Как уплотняют бетонную смесь: цель, методы, технология и механизмы

Содержание

цель, методы, технология и механизмы

Уплотнение бетонной смеси нужно для улучшения эксплуатационных характеристик бетона, избежания трещин, воздушных карманов внутри ЖБИ. Технология уплотнения бетонной смеси включает в себя удаление излишков воды и воздуха из раствора.

От качественно выбранных механизмов уплотнения бетонной смеси зависит прочность бетона, его однородность, качество сцепления раствора с конструкцией. Для уплотнения бетонной смеси применяют ручные инструменты и специализированную технику, в зависимости от масштабов и задач строительства.

Цель уплотнения бетонной смеси

Цель уплотнения бетонной смеси заключается в увеличении прочности железобетонных конструкций, сведении к минимуму рисков обрушения зданий. Также уплотнение бетонных смесей необходимо для повышения водонепроницаемости, морозостойкости строительного материала.

Правила укладки и уплотнения бетонной смеси

Устанавливая опалубку, необходимо качественно зафиксировать все ее детали. Следует избегать трещин в дереве или между досками, чтобы раствор не вытекал через них.

Если используются виброрейки, необходимо менять положение устройства, чтобы раствор получился однородным. Режим вибрирования выбирается с учетом характеристик бетона, особенностей заливки. Если работа ведется со смесью с наполнителем:

крупным — оптимально выбирать низкую частоту и высокую амплитуду колебаний;

мелким — устанавливается высокая частота и низкая амплитуда колебаний;

разного размера — лучше подобрать технику с меняющейся частотой.

Какие инструменты применяют для уплотнения бетонной смеси

Процесс уплотнения бетонной смеси задействует ручные инструменты, например, лопаты, трамбовки, ломы, и механизмы. К последним относятся электромеханические, пневматические вибраторы с определённой частотой и амплитудой колебаний.

Методы уплотнения бетона

Способы укладки и уплотнения бетонной смеси подразделяются на ручные и механические:

Ручная выгонка. Применяется при возведении частных, дачных построек, когда нужно работать с небольшим количеством бетона. Раствор перемешивается лопатами или ломом, трамбуется.

Штыкование. Для уплотнения бетонной смеси используют металлические стержни или арматуру с закругленным концом. Раствор протыкается до дна, затем стержень быстро раскачивается. Таким образом воздух и вода вытесняются, уплотняется наполнитель.

Трамбование. Тяжёлые бетонные растворы без армирования утрамбовываются послойно с помощью ручных и машинных инструментов. Например, могут использоваться куски бруса или бревна, обитые куском металла.

Механический способ с помощью оборудования для уплотнения бетонной смеси. Приборы устанавливаются на опалубку или ёмкость. Поверхностные виброустройства уплотняют верхний бетонный слой. Уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами позволяет обрабатывать материал в труднодоступных местах. Рабочая часть — вибробулава, виброштык — окунается в смесь, вибрация передается через корпус.

Виброуплотнение. Этот метод осуществляется на производстве с помощью виброплощадок для уплотнения бетонной смеси.

Прессование под давлением 10-15 Мпа. Метод дорогостоящий, но он эффективно повышает прочность раствора. При этом расход цемента уменьшается. Чаще всего метод задействуется в промышленном строительстве, например судостроении.

Центрифугирование. Состав подвергается интенсивному вращению, из-за чего его компоненты уплотняются. Метод позволяет выводить до 30% жидкости. Для центрифугирования требуется повышенный расход цемента.

Вакуумирование. Уплотнение бетона достигается за счет разрежения воздуха. Лишние компоненты удаляются благодаря избыточному давлению в вакуум-установке. Способ задействуют при заливке бетонных конструкций с большой площадью поверхности и толщиной до 30 см, например куполов, сводов.

Выбор вида уплотнения бетонной смеси зависит от состава, свойств компонентов, назначения. Одним из эффективных способов считается применение автоматизированных глубинных виброреек в сочетании с послойной заливкой раствора. Оптимальная толщина слоя — 5 см. Рекомендуется подавать бетон с четкими интервалами, соответствующими выполнению вибрирования.

Время уплотнения бетонной смеси не должно превышать рекомендации, указанные в проектной документации и таблицах, так как медленная работа приведет к расслоению. Крупный щебень опустится вниз, вверху останется только цемент. Средняя продолжительность — 20-50 секунд для одного погружения вибратора. Определить уплотнение бетона можно визуально:

на поверхности появляется жидкость;

раствор перестал оседать;

пузырьки воздуха не появляются.

Что такое коэффициент уплотнения бетонной смеси

Коэффициент уплотнения нужен для расчета бетона, который потребуется для строительства. Он регулируется ГОСТом 7473-94. Так, для асфальтобетона этот коэффициент составляет 1,05, для тяжелых бетонов — 0,92-0,97, для мелкозернистых — 0,93-0,99, для лёгких конструкционных — 0,94-0,99. На коэффициент влияет зернистость раствора, наполнителей, форма бетонируемого объекта, процент содержания воды.

Как определить коэффициент уплотнения

Коэффициент определяется по формуле: фактический вес раствора делится на значение теоретического веса, полученного с учётом отсутствия воздуха внутри. Например, коэффициент готовой бетонной смеси, произведенной на заводе и соответствующей СНиП, равен 1,02. Это означает, что объем смеси уменьшился после уплотнения на 2%.

Методы уплотнения бетонной смеси — штыковка, вибрация, трамбование

Бетон, который привозят на стройплощадки, может различаться по качеству, структуре, марке. Но даже самые качественные готовые бетонные смеси требуют применения разных методов уплотнения, которые позволяют получить более прочную и устойчивую к неблагоприятным факторам конструкцию. Уплотнение бетона позволяет избавиться от пустот, которые могут образоваться в растворе из-за включений воздуха, избежать образования крупных раковин, а также оптимизировать усадочные процессы и создать более равномерную структуру искусственного камня.

Текучесть бетона неодинакова, и это особенно хорошо чувствуется при заливке фундаментов и создании готовых изделий сложной формы. В идеале раствор полностью заполняет подготовленную для него опалубку, скрепляет элементы арматуры, образуя цельный монолит. Но если не принять мер по уплотнению, бетон может растечься неравномерно. Отдельные частицы наполнителя могут застрять в арматуре, под ними образуются полости, что не может не повлиять на общую прочность конструкции.

избавиться от внутренних и внешних дефектов;

обеспечить более равномерное распределение частиц;

повысить эксплуатационные характеристики готового бетона.

В зависимости от масштабов строительства и типа конструкций или готовых бетонных изделий, могут использоваться различные методы уплотнения бетона.

Как уплотняют бетон в заводских условиях

На заводах по выпуску готовых бетонных изделий часто используют виброустановки и виброплощадки. На них укладывают формы с залитым в них бетоном и подвергают его кратковременной вибрации. Для удаления пузырьков воздуха применяется и вакуумирование, позволяющее добиться высокой плотности продукции.

В заводских условиях могут использовать и другие автоматизированные способы: прокат или прессование.При прессовании используют давление около 15 МПа, что дает возможность уменьшить расход цемента в смеси до 100-150 килограмм на кубометр. Прокат позволяет создавать крупные изделия — панели и плиты из бетона, из которых впоследствии строят дома и другие сооружения. Наиболее ответственные элементы, которые будут подвергаться серьезным нагрузкам, подвергают центрифугированию. Этим методом из бетона получают опоры для ЛЭП, трубы и стойки для фонарей. Большинство способов комбинируют с вибрацией, способствующей равномерному распределению частиц внутри бетонной смеси.

Методы уплотнения для стройплощадки

При строительстве частного или многоэтажного дома центрифугирование или прокат не применяются. При заливке фундамента или создании стяжек уплотнение бетона проводят методом штыкования или трамбования. Для штыкования применяют арматуру или отрезок трубы. Погружая ее в бетон, рабочий совершает толчки, а затем раскачивает, сообщая раствору горизонтальную вибрацию. На каждые 10 см² должен приходиться один такой прокол раствора. Процесс производят по спирали, от краев к центру, а признаком уплотнения является появление на поверхности воды.

Трамбование используется для тяжелых бетонных смесей и выполняется послойно, каждые 15 см. Несмотря на простоту этих способов, их применение позволяет добиться существенного увеличения плотности. Высокая трудоемкость процесса стала причиной использования специального электроинструмента — вибраторов и трамбовок.

Виброуплотнение считается самым распространенным способом уплотнения бетона, и это не случайно: метод обходится сравнительно недорого и дает отличные результаты. В зависимости от задачи, при уплотнении используют разные типы вибраторов: глубинные, поверхностные, наружные (передают колебания на опалубку).

Время воздействия вибраторов на бетонную смесь указывается в специальных таблицах и зависит от текучести бетона. Превышать временной интервал не рекомендуется, иначе произойдет расслоение на компоненты. Что касается амплитуды и частоты, их подбирают в зависимости от консистенции. Например, мелкозернистый бетон уплотняют с помощью высокочастотных вибраций (до 20 000 колебаний в минуту). А если используется бетонная смесь с крупнозернистым заполнителем, вибратор настраивают на частоту от трех до шести тысяч колебаний в минуту.

Использование методов уплотнения бетонной смеси позволяет в несколько раз увеличить долговечность фундамента или стяжки. Поэтому не стоит надеяться только на качество самого бетона и экономить на операциях, которые позволят ему проявить свои характеристики в полной мере.

Каковы 5 лучших методов уплотнения бетона и какие инструменты лучше всего использовать?

Инструменты для уплотнения грунта

01. 09.2022

/ Eniola

Уплотнение или укрепление бетона является важным этапом строительных проектов. Этот шаг гарантирует, что вы получите самую высокую плотность бетона. Цель состоит в том, чтобы увеличить упаковку крупных заполнителей и уменьшить внутреннее трение между компонентами смеси. Уплотнение также устраняет пузырьки воздуха, попавшие в бетонную смесь, что делает полученный бетон более прочным и надежным. В прошлом уплотнение бетона достигалось обрезкой или трамбовкой. Хотя эти методы все еще очень широко используются, подрядчики теперь могут использовать сложное оборудование, которое работает по-разному для уплотнения бетона. Вот 5 лучших методов уплотнения и инструменты, используемые для них.

Прутки

Прутки – это метод уплотнения бетона, используемый при небольших бетонных работах. Этот метод обычно включает использование стального стержня длиной около 2 м и диаметром 16 мм для протыкания слоя бетона до тех пор, пока он не уплотнится. Плоская лопата также может быть использована для бетонных стержней. Метод уплотнения бетона более эффективен для сильноподвижных бетонов, но не рекомендуется для уплотнения железобетонных стен и колонн. Прутки обычно используются для уплотнения углов и краев бетонных кубов, а также сборных железобетонных блоков.

Трамбовка

Трамбовка — это метод, обычно используемый для уплотнения плит пола или крыши. Его также можно использовать для тротуарной плитки в железобетонных конструкциях дорог с малой толщиной и гладкой ровной отделкой. Он предполагает уплотнение бетонной поверхности с помощью деревянной поперечной балки размером примерно 10 х 10 см.

Трамбовка бетонной поверхности этой деревянной балкой помогает выпустить пузырьки воздуха, которые остались в момент укладки бетона. Способ трамбовки зависит от типа осадки бетона.

Давление и тряска

Другой метод уплотнения бетона – это использование давления или тряски. Этот метод уплотнения достаточно эффективен при уплотнении сухого бетона и в основном используется для уплотнения пустотелых блоков, полнотелых бетонных блоков и пустотелых блоков.

При этом методе уплотнения бетон вибрируют, прессуют и встряхивают для его уплотнения. Комбинированное воздействие давления и тряски помогает придать бетону плотную форму со стабильной прочностью и объемом.

Прядение

Это более современный метод уплотнения бетона, который обычно используется для изготовления бетонных труб, таких как «гумовые трубы» или «спин-трубы». Для этого метода уплотнения бетона пластиковый бетон вращается на очень высоких скоростях. Таким образом, центробежная сила, действующая на вращающийся бетон, отвечает за его уплотнение.

Механическое уплотнение

Более совершенный способ уплотнения бетона – использование машины, которая уплотняет бетон за счет вибрации. Для этой цели созданы различные типы машин. Как правило, машины для уплотнения бетона работают за счет внутренней или внешней вибрации:

Глубинный вибратор

Также называемые погружными вибраторами или игольчатыми вибраторами, это наиболее распространенные типы машин для уплотнения бетона. Они состоят из вибрирующего конца металлического стержня с валом, который через гибкий привод приводится в движение из раствора. Глубинные вибраторы в основном используются для крупномасштабных строительных работ на плоских поверхностях, таких как плиты перекрытия, плиты крыши, железобетонные основания, железобетонные шахты и т.д. Вибратор обычно погружают в определенное место до тех пор, пока бетон вокруг него полностью не уплотнится. Примеры внутренних вибраторов включают

Глубинные вибраторы с гибким валом
Внутренние вибраторы с ручным мотором

Внешний вибратор

Наружные вибраторы также известны как опалубочные вибраторы. В этом типе машины вибратор соединен с бетонной опалубкой, и вибрационная сила машины используется для уплотнения бетона на опалубке. Внешние вибраторы в основном используются в ситуациях, когда нельзя использовать внутренние вибраторы. Вы можете использовать их для укрепления тонких бетонных профилей (толщиной до 600 мм), а также сборного железобетона. Примеры внешних вибраторов:

Роликовые вибраторы
Турбинные вибраторы
Электромолот

Настольный вибратор и вибратор платформы

Настольный вибратор представляет собой особый тип вибратора опалубки. В этом случае вибратор прижимается к столу, закрепленному на пружинах. Когда стол вибрирует, вибрационная сила передается на бетон, уплотняя его. Этот тип вибратора обычно используется для уплотнения бетонных кубов. Настольные вибраторы в основном используются в лабораториях для мелкого и точного сборного железобетона.

Платформенный вибратор представляет собой увеличенную версию настольного вибратора. Он используется для более крупных проектов, таких как производство бетонных опор, железнодорожных шпал, сборных железобетонных кровельных элементов и т. д.

Поверхностный вибратор

Этот тип вибратора также известен как виброплита или вибратор. Обычно они устанавливаются на бетон и платформы и используются для уплотнения в крупномасштабных строительных проектах, таких как полы мостов, дорожные плиты и т. д.

Плита Wacker

Вакер-плита или виброплита — это оборудование, используемое для уплотнения рыхлого гравия или песка для создания прочного основания перед добавлением верхнего слоя бетона или асфальта. Они полезны для широкого круга проектов и бывают разных размеров. Большинство строительных компаний предлагают аренду wacker плиты для ваших строительных проектов, и вы получите одну из них. Вы можете взять плиту с бензиновым двигателем или взять напрокат электрическую плиту Wacker рядом с вами в зависимости от ваших предпочтений.

Вибрационный каток

Виброкатки используются для уплотнения сухих и тощих бетонных поверхностей. Эти типы бетонных проектов называются катковым уплотненным бетоном или рулонным бетоном. Вибрационный каток обычно имеет двойное колесо, установленное на заднем конце, и барабанный каток на переднем конце. Вибрация катка помогает реорганизовать частицы бетона, в то время как вес барабана оказывает давление на определенные слои, уплотняя их.

Заключение

Уплотнение – невероятно важный этап в каждом строительном проекте. Поэтому при планировании проекта необходимо учитывать стоимость аренды плиты wacker и любых других инструментов для уплотнения, которые могут вам понадобиться.

Шотландия

Англия Лондон
Северо-Восток Англии
Северо-Запад Англии
Шотландия

Методы уплотнения бетона и типы вибраторов

Уплотнение бетона также известно как уплотнение бетона, которое используется для получения бетона максимальной плотности. Исторически это достигалось трамбовкой или каламбуром, но в настоящее время уплотнение в основном осуществляется вибрацией.
При заливке свежего бетона в форму образуются пузырьки воздуха. Если мы не удаляем пузырьки воздуха из бетонной смеси, то бетон становится пористым или проницаемым. Пористый или проницаемый бетон приводит к таким проблемам, как протечки, коррозия и т. д. в доме или здании. Уплотнение или консолидация — это метод, который приводит к разжижению строительного компонента бетонной смеси, так что внутреннее трение уменьшается и происходит уплотнение крупных заполнителей. Этот метод удаляет большую часть захваченных пузырьков воздуха из свежего бетона. Он помогает достичь проектной прочности бетона и в конечном итоге увеличивает срок службы дома или здания.

Бетон

Причины коррозии арматурной стали в бетоне

Методы уплотнения бетона

Основной целью уплотнения бетона является получение плотной массы бетона без пустот. Уплотнение также помогает окружить бетоном всю арматуру и заполнить все углы опалубки, какими бы маленькими они ни были.
Уплотнение должно быть нанесено равномерно на всю бетонную массу. Если бетон хорошо уплотнен, мы получаем прочный бетон, но чрезмерное уплотнение также приводит к расслоению бетона.

Методы уплотнения бетона

Ниже приведены различные методы уплотнения бетона.

01. Ручное уплотнение (ручное уплотнение)

Ручное уплотнение, также известное как ручное уплотнение, которое осуществляется путем трамбовки или утрамбовки бетона с помощью бамбукового или стального стержня.

Стержни для уплотнения бетона:

Стержни для уплотнения бетона – Ручное – Ручное уплотнение

Роддинг применяется для небольших помещений или неважных бетонных работ. При креплении, как правило, мы утрамбовываем стальной стержень для уплотнения бетона. Мы также можем использовать плоскую лопату для уплотнения бетона. Он эффективен при работе с бетоном с повышенной осадкой.

Бетон

Бетон Испытание на осадку для проверки удобоукладываемости бетона

Не рекомендуется уплотнять железобетонные стены или железобетонные колонны стержнями.
Пруток используется для уплотнения углов и краев бетонных кубов. Он также используется для уплотнения сборных железобетонных блоков.

Трамбовка для уплотнения бетона:

Трамбовка для уплотнения бетона – Ручное уплотнение

Изображение предоставлено – Restuccia Excavating

Трамбовка может выполняться в неармированном бетонном фундаменте или в небольших работах (строительство первого этажа). Бетон следует утрамбовывать или уплотнять, чтобы вытеснить захваченные пузырьки воздуха во время укладки бетона. Набивка бетона зависит от осадки бетона. Если осадка бетона (водоцементное отношение) высокая, заполнители оседают на дно, а в верхнем слое может появиться цементный раствор. Это может привести к плохой прочности бетона, что может снизить срок службы дома или здания.

ТАМБОЛОВАЯ ДЛЯ БЕЗОННОГО УДОЛЯЦИЯ:

ТАМБЕР для бетонного уплотнения — рука — ручное уплотнение

. сравнительно меньше, и поверхность должна быть гладкой и ровной.

Это делается с помощью деревянной перекладины (обычно размер перекладины составляет около 10 х 10 см).

02. Уплотнение бетона давлением и ударами

Этот метод уплотнения используется для уплотнения пустотелых блоков, пустотелых блоков, бетонных блоков. В этом методе жесткий бетон вибрируют, прессуют, а также подвергают толчкам.
Смотреть видео: Уплотнение бетона давлением и тряской

03. Уплотнение бетона вращением

Этот метод используется для уплотнения бетонных труб (RCC Hume Pipe). В этом методе свежий бетон хорошо уплотняется за счет центробежной силы, возникающей в процессе прядения.
Смотреть видео: Уплотнение бетона вращением

04. Механическое уплотнение вибрацией

Механическое уплотнение осуществляется вибрацией.
Ниже приведены типы вибраторов, которые используются для уплотнения бетона механическими средствами.

Типы вибраторов для уплотнения бетона

Глубинный вибратор для уплотнения бетона

Глубинные вибраторы также известны как игольчатые вибраторы или погружные вибраторы. Они обычно используются для больших работ с плоскими поверхностями, например, плита перекрытия, плита крыши, железобетонный фундамент, железобетонный плот, колонна и т. д. Вибратор остается погруженным в одном месте до тех пор, пока окружающий бетон полностью не затвердеет. Об уплотнении можно судить визуально по образованию цементного молока круглой формы вокруг жгута. В зависимости от консистенции бетонной смеси ниддл (кочерга) применяется на расстоянии от 0,5 до 1 м (от 2 до 3 футов) от центра к центру на 5-30 секунд. Желательно иметь жесткую бетонную смесь. Время вибрации на одном месте должно быть не менее 9 с.0 секунд.
На рынке доступны два типа глубинных вибраторов.

(a) Глубинный вибратор с гибким валом

Тип с гибким валом может приводиться в действие сжатым воздухом, двигателем или бензиновым двигателем.

Вибратор с гибким валом

(b) Вибратор с ручным приводом

Вибратор с ручным приводом может работать как электрически, так и пневматически.

Мотор в ручном внутреннем вибраторе

Изображение предоставлено Bosch

Глубинные вибраторы хорошо известны и являются наиболее распространенным типом вибраторов. Внутренний вибратор состоит в основном из кочерги (вибрационной головки типа металлического стержня), содержащей эксцентриковый вал, приводимый в движение гибким приводом от ступки.

Вибратор для опалубки (внешний вибратор) для уплотнения бетона

Вибратор для опалубки (внешний вибратор) для уплотнения бетона

Изображение предоставлено – CONCRETE SERVICES & SUPPLIES LIMITED (CSS)

Вибраторы для опалубки также известны как внешние вибраторы. Наружные вибраторы соединены с бетонной опалубкой, и вибрационная сила для уплотнения передается бетону через опалубку. Наружные вибраторы используются в основном для сборного железобетона и тонкостенного бетона (толщиной до 600 мм) или в ситуации, когда внутренние вибраторы не могут быть легко использованы.
Бетонирование должно выполняться слоями подходящей глубины. Высота заливки бетона должна быть не более 750 мм по слою, а если она больше 750 мм, следует изменить положение вибратора или использовать серию вибраторов.
Роликовый вибратор, турбинный вибратор и электрический молот также являются другими типами внешних вибраторов. Электромолот
— один из вибраторов, который используется для уплотнения образцов бетона.

Настольный вибратор для уплотнения бетона

Настольный вибратор для уплотнения бетона

Изображение предоставлено компанией Star Trace Pvt. Ltd

В случае настольного вибратора опалубка крепится к стальной платформе, которая крепится на гибкой пружине. Как правило, быстро вращающаяся эксцентриковая масса заставляет стол вибрировать круговыми движениями. С двумя валами, вращающимися в противоположных направлениях, горизонтальная составляющая вибрации может быть нейтрализована, так что стол подвергается простому гармоническому движению только в вертикальном направлении. Некоторые настольные вибраторы приводятся в действие электромагнитом, питаемым переменным током. Диапазон используемых частот варьируется от 50 до примерно 120 Гц. Для уплотнения бетона желательно ускорение примерно от 4g до 7g. Переменная частота вибрации является дополнительным преимуществом.
Вибрационный стол является надежным средством уплотнения сборного железобетона и имеет то преимущество, что обеспечивает равномерное уплотнение.
Ниже перечислены преимущества настольного вибратора:

Для достижения той же прочности можно использовать более бедную бетонную смесь. Следовательно, это приводит к экономии цемента до 10-15 % и повышению прочности.
Позволяет уплотнять узкие или тонкие участки, где ручное уплотнение может быть затруднено.
Полученный бетон более непроницаемый, плотный и не содержит сот.
Уплотнение происходит быстрее, что приводит к экономии времени и труда.

Иногда для производства сборного железобетона используется ударный стол. Вибрация с помощью ударного стола дает очень хорошие результаты, но этот процесс довольно специфичен и широко не используется.

Бетон

Разница между сборным и монолитным бетоном

Платформенный вибратор для уплотнения бетона

Платформенный вибратор для уплотнения бетона

Изображение предоставлено Hijoy

Платформенный вибратор — это один из видов настольных вибраторов сравнительно больших размеров. Вибратор вибратор используется при изготовлении крупной сборной, то есть электрических столбов, железнодорожных шпалов и т. Д.

Поверхностный вибратор (стяный вибратор) для бетонного уплотнения

Поверхностный вибратор (стяжный вибратор) для бетонного уплотнения

Изображение.

Поверхностный вибратор также известен как вибратор для стяжки. Поверхностные вибраторы устанавливаются на платформах или бетонных стяжках и обычно используются для уплотнения и отделки полов мостов, дорожных плит и т. д.

Вибрационный каток для уплотнения бетона

Вибрационный каток для уплотнения бетона

Изображение предоставлено WorldHighways

В настоящее время сухой и тощий бетон уплотняют с помощью вибрационного катка.