Машини та обладнання для ущільнення бетонних сумішей
У свіжоприготовленій бетонній суміші втримується значна кількість повітря і якщо його не видалити, то затверділий бетон може виявитися пористим і неміцним. Видалення повітря і компактне розташування складової бетонної суміші досягається ущільненням. При ущільненні зростає щільність бетонної суміші, а отже, міцність і довговічність бетону.
Ущільнюють бетонну суміш пресуванням, центрифугуванням, вакуумуванням і вібрацією. Найбільше поширення одержав вібраційний спосіб ущільнення. Для нього потрібне просте устаткування, а застосовувати можна в будь-яких умовах, причому при високій ефективності. Інші способи застосовуються тільки на заводах залізобетонних виробів, тому що вимагають більш складного і громіздкого устаткування.
Суть вібраційного способу полягає в тому, що при коливаннях бетонна суміш набуває властивості плинності завдяки порушенню зв'язків між її частками. Частки, здобуваючи підвищену рухливість, переміщуються і під дією сили ваги прагнуть зайняти більше стійке положення. При цьому повітря, що перебуває між частками, витісняється назовні, і суміш значно ущільнюється.
Машини, що забезпечують процес ущільнення вібрацією, називаються вібраційними. Будь-яка вібраційна машина складається із двох основних елементів: робочого органа та віброзбуджувача.
Робочий орган - корпус, за допомогою якого коливання передаються бетонній суміші. Робочий орган може мати різні форму і масу.
Найбільше поширення в машинах для ущільнення, як і у грохотах, одержали відцентрові збуджувачі. Вони широко використовуються у вібромашинах загального призначення, глибинних і поверхневих вібромашинах, віброплощадках і віброустановках.
Рис. 14.15. Вібромашина загального призначення із круговими коливаннями:
1 - корпус; 2 - статор; 3 - ротор; 4 - підшипники; 5,6 - дебаланси; 7 - кришка; вал;
9 - шпилька; 10 - отвір для встановних болтів
Вибромашина загального призначення (рис. 14.15) складається із трифазного асинхронного електродвигуна, статор 2 якого убудований у корпусі 1, а ротор 3 установлений на підшипниках 4. На обох кінцях вала 8 закріплені дебаланси 5 і 6. При обертанні вала внаслідок неврівноваженості дебалансів виникають кругові коливання (вібрація) корпуса із частотою, рівній частоті обертання вала. Дебаланси виконані подвійними: внутрішні 6 фіксуються на валах шпонками, а зовнішні 5 мають кілька шпонкових пазів, що дає можливість міняти їхнє положення відносно внутрішніх. При цьому статичний момент, що характеризує статичну неврівноваженість, змінюється, а отже, змінюються змушуюча сила і амплітуда коливань. Для зміни положення дебалансів знімається кришка 7, що кріпиться стяжними шпильками 9. У корпусі є отвори 10, через які вібромашина болтами кріпиться до площадки або опалубки бетонуючої конструкції.
Глибинні вібромашини широко застосовуються для ущільнення бетонних сумішей при укладанні їх у монолітні конструкції, а також при виготовленні насичених арматурами виробів збірного залізобетону.
Найпоширенішою є глибинна вібромашина із гнучким валом (рис. 14.16), що складається з електродвигуна 5, гнучкого вала 3 і корпуса 2. Гнучкий вал укладений у спеціальну броню, на яку надітий гумовий шланг 4. Гнучкий вал приєднується до електродвигуна і до корпуса гвинтовими муфтами. Обертання від вала передається планетарному віброзбуджувачу 1 із внутрішнім обкатуванням через шарнірне з'єднання у вигляді пружинної муфти. Під час роботи корпус вібромашини втримують за гумовий шланг, що служить достатнім віброізолятором. Частина ручних глибинних вібромашин виготовляється з вбудованим у корпус машини високочастотним електродвигуном.
Ручні глибинні вібромашини із гнучким валом і винесеним двигуном випускають із діаметром корпуса 25-80 мм, масою до 16 кг і кутовою частотою 890-2000 1/с.
Рис. 14.16. Глибинна вібромашина із гнучким валом:
1- планетарний збудник; 2 - корпус; 3 - гнучкий вал;
4 - гумовий шланг; 5 - електродвигун
Поверхневі вібромашини застосовуються для бетонування підлог, плит перекриттів, панелей, дорожніх покриттів і т.п.
Площадкова поверхнева вібромашина (рис. 14.17) складається із жорсткої металевої площадки 1, на якій укріплений електродвигун 2 з дебалансним віброзбуджувачем 3. Вібромашина своєю площадкою встановлюється безпосередньо на бетонну суміш, проробляє дану ділянку на певну глибину, після чого її вручну пересувають на нове місце.
Рис. 14.17. Поверхнева вібромашина: 1 - металева площадка; 2 - електродвигун;
3 - дебалансний віброзбуджувач
Зовнішні вібромашини кріпляться безпосередньо до опалубки, через яку передають коливання бетонної суміші. Такі вібромашини застосовуються для ущільнення бетонних сумішей при виготовленні тонкостінних конструкцій, балок, ферм, ригелів як на полігонах, так і безпосередньо на будівництві.
У якості віброзбуджувачів при зовнішнім вібруванні застосовуються універсальні електродвигуни з убудованими дебалансними віброзбуджувачами або електромагнітні віброзбуджувачі.
Вібраційні площадки є найпоширенішим видом устаткування, застосовуваним у практиці формування бетонних і залізобетонних виробів. Близько 80 % всіх типів виробів формуются на вібраційних площадках. Особливістю цих машин є залучення в коливання всього обсягу бетонної суміші разом з формою.
Принципові схеми вібраційних площадок приведені на рис. 14.18.
Рис. 14.8. Принципові схеми вібраційних площадок:
а - із круговими коливаннями; б - з багатокомпонентними коливаннями; в - зі спрямованими коливаннями у вертикальній площині; г - із спрямованими коливаннями в горизонтальній площині; д - з віброударними коливаннями із кривошипно-шатунним приводом; е - те ж, з відцентровим віброзбуджувачем;
1 - віброзбуджувач; 2 - віброізолюючі опори; 3 - робочий орган; 4 - форма з бетонною сумішшю; 5 - підтримуючі пружні зв'язки; 6 - ударники;
7 - врівноважувальна рама; 8 - пружні зв'язки кривошипно-шатунного привода
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ
1. Опишіть способи організації виробництва залізобетонних виробів.
2. Накресліть принципові схеми будови змішувачів різних типів.
Опишіть їх роботу і область застосування.
3.Які машини застосовуються для транспортування бетонних сумішей в межах будівельного майданчика і які на далекі відстані?
4. У чому суть армування виробів з бетону?
5. Яке устаткування застосовується для виготовлення арматурних конструкцій?
6. Якими машинами виконується укладання бетонної суміші у форму?
7. Де в будівництві застосовується вібрація і в чому її зміст?
8. Опишіть конструктивні особливості і роботу вібраційних машин для ущільнення бетонних сумішей.