Уплотнение на вибростолах бетонной смеси

В промышленности сборного бетона чаще всего применяют вибростолы. Они отличаются от наружных вибраторов тем, что комплекты форм помещают на виброагрегат и укрепляют только для уплотнения (в основном с помощью электромагнитов). С точки зрения общей продолжительности вибрации и достигаемого уплотнения вибростолы наиболее эффективны в связи с возможностью получения высокой энергии возбуждения. Это позволяет уплотнять очень жесткие, а также крупнозернистые смеси с не значительным содержанием каменной муки и растворной части, что дает значительное снижение расхода цемента.
Рекомендуемая продолжительность вибрации для консистенции V\ — от 60 до 120 с, для более пластичной смеси — до 20 с. Высокая энергия возбуждения вызывает затухание колебаний, износ форм, шум. Если продолжительность колебаний не согласована оптимально с составом смеси, то возможно ее расслоение.
Если энергия уплотнения вибростола при очень жестких смесях недостаточна, например для распалубки свежеизготовленного бетона, то эффект уплотнения можно усилить с помощью дополнительного пригруза. Хорошие результаты достигаются путем приложения пневматического давления или механических нагрузок порядка 300—1000 Па. К сожалению, это связано с высокими техническими затратами, которые могут быть оправданы лишь экономическим эффектом (например, снижением расхода цемента).

Виброуплотнение в комбинации с другими методами уплотнения. Как уже отмечалось, вибрация с пригрузом повышает эффект виброуплотнения и особенно успешно применяется при изготовлении мелких изделий (бортового камня, труб, тротуарных плит и т. д). Этот метод позволяет уплотнять очень сухую смесь (V<1,45), причем даже при небольшом содержании цемента возможна распалубка свежеизготовленного бетона. По этой причине вибропрессование вытесняет уплотнение центри-фугированием и при изготовлении труб. Такой же эффект достигается при вибропрокате, применяемом только при уплотнении ровных и плоских элементов. Оба метода требуют сложных форм и уплотняющих агрегатов, поэтому их применение целесообразно лишь для высокосортных изделий и бетона высоких марок.

Иначе обстоит дело при сочетании вибрации с вакуумированием. Вакуумирование здесь применяема для отсасывания лишней воды, добавляемой для облегчения транспортировки (подача смеси насосом) или укладки, в результате чего благодаря уменьшению В/Ц при уплотнении повышаются прочность и плотность бетона. Но так как это касается только пластичных смесей, то применение метода ограничивается особыми случаями.
Эффект дополнительного уплотнения используется также при виброуплотнении. После первоначального уплотнения учитывают удаление избыточной воды и начальную гидратацию цемента, затем смесь уплотняют вторично. Увеличение прочности при дополнительном уплотнении достигается лишь в том случае, если, с одной стороны, смеси еще можно придать пластичность и, с другой, может быть разрушена крупнозернистая начальная структура, препятствующая дальнейшему структурообразованию. Однако в практически важных случаях трудно путем лабораторных исследований установить оптимальный интервал времени до повторного уплотнения смеси и соблюсти его. Это время может колебаться от 0,5 до 3 ч. Слишком поздняя дополнительная вибрация может привести к остаточным нарушениям структуры и тем самым к снижению прочности.

Описанные методы виброуплотнения весьма различны с точки зрения типа применяемых вибраторов, радиуса их действия и интенсивности вибрации, поэтому они имеют различные области применения:

- внутренние вибраторы обеспечивают хорошую передачу колебаний, способны проработать смесь в довольно широком диапазоне ее консистенций и поэтому особенно широко используются в строительстве из монолитного бетона;
- поверхностные вибраторы применяют для плоских изделий не слишком большой толщины. Они требуют жесткой смеси однородной консистенции, так как при их использовании невозможно изменять интенсивность уплотнения, особенно при работе с бетоноукладчиками;
- при небольшой толщине изделия или высоком коэффициенте армирования пригодны наружные вибраторы. При передаче колебаний через опалубку происходит их сильное затухание, что ограничивает радиус действия вибратора, поэтому требуются пластичные бетонные смеси с более высоким содержанием цемента;
- в случае применения вибростолов, позволяющих получить высокую энергию возбуждения, можно использовать очень жесткие смеси. Большое снижение расхода цемента оправдывает технические затраты и необходимые дополнительные мероприятия по «гашению» колебаний и защите от шума;
- в особых случаях можно повысить эффективность уплотнения смеси путем дополнительного пригруза или комбинации различных методов уплотнения, если это позволяет уменьшить расход цемента или производить распалубку свежеизготовленного бетона.

Дополнительная обработка бетонной смеси

Если по окончании уплотнения смеси поверхность бетона еще не отвечает эксплуатационным требованиям, то необходима ее дополнительная обработка. Наиболее просто осуществляется выглаживание бетонной поверхности кельмами или брусом для получения ровной и однородной поверхности. В строительстве бетонных дорожных покрытий для этого применяют отделочные машины, оснащенные легкими вибраторами. Однако этот метод можно применять при обогащенной раствором поверхности, в противном случае крупный заполнитель будет вырываться или разрыхлять бетон, и образующиеся трещины будут способствовать выветриванию последнего. В промышленности сборного бетона используются также вращающиеся выглаживающие диски и вальцы.
Широко распространен бетон с обнаженным скелетом, т. е. бетон, на поверхности которого в результате промывки и обработки щетками тонкого слоя мелкозернистого раствора частицы крупного заполнителя выступают на 1/3 своего диаметра. Тот же эффект достигается при изготовлении бетона с декоративной поверхностью (стеновые панели, тротуарные плиты) путем распределения по свежеуплотненной поверхности бетона гравия или каменной мелочи с последующим втапливанием их вибрированием. При этом достигается также значительная экономия материала.
Таким образом, дополнительная обработка бетона требует больших материальных затрат и времени и может быть оправдана лишь в том случае, если она приводит к значительному улучшению качества поверхности.