Способ уплотнения жесткой бетонной смеси

 

1. СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ЖЕСТКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ путем прило ,жения воздействия вертикальных колебаний с увеличивающейся частотой и прессующей нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения и прочности получаемых изделий, воздействие осуществляют вертикальными колебаниями с частотой 1015 Гц при виброускорении 50-80 м/с, которую увеличивают со скоростью 0,2-1,0 Гд/с в течение времени {t,5-2,0.)ГЖс,а прессующую нагрузку прикладывают при достижении частоты 20-50 Гц под углом 60-85° к поверхности смеси со скоростью перемещения ее 0,01-0,1 м/с, и величиной давления 40-120 кПа. 2. Способ по п. 1, отлича Ы ющийся тем, что величину давления прессующей нагрузки увеличивают в направлении перемещения. е . ..... .- « . . ...,, в в, - . в f . . . ,.-. - . . l r-::: ;;:v: ;-;f.;V-: ;-:; ,-;.::.. :;,-; ..; ...-;-..:;:-. .. .: ;.« V , . .% ... ,:, -. г . Vor I Vat 1 f фи9.

СОЮЗ,СИЗЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П В 28 В 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3439725/29 33 (22) 09.03.82 (46) 15 ° 01.84. Бюл. Р 2 (72) Б.И. Зыков и Б.В. Гусев (71) Ярославский политехнический институт (53) 666.972 ° 033(088.8) (56) 1. Овчинников П.Ф. и др. Уплотнение строительных смесей при переменных во времени параметрах вибрации и удара. Кишинев, "латиница", 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 637252, кл. В 28 В 1/08, 1977.

3. Патент СШф М 4105729, кл. 264-71, опублик. 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ

ЖЕСТКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ путем прило,жения воздействия вертикальных ко„„я()„„А лебаний с увеличивающейся частотой и прессующей нагрузки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения и прочности получаемых изделий, воздействие осуществляют. вертикальными колебаниями с частотой 1015 Гц при виброускорении 50-80 м/с, которую увеличивают со скоростью

0,2-1,0 Гц/с в течение времени (1,5-2,0;)ГЖс,а прессукщую нагрузку прикладывают при достижении частоты 20-50 Гц под углом 60-85 к поверхности смеси со скоростью перемещения ее 0,01-0,1 м/с, и величиной давления 40-120 кПа.

2.Способпоп.1,отлича-ю ю шийся тем, что величину дав.ления прессующей нагрузки увеличивают в направлении перемещения.

1066808

1О

Установлено, что эффективность 55 процесса уплотнения жестких бетонных смесей определяется величиной напряжений, возникающих в смеси. Величина и скорость возникновения этого напряжения зависят от интенсив- gg ности и направления вибрации, массы вышележащих слоев и пригруэочного динамического данления, которое следует прикладывать к поверхности смеси под определенным углом. 65

Изобретение относится к промышленности строительных материалов при изготовлении изделий из бетона и железобетона и может найти применение при ниброуплотнении жесткой бетонной смеси.

В процессе виброуплотнения cBoAGTва бетонной смеси изменяются, поэтому наиболее эффективны рабочие процессы с переменными параметрами вибрации.

Известен способ уплотнения бетонной смеси, осуществляемый сначала н ударном режиме с частотой

1,5-8,1 Гц при высоте подъема стола 12 мм, а затем — при повышенной 15 частоте 10,5- 8 Гц и амплитуде

0,2-1,4 мм Cli .

Известен также способ, включающий одновременное ноздействие на бетонную смесь вертикальной вибрации и вертикальных ударов с частотой, соответственно 47-50 и 3,37,5 Гц f21.

Недостатком этих способов является необходимость применения 25 для их осуществления устройств с днумя приводами. 1(роме того, действие одной вертикальной вибрации не

6беспечинает равномерной структуры бетона по плотности.

Наиболее близким к изобретению является способ уплотнения жесткой бетонной смеси путем приложения возДействия вертикальных колебаний с увеличивающейся частотой и прессующей нагрузкой C3l.

Известный способ формонания иэделий предусматривает заполнение формы материалом, на который сверху укладывается прижимная крышка.

Затем форму с материалом вибрируют оптимальной частотой, а к крышке прикладывается дополнительная уплотняющая нагрузка. В дальнейшем форма подвергается повторной вибра- 45 ции с частотой, превышающей в не сколько раэ частоту первого этапа.

Однако действие вертикальной нагрузки от крышки на всю поверхность материала в течение всего периода уплотнения, а также отсутствие сдвиговых перемещений верхнего слоя снимают эффективность рабочего процесса.

Цель изобретения, — повышение эффективности уплотнения и прочности получаемых иэделий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу уплотнения жесткой бетонной смеси путем приложения воздействия вертикальных колебаний с увеличивающейся частотой и прессующей нагрузки, воздействие осуществляют вертикальными колебаниями с частотой 10-15 Гц при виброускорении 50-80 м/с, которую увеличивают со скоростью 0,21,0 Гц/с в течение времени (1,52,0) Ж с, а прессующую нагрузку прикладывают при достижении частоты 20-50 Гц под углом 60-85 .к поверхности смеси со скоростью перемещения ее 0,01-0,1 м/с и величиной данления 40-120 кПа.

При этом величину давления прессующей нагрузки увеличивают н направлении перемещения.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа, на фиг. 2 — схема возникающих в смеси напряженийпо высоте слоя.

Бетонная смесь 1 укладывается в форму 2, вибрируемую с переменными параметрами вибрации, затем на нее воздействуют динамической нагрузкой

3 местного действия под углом перемещающейся со скоростью V. Напряжения от массы смеси характеризуются прямой I, от действия вибрации прямой II и от прикладываемой сверху динамической нагрузки — кривой

Результирующие напряжения характеризуются кривой IV.

Таким образом, действие низкой частоты в начальной стадии процесса без пригрузочного давления обеспечивает значительную скорость деформации смеси с выходом воздуха, а последующее непрерывное увеличение частоты и приложение сверху со сдвигом пригрузочного динамического давления с изменяющимися параметрами приводит к интенсивному разжижению смеси, выходу защепленного воздуха, выравниванию напряженного состояния и образованию равномерной по плотности структуры бетона с хорошим качеством лицевых поверхностей и калибровкой иэделия по толщине.

Пример 1. Подготавливается бетонная смесь жесткостью Я=40 с, марка бетона 300, портландцемента

М 400. Расход цемента принимаем

355 кг/м и воды В = 160 л/м .

Состав бетона цемент:песок:щебень

1:1,44:3,86 при B/Ц = 0,45.

Смесь загружают н форму, установленную на виброплощадку c pery1066808

КрлрЯЯВИ4Я 8 execu. alla

0 Ю 2D M 40 5Р ЮО 7Р

ВН КИПИ Э аказ 11113/17 Тираж 576 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.Проектная,4 лируемыми параметрами и уплотняют с начальной частотой 10 Гц при виброускорении 50 м/с (амплитуда при этом составляет 12,6 мм). Время уплотнения вертикальной вибра-. ции для такой смеси принимается

1,5 Ж и равно 60 с, а диапазон регулирования частоты 40 Гц и скорость ее изменения 0,66 Гц/с. Через 40 с с начала уплотнения, когда частота рабочего органа виброплощадки достигает 43 Гц, к верхней поверхности смеси прикладывают динамическую наг.рузку, например, с помощью устройства, смонтированного на бетоноукладчике. Скорость перемещения устройства назначается 0,10 .м/с. Общее время формования изделия, например пустотных плит перекрытий длиной 6 м, составляет

=,1,5 E + -- - = 60 + 60 = 120 с

0 10

Пример 2. Подготавливают смесь марки M 300 жесткостью У(=

120 с. Расход цемента в этом случае составляет Ц = 285 кг/м . Состав смеси Ц:ПЩ = 1:2,26:4,89 при расходе воды В = 140 л. Смесь загружается в форму и уплотняется с начальной частотой 10 Гц при виброускорении 60-70 м/с . Для такой смеси время уплотнения вертикальной вибрацией принимается 2Ж вЂ” 240 с, диапазон регулирования частоты

60 Гц, а скорость ее изменения

0,25 Гц/с. Через 200 с к моменту достижения вибрбплощадкой частоты

50 Гц к верхней поверхности смеси прикладывают динамическую нагрузку со скоростью 0,05 м/с. В этом случае общее время формования пустот-, яых плит составляет t = 2K +

+ --- --- = 240+120+360 с. .6

0 05

По базовому варианту, широко используемому для получения плит петр рекрытий, бетонная смесь жесткостью 40 с формуется на виброплощадке

CKK-187A с использованием бетоноукладчика СИТ-69А. Расход портландцемента М 400 составляет 330-

400 кг/м, а время формования 240 с, т.е. в 2 раза больше, чем по предлагаемому способу при использовании смеси Л = 40 с. Кроме того, раэравнивание верхнего слоя производится с использованием ручного труда, качество верхней поверхности иэделий низкое, а фактическая толщина плит примерно на 20 мм выше проектной, что приводит к перерасхоъ5 ду бетона.

Таким образом, применение данного способа дает возможность не только повысить эффективность процесса уплотнения и улучшить качество иэделий, но и в случае формования умеренно жестких бетонных смесей повысить производительность оборудования и сократить энергозатраты за счет сокращения времени уплотнения, или при уплотнении более жестких смесей примерно на 15-20% уменьшить расход цемента.