Уплотнение цементобетонной смеси на стадии формования изделия

Свежеизготовленная цементобетонная смесь представляет рыхлую структуру с высокой пористостью и значительным объемом вовлеченного при формовании воздуха. Высокоподвижные смеси легко деформируются и заполняют форму под действием собственной массы. При этом основной объем вовлеченного воздуха поднимается в верхнюю часть изделия и удаляется. Уплотнение жестких смесей связано с необходимостью приложения значительных внешних сил. При уплотнении бетонной смеси обеспечиваются два условия: удаление излишнего вовлечения воздуха из малоподвижных и жестких смесей путем приложения внешних механических воздействий; удаление избыточной воды как основного носителя пористости из высокоподвижных смесей.

Основные способы механического воздействия на бетонную смесь с целью ее уплотнения и придания формы - вибропрессование, вибрирование, вибровакуумирование, виброштампование. Воздействие вибрационных импульсов вызывает снижение вязкости и разжижение смеси с одновременным ее уплотнением. В процессе вибрации уплотнение жестких смесей происходит в две стадии. На первой разрушается первоначальная структура смеси. Частицы меняют взаимную ориентацию, перемещаются, контакты между ними нарушаются, и под влиянием сил тяжести образуется новая, более постоянная и устойчивая структура. Объем уменьшается вместе с цементным тестом и раствором, действующим как смазка и снижающим внутренее трение. На второй стадии бетонная смесь вибрирует как одно целое. Частицы находятся в тесном контакте, незначительное взаимное перемещение возможно лишь в связи с происходящими химическими процессами и выделениями защемленной) воздуха.

Вибропрессование - метод вибрационного формования с одновременным давлением на бетонную смесь - позволяет использовать более жесткие смеси и формовать изделия с профилированной верхней поверхностью.

Вибрирование изделий на виброплощадках с пригрузом повышает эффективность уплотнения бетонной смеси примерновдвое, сокращается продолжительность уплотнения обеспечивает получения гладкой поверхности.

При изготовлении железобетонных изделии широко используют вакуумирование как дополнительное воздействие на уплотняемую бетонную смесь. Сущность процесса состоит в том, что уложенную в форму смесь предварительно уплотняют на виброплощадке, подвергают воздействию вакуумных устройств, приложенных к поверхности уплотняемого бетона или введенных в него. При этом в плоскостях вакуумных устройств создают разряжение, вследствие разности давления происходит отсасывание из смеси воздуха и избыточной воды. Одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется.

Виброштампование - воздействие на бетонную смесь виброштампом, который сочетает функции виброуплотнения, пригруза и формообразования. Рабочая поверхность виброштампа взависимости от вида формуемых изделий может быть плоской, рельефной и с пустообразователями.

Относительно новой эффективной технологией уплотнения является ударно-вибрационная, при этом, используя принцип, основанный на вибрации и ударе (виброрезонансные площадки). Данная технология значительно улучшает качество изделий, их заводскую готовность.

Центробежные формования для уплотнения смеси центрифугированием эффективно используют при изготовлении напорных и безнапорных труб, бетонных свай, опор линии электропередачи и других конструкций кольцевого сечения.

Процесс формования изделий состоит из трех стадии: загрузка бетонной смеси в форму, распределение ее по периметру формы, уплотнение с отжатием воды. При изготовлении труб смесь загружают в форму при ее вращении. При воздействии центробежных сил она равномерно распределяется по стенкам формы.

При изготовлении дорожных плит используют вибропрокатные станы Козлова Н.Я. По этой технологии бетонную смесь укладывают и уплотняют механизмами формующей системы. Поступающая непрерывным потоком из смесителя смесь распределяется по всей ширине формовочной ленты. Одновременно с разравниванием происходит уплотнение смеси вибробрусом через формовочную ленту. При дальнейшем движении формующей ленты изделие подвергается калибровке путем проката виброваликами калибрующей секции для получения его проектной толщины. Готовое изделие краном подают в пропарочную камеру для тепловлажностной обработки. Вибропрокат производят на стационарных и передвижных станах.