Технология вибрационного уплотнения бетона при устройстве монолитных конструкций, страница 14

Для уплотнения бетонной смеси горизонтальные колебания эффективнее вертикальных, так как уже небольшие горизонтальные перемещения частиц крупного заполнителя в разжиженной вибрированием смеси способствуют процессу самоуплотнения под действием сил тяжести.

При глубинном вибрировании толщина уплотняемого слоя бетонной смеси значительно больше, чем при поверхностном, что позволяет снизить трудоемкость работ при бетонировании массивных конструкций.

Глубинное вибрирование имеет некоторые недостатки по сравнению с поверхностным. Работать с ручным глубинным вибратором тяжелее, чем с поверхностным. Кроме того, при глубинном вибрировании труднее защитить бетонщика от вредного действия вибрации. Эти недостатки отсутствуют в подвесных глубинных вибраторах, которые управляются дистанционно.

3.2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВИБРИРУЕМОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Бетонной смесью называют рационально подобранную и хорошо перемешанную смесь материалов для бетона. После уплотнения на месте укладки бетонная смесь называется свежеуложенным бетоном. Обычными технологическими характеристиками бетонной смеси служат ее состав, подвижность и жесткость.

При бетонировании массивных сооружений, когда много времени затрачивается на транспортировку и укладку бетонной смеси, важной характеристикой становится изменение ее подвижности и жесткости во времени.

Для понимания процесса взаимодействия вибратора и уплотняемой бетонной смеси дополнительно используются такие характеристики, как плотность, модуль объемной упругости, скорость распространения упругих колебаний, акустическое сопротивление, предельное сопротивление сдвигу, вязкость, коэффициент затухания упругих волн, и некоторые другие.

Основные свойства бетонной смеси зависят в первую очередь от свойств примененных материалов и водоцементного отношения. Для вибрируемой бетонной смеси существенное значение имеет избыток растворной составляющей по отношению к объему пустот в крупном заполнителе.

Подвижность бетонной смеси характеризуется осадкой конуса, выраженной в сантиметрах, жесткость смеси определяется временем в секундах, необходимым для растекания и превращения под действием вибрирования в цилиндр конуса из бетонной смеси. Подвижность и жесткость бетонной смеси регламентируются ГОСТ 7473-94. Жесткие бетонные смеси применяются в основном для изготовления сборных железобетонных конструкций и не могут уплотнять глубинными вибраторами. При погружении вибратора в жесткую бетонную смесь быстро теряется контакт его со смесью и уплотнения смеси не происходит. Такие смеси уплотняются на вибрационных столах и обычно с пригрузом. Способ уплотнения жестких бетонных смесей при устройстве монолитных конструкций в условиях строительной площадки рассмотрен в разделе 4.4.

При глубинном уплотнении вибрированием, как правило, применяют бетонные смеси с осадкой конуса не меньше 2-3 см.

При снижении подвижности бетонной смеси менее 1 см применение глубинных вибраторов становится малоэффективным.

Обработка вибрированием бетонных смесей с осадкой конуса 8-12 см обычными глубинными вибраторами не рекомендуется, так как может привести к нарушению ее однородности. Рекомендации по доуплотнению таких смесей приведены в разделе 4.3. Смеси, имеющие большую подвижность, хорошо самоуплотняются без вибрирования.

Подвижность бетонной смеси оказывает большое влияние на эффективность работы глубинных вибраторов. При ее повышении увеличивается радиус действия вибраторов, сокращается время вибрирования и возрастает производительность.

Скорость распространения упругих волн - одна из существенных характеристик бетонной смеси, от которой зависит выбор размеров рабочей части глубинного вибратора.

При глубинном вибрировании уплотнение бетонной смеси происходит в основном за счет продольных колебаний среды, продольных упругих волн. Скорость распространения таких волн выражается формулой

,                                                                       (1)

где  - скорость распространения волн;  - модуль объемной упругости;  - плотность бетонной смеси, которая принимается для тяжелых бетонных смесей в среднем 2,4 т/м.