Общие положения. 2. 1. Традиционное производство, включающее укладку в подготовленную форму (опалубку) бетонной смеси

2.1. Традиционное производство, включающее укладку в подготовленную форму (опалубку) бетонной смеси, тщательное уплотнение и обеспечение необходимых температурно-влажностных условий твердения отформованных изделий и конструкций, связано с рядом неуправляемых явлений, существенно снижающих физико-технические свойства продукции:

1) погрешность в дозировании компонентов (цемента, заполнителей, воды, добавок) определяет нестабильность свойств бетонной смеси в различных замесах, соответственно, неоднородность физико-механических и эксплуатационных параметров по объему конструкции;

2) температурный перепад по объему конструкции, связанный с экзотермией цемента или контактным подводом тепла, вызывает неравномерность усадочных процессов, образование микротрещин, нарушение сплошности цементного камня и бетона, повышение их проницаемости, снижение коррозионной стойкости;

3) контракционные явления и объемная усадка вяжущей композиции приводят со временем к «проскальзыванию» формирующегося цементного камня относительно поверхности плотного заполнителя и арматурных элементов, ухудшению качества контактной зоны бетона и железобетона;

4) подъем температуры вызывает расширение заполнителей и арматурных элементов при одновременной интенсификации структурообразующих и усадочных процессов в формирующемся цементном камне, что негативно отражается на прочности адгезионного сцепления этих объектов;

5) последние аспекты чрезвычайно актуальны в технологии предварительно напряженных конструкций, поскольку ослабление контактной прочности арматуры с цементным камнем связано с неизбежной потерей напряжения при передаче усилия натяжения на бетон.

2.2. Отмеченные недостатки традиционной технологии в значительной степени «нейтрализуются» использованием активного силового сопровождения процесса твердения бетона в структурообразующей стадии, осуществляемого путем вибрационной обработки твердеющего бетона (железобетона) в рациональные сроки.

2.3. Необходимость применения в технологии бетона и железобетона дополнительных силовых (вибрационных) воздействий вытекает из самой сути отвердевания цементных систем, заключающемся в стадийной самоорганизации (стяжении) клинкерных зерен под действием развивающегося в межзерновых пустотах вакуума.

2.4. Циклическое вибрирование осуществляется в период сохранения бетонной смесью тиксотропных свойств. Время приложения вибрации согласовывается со ступенчатым твердением портландцемента, а именно, вибрирование производится в моменты самоуплотнения цементной системы, самоорганизации гидратирующихся клинкерных частиц.

2.5. Разработанная технология предусматривает виброактивацию бетона, твердеющего как в обычных температурных условиях, так и при тепловой (в том числе, форсированной) обработке при атмосферном давлении.

2.6. По сравнению с обычным производством, циклическое вибрирование интенсифицирует твердение, в зависимости от температурного режима выдерживания на 30…130 % повышает прочность при сжатии затвердевшего бетона, что позволяет на 25…30 % сократить продолжительность тепловой обработки или на 10…15 % снизить расход портландцемента при сохранении требуемых прочностных показателей.

2.7. Механизм положительного воздействия циклической виброактивации на свойства бетона заключается в компактной «упаковке» частиц вяжущего, уплотнении структуры прослоек новообразований между клинкерными зернами, повышении физико-технических свойств микробетона, а также улучшении качества адгезионного сцепления цементного камня с поверхностью заполнителей и арматурных элементов.

2.8. Циклическое вибрационное силовое воздействие делает достаточно «неприхотливым» технологический процесс – неизбежные колебания производственных факторов (точности дозирования компонентов, состава и свойств бетонной смеси, качества ее укладки и уплотнения) не оказывают существенного влияния на конечный результат.