Главная Обратная связь

Дисциплины:






Транспортування бетонної суміші в зимовий період і в період період підвищених температур.



Для транспортування бетонної суміші в межах температур:

0 - -20оС – транспортують бетонні суміші автобетонозмішувачем в звичайному виконанні;

при t більше -20 вик автобетонозмішувач спеціального виконання, або транспортують бетонну суміш в гарячому стані з початковою температурою +40 оС.

Але, як правило, використовують бетонну суміш з протиморозними добавками – протяжність транспортування не більше 1 години.В якості протиморозних добавок використовують: хлорид кальцію (ХК), нітрит натрію (НН), нітрит- нітрат кальцію (ННК). А при дуже низькому (більше -20 оС) аміачна вода (АВ), поташ.

При транспортуванні бетонних сумішей в період високих літніх температур в бетонну суміш додають добавки уповільнювачі тужавіння та твердіння: лігносульфонати (ЛСТ), цукрову патоку та ін.

 

Ущільнення бетонної суміші

Бетонна суміш є структурно-неоднорідною багатокомпонент­ною системою, яка складається з різних за властивостями ка­пілярно-пористих тіл: стискуваного цементного гелю і постис­куваних зерен щебеню і піску. Тому здатність бетонної суміші до ущільнення і формозміни зумовлена різними фізичними яви­щами і процесами.

Свіжоприготовлена бетонна суміш має пухку нестабільну структуру з високою пористістю і значним об'ємом втягнутого повітря (особливо при низькому водовмісті суміші).

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 (насамперед гра­ничним опором зсуву), і зовнішніх механічних дій, які спричи­нюють зсувні деформації.

Необхідною умовою ущільнення є перевага зовнішніх сил над внутрішніми. Постійно діючою зовнішньою силою, що спричиняє напруження зсуву, є сила тяжіння. Високорухливі і литі бетонні суміші мають низький граничний опір зсуву, легко деформуються, ущільнюються і заповнюють форму під дією сили тяжіння. Малорухливі і жорсткі суміші мають досить ви­сокий граничний опір зсуву. Для деформування й ущільнення таких сумішей треба прикладати більші сили, ніж сила тяжін­ня. Таким чином, ефект ущільнення залежить від зовсім різних факторів: з одного боку - від складу і фізико-механічних влас­тивостей суміші, а з другого - від характеру та інтенсивності зовнішньої механічної дії на бетонну суміш.

Важливою особливістю процесу ущільнення бетонної сумі­ші є те, що на наслідок цього процесу впливає не тільки вели­чина зсувного напруження, а й швидкість розвитку зсувних де­формацій суміші. Якщо швидкість зсуву перевищує певне кри­тичне для даної суміші значення, то її в'язкість і опір зсуву змен­шуються до дуже незначних величин, що відповідає стану гра­нично зруйнованої структури, а малорухлива бетонна суміш набуває властивості текучості. Така ізотермічна (аномальна) зміна структурної в'язкості, коли для деформування, ущільнен­ня і формозмінювання бетонної суміші достатньо сили тяжін­ня, відбувається при вібруванні бетонної суміші завдяки висо­кій швидкості зсувних деформацій.



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 як основного носія пористості на мікрорівні, а також втягнутого повіт­ря з високорухливих і литих бетонних сумішей

Основні способи механічної дії на бетонну суміш з метою її ущільнення і формозміни можна поділити на три групи:

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

- динамічні (вібрування, трамбування);

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

 

На ефект ущільнення впливають слідуючі фактори:

- легкоукладальність бетонної суміші;

- частота і амплітуда коливань ущільнюючого пристрою. При високій частоті коливань і низькій амплітуді, відбувається розрідження розчинної суміші, а крупний заповнювач повільно занурюється в розчинну суміш – такий вид ущільнення малоефективний, тому використовують різночастотні (полічастотні) коливання, які дають можливість ущільнювати бетонну суміш.

 

Тиксотропія- здатність структурованих систем, зокрема бетонної су­міші, ізотермічно змінювати свої реологічні властивості під впливом механічних дій і відновлювати ці властивості після припинення їх. При високих градієнтах швидкості зсувних деформацій відбувається ізо­термічна зміна в'язкості суміші. Зокрема, при вібруванні повною мі­рою проявляється ефект тиксотропного розрідження і граничний опір зсуву стає дуже малим - бетонна суміш практично перетворюється на важку рідину (тіло Ньютона), яка може деформуватися й ущільнюва­тися під дією гравітації.

 

Пресування.При передачі на бетонну суміш пресувального тиску, деформуванню і переміщенню елементів структури су­міші перешкоджають сили внутрішнього тертя між частинка­ми, сили тертя по стінках форми, тиск затиснутого в порах по­вітря. Зі збільшенням пресувального тиску ці сили опору де­формуванню структури також збільшуються. Тому особливіс­тю ущільнення пресуванням є пошарова обробка суміші у ви­робах - ефективність тим більша, чим тонший шар. Значною перешкодою зближенню частинок при пресуванні є практично нестискувана вода в міжзереновому просторі. Тому в ущільню­ваних пресуванням сумішах повинно бути якомога менше води. Небажаним є також вміст крупних частинок заповнювача, бо при переміщенні під тиском вони можуть заклинюватися, що різко збільшує опір деформуванню й ущільненню суміші.

Оптимальне значення пресувального тиску залежить від скла­ду суміші, об'єму і розмірів ущільнюваної ділянки і змінюється в межах 5... 15 МПа. Якщо спеціально підібрати гранулометрію заповнювачів і використати тонкодисперсні мінеральні добав­ки, то пресувальний тиск можна збільшцти. Проте високих зна­чень його практично можна досягти в основному при виготов­ленні невеликих виробів (наприклад, плитки для підлоги, ФЕМів, тротуарні плити, цегла тощо).

Гіперпресування бетонної суміші відрізняється від звичайного пресування – величиною пресуючого зусилля від 50-100 Мпа. Спосіб гіперпресування використовується для виробництва виробів до яких пред´являються високі вимоги до морозостійкості, водонепроникності, стиранності, геометричних розмірів. Цей спосіб дає можливість суттєво зменшити витрати в´яжучого на м3 бетонної суміші. Способом гіперпресуванням виготовляють: тротіарні плитки, цеглу із місцевих матеріалів з витратою в´яжучого до 7% за об´ємом суміші, а також виготовлення облицювальної плитки.

Якщо пресування бетонної суміші здійснювати у формах з фільтруючими стінками (перфорованими), то можна викорис­товувати і високорухливі суміші - при стиску надлишкова вода і повітря видаляються (відбувається масообмін) і суміш ущіль­нюється, тобто реалізується і другий принцип ущільнення.

Вакуумування.По суті вакуумування є модифікацією спо­собу ущільнення високорухливих і литих сумішей пресуванням із використанням пресувальної дії атмосферного 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.

Оскільки пресувальна дія при вакуумуванні обмежена атмос­ферним тиском (до 0,1 МПа), то для підвищення ефективності ущільнення використовують так зване вакуум-пресування, тоб­то поєднання вакуумування з додатковим тиском на поверхню ущільнюваного шару бетонної суміші. При цьому збільшувана пресувальна дія сприяє інтенсивнішому деформуванню суміші і переукладанню її частинок.

Таким чином, бетонна суміш має більш короткі строки тужавлення і твердіння, більшу міцність, водонепроникність.

Недоліком являється складність геренерації фільтрів.

Спосіб вакуумування використовується при влаштуванні дорожніх покриттів, підлог в промислових приміщеннях або основи підлоги, а також при виробництві об´ємних блоків та інше.

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.

Об'ємна деформація бетонної суміші під пресульваною дією котка відбувається внаслідок виникнення не тільки нормальних, а й дотичних напружень. Вони розподіляються по дузі контак­ту з циліндричною поверхнею котка нерівномірно, тому мож­ливі зсувні деформації, порушення зв'язності і однорідності ущільнюваного шару.

Головними технологічними параметрами процесу ущільнен­ня бетонної суміші при прокачуванні, або укочуванні, є діаметр котка, величина нормального (пресувального) зусилля або вага котка, швидкість його переміщення, товщина укочуваного шару суміші та її реологічні властивості.

Використовується при улаштуванні основ під дорожнє або автомобільне покриття із цементобетону.

Торкретування– це нанесення і ущільнення бетонної суміші за допомогою стиснутого повітря.

Торкретування бетонної суміші здійснюється установкою до складу, якої входить: цемент-пушка. Гнучкі рукава або трубопроводи і сопло.

Перед торкретуванням готують окрему суху розчинну суміш і водний розчин хімічної добавки в певних пропорціях за допомогою стиснутого повітря подають приготовлені компоненти в сопло, де вони змішуються із струєю подаються на поверхню підоснови або основи.

Торкретування використовується, як правило, для ремонтних робіт, улаштування гідроізоляції і інших конструкцій, де прид´являються підвищені вимоги до адгезії бетону до основи (підоснови). Високої водонепроникності, морозостійкості.

Центрифугуваннявикористовується для виготовлення залізобетонних виробів трубчастого перерізу (палі, труби, опорні лінії електропередачі).

Принцип центрифугування полягає в наступному: в перфоровану металеву трубу подають бетонну суміш, потім за рахунок відцентрового прискорення бетонна суміш ущільнюється і віддає через перфорацію надлишок води.

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. Саме в цьому розумінні вібрування розглядають як динамічний спо­сіб ущільнення бетонної суміші, тобто ущільнює сила тяжіння, а вібрування лише сприяє різкому зменшенню внутрішнього тертя і тиксотропному розрідженню цементного тіста. Такого ефекту вібрування можна досягти лише при певних значеннях його основних параметрів - частоти й амплітуди коливань, що забезпечують потрібний для граничного руйнування структури і тиксотропного розрідження суміші градієнт швидкості зсув­них деформацій. Значення цих параметрів безпосередньо зале­жить від реологічних характеристик ущільнюваних сумішей - чим жорсткіша суміш і чим вище значення її граничного опору зсуву, тим вищими повинні бути частота і амплітуда коливань.

За видом коливань, збуджуваних вібратором, розрізнюють періодичні синусоїдальні, періодичні несинусоїдальні одночастотні і полічастотні коливання. Різновидом полічастотного віб­рування є віброударне вібрування, додаткові параметри якого є періодичність і сила удару.

Перевагою віброударного ущільнен­ня є те, що підвищені інтенсивність і швидкість коливань у мо­мент удару дають змогу зменшити їхню частоту порівняно з гармонічними коливаннями - чим більша сила удару, тим мен­шою може бути частота.

Розрізняють коливання неспрямовані (колові та еліптичні) і спрямовані (вертикальні і горизонтальні).

У процесі вібраційного ущільнення бетонної суміші можна виділити два головних етапи, або стадії.

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 (первинної) структури, своєрідне переукладан­ня частинок суміші. 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. Перед кінцем першої стадії, яка про­тікає дуже швидко, пористість суміші (вміст повітря) стано­вить усього кілька процентів. Необхідною умовою ефектив­ного розвитку ущільнення на першій стадії є те, що немає ста­тичних напружень від привантажувальних пристроїв форму­вальної машини або значної маси шарів бетонної суміші, розташованих вище.

На другій стадії продовжується процес ущільнення суміші вже в основному із стабільною структурою - бетонна суміш починає вібрувати як одне ціле. Частинки перебувають у тісно­му контакті, незначні взаємні переміщення їх можливі тільки внаслідок седиментації і виділення затиснутого повітря, яке на даній стадії надає суміші властивості пружного тіла. Для підви­щення ефективності вібраційного ущільнення рекомендується статичне навантаження. Оптимальне значення навантаження (питомий тиск на поверхню бетонної суміші) залежить від по­тужності вібратора, а тривалість вібрування - від жорсткості бетонної суміші. Ознакою закінчення даної стадії є припинен­ня осадки суміші у формі, поверхня суміші стає вологою і блис­кучою (це тонкий шар цементного тіста).

Комбіновані способи ущільнення.Можна ствержувати, що всі розглянуті статичні способи ущільнення бетонної суміші об'єднує один спільний недолік - виникнення значного внут­рішнього тертя між частинками, яке перешкоджає деформуван­ню та ущільненню бетонної суміші. Тому ефективність усіх цих способів істотно підвищується при поєднанні з вібруванням -основним і найбільш поширеним динамічним способом техно­логічної обробки бетонної суміші, базою якого є насамперед використання тиксотропних явищ і пов'язаного з ними істотно­го зниження внутрішнього тертя і граничного опору зсуву бе­тонної суміші. Комбіновані методи ущільнення бетонної суміші - вібропресування, віброштампування, вібропрокачування, вібровакуумування - широко застосовуються при формуванні залізобетонних виробів. До цих методів можна віднести і центрифугування - ущільнення бетонної суміші внаслідок пре­сувальної дії відцентрової сили, що виникає при швидкому обер­танні бетонної суміші у формі під час виготовлення трубчастих виробів. Однак поряд з пресуванням при швидкому обертанні бетонна суміш одночасно піддається і вібруванню, що пов'яза­не з недостатньою жорсткістю всієї системи, рухливістю опор тощо. Тому ефективність відцентрованого пресування істотно підвищується завдяки тиксотропії суміші.

При використанні комбінованих методів ущільнення суміші процес ускладнюється, бо виникає потреба оптимізації не тіль­ки фізичних параметрів (тиску, інтенсивності вібрування, влас­тивостей бетонної суміші тощо), а й фактора часу: коли, в який момент включати додаткові дії в процесі ущільнення. Для до­сягнення найбільшого ефекту слід враховувати взаємозв'язок і взаємовплив здійснюваних зовнішніх дій. Наприклад, якщо при вібропресуванні з самого початку прикласти значну пресуваль­ну дію, то інтенсифікація процесу деформування суміші за ра­хунок одночасно діючої вібрації не буде досягнута повною мі­рою, тому що збільшиться внутрішнє тертя і опір зсуву, до­статнього тиксотропного розрідження суміші не буде. Тому до­цільні послідовні дії - спочатку вібрування (розрівнювання і розрідження суміші), а потім поступове збільшення пресуван­ня. Те саме і при вібровакуумуванні - в процесі існує оптималь­ний момент включення вібрації, коли створюються найсприят­ливіші умови не тільки для виведення надлишкової води із су­міші, а й для деформування суміші, зменшення її об'єму, що значно підвищує ефективність ущільнення.





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...