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 (рис. 158). 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 внутреннее 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 защемленного 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 примерно вдвое,

364

Рис. 158. Схемы уплотнения бетонной смеси в изделиях: а) вибрированием; б) вибровакуумированием; в) вибропресованнем; г) центрифугированием; 1 - вибростол (виброплощадка); 2 - форма; 3 - вакуумщит; 4 - виброштамп; 5 - прижимная рама;

• 6 - бортовая оснастка; 7 - поддон; 8 - железобетонная труба;
• 9 - центрифуга

сокращается продолжительность уплотнения, обеспечивает получения гладкой поверхности.

При изготовлении железобетонных изделий 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 в зависимости 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.

Центробежное формование для уплотнения смеси центрифугированием эффективно используют при изготовлении напорных и

Рис. 159. Технологическая схема изготовления труб методом центрифугирования:

• 1 - раздаточный бункер; 2 - ленточный питатель; 3 - центрифуга;
• 4 - траверса; 5 - стенд; 6 - консольные съемники; 7 - форма на посту тепловой обработки; 8 - пост разборки, чистка, смазки; 9 - установка для испытания труб, 10 - станок для изготовления фиксаторов арматуры, 11 - стенд для сборки двойных арматурных каркасов

безнапорных труб, бетонных свай, опор линии электропередачи и других конструкций кольцевого сечения.

Процесс формования изделий состоит из трех стадий: 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 вибропрокат - ные 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.