Технология вибрационного уплотнения бетона при устройстве монолитных конструкций, страница 19

Оптимальным диапазоном частоты колебаний для поверхностных виброуплотнителей, рассчитанных на уплотнение слоев высотой 10-20 см, считают 1500-2500 мин. Рекомендуемая амплитуда виброуплотнителей находится в пределах 0,35-0,5 мм. При больших амплитудах наблюдаются подсос воздуха в уплотняемую смесь и снижение качества затвердевшего бетона.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВИБРАЦИОННОГО УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

4.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВИБРАТОРОВ

Основными технологическими параметрами глубинного вибратора, от которых зависит его производительность, являются радиус действия, толщина укладываемых слоев бетонной смеси в процессе бетонирования конструкций, а также продолжительность вибрирования смеси. Для глубинного вибратора с цилиндрической рабочей частью за радиус действия принимают расстояние от его центра до концентрической окружности, являющейся границей между уплотняющейся и неуплотняющейся зоной.

Радиус действия вибратора зависит от вынуждающей силы и частоты колебаний, от подвижности и состава смеси, степени армирования бетонируемой конструкции, высоты уплотняемого слоя и проч. Он соответствует расстоянию, на котором ускорение колебаний частиц смеси составляет не менее 3-5.

Исследования показывают, что радиус действия вибратора  ориентировочно равен [2]:

, где  - диаметр рабочей части вибратора.

Для конкретных условий рабочий радиус действия вибратора уточняется визуально. Уплотняемая зона отличается энергичным оседанием смеси, выделением пузырьков воздуха, появлением на поверхности уплотняемого слоя и около опалубки растворной части смеси.

Глубинные вибраторы погружаются в уплотняемую смесь под действием силы тяжести. После погружения вибратора вокруг его корпуса образуется кольцевой слой растворной составляющей смеси, через который вибрационные колебания передаются уплотняемой смеси. Поэтому нельзя вибрировать бетонную смесь через арматуру, так как сцепление ее с раствором существенно меньше, чем с бетоном.

Увеличить радиус действия вибратора с цилиндрической рабочей частью можно путем установки на рабочую часть вертикальных ребер. Повышение радиуса действия вибраторов с ребристыми наконечниками объясняется большей долей энергии, передаваемой бетонной смеси. Однако при этом увеличивается диаметр вибронаконечника, что затрудняет применение его в частоармированных конструкциях.

Толщина укладываемых слоев бетонной смеси  при уплотнении вибрированием регламентируется СНиП 3.03.01-87 (8):

- тяжелыми подвесными вертикально расположенными вибраторами

;

- подвесными вибраторами, расположенными под углом к вертикали (до 30°) ;

- ручными глубинными вибраторами .

Производительность вертикального глубинного вибратора можно определить по формуле [2]:

, м/час,                                           (13)

где  - коэффициент использования рабочего времени, который принимается в пределах значений 0,8-0,9 и учитывает время, необходимое на перестановку вибраторов;  - продолжительность цикла вибрирования

,                                                                (14)

где  - продолжительность погружения работающего вибратора - 5-10 с (при длине рабочей части 0,4-0,8 м);  - продолжительность вибрирования на одной позиции - 10-20 с;  - продолжительность извлечения работающего вибратора из пластичных смесей (ОКсм) - 5-10 с, жестких смесей (ОК2 см) - 15-20 с.

Таким образом, продолжительность цикла уплотнения бетонной смеси на одной позиции составляет 30-50 с.

Продолжительность вибрирования зависит от вида и мощности виброизлучателя, состава смеси и ее подвижности, армирования и габаритов бетонируемой конструкции и ряда других факторов.

Увеличение времени вибрирования смеси для данного типа вибратора, установленного натурными испытаниями, не повышает плотность бетона и может привести к расслоению смеси.

Скорость извлечения вибратора из бетонной смеси зависит от ее удобоукладываемости. При уплотнении подвижных смесей скорость извлечения вибратора ориентировочно равна скорости его гравитационного погружения и составляет 5-6 м/мин. Для жестких смесей скорость извлечения вибратора существенно ниже и составляет не более 2 м/мин. Следует учитывать, что при слишком медленном извлечении вибратора возможно расслоение уплотненной смеси. При чрезмерно высокой скорости извлечения вибратора из смеси могут остаться незаполненными бетоном отверстия от вибронаконечника.