Как выбрать подходящую вибрационную систему для уплотнения бетона?

Точной процедуры выбора подходящей вибрационной системы для уплотнения свежеуложенного бетона не существует. Это связано с вариациями некоторых конкретных параметров; например, изменения в бетонной смеси делают каждый случай строительства уникальным. Изменения бетонной смеси могут возникать из-за изменений осадки, химических добавок, размеров и формы заполнителей, содержания цемента, консистенции смеси, погодных условий и даже типа используемой опалубки. Таким образом, каждый случай строительства индивидуален и требует индивидуальной оценки. Тем не менее, были изложены определенные общие правила, на которые инженеры и подрядчики могут опираться при выборе подходящих вибрационных машин для рассматриваемых работ.

Выбор внутренних вибраторов

Внутренние вибраторы уплотняются с помощью вибрирующей головки, которая вставляется в свежий бетон. Частота и амплитуда вибрации описывают вибрационное движение. Параметры, которые необходимо учитывать при выборе внутренних вибраций, — это наличие вибрационного оборудования, размер головки и длина гибкого привода.

Внутренние вибраторы, используемые для уплотнения бетона

Наличие оборудования может контролировать выбор вибрации. Это связано с тем, что подрядчик может не располагать лучшим и подходящим вибрационным оборудованием для рассматриваемой работы. Размер головы и тип вибрации являются другими критериями, которые необходимо учитывать. Обычно подрядчик отдает предпочтение наибольшему размеру напора, поскольку он имеет большую зону влияния и, следовательно, заканчивает работу раньше. Однако эффективность вибрационного оборудования контролируется его амплитудой и частотой. Эффективная площадь уплотнения в 1,6 раза превышает площадь головки вибрационного оборудования. Расстояние между армированием, размеры опалубки и удобоукладываемость бетона определяют выбор размера головки. Например, вибратор с небольшой головкой следует использовать при небольшом расстоянии между арматурой, неглубокой опалубке и бетоне с высокой осадкой.

Радиус воздействия внутреннего вибратора

Что касается длины гибкого привода, подрядчик обычно предпочитает использовать самый короткий гибкий привод, обеспечивающий полный доступ к уплотняемому бетону. ACI 309R-5 (руководство по уплотнению бетона) содержит таблицу, помогающую подрядчикам выбрать подходящее оборудование для внутренней вибрации. Данные, представленные в таблице, являются эмпирическими, т.е. основанными на предыдущих работах. Краткое содержание таблицы представлено ниже:

Таблица 1. Выбор внутренних вибраторов в зависимости от размера головки оборудования, амплитуды, радиуса воздействия и скорости укладки бетона

Выбор внешних вибраторов

При выборе системы внешней вибрации следует учитывать удобоукладываемость бетона и жесткость опалубки. Например, пластичный бетон с осадкой более 75 мм можно достаточно уплотнить высокочастотной вибрацией. Напротив, для более жесткого свежего бетона с осадкой менее 75 мм требуется вибрация высокой амплитуды, чтобы инициировать псевдоожижение. Внешняя вибрация со скоростью от 3000 до 12000 об/мин подходит для вибрации опалубки. Однако естественная резонансная частота портландцемента колеблется от 9000 до 12000 об/мин, и единственным доступным оборудованием, создающим эту необходимую частоту, являются пневматические вибраторы. Часто требуется использовать более одного вибрационного оборудования для создания силы, необходимой для правильного уплотнения бетона. После определения общего веса свежего бетона и опалубки можно использовать Таблицу 1 для выбора подходящего вибрационного оборудования. Если удельный вес бетона неизвестен, в качестве приближения используйте стандартизированный вес 2400 кг/м3.

Таблица-2: Выбор внешнего вибратора в зависимости от консистенции бетона, веса и силы вибрационного оборудования

Внешние вибраторы, прикрепленные к опалубке