Зачем вибрировать бетон

Для чего при укладке бетонной смеси нужно осуществлять ее вибрацию? Качество укладки бетона оказывает существенное влияние на прочность и долговечность строительной конструкции. На качестве укладки сказывается удобоукладываемость бетонной смеси, которая может регулироваться количеством добавляемой к сухой смеси воды и силами внутреннего трения. Введение в бетон избыточного количества воды отрицательно сказывается на его свойствах, поэтому смесь во время укладки в опалубку разжижают. Наиболее эффективным методом разжижения бетонной смеси на сегодняшний день является метод вибрирования, при котором снижаются силы внутреннего трения.

 

Как проходит этот процесс

Давайте разберёмся, каким образом происходит снижение сил внутреннего трения при вибрировании бетонной смеси? Пронаблюдаем это на конкретном примере. Изготовим куб из бетона и поставим его на стол. Для того чтобы куб начал скользить по столу, к нему необходимо приложить силу такой величины при которой ее отношение к массе куба станет больше коэффициента трения о стол. При установке стола с кубом из бетона на виброплощадку, которая создает импульсы-толчки, будет наблюдаться скольжение куба по поверхности стола. Это происходит благодаря тому, что во время вибрации силы сцепления куба со столом ослабевают, что вызывает уменьшение коэффициента трения.

Механизм воздействия вибрации заключается в действии на куб импульсов-толчков, подбрасывающих его вверх. При каждом таком толчке будет происходить сдвигание куба на некоторое расстояние. Разберёмся теперь в том, как осуществляется процесс вибрирования. Если посмотреть на куб бетона на наклоненной доске, то можно наблюдать действие силы трения, из-за которой куб не может самостоятельно передвигаться. Для движения куба по доске необходимо сильнее наклонить доску или приложить к кубу некоторую силу. В случае осуществления доской вибрационных колебаний будет наблюдаться подпрыгивание куба и его самостоятельное скольжение даже при небольшом угле наклона доски.

Изменения в смеси.

Разберёмся теперь с тем, что же происходит с бетонной смесью во время вибрации. Силы внутреннего трения в ней возникают при соприкосновении внутренних слоев. Во время перемещения происходит трение слоев друг о друга, что способствует увеличению коэффициента внутреннего трения материала. Воздействием вибрационных сил можно обеспечить снижение или полное уничтожение этих контактов, в результате чего произойдёт снижение внутреннего трения. Другими словами можно сказать, что вибрация способствует разжижению бетонной смеси. Такой смесью можно без особых проблем заполнить формы и избавиться от всех содержащихся в ней пузырей воздуха.

Следует отметить то, что большое влияние на качество бетонной смеси оказывает частота вибрации, которая зависит от конструкции вибратора и может изменяться в широком диапазоне.

Частота вибрационных колебаний неодинаково влияет на частицы заполнителя различной дисперсности, потому что в растворе осуществляют собственные маятникообразные колебания определенной частоты. Требуемая для вибрации бетонной смеси частота зависит от крупности используемого заполнителя.

Для обеспечения равной интенсивности движения заполнителей разного размера и равномерного уплотнения смеси, специалисты рекомендуют применять несколько вибраторов с различным диапазоном рабочих частот.