Skip to content

Штыкование бетона: Уплотнение бетона – Штыкование бетона. Руководство по заливке и уплотнению бетонных смесей

Уплотнение бетона

Уплотнение бетона – это мероприятия, направленные на увеличение прочности (твердости) свежезалитого цементно-песчаного раствора. Дополнительная твердость при уплотнении бетона достигается следующим образом:
- из бетона извлекаются пузырьки с воздухом;
- излишки воды связываются с цементом;
- присутствующий в растворе щебень утрамбовывается.
После проведения уплотнения, застывший бетон получается тверже неуплотненного на 10%. Этот выигрыш в твердости особенно актуален при возведении фундамента.

Методы уплотнения бетона следующие:
1) штыкование;
2) трамбование;
3) вибрирование.


Штыкование

Самый простой метод уплотнения бетона. Заключается в том, что в руки берется отрезок арматуры и с ним проделываются определенные манипуляции. Конец такой арматуры желательно закруглить или заострить. Это необходимо для того, чтобы штырь не создавал дополнительных пузырьков.
Арматура погружается в свежий бетон практически на самое дно. Далее делаются тычковые движения вверх-вниз (примерно 5 движений). Амплитуда таких движений небольшая (10 см). Во время тычковых движений конец арматуры не высовывать наружу. Также с помощью арматуры делаются круговые движения, как-бы помешивания. Потом штырь медленно извлекается из толщи бетона.

Необходимо проколоть весь объем бетона, частота прокалывания: один прокол на 5 см2. Начинать штыковать с краев и далее продвигаться к центру.

Трамбование

Такой метод хорош для тяжелых неармированных или слабо армированных бетонов. Могут применяться ручные или машинные трамбовки. Такое трамбование необходимо осуществлять послойно: первый слой толщиной 15 см – трамбование, следующий слой 15 см – трамбование и т.д.

Вибрирование

Метод вибрирования подойдет для пластичного бетона. Для этого используется электрический вибратор и погружается в толщу бетона. Использование вибратора значительно ускоряет процесс утрамбовывания по сравнению со штыкованием, к тому же качество уплотнения становится лучше.

ГЛАВНАЯ

Добавить комментарий

Штыковка в производстве бетона и раствора

Под штыковкой в производстве бетона и раствора понимают металлический стержень определенного размера.
1. При определении подвижности бетонной смеси по п. 4.2.2 ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний» при помощи конуса (конус Абрамса) используется

прямой металлический гладкий стержень диаметром 16 мм, длиной 600 мм с округленными концами

Указанный стержень используется для штыкования бетонной смеси, а также при замере величины осадки конуса.
2. При изготовлении бетонных образцов по п.4.2.8.1 ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»:

4.2.8.1 Уплотнение бетонной смеси марок по удобоукладываемости П4 и П5 проводят вручную с применением штыковки. Формы заполняют бетонной смесью слоями высотой не более 100 мм. Каждый слой уплотняют штыкованием стальным стержнем диаметром 16 мм с закругленным концом. Число нажимов стержня рассчитывают из условия, чтобы один нажим приходился на 10 см верхней открытой поверхности образца. Штыкование проводят равномерно по спирали от краев формы к ее середине.

Аналогичным образом уплотняют бетонную смесь в мерной емкости при определении плотности по п.5 ГОСТ 10180-2012.

3. Для определения подвижности растворной смеси по ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний» также используется штыковка с размерами по п.2.2.1

стальной стержень диаметром 12 мм, длиной 300 мм

Использование штыковки при определении подвижности растворной смеси:

2.4.2. Сосуд 7 наполняют растворной смесью на 1 см ниже его краев и уплотняют ее путем штыкования стальным стержнем 25 раз и 5-6 кратным легким постукиванием о стол, после чего сосуд ставят на площадку прибора.

4. Использование штыковки при определении плотности растворной смеси в литровом мерном цилиндре:

3.3.2. Растворную смесь уплотняют путем штыкования стальным стержнем 25 раз и 5-6-кратным легким постукиванием о стол.

Аналогичным образом уплотняют растворную смесь при определении расслаиваемости по п.4.

5. При изготовлении контрольных образцов из растворной смеси с глубиной погружения конуса более 5 см:

6.4.3. Формы заполняют растворной смесью за один прием с некоторым избытком и уплотняют ее путем штыкования стальным стержнем 25 раз по концентрической окружности от центра к краям.

6. При изготовлении образцов-балочек из цементного теста по ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии» используется штыковка из стали с твердостью не менее 45 НRСэ и массой (350±20) г. Согласно рекомендаций ГОСТ рукоятка изготавливается обычно из пластмассы.

Итого в производстве бетона и раствора под словом «штыковка» понимается три различных приспособления:

  1. В производстве бетона — стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с закругленными концами
  2. В производстве раствора — стержень диаметром 12 мм и длиной 300 мм
  3. При оценке качества цемента — штыковка, согласно чертежа выше. Согласно ГОСТ 310.4 — подлежит поверке.

Способы уплотнения бетона

Способы уплотнения бетона.
Производство бетона высокого качества требует правильной разработки технологии бетонирования и четкого её соблюдения. В состав бетонной смеси должны входить чистые и качественные материалы. Чтобы полноценно использовать их свойства, после бетонирования формы для производства ЖБИ смесь необходимо уплотнить. Целью уплотнения является более плотная укладка щебня,  удаление воздушных пузырьков и избыточной воды. Уплотненная смесь лучше заполняет опалубку и образует более прочную связь с армирующей конструкцией. У обработанного бетона более высокие эксплуатационные характеристики, чем у обычного, и это положительно сказывается на сроке службы готовых ЖБИ.

Уплотнение бетона на производстве ЖБИ может быть выполнено следующими способами:
• Штыкованием;
• Трамбованием;
• Вакумированием;
• Вибрированием.
Первые три способа уплотнения бетона применяются значительно реже, чем последний.
Штыкование
Этот способ уплотнения бетона наиболее прост и не требует особых инструментов. Штыкование выполняют при помощи длинного и тонкого штыря, реже трубы. Хорошо подходит отрезок арматуры, найти который на производстве не составляет проблем. Инструмент медленно погружается в бетон, раскачиваясь из стороны в сторону, и вытаскивается аналогичным способом. Рекомендуется пробивать штыком смесь на всю толщину. При извлечении инструмента воздух и вода поднимаются наверх.
В основном штыкование используется для уплотнения небольших объемов смеси, поскольку процесс достаточно трудоемок и отличается низкой производительностью. Крупные объемы смеси обрабатывают данным способ только при уплотнении тонкостенных конструкций. Наиболее эффективно штыкование при уплотнении смесей с высокой подвижностью.
Трамбование
Инструментом для трамбования служат ручные или пневматические трамбовки. Ручные трамбовки имеют вид бревна или стальной плиты с рукоятками. Трамбовка поднимается за рукоятки и с силой опускается на бетонную поверхность. Пневматические трамбовки более технологичны. Они выполняют много ударов за минуту.
Трамбование применяется только при обработке жестких смесей, которыми заливаются малоармированные конструкции. Ручное трамбование, как и штыкование, очень трудоемкая операция.
Вакуумирование
Уплотнение бетона при помощи вакуума предполагает удаление из смеси избыточной воды и пузырьков воздуха. Установка уменьшает давление до 0,07...0,08 МПа. В результате воздействия частицы бетона сближаются, снижается его пористость и улучшается качество в целом. Прочность возрастает на 15-20%.
Вакуумированию подвергают тонкие слои бетона, имеющие значительную поверхность. Этим способом можно обрабатывать весьма сложные поверхности, в том числе своды и купола. Уплотнить бетон при помощи вакуумирования можно на глубину до 30 см.
Оборудование для уплотнения бетона, которым выполняется вакуумирование, состоит из: насоса, ресивера, шлангов и щитов разной формы. Различается устройства для обработки горизонтальных и вертикальных поверхностей. Непосредственно с бетоном контактирует вакуум-щит, который имеет квадратную или близкую к ней прямоугольную форму со стороной около 1 м.
Основным недостатком вакуумирования является низкая скорость процесса. Для качественной обработки устройству требуется 1-2 минут на 10 мм толщины. Также наблюдается неравномерность уплотнения – после 120-150 мм толщины бетона эффективность обработки быстро понижается. У массивных железобетонных конструкций при помощи вакуумирования можно уплотнить только поверхностный слой.
Вибрирование
Уплотнение бетона при помощи вибрации является самым распространенным. Он позволяет просто получить качественный результат и не обладает серьезными недостатками.
При вибрации бетонной смеси слои материала преодолевают внутренне трение, в результате чего текучесть резко повышается. Смесь лучше заполняет опалубку. Особенно эффективно виброуплотнение при густом армировании. Вибрирующие частицы пытаются занять устойчивое положение, благодаря чему плотность материала возрастает. Этот процесс приводит к повышению давления, которое, в свою очередь, способствует вытеснению воздуха и лишней воды. Таким образом, получается плотный бетон с минимальным количеством воздушных пор.
У процесса вибрирования можно выделить две характеристики – частота и амплитуда. Мощность установки является второстепенным параметром и оказывает влияние только на производительность. Частота и амплитуда взаимосвязаны, при понижении одной характеристики возрастает другая. К низкочастотным вибраторам относятся механизмы, совершающие до 3500 колебаний в минуту, среднечастотным – от 3500 до 9000, остальные являются высокочастотными. Вибраторы с низкой частотой используются в уплотнении бетонных смесей с крупным уплотнителем, высокочастотные устройства – наоборот.
Вибраторы можно разделить на глубинные, поверхностные и площадочные.
У глубинных рабочий орган погружается в раствор и воздействует на него изнутри. Устройства с жестким валом называют вибробулавы. Длина такого вала весьма ограничена. Гибкие валы могут иметь длину до 6 м. При помощи глубинного вибратора мощностью в несколько кВт можно быстро обработать большой объем бетона на всю глубину.
Поверхностные вибраторы устанавливаются на залитый слой бетона. Они передают колебания при помощи рабочей площадки или вибробруса. К устройствам такого типа относятся виброрейки, длина которых может доходить до 8 м. Виброрейки применяются при уплотнении огромных площадей уложенного бетона. В основном они имеют бензиновый двигатель, что позволяет использовать их вдали от источников энергии. Максимальная глубина слоя бетона 30 см.
Площадочные вибраторы промышленного назначения крепят при помощи болтового соединения на специальные площадки, которые имеют особую жесткость и приварены непосредственно к металлоформам ЖБИ, виброрамы которых через резиновые опоры или пружины соединены с несущим поддоном и формовочными элементами. Источником колебаний являются эксцентрики при помощи регулировки их положения можно изменять амплитуду колебаний и настроить вибратор для любого объема бетона. Применение площадочных вибраторов – самый распространенный способ проведения процесса виброуплотнения при производстве ЖБИ разными технологиями.
Продолжительность обработки бетона вибрацией в одном месте зависит от мощности установки и характеристик смеси, особенно подвижности. Чем меньше этот показатель, тем длительнее требуется воздействие. Если бетон обработать недостаточно, то он останется рыхлым и с низкими прочностными показателями. Слишком длительное вибрирование также ухудшает качество бетона – смесь расслаивается. Слишком сильное вибрирование приводит к закипанию смеси и противоположному эффекту – вовлечению воздуха в тело бетона.

Укладка бетона, уплотнение бетона при укладке — Стройфора

Укладка бетона, ответственный и важный момент. Перед тем, как начать укладывать бетон, необходимо подготовить фронт работ для бетонирования. Опалубка должна быть полностью готова, закреплена и смазана, все крепления перед бетонированием стоит проверить еще раз. При устройстве опалубочных щитов из досок щели неизбежны, поэтому уложить внутри опалубки слой толстой полиэтиленовой пленки (не менее 200 мкм) будет рационально. Потери бетоном воды и цементного молочка могут сильно снизить прочность будущей конструкции. Допускают для деревянной опалубки щели не шире 2 мм, так как при смачивании древесина слегка разбухает, и узкие щели закрываются.

Укладка бетона 1606

Арматурный каркас должен быть очищен от всех загрязнений, не должно быть мусора, грунта, масляных пятен. Все жирные и масляные загрязнения нужно удалить, можно смывать щелочными моющими средствами. Отслаивающаяся ржавчина должна быть удалена с поверхности арматуры металлическими щетками. Слабый поверхностный слой ржавчины на арматуре приветствуется, поскольку он не только не снижает сцепление бетона с арматурой, но даже способствует. За день – два перед заливкой бетона опалубку и армокаркас можно смочить водой. Перед бетонированием стоит убедиться, что армокаркас в опалубке зафиксирован надежно, все фиксаторы на месте и защитный слой соблюдается.

Укладка бетона 1608

Важно выбрать для бетонирования хорошую погоду – с температурой в пределах 15-20⁰С, желательно без прямого солнца и без дождя. Поскольку предсказать дождь невозможно, нужно предусмотреть защиту бетона - передвижной навес или тент. Весь бетон, который был размыт дождем, придется удалить и заменить его свежим, проведя весь процесс укладки и вибрирования повторно. Пока бетон не схватился, попадание воды в него допускать нельзя, это касается также и ухода за бетоном.

Высота подачи бетона в конструкцию до 0,5 м допускается. По стандартам эта высота считается наибольшей допустимой высотой свободного сброса бетонных смесей, при большей высоте падения бетонная смесь может начать расслаиваться. При большей высоте подачи необходимо организовать лотки, желоба или трубы и подавать бетонную смесь самотеком.

Порядок укладки бетона

Укладка бетона ведется последовательно, непрерывными горизонтальными слоями в одном направлении при укладке каждого слоя. Толщина слоев выбирается в зависимости от высоты бетонируемой конструкции и вида вибратора. Рабочая часть вибратора может быть длиной от 35 см и выше, толщина слоя не должна быть больше 5/4 длины рабочей части вибратора.

Следующий слой бетона укладывается только после того, как провибрирован предыдущий, но не дольше, чем требуется бетону для начала схватывания, это время зависит от вида бетона и условий твердения и может варьироваться от 40 мин до 2-х часов.

Укладка бетона 1611

Непрерывное бетонирование фундамента – одно из основных условий его будущей надежности. Все рабочие, или холодные, швы являются слабыми участками и местами деформаций. Для того, чтобы фундамент получился прочным, бетонирование нужно начать и завершить без перерывов, в одну смену, и форс-мажоры крайне нежелательны.

Но если все же форс-мажор пришел, нужно принять меры по минимизации данной неприятности.

Если нужно делать рабочий (холодный) шов, то делать его нужно перпендикулярно продольной оси конструкции, но никак не под 45 град, как часто делают. Это ошибка, поверхность шва должна находиться в перпендикулярной оси плоскости и быть минимальной. Расположение холодного шва в ленте допускается только в ее минимально нагруженной части – это средняя треть пролета. Делать швы в углах, сопряжениях и примыканиях ленты недопустимо.

Возобновить бетонирование после устройства рабочего шва возможно только после того, как бетон наберет прочность не менее 1,5 Мпа (15,3 кгс/см2), иначе динамика укладки может нарушить структуру уже затвердевшего бетона, причем прочность его уже не восстановится. Время набора прочности 1,5 Мпа и более зависит от условий твердения, при оптимальных условиях – относительной влажности 90-100% и температуре воздуха +18⁰С это время составляет около 7 часов.

Рабочий шов необходимо очистить от цементной пленки, можно промывать водой или продувать сжатым воздухом. Металлическими щетками можно пользоваться – с аккуратностью. Насечки или рифление на поверхности старого бетона также повысят сцепление, но делать их следует тоже очень аккуратно. Старый бетон покрывают по всей поверхности шва – и по горизонтали, и по вертикали – слоем жирного (1:1) цементно - песчаного раствора толщиной 20-30 мм. В некоторых случаях требуется дополнительное усиление зоны холодного шва арматурой.

Укладка бетона 1617Укладка бетона 1616

Зачем вибрировать бетон

Небольшие и неответственные конструкции действительно можно забетонировать без применения вибратора. Можно воспользоваться любым инструментом – арматурными стержнями, киркой, лопатой, тяпкой или граблями и прочим садово- огородным инвентарем. При одном условии – воздух из бетонной смеси должен быть удален. Хороший эффект дает как штыкование бетона, так и простукивание опалубки. Но дело в том, что этот метод хорошо подходит для бетона с подвижностью не менее П4, то есть практически текучего. Для монолитных фундаментов в основном применяют бетон с удобоукладываемостью П3, и применение глубинных вибраторов необходимо.

Выбор вибратора зависит от объема работ, высоты сечения фундамента и его конфигурации. Ручные глубинные вибраторы имеются разные и по выработке, и по размеру, с короткими или длинными шлангами, вибронаконечники могут быть как гибкие, так и жесткие. Основной параметр – вибронаконечник. От длины и диаметра рабочей части вибронаконечника зависит производительность вибратора. Срок работы у наконечников обычно небольшой – около ста часов.

Укладка бетона 1609Укладка бетона 1610

Для чего уплотнять тяжелые бетоны, всем понятно. Цель бетонирования – получить конструкцию из армированного искусственного камня, имеющего максимально плотную структуру. Бетонная смесь при замесе и доставке смешивается также и с воздухом, даже если не брать во внимание химическую реакцию, а наличие воздуха ведет к образованию пористой структуры.

Вибрирование значительно уменьшает пористость бетона. Воздух в бетоне есть всегда, до 2% по объему, и чем больше воздуха, тем больше будет в бетоне пор, и тем хуже водонепроницаемость и прочностные характеристики. Прочность бетона, имеющего один и тот же класс, и укладываемого с вибрацией и без, отличается значительно. При вибрации бетонная смесь подвергается воздействию высокочастотных колебаний с малой амплитудой в радиальном, и менее – в осевом направлениях. В зоне действия вибронаконечника бетонная смесь приобретает дополнительную подвижность, а более легкий воздух поднимается наверх и уходит из смеси.

Бетонная смесь должна быть как подвижной, так и связанной, без расслоения. Вибрация создает кратковременное повышение текучести бетонной смеси ценой разрыва связей коагуляции, в результате смесь равномерно заполняет всю опалубку, любые пустоты, каверны и воздушные пузыри в уложенном бетоне при правильной технологии вибрирования исключены.

Укладка бетона 1615

При бетонировании стен или высоких фундаментных лент, имеющих малое сечение, вибрирование делают за два раза, повторно – через 40-60 мин после укладки. При укладке бетона вибрирование выполняют послойно, погружая рабочую часть вибратора в бетон под углом около 35 град, с заходом наконечника в предыдущий слой не меньше чем на 10 см. В процессе вибрирования разделение границы разделения слоев исчезают.

Зона работы вибратора видна визуально - это круги на поверхности уплотняемой смеси. Каждая зона вибрации должна быть перекрыта при перестановке вибронаконечника самое малое на 10 см, в то же время шаг перестановки вибратора не должен быть больше 1,5 радиусов зоны вибрации. При работе погружение наконечника делают быстро, а вынимают его медленно.

Укладка бетона 1607
Когда нужно заканчивать вибрирование смеси:
  • Оседание бетонной смеси прекращается
  • На поверхности видно цементное молочко
  • Прекращается появление пузырьков воздуха
  • После того, как вибронаконечник извлечен из бетона (медленно), смесь очень быстро затягивает отверстие

В случае, когда после извлечения из смеси наконечника вибратора смесь не затягивает отверстие, но бетон не густой, а имеет заданную подвижность П3, значит, смесь недоуплотнена и вибрирование продолжают. В худшем случае это может означать, что бетон уже схватывается, этот вариант допускать нельзя.

Укладка бетона 1614

Грубым нарушением технологии является опирание наконечника вибратора на армокаркас и опалубку, как на щиты, так и на ее крепления и/или стяжки. Конечно, арматурный каркас при касаниях вибратора «помогает» быстрее уплотнить бетон, но цена такой помощи слишком высока. Цель бетонирования – создать монолитную конструкцию, имеющую армокаркас с точным проектным положением и обеспеченными защитными слоями по всем граням. Если в процессе бетонирования выявлено смещение опалубки, арматурного каркаса, а также при возникновения любой деформации или выдавливания бетоном опалубки процесс прекращают, и возобновляют бетонирование только после устранения всех неисправностей. При этом время ограничено – все надо успеть до того, как бетон начнет схватываться.

Укладка бетона 1612

29.Штыкование и трамбование бетонной смеси

При небольших объёмах работ (например при заделке стыков) уплотнение б.с. может осуществляться штыкованием. Работы выполняются вручную с помощью шуровки. Необходимо проштыковать весь объем бетона. Штыкование необходимо производить равномерно по спирали от краев опалубки к ее середине. При этом  щебень уплотняется, воздух выходит из смеси, а вода поднимается на поверхность бетонной смеси.

Метод трамбования применяют при выполнении жестких бетонных смесей в малоармированных конструкциях, а также в тех случаях, когда высокая частота вибрационных устройств отрицательно влияет на работающие высокочастотные приборы.

30.Уплотнение бетонной смеси укаткой

Метод укатки был предложен в Японии, и применен при бетонировании плотин. Уплотнение ведется вибрационными катками. Первые два прохода осуществляют с выключенным вибратором, затем 5-6 проходов с включенными вибраторами.

В связи с тем, что верхний слой бетона (80-100мм) остается в недоуплотненном состоянии, дальнейшее уплотнение выполняют катком на пневматических шинах. При этом способе толщина уплотнения слоя бетонной смеси увеличивается до 700-1000мм. В отечественной практике такой метод был предложен при строительстве плотины Токтогульской ГЭС.

31.Уход за бетоном. Контроль качества бетона

"Уход" за бетоном состоит в создании необходимого для твердения уплотнённой бетонной смеси температурно-влажностного режима и в защите бетона от сотрясений, ударов и т.п. Эффективные методы "ухода" за бетоном – укрытие его поверхности защитной полимерной плёнкой или нанесение водно-битумной эмульсии, лака этиноль и др. составов, препятствующих испарению влаги. Горизонтальные поверхности после укладки бетона можно также покрывать песком или опилками при периодическом их увлажнении.

Уход за бетоном заключается в защите его от механических повреждений, преждевременных нагрузок, в поддержании его во влажном состоянии, в отводе избытков тепла от крупных блоков, поддержании положительных температур зимой, в недопущении преждевременного снятия опалубки.

Контроль качества бетона заключается в проверке подвижности или жесткости бетонной смеси, соответствия прочности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона требованиям проекта.

32.Бетонирование методом вертикально-перемещающейся трубы

Применяется при бетонировании на глубине до 50м. Опалубочное пространство сооружают из погружаемого в грунт грунта. Для придания жесткости шпунтовым стенкам и устройства рабочего настила в грунт забивают сваи. На рабочем настиле устраивают траверсу, куда монтируют бетонолитную трубу. Бетонолитная труба собирается из отдельных звеньев длиной 1 м и диаметром 200мм.

1-свая; 2- шпунтовая стенка; 3- рабочий настил; 4- ограждения; 5- траверса;

6- бетонолитная труба; 7- загрузочная воронка; 8- пыж; 9- бетонная смесь;

10- слой бетона низкой прочности

Бетонолитную трубу опускают до основания бетонируемой конструкции с учетом возможности обеспечения вытекания бетонной смеси. Бетонолитную трубу монтируют с обеспечением точности ее подъема до 30-50мм, и возможностью мгновенного опускания на 300-400мм. До подачи бетонной смеси в приемную воронку уплотняют пыж. В воронку подают порцию бетонной смеси, которая по объему должна быть достаточной для погружения нижнего конца трубы в бетонную смесь на 800-1500мм. При подаче первой порции бетонной смеси пыж устремляется вниз и вытесняет из бетонолитной трубы воду. При подаче следующих порций бетонной смеси она будет укладываться в толще ранее уложенного слоя, что обеспечит высокую прочность и качество бетона. В случае выдачи бетонной смеси в воду труба имеет способность резко опускаться вниз. Бетонирование конструкций ведут выше проектного уровня на 2%, но не менее чем на 100-200 мм. В дальнейшем слабый слой бетона срезают.

Уплотнение бетона - Бетонные работы - Полезная информация

Уплотнение бетонной смеси после подачи ее на место укладки производится для того, чтобы удалить из нее воздушные пузырьки и придать ей максимальную плотность. Уплотнением также достигается лучшее сцепление бетона с арматурой и закладными частями.

Чтобы получить максимальную плотность бетона, необходимо применять бетонную смесь с соответствующей удобоукладываемостью, так как при использовании слишком жесткой смеси укладка ее затруднена. Бетонная смесь не должна быть слишком подвижной, так как в этом случае при уплотнении может происходить нарушение однородности бетона, выделение на поверхности цементного молока, потеря прочности и снижение плотности вследствие того, что часть объема занята избыточной водой. Возникновение пор в бетоне обусловлено попаданием в него воздуха во время приготовления и укладки, а также испарением избыточной влаги. Необходимость применения бетонной смеси соответствующей удобоукладываемости, с одной стороны, и, с другой стороны, необходимость сохранять минимальное водоцементное отношение заставляют находить в каждом отдельном случае оптимальную консистенцию бетонной смеси, зависящую от условий ее укладки.

Выбирая метод уплотнения бетонной смеси, необходимо учитывать, что при ручном уплотнении бетонная смесь должна быть более подвижной, а при вибрировании — более жесткой.

Использование подвижной бетонной смеси и ручное уплотнение дают более ровную поверхность бетона, однако в этом случае для сохранения водоцементного отношения смесь должна содержать большее количество цемента. Повышенный расход цемента экономически оправдан при бетонировании тонких конструкций с небольшим поперечным сечением, так как в этих случаях стоимость цемента невелика по сравнению со стоимостью опалубки и другими расходами.

При использовании жестких бетонных смесей должна учитываться повышенная стоимость их уплотнения, а также расходы на вибрационное оборудование и на устройство более прочной опалубки. Следовательно, в тех случаях, когда объем бетона относительно невелик, уплотнение его вручную является более экономичным, тогда как при бетонировании больших массивов и дорог экономия цемента за счет применения более жестких смесей может оправдать повышенные расходы на укладку и вибрирование жесткого бетона.

Во время уплотнения бетона не должно происходить смещения арматуры или опалубки. Необходимо, кроме того, следить за надлежащим уплотнением бетона на участках, прилегающих к поверхностям опалубки, с тем чтобы поверхность готового бетона была ровной и гладкой и не имела раковин.

Уплотнение бетона вручную

Обычные методы уплотнения бетона вручную — штыкование и трамбование — производятся соответствующими ручными инструментами. Когда бетонируются плиты перекрытий и других больших поверхностей, уплотнению бетона способствует хождение по нему рабочих. Ручное уплотнение бетонных дорожных покрытий производится с помощью бруса, обработанного пег форме поперечного профиля дороги и укладываемого поперек нее между опалубочными досками. При бетонировании узких мест и при тесном расположении арматуры бетонная смесь для надежного уплотнения должна быть достаточно подвижной, с осадкой не менее 10-17,5 см.

Уплотнение вибрираторами

Методы механического уплотнения бетонной смеси с помощью машин, вызывающих колебания высокой частоты, постепенно вытесняют методы ручного трамбования на многих работах, в частности при устройстве бетонных дорожных покрытий. Вибраторы допускают применение более жестких смесей, так что даже когда бетонируются участки с густой арматурой, подвижность бетонной смеси по осадке конуса может быть не более 4 дюймов (10 см). Жесткость бетонной смеси ограничивается характеристиками оборудования для приготовления, транспортирования, укладки и отделки бетона. Затруднения могут возникнуть при:

1) выгрузке очень жесткой бетонной смеси из бетономешалки;

2) подаче бетонной смеси по желобам, выгрузке ее из грузовиков и других транспортных средств;

3) вибрировании участков, трудно доступных для вибрационного оборудования, вследствие чего может происходить нарушение однородности бетонной смеси;

4) окончательном выравнивании больших горизонтальных поверхностей, так как в этом случае при использовании слишком жесткой бетонной смеси трудно получить ровную поверхность, свободную от впадин и бугров.

По мере увеличения жесткости бетонной смеси возрастает стоимость всех операций, начиная от приготовления бетона и кончая его отделкой. Следовательно, в каждом отдельном случае консистенция бетонной смеси должна выбираться с учетом всех факторов, относящихся к тому или иному виду бетонных работ.

Разные типы вибраторов требуют различной консистенции бетонной смеси, поэтому, когда устанавливают консистенцию изготовляемой на площадке бетонной смеси, характеристика имеющегося вибрационного оборудования является решающим фактором. Бетонная смесь может быть не пригодной для вибрирования данным инструментом: быть слишком подвижной или, наоборот, слишком жесткой.

Вибраторы обычно приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания, сжатым воздухом или электричеством, а по принципу работы делятся на три типа:

1) внутренние вибраторы;

2) вибраторы, укрепляемые на опалубке;

3) поверхностные вибраторы.

Внутренние вибраторы, где их применение возможно, являются наиболее эффективными по сравнению с другими типами.

При применении вибраторов любого типа во избежание нарушения однородности бетонной смеси и неравномерного уплотнения должны соблюдаться следующие условия:

а) опалубка должна быть возможно более плотной, чтобы предотвратить вытекание цементного раствора и образование раковин и ноздреватости на поверхности бетона. Во избежание смещения опалубки она должна быть прочно укреплена, а все клинья и распорки прибиты гвоздями;

б) вибрирование не должно производиться слишком долго при одном положении вибратора; это приводит к нарушению однородности смеси и образованию раковин;

в) следует вообще избегать слишком продолжительного вибрирования, так как это вызывает скопление на поверхности цементного раствора, который во время твердения трескается.

Пневматические вибраторы в сравнении с электрическими имеют свои преимущества и недостатки. Пневматические вибраторы легче и безопаснее в обращении. С другой стороны, при работе в холодное время вследствие быстрого падения давления воздуха цилиндры пневматических вибраторов могут замерзать. Замерзание цилиндров можно предотвратить путем подачи сухого воздуха, впрыскивания в воздухопровод жидкого масла или других веществ, предупреждающих замерзание, или путем пропускания воздуха через змеевик, подогреваемый жаровней. Воздушные компрессоры более громоздки и дороги по сравнению с электрогенераторами, однако в некоторых случаях они могут оказаться более подходящими.

Внутренние вибраторы. Внутренние вибраторы эффективнее, чем вибраторы других типов, так как вся их энергия передается непосредственно бетонной смеси. Они также проще в обращении и, будучи переносными, могут использоваться в трудных условиях.

Внутренний вибратор состоит из присоединенной к гибкому шлангу лопасти или трубы с жесткими рукоятками или без них.

Рабочий наконечник вибратора может быть жестко соединен с двигателем; в этом случае пневматическая турбина или электрический двигатель вращают вал с дебалансами; последний заключен в трубу, жестко соединенную с корпусом двигателя. В вибраторах с гибким валом вал с дебалансами также заключен в трубу, но соединен с электрическим двигателем, пневматической турбиной или двигателем внутреннего сгорания с помощью гибкого вала. Вибраторы этого типа, приводимые в действие электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания.

Действие вибраторов внутреннего типа еще недостаточно изучено, очень мало известно об изменении степени уплотнения бетона по мере удаления от вибратора. Объединенный подкомитет Института гражданских инженеров и Института строительных инженеров, созданный для изучения влияния вибрирования на бетон, дал предварительные заключения, из которых следует, что вибромеханизмы должны давать не менее 3000 колебаний в минуту, а ускорение в бетоне должно составлять, по крайней мере, 4g (где g— ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/сек2).

Имеются вибраторы, частота колебаний у которых достигает 9000 колебаний минуту однако в некоторых типах таких вибраторов вследствие больших скоростей возникают механические неполадки.

Наконечник внутреннего вибратора во время работы двигателя должен быть погружен в бетон, для того чтобы избежать перегрева подшипников и поломок механизма. Гибкий вал нельзя перегибать слишком сильно, так как это приводит к его быстрому износу.

Внутренний вибратор по возможности должен устанавливаться вертикально; вынимать его рабочую часть из бетона нужно медленно; переставлять вибратор для нового вибрирования следует на расстояние 45—75 см прежнего места. В недавно опубликованной немецкой инструкции рекомендуется опускать вибратор в бетон со скоростью 8 см/сек, которая дает наилучшие результаты. Вибратор нельзя применять для распределения бетона по форме, так как это приводит к нарушению однородности бетона.

Не рекомендуется ставить вибратор к опалубке ближе чем на 10 см, это необходимо для получения гладкой бетонной поверхности после распалубки. Если вибратор касается опалубки, около нее могут образовываться полосы песка. Время выдерживания вибратора в одном положении в бетоне обычно составляет 5—15 сек., однако о достаточности вибрирования можно еще судить по появлению вокруг вибратора цементного молока и по изменению звука. Необходимо было вынуть вибратор при первых признаках выделения цементного молока и переставить его на соседнее место. Вибраторы должны погружаться на всю глубину слоя свежеуложенного бетона и по возможности на 2—5 см в предыдущий, уже провибрированный слой, чтобы хорошо проработать стык между слоями.

Слишком длительного вибрирования следует избегать, так как это может привести к расслоению бетона.

Воздушные пузырьки в бетоне образуются у поверхности опалубки чаще в случае применения вибраторов, чем при уплотнении вручную. Неизвестно ни одного способа предупреждения этой пористости, за исключением использования в опалубке поглощающей обшивки или применения вакуум-форм. Некоторое снижение количества пузырьков дает обработка бетона около опалубки тонкой лопаткой.

Поглощающая обшивка опалубки как средство предотвращения образования пузырьков и улучшения поверхности бетона получила широкое распространение в США. В России также было сделано несколько опытов по использованию поглощающей обшивки, показавших положительные результаты. К сожалению, применяемые виды обшивки могут служить только один или два раза и поэтому дороги. В качестве поглощающей обшивки применялись изоляционный картон и другие пористые материалы, иногда обшитые грубой тканью или муслином.

Опалубочные вибраторы

Опалубочные вибраторы обычно жестко скрепляются с опалубкой или формой и вызывают колебания всей формы. Через форму колебания передаются бетону. Применение опалубочных вибраторов дает удовлетворительные результаты при бетонировании сильно армированных деталей или деталей малых и узких. Опалубочный вибратор потребляет больше энергии, чем глубинный, так как часть ее поглощается опалубкой. Кроме того, опалубка или форма должны быть достаточно прочными и жесткими, чтобы противостоять действию вибрации.

В качестве опалубочных вибраторов применяются электродвигатели с дебалансом, пневматические молотки или электромагнитные пульсаторы. Примененяют опалубочный вибратор для изготовления элементов сборного железобетона.

Чтобы получить равномерное уплотнение наружными вибраторами, необходимо укладывать бетонную смесь слоями толщиной не более нескольких сантиметров. Опалубочные вибраторы часто вызывают образование воздушных пор, особенно в верхней части слоя. Рекомендуется верхние 60 см бетона уплотнять вручную или при помощи внутреннего вибратора, если позволяет место.

Портативные электрические и пневматические молотки также иногда используют для уплотнения через опалубку, приставляя их к определенным ее местам. Этот способ особенно полезен тогда, когда отдельные участки бетонируемой конструкции недоступны для внутренних вибраторов.

Одним из видов опалубочных вибраторов являются вибрационные столы, обладающие тем преимуществом, что сообщают всей форме одинаковые колебания. Они могут иметь или пневматический, или электрический привод и широко применяются при изготовлении бетонных изделий. В вибрационных столах других типов бетон уплотняется не колебательным движением, а серией последовательных ударов. Такой метод уплотнения дает вполне удовлетворительные результаты.

Поверхностные вибраторы

Поверхностный вибратор состоит из плоской горизонтальной плиты, на которой укреплен вибрационный механизм, сходный с теми, какие применяются в опалубочных вибраторах. Он применяется для уплотнения бетона в крупных массивах (плотинах, подпорных стенках, устоях мостов) — там, где имеются значительные горизонтальные поверхности бетона, и обычно используется для окончательного выравнивания поверхности бетона после уплотнения его внутренними вибраторами.

Как правило, эффективная глубина вибрирования поверхностными вибраторами составляет, в зависимости от их типа, 20—30 см.

Размещено: 25.03.2010

Уплотнение бетона

Если бы для успешного и качественного строительства было достаточно заказа бетона у надежного поставщика – жизнь была бы намного проще. Однако грамотное обращение с залитой бетонной смесью жизненно важно для прочности и долговечности готового объекта. Конечно, это не снимает и задачи поиска хорошего производителя бетона в СПб – компания «БетонЭкспресс» всегда к вашим услугам! Мы доставим свежеприготовленный товарный бетон нужной марки прямо на ваш объект!

Как же не позволить отличному бетону потерять свои ценные характеристики? Правильно ухаживать за заливкой в процессе твердения, а главное – обеспечить тщательное уплотнение бетона. Этот процесс нужен для удаления из толщи материала пузырьков воздуха, попадающих туда в процессе укладки. Без уплотнения бетон может расслаиваться, а монолитная конструкция – терять изрядную часть проектной прочности.

Следовательно,  чем плотнее смесь – тем лучше. Ручное уплотнение «штыкованием» или использование особого оборудования необходимо при работе с жесткими бетонными растворами. Составы с высокой подвижностью в работе намного более удобны, но чрезмерная «мягкость» товарного бетона – тоже плохой признак. Такой материал может очень быстро расслаиваться: заполнитель под своей тяжестью попросту «утонет» в чрезмерно жидком связующем и опустится вниз, делая слой неравномерным.  

Если площадь заливки не слишком масштабна, а показатель жесткости не завышен, качественное уплотнение можно обеспечить простейшим ручным способом: штыкованием смеси при помощи метрового металлического штыря. Каждый слой бетона следует протыкать по нескольку десятков раз – при этом не следует ни погружать штырь чересчур глубоко, ни штыковать только поверхность смеси. Также важно избегать чересчур резких движений – они наоборот добавят в бетон пузырьки воздуха.

Для жестких и малоподвижных смесей потребуется привлекать специальное оборудование. Самый распространенный тип таких устройств – вибратор. Это тот же металлический штырь, однако способный автоматически колебаться с заданной частотой и обеспечивать намного более тщательное штыкование, чем это возможно вручную.  Создаваемые вибратором волны распространяются в толще бетона и обеспечивают его уплотнения.

Все приспособления для уплотнения бетона делятся на три группы.

Внутренние. Это все аналоги штыкования: устройства, подразумевающие погружение в бетонную смесь штыря, колебающегося с заданной частотой.  

Вибраторы, крепимые к опалубке. Такие агрегаты обеспечивают передачу бетону колебаний от опалубки – в результате смесь уплотняется.

Поверхностные вибраторы. Такие устройства устанавливают на поверхность залитого бетона, и эффективность их сравнительно невысока. Однако во многих случаях из бюджетных соображений они могут быть вполне подходящим решением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *