mrazuvzdornost, otěruvzdornost a rychlost tvrdnutí a zlepšuje přilnavost betonu k výztuži. Navíc se zkracuje čas potřebný k rozpadu.

Stupeň zhutnění betonové směsi závisí na tom, jak frekvence, amplituda a tvar vibrací, trvání a síla vibrací odpovídají složení betonové směsi a její pohyblivosti.

Frekvence (počet kmitů za minutu) a amplituda kmitů (největší odchylka kmitající částice od rovnovážné polohy, obvykle od 0,1 do 1,2 mm) spolu souvisí. To umožňuje použití různých vibračních režimů pro směsi různého složení. Směsi s velkými zrny kameniva vibrují s nízkou frekvencí vibrací (od 3000 do 6000 min” 1), ale s velkou amplitudou a při hutnění jemnozrnných betonových směsí se používá vysokofrekvenční vibrace (až 20 000 min~’) , ale s malou amplitudou.

Forma kmitů může být směrovaná nebo nesměrová. Vertikálně směrované vibrace upadají rychleji než horizontální, takže je racionálnější umístit vibrace

torus v tloušťce hutněné betonové směsi, tedy použít hloubkové (vnitřní) vibrátory a tím lépe využít vibrační energii. Vzhledem k tomu, že betonová směs obsahuje kamenivo různých velikostí, je v mnoha případech vhodné použít polyfrekvenční vibrace, při kterých je hutnicí zóna vystavena současně vysokofrekvenčním a nízkofrekvenčním vibracím.

U moderních vibrátorů používaných ke zhutňování betonových směsí v monolitických konstrukcích dochází k vybuzení vibrací v důsledku rychlé rotace nevyvážených hmot – jedné nebo více nevyvážeností namontovaných na ose, nebo planetárního mechanismu, ve kterém vibrace vytváří běžec odvalující se kolem centrálního čepu nebo uvnitř pouzdra upevněného ve skříni vibrátoru. Pokud použijete posuvník, který je nevyvážený vzhledem ke své geometrické ose, jeho rotace vytváří složité oscilace dvou různých frekvencí.

Podle způsobu ovlivnění hutněné betonové směsi se rozlišují hloubkové vibrátory (obr. VII.23, Obr. b, d, e, f, g), povrchní (obr. VII.23, a) a vnější, připevněné svěrákem k bednění (obr. VII.23, c).

Vnitřní vibrátory provádí se elektrickým nebo pneumatickým motorem zabudovaným ve špičce (vibrační palcát – obr. VII.23, b, d), s elektromotorem umístěným směrem k rukojeti (obr. VII.23, E), a s motorem a ohebnou hřídelí umístěnou v blízkosti rukojeti (obr. VI 1.23, a). Frekvence kmitů vibrátorů s nesymetrickým budičem je až 6000 min”* 1 a s planetovým budičem až 20 000 min” 1. Vibrace s vyšší frekvencí se nepoužívají, protože malá amplituda vibrací snižuje účinnost zhutňování.

Dvoufrekvenční planetové vibrátory jsou vyráběny s vysokofrekvenčními oscilacemi – až 20 000 min” 1 a nízkofrekvenčními – až 3600 min” 1.

Při výběru typu a velikosti ponorného vibrátoru vezměte v úvahu vzdálenost mezi výztužnými tyčemi. Obecně se uznává, že hustě vyztužené konstrukce

narážky, ve kterých vzdálenost mezi tyčemi není větší než 100 mm; středně vyztužené – od 100 do 300; lehce vyztužená – více než 300 mm.

Při betonáži nízko a středně vyztužených konstrukcí se používají hluboko uložené vibrátory s vibračním budičem zabudovaným v těle – vibrační palcáty— — o průměru 76, 114 a 133 mm s frekvencí od 5700 do 11000 min”” 1.

Pro zhutnění směsi při betonáži tenkých a hustě vyztužených konstrukcí se používají vibrátory s ohebnou hřídelí (jedno- nebo dvoufrekvenční) a pneumatické dvoufrekvenční vibrátory.

Elektromechanické vibrátory s ohebnou hřídelí jsou vybaveny vibračními hroty o průměru 28, 51 a 76 mm. Frekvence jejich kmitů je od 10 000 do 20 000 min” 1 s amplitudou 0,4. 0,7 a 1,2 mm.

Pneumatické hlubinné polyfrekvenční vibrátory s vibračními frekvencemi 18000 3600/14 000 a 3600 1/34 50 min” 75 mají vibrační hroty o průměru 3, 30 a 45 mm pro betonování hustých a středně vyztužených konstrukcí. Akční rádius při vibrování směsí s kuželovým tahem 60 cm je XNUMX, XNUMX a XNUMX cm Tyto vibrátory se vyznačují jednoduchou konstrukcí, nízkou hmotností, spolehlivostí a snadnou obsluhou a údržbou.

Při pokládce betonových směsí ve velkých hmotách a základech se používají výkonné jednoduché a balíkové hloubkové vibrátory zavěšené na jeřábovém háku.

Vibrační balíček (obr. VII.23, d) sestává ze 4 nebo 8 vibrátorů; průměr pracovní části vibrátorů je do 194 mm, délka do 1000 mm. Vibrační balík 15 vibrátorů s frekvencí až 5500 min” 1 používaný v hydraulickém stavitelství má hmotnost až 5500 kg.

Výkon hlubinných vibrátorů je dán objemem betonu V, zhutněné z jedné stanice a trvání vibrací tohoto objemu, včetně doby přesunu z jednoho místa na druhé:

V = nR 2 h, (VIII.9)

kde R — akční rádius vibrátoru, m; h — tloušťka vrstvy vibračního betonu, m.

S koeficientem zohledňujícím překrytí akčních ploch stroje rovným přibližně 0,65, technická produktivita, m 3 / h,

kde t1 — trvání vibrací na jednom místě, s; t₂ — doba přestavby vozidla, s.

Za optimální dobu vibrací, při které má vibrační stroj největší produktivitu, se obvykle považuje 30 s.

Vzhledem k tomu, povrchové vibrátory Používají plošinové, vybavené pracovním tělesem v podobě hladké desky nebo palety, ke které je prostřednictvím tlumičů pevně připevněn vibrátor a dvě rukojeti. Akční rádius plošných vibrátorů nepřesahuje 25 cm, doba vibrací v jedné poloze je 20 až 60 s.

Vibrátor má pracovní těleso, na kterém je instalován jeden nebo více vibrátorů pracujících synchronně. Vibrační nosník se pohybuje po vodicích lištách položených podél okrajů betonového pásu.

Výkonné závěsné vibrátory mají roštové plošiny se základnou až 1800 x 1800 mm.

Příložné (svěrákové) vibrátory zhutněte betonovou směs v hustě vyztužených konstrukcích (obr. VI 1.23, c). K tomuto účelu se používá elektromechanický vibrátor s akčním rádiem až 80 cm, který se zvenku připevňuje k bednění dvěma šroubovými svorkami. Vibrace se přenášejí přes bednění do betonové směsi.

V poslední době se začínají používat plošné vibrační zhutňovače, které jsou tuhou deskou se dvěma budiči. Akční dosah: až 1,5 m.