21.Процес ущільнення бетонної суміші. Способи ущільнення.

Процес ущільнення бетонної суміші полягає в деформуван­ні структури під впливом напружень зсуву, переміщенні еле­ментів структури і зменшенні об'єму системи в цілому. Зміни механічного стану бетонної суміші як пружно-в'язко-пластичного тіла розвиваються внаслідок взаємодії внутрішніх сил, зу­мовлених реологічними властивостями суміші, і зовнішніх механічних дій, які спричи­нюють зсувні деформації.

Необхідною умовою ущільнення є перевага зовнішніх сил над внутрішніми. Ефект ущільнення залежить: з одного боку - від складу і фізико-механічних влас­тивостей суміші, а з другого - від характеру та інтенсивності зовнішньої механічної дії на бетонну суміш. Відповідно до особливостей і реологічних властивостей бе­тонних сумішей при їх ущільненні реалізуються два принципи: вилучення втягнутого повітря з малорухливих і жорстких сумішей шляхом деформування і руйнування первинної недосконалої структури зовнішніми механічними діями; вилучення надлишкової води замішування.

Основні способи механічної дії на бетонну суміш з метою її ущільнення і формозміни поділяють на 3 групи:

• статичні (пресування, прокачування, або укочування, вакуумування);

• динамічні (вібрування, трамбування);

• комбіновані (вібропресування, вібровакуумування, вібро-прокачування, віброштампування тощо)..

• Пресування. Особливіс­тю ущільнення пресуванням є пошарова обробка суміші у ви­робах - ефективність тим більша, чим тонший шар. В ущільню­ваних пресуванням сумішах повинно бути якомога менше води. Небажаним є також вміст крупних частинок заповнювача.

• Вакуумування. По суті вакуумування є модифікацією спо­собу ущільнення високо рухливих і литих сумішей пресуванням із використанням пресувальної дії атмосферною тиску і вакууму, за допомогою якого видаляється із суміші частина надлиш­кової води замішування. Зверху або знизу ущільнюваного шару бетонної суміші укладається вакуум-щит, який має спеціальну вакуум-порожнину із системою фільтрувальних пристроїв на контакті з поверхнею оброблюваного шару бетонної суміші. Створюване у вакуум-порожнині розрідження (вакуум) сприяє видаленню із шару бетонної суміші з глибини до 30 см надлиш­кової води і затиснутого повітря. Одночасно виникає тиск від вакуум-щита на поверхню оброблювального шару (ефект пре­сування), що і сприяє зменшенню об'єму і ущільненню бетон­ної суміші.

• Прокачування, або укочування, бетонної суміші є різнови­дами пресування, але дає змогу значно збільшити пресуваль­ний тиск і розміри виготовлюваних виробів. Суть способу пол­ягає в тому, що силова дія концентрується на невеликій ділянці ущільнюваного шару, який поступово переміщується відносно пресувального валика або, навпаки, по нерухомому шару, сумі­ші переміщується валик або коток.

22.Вібрування бетонної суміші. Способи ущільнення.

Вібраційне ущільнення. Вібраційні імпульси спричинюють граничне руйнування, розрідження суміші і значне зниження граничного опору зсуву суміші, що надає їй властивостей важ­кої рідини, здатної деформуватися під дією сили тяжіння. За видом коливань, збуджуваних вібратором, розрізнюють періодичні синусоїдальні, періодичні косинусоїдальні, одночастотні і полічастотні коливання. Різновидом полічастотного віб­рування є віброударне вібрування, додаткові параметри якого є періодичність і сила удару. Розрізняють коливання неспрямовані (колові та еліптичні) і спрямовані (вертикальні і горизонтальні).

Основні параметри вібрування бетонної суміші при періо­дичних синусоїдальних коливаннях — амплітуда А (половина розмаху коливань) і частота f. Для колових коливань характе­ристикою частоти є кутова швидкість ω. Частотні характерис­тики вібрування пов'язані між собою ω=2πf.

Похідними параметрами, що відображають інтенсивність коливного руху частинок, є:

• амплітудна швидкість коливань;

• амплітудне прискорення коливань;

• інтенсивність синусоїдальних коливань

Доведено, що однакового ступеня ущільнення бетонної су­міші одного і того самого складу можна досягти за однакові проміжки часу при різних комбінаціях амплітуд і частот вібру­вання, якщо між цими параметрами дотримується остання за­лежність.

Тривалість вібрування залежить від інтенсивності коливань і легкоукладальності бетонної суміші.

Поширення енергії коливань у бетонній суміші - хвильовий процес. Процес поширення коливань у бетонній суміші можна поді­лити на два етапи: на першому етапі коливання передаються від вібруючого органа до середовища, і ефективність ущільнення оцінюється коефіцієнтом передачі коливань у суміші; на другому етапі коливання поширюються у бетонній сумі­ші.

У процесі вібраційного ущільнення бетонної суміші можна виділиш два головних етапи: На першій стадії в бетонній суміші, яка має пухку структу­ру і випадкове компонування зерен заповнювачів та їхніх агрегатів з великим вмістом повітря, відбувається руйнування цієї початкової структури, частинки змінюють взаємну орієнтацію,

переміщуються, контакти між ними порушуються, і під впли­вом сили тяжіння створюється нова, більш стійка структура. При цьому зменшується об'єм системи внаслідок виведення із суміші основної маси повітря і заповнення пустот розрідже­ним цементним тістом і розчином, що діють як мастило і змен­шують внутрішнє тертя.

На другій стадії продовжується процес ущільнення суміші вже в основному із стабільною структурою - бетонна суміш починає вібрувати як одне ціле. Для підви­щення ефективності вібраційного ущільнення рекомендується статичне навантаження. Ознакою закінчення даної стадії є припинен­ня осадки суміші у формі, поверхня суміші стає вологою і блис­кучою.