Уплотнение бетонных смесей глубинным и навесным вибраторами, устройство глубинных вибраторов, области применения
Формование - придание формовочной массе необходимой формы с заданными размерами и допусками, с требуемым эстетическим видом и поверхностью, обеспечение бетонной смеси необходимой плотности и однородности с минимальными затратами энергии.
Процесс формования включает:
1)подготовка форм для изготовления изделий (чистка, смазка, сборка) 2)укладка арматуры в форму, в том числе и напрягаемой 3)укладка и уплотнение бетонной смеси 4)отделка изделия в процессе ее изготовления 5)распалубка изделий после приобретения бетоном необходимой прочности.
Основным при формовании изделий являются не только придание формовочной массе требуемой конфигурации с заданными размерами и необходимой поверхностью, но и формирование наиболее плотной и однородной структуры. Это достигается соответствующим способом уплотнения.
Очень прогрессивным способом является прессование бетонных смесей. Он позволяет использовать жесткие и особожесткие бетонные смеси и при минимальном расходе вяжущего получать очень плотные, прочные и долговечные изделия. Прессующее давление может быть различным от 15 до 50 МПа. Лучше использовать мелкозернистые бетонные смеси. При этом давлении может передаваться на смесь через специальные штампы. Но этот способ очень громоздкий, энергоемкий, требует применения очень мощных прессов. На практике используется при изготовлении мелкоштучных изделий. При изготовлении крупноразмерных изделий применяется способ роликового и экструзионного прессования, в частности при изготовлении различных плитных изделий, включая пустотные настилы.
Роликовое прессование - эффективный способ, целесообразен при изготовлении аэродромных, дорожных плит, тротуарных плит, бордюрных камней. Этот способ бесшумный, позволяет уплотнять жесткие и особожесткие бетонные смеси (Ж=300 с).
1-бункер с жесткой б. с. (30 сек)
2-ролики металлические длиной 600 мм, d 300 мм
3-рабочая ходовая балка, которая приводит в движение ролики с бункером
4-направляющие ролики для ходовой балки
5-шатунно-криволинейный механизм, который приводит в движение балку(3)
6-форма на конвейере(7)
Скорость перемещения 0,5... 1,5 м/мин, высота плит до 200 мм. Рамки вместе с бункером двигаются перпендикулярно перемещению формы, давление до 50 МПа.
Экструзионный способ: изделия изготавливаются на спец. стендах или полигонах без опалубки. Формуется железобетонная лента большой длины, которая затем разрезается на изделия заданной длины, при этом используется умеренно жесткие бетонные смеси (Ж-30 с).
1 -самоходный портал, который перемещается на спец. катках (по рельсам)
2-электродвигатель для привода вибраторов в пуансонах (3)
4-электродвигатели для вращения шнеков(5)
6-поверхностный виброштамп
7-бункер с бет.см.
Вначале устанавливается напрягаемая арматура в качестве которой применяются пряди и канаты. Затем производится укладка и уплотнение бетонной смеси. Уплотнение осуществляется за счет давления шнеков и за счет вибрации пуансонов. Далее изделие накрывают брезентом или специальной пленкой и происходит прогрев бетона с помощью змеевика по которому движется теплоноситель и который находится под стендом. Затем массив разрешается на изделие заданной длины.
Высота настила от 150 до 420 мм, / - 100... 120 мм. Способ прогрессивный, высокопроизводительный, безопалубочный, значит снижает металлоемкость.
Для лучшего уплотнения жестких б.см. на виброплощадках, особенно при использовании легких пористых заполнителей, сила тяжести которых способствующая уплотнению бетона при вибрировании, невелика, иногда применяют различные пригрузы: статический, вибрационный, пневматический, вибропневма-тический. Лучшими является пневматический и вибропневматический пригрузы, которые повышая эффективность вибрирования, существенно не увеличивают нагрузку на виброплощадку и не снижают ее полезной грузоподъемности. Величина пригруза назначается в зависимости от свойств б.см. Уплотнение происходит сначало только вибрацией, а затем вибрацией с пригрузом.
Виброштампование бывает стационарное и скользящее.
Стационарное можно применять при изготовлении лестничных маршей, ребристых плит покрытий и др. Сущность способа: воздействие на бетонную смесь осуществляется одним рабочим органом, который называется виброштампом. Виброштампы придают формовочной массе необходимую форму, через него передается бетонной смеси вибрационное и прессующее давление.
1-форм с б. см.
2-арматизаторы, на которые устан-ся форма
3-виброштампы, в который вмонтированы вибраторы
В днище виброштампы могут иметь место отверстия для удаления излишка б. см. при формировании. На виброштамп может оказываться дополнительное давление (для жестких смесей дополнительное давление 100... 120 г/см2).
В форму укладывается строго дозированное количество бетонной смеси на поверхность ее устанавливается виброштамп, включаются вибраторы. Под действием вибрации смесь снижает вязкость, приобретает определенную текучесть. Одновременно штамп оказывает Р и под действием Р и вибрации смесь приобретает нужную форму, плотность, однородность.
Более прогрессивным способом является скользящее виброштампование оно применяется при изготовлении плитных изделий на стендах безопалубочным методом, при изготовлении панелей кассетно-конвейерным способом и объемных блоков методом опускающихся сердечников.
1-бункер с бет.см.
2-виброштамп с вибратором (3) и спец. устройством (4) для создания Р на виброштамп, следовательно на бет.см.
иброштамп имеет криволинейный участок, наклонный и горизонтальный. Форма его такая, чтобы он при движении оказывал давление. В этом случае хорошее уплотнение достигается тогда, когда скорость перемещения виброштампа, интенсивность вибрационного воздействия, давления на бет.см. соответствует реологическим свойствам бет.см. Этот способ увеличивает производительность труда в 1,5...2 р по сравнению с вибрированием, снижает металлоемкость, расход цемента на 5... 7% и уровень шума на 10... 15%
Еще одним способом уплотнения является виброгидропрессование применяется он при формовании труб d 500.. .1600 мм, l = 5м. Для изготовления используется бетон В40.
Материалы: цемент марки не ниже 500, обычный щебень и песок, стальная высокопрочная круглая проволока d 3...6 мм - для спирального армирования и высокопрочную проволоку периодического профиля для продольного армирования. Применяется бет.см. Ж 8... 10 сприВ/ЦО,35...0,38.
Технологический процесс состоит из след, операций:
1) Арматурные работы:
- заготовка мерных стержней прод-й арматуры
- комплектование их анкерами, захватными и уплотняющими втулками с удерживающими пластинами
- высадка головок
- изготовление спирального каркаса
2) Подготовка формы
3) Приготовление б.с. в бетономешалках принудительного действия
4) Виброформование. Частота колебаний 8-9 тыс.кол/мин. Б.с. поступает непрерывно в зазор между сердечником и формой. Операция продолжается 4-5 мин с помощью навесных вибраторов.
5) Гидропрессование и ТО. Сначала создают Р = 0,2...0,5 МПа и выдерживают в этом давлении около 40 мин, после выдержки давление повышают до МАХ (3,5 МПа). Затем это давление выдерживается постоянным. Сам процесс проводят во время ТО. Подводят пар под надетый на форму чехол и в обл. сердечника (t - 90-95 °С). По окончанию ТО следует равномерно в течение 10 мин. снижать Р и отводить воду.
6) Разборка формы
7) Испытание труб
8) Отделка и выводка их на склад гот. продукции.
1-уплотнительное кольцо;
2-верхнее анкерное кольцо;
3-калибрующее кольцо;
4-сердечник;
5-резиновый чехол;
6-наружный кожух;
7-резиновый раструбообразователь;
8-труба.
Навесные вибраторы принимают при изготовлении изделий в вертикальных формах, в кассетах. Они крепятся к бортам или разделительным листам кассет. Вибрация передается б.с. от бортов. Уплотнение поверхностными вибраторами осуществляется при изготовлении плитных изделий небольшой толщины (до 200 мм) с применением малоподвижных жестких смесей.
1-формасб.с.
2-поверхностный вибратор
Поверхностный вибратор представляет собой металлический лист с закругленными торцами, посреди прикреплен навесной вибратор.
При изготовлении изделий на полигонах, на стендах очень часто применяют глубинные вибраторы. Они бывают с электро- и пневмоприводом. Частота колебаний от 5 до 20 тыс. кол/мин. Уплотняются малоподвижные смеси
1-формасб.с.
2-вибронаконечник
1-металлический корпус
2-металлический вал
3-подшипники
4-гибкая муфта
5-бегунок
6-гибкий вал
7-электродвигатель
При вращении бегунка он обкатывается по внутренней пов-ти корпуса. Таким образом создается колебательные движения. Вибронаконечник постепенно полностью погружается в смесь, а затем постепенно извлекается. Каждый вибратор имеет свой определенный радиус действия. Расстояниемежду местами ввода должно быть таким, чтобы радиусы действия пересекались.
В процессе работы наконечник нагревается, но его t не должна быть > 90 °С.
Иногда к вибронаконечнику приваривается пластина для конструкций с сильнонасыщенной арматурой