Укладка и уплотнение бетонной смеси.

Укладка бетонной смеси производится такими образом, чтобы были обеспечены:

• монолитность бетонной конструкции;
• проектные физико-механические показатели и однородность бетона;
• сцепление бетона с арматурой и закладными деталями;
• полное, без каких-либо пустот, заполнение бетоном опалубки.

Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами:

• с уплотнением;
• литьем (бетонные смеси с пластификаторами);
• напорной укладкой.

При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило - новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов по высоте конструкции.

Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (тонкостенные, колонны, стены, балки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва.

В большие в плане конструкции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и как правило, по всей площади. При многослойной укладке для обеспечения монолитности бетонной укладки по всей толщине конструкции необходимо соблюдение условия h < Qt/A,

h - толщина укладываемого слоя, м;
Q - интенсивность подачи бетонной смеси, м3/ч;
t - максимально допустимый срок до перекрытия слоя ранее уложенного бетона, ч;
А - площадь бетонируемой конструкции, м2.

При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная расчетом толщина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глубине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотения.

На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем цемента. В этом случае применяют ступенчатый способ укладки с одновременной укладкой двух-трех слоев. При укладке ступенями отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массива. Для удобства ведения работ длину «ступени» принимают не менее 3 м.

Уплотнение бетонной смеси.

Назначение процесса уплотнения - обеспечить высокую плотность и однородность бетона.

При приготовлении, транспортировке и укладке бетонная смесь чаще всего находится в рыхлом состоянии; частицы заполнителя расположены неплотно и между ними есть свободное пространство, заполненное воздухом.

Основной и наиболее распространенный способ уплотнения при монолитной кладке – вибрирование.

Под действием вибрации частицы заполнителя приходят в колебательное движение, бетонная смесь как бы разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет ее, включая пространство между арматурными стержнями.

Бетонную смесь вибрируют с помощью внутренних (глубинных), поверхностных и наружных вибраторов. Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. Наружные вибраторы, укрепляемые снаружи на стеновой опалубке, передают бетонной смеси колебания через опалубку.

Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсивности бетонирования.

Каждому типу вибраторов присуща своя эффективная зона уплотнения бетонной смеси, характеризуемая для внутренних и наружных вибраторов радиусом действия, а поверхностных - толщиной прорабатываемого слоя. Так, в зависимости от мощности вибратора и значения создаваемых амплитуд и частоты колебаний радиус действия внутренних вибраторов составляет 15-60 см, наружных – 20-40 см, а глубина проработки поверхностных вибраторов – 10-30 см.

Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6-8 см.

При вибрации более подвижных смесей наблюдается расслоение бетона.

Качество монолитных конструкции во многом зависит от правильного вибрирования бетонной смеси. При недостаточной продолжительности вибрирования может иметь место неплотная укладка бетонной смеси, а при излишней возможно ее расслоение. Продолжительность вибрирования на одной позиции зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибратора. Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20-60 сек, глубинными - 20-40 сек, наружными – 50-90 сек. Продолжительность вибрирования жестких бетонных смесей должна быть не меньше показателя жесткости данной смеси.

Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам:

• прекращение оседания смеси,
• приобретение однородного вида,
• горизонтальность поверхности,
• появление на поверхности смеси цементного молочка.

По мере укладки каждого слоя бетонной смеси вибратор переставляют с одной позиции на другую. Расстояние между позициями внутренних вибраторов не должно превышать полуторного радиуса их действия. При уплотнении укладываемого слоя внутренний вибратор погружают на 5-8 см в нижележащий слой, чтобы проработать стык между слоями и обеспечить монолитность бетона. При перестановке поверхностного вибратора необходимо, чтобы его рабочая площадка не менее чем на 10 см перекрывала смежный провибрированный участок.

Возможно уплотнение штыкованием вручную с помощью шуровок, но из-за трудоемкости и низкой производительности метод применяют в исключительных случаях при бетонировании тонкостенных и густоармированных конструкций, а также при использовании высокоподвижных (с осадкой конуса более 10 см) и литых смесей, чтобы избежать их расслоения при вибрировании.

Уплотнение трамбованием ведут ручными и пневматическими трамбовками при укладке весьма жестких бетонных смесей в мало- и неармированные конструкции, а также в тех случаях, когда применять вибраторы невозможно Смеси уплотняют слоями толщиной 10... 15 см.

Типы вибраторов.

Вибраторы по бетону делятся по виду двигателя: электромеханические, электромагнитные, пневматические, с двигателем внутреннего сгорания.
По вибрационным характеристикам:
• низкочастотные (до 3500 колебаний в минуту при амплитуде до 3 мм);
• среднечастотные (3500—9000 колебаний в минуту при амплитуде 1—1,5 мм);
• высокочастотные (10 000—20 000 колебаний в минуту при амплитуде 0,1—1 мм).

Но, в основном бетонные вибраторы подразделяют по виду воздействия на бетон и форме рабочей поверхности: глубинные, поверхностные, наружные

Виды вибраторов бетона	Устройство и принцип работы, действия	Под виды
Глубинный вибратор (внутренний, погружной, первибратор)– вид современного вспомогательного строительного оборудования, применяемого для уплотнения и распределения бетонной смеси при возведении бетонных и железобетонных конструкций, монолитном строительстве	Принцип работы глубинного вибратора для бетона – создание механических колебаний за счет вращения эксцентрика, расположенного в вибронаконечнике (булаве). Эти колебания и являются причиной уплотнения бетона и вытеснения из него лишнего воздуха, а также излишков воды. При использовании глубинного вибратора увеличивается текучесть бетонной смеси, она более плотно и равномерно заполняет конструкцию, улучшается сцепление ее с арматурным каркасом	Высокочастотный
Механический
Пневматический
Поверхностный вибратор (вибратор общего назначения) —используется в случаях, когда требуется уплотнить бетонные смеси или грунт, выгрузить и просеять сыпучие материалы. Поверхностные вибраторы применяются на вибростолах, виброситах, бункерах, виброрейках, виброплощадках и т.д, и приводит к механизации основных и вспомогательных процессов производства. Без поверхностного вибратора (промышленного) не обходится ни одно производство — будь то литейное или производство железобетона	Поверхностные вибраторы передают колебания бетонной смеси посредством рабочей площадки различных размеров и формы, устанавливаемой в процессе вибрирования на поверхность бетона	Вибростол
Вибросито
Вибро бункер
Виброрейки
Виброплощадки
Наружные, внешние вибраторы применяются для уплотнения бетонной смеси в тонких вертикальных железобетонных конструкциях. Наружные вибраторы могут быть использованы для вибротранспорта сыпучих материалов и облегчения выгрузки бетонной смеси из бункеров	Наружные вибраторы прикрепляются к опалубке и через нее передают колебания бетонной смеси, находящейся внутри опалубки. Различают два способа крепления вибраторов: тисками и цепным захватом. Тиски могут быть в виде струбцинок или с червячным винтом; крепятся они к хомутам или стойкам опалубки. Вибраторы с цепным захватом служат для уплотнения бетонной смеси в элементах главным образом круглого сечения и небольшого диаметра	Способ крепления тисками
Способ крепления цепным захватом