Betonová směs je při přípravě, dopravě a ukládání nejčastěji v sypkém stavu; Částice plniva jsou volně umístěny a mezi nimi je volný prostor vyplněný vzduchem. Účelem procesu hutnění je zajistit vysokou hustotu a rovnoměrnost betonu.

Pro získání kvalitního betonu je důležité nejen složení směsi, ale také zvolený způsob hutnění. Hlavní a nejběžnější a nejúčinnější metodou hutnění monolitického betonu je vibrace, založená na využití určitých vlastností betonové směsi. Betonová směs je plasticko-viskózní těleso, které zaujímá mezipolohu mezi pevnými látkami a skutečnými kapalinami.

Betonová směs patří do třídy tixotropních systémů, na kterých je založeno vibrační hutnění. Vibrace snižují adhezní sílu mezi zrny betonové směsi. V tomto případě betonová směs ztrácí svou strukturální pevnost a získává vlastnosti viskózní těžké kapaliny. Proces zkapalňování je vratný. Na konci vibrace se obnoví pevnost struktury betonové směsi. Pod vlivem vibrací začnou částice kameniva vibrovat, betonová směs jakoby zkapalní, získá zvýšenou tekutost a pohyblivost. Díky tomu se lépe rozloží v bednění a vyplní ho včetně prostoru mezi armovacími pruty.

V procesu vibrování betonové směsi se udělují malé a velmi časté rázy (impulzy), které uvádějí částice směsi do pohybu. Adheze mezi částicemi je značně snížena a vlivem gravitace jsou umístěny nejhustěji.

Ve stavebních podmínkách se uplatňují tři typy převážně elektromechanických vibrátorů, a to vnitřní (hloubkové), vnější a povrchové. Pracovní část ponorných vibrátorů, ponořených do betonové směsi, na ni přenáší vibrace přes tělo. Plošné vibrátory instalované na hutněnou betonovou směs na ni přenášejí vibrace přes pracovní plošinu. Příložné vibrátory, upevněné na bednění pomocí svěráku nebo jiného uchopovacího zařízení, přenášejí vibrace do betonové směsi přes pracovní plošinu.

Rozsah použití různých typů vibrátorů závisí na velikosti a tvaru betonované konstrukce, stupni jejího vyztužení a požadované intenzitě betonáže. Vnitřní vibrátory typ palcáty používá se pro hutnění betonových směsí uložených v masivních konstrukcích s různým stupněm vyztužení. Vnitřní vibrátory s ohebnou hřídelí používá se v různých typech hustě vyztužených konstrukcí. Povrchové vibrátory Zhutňují pouze vrchní vrstvy betonu a používají je při betonování tenkých desek a podlah. Přídavné vibrátory kompaktní betonová směs v hustě vyztužených tenkostěnných konstrukcích, jako jsou sloupy a nosníky.

ČTĚTE VÍCE
Co musí obsluha kotle při práci dělat?

Metoda vibračního hutnění je nejúčinnější u středně plastických betonových směsí s pohyblivostí 6 cm Při vibraci směsí s vyšší pohyblivostí je pozorována delaminace.

Hutnění betonových směsí povrchovými vibrátory se provádí do 20 s, hloubkové – 60 s, vnější – 20 s. Trvání vibrací tuhých betonových směsí nesmí být kratší než index tuhosti směsi. Vizuálně lze trvání vibrací určit podle následujících znaků: zastavení sedání betonové směsi, získání jednotného vzhledu, vodorovnost povrchu a výskyt výkvětu na povrchu směsi.

Nejúčinnější jsou vnitřní vibrátory. Používají se pro betonování trámů, sloupů, základů, stěn a jiných pevných látek. Při pokládání každé vrstvy betonové směsi se vibrátor přesune z jedné polohy do druhé. Maximální tloušťka zhutněné vrstvy při práci s ponornými vibrátory (vibračními kolíky) je ne větší než 1,25 jejich délky. Vibrátor by měl zajít 5. 10 cm hluboko do dříve položené podkladní vrstvy, aby se vypracovala spára mezi vrstvami a pro lepší spojení vrstev a zhutnění směsi. Kromě toho musí být vibrátor ponořen pod čelní plochu čerstvě položeného betonu. Vzdálenost mezi polohami ponorných vibrátorů by neměla přesáhnout jeden a půl poloměru jejich působení.

Ponorné vibrátory mají obvykle ohebnou hřídel – na jednom konci je motor, na druhém je excentr, krytý pláštěm a který je pracovní špičkou. Během provozu vibrátoru se pohybuje pouze tento hrot.

Příložné vibrátory se používají při betonáži silně vyztužených sloupů o stranách do 60 cm a stěnách do tloušťky 30 cm.Upevňují se na vnější stranu bednění, přes které se přenášejí vibrace betonové směsi. Plošné vibrátory se používají k betonáži plochých konstrukcí – podlah, podlahových desek, komunikací apod. Instalují se na hutněný povrch a přenášejí vibrace přes pracovní plošinu. Hutnění směsi plošnými vibrátory se provádí v souvislých pásech a každý další pás musí překrývat předchozí o 10 cm. Tloušťka hutněné vrstvy se odebírá s jednoduchou výztuží do 20 mm a s dvojitou výztuží – ne více než 250 mm. U nevyztužených konstrukcí nesmí být tloušťka vrstvy větší než 120 cm.

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:

ČTĚTE VÍCE
Je možné nainstalovat CCTV kameru bez internetu?

Optimalizace procesu hutnění betonové směsi do značné míry určuje kvalitu monolitických konstrukcí a intenzitu betonářské práce. Nejuniverzálnějším a nejefektivnějším způsobem, jak urychlit ukládání a hutnění směsi a zvýšit rovnoměrnost betonu na stavbách, jsou vibrace.

Betonová směs v sypkém, nezhutněném stavu obsahuje hodně vzduchu. V tvrdých směsích jeho objem dosahuje 1-40 %, v plastových klesá na 10-15 %. Sypká směs uložená v bednění 1 je před vibrací ve stavu, kdy jsou gravitační síly vyrovnávány silami vnitřního tření a silami tření směsi o bednění, výztuž apod. Hutnění spočívá ve zkapalnění betonu. směs, její umístění těsně do bednění a odstranění vzduchu, aby se získal materiál s mrazuvzdornou, vodotěsnou a trvanlivou strukturou.

Částice betonové směsi podléhají nuceným vibracím pod vlivem vibrátoru. Energie vibrátoru se vynakládá na překonání sil tření a adheze mezi částicemi a na zničení struktury cementové pasty. Směs zbavená adhezivních sil a suchého tření se chová jako těžká kapalina a začíná téci a vyplňuje bednění. V tomto případě částice zaujímají nejstabilnější polohu a pod vlivem tlaku je ze směsi odstraněn vzduch. Výsledkem je hustší a jednotnější betonová struktura.

Na základě způsobu ovlivňování betonové směsi jsou vibrátory rozděleny do tří typů:

vnitřní (hluboké) – s ponořením do směsi vibrujícího hrotu nebo tělesa přenášejícího na něj vibrace (obr. 24, а);

vnější – připevněné k bednění pomocí šroubů nebo jiných uchopovacích zařízení a přenášející vibrace do směsi přes bednění (obr. 24, б);

Rýže. 24. Mechanismy (vibrátory) pro hutnění betonové směsi a – vnitřní (hluboké); b – vnější; в — povrch: 1 — bednění; 2 – nevyváženost; 3 — pracovní plošina vibrátoru; 4 — pružná tyč pro přestavení povrchového vibrátoru; г — sada vibrátorů na malorozměrovém elektrickém traktoru, rovinný vibrační zhutňovač; 5 — pryžový tlumič nárazů; 6 — čepele; 7 – klikový hřídel; 8 – vibrační deska; 9 – elektrický motor.

povrch – instalován na položenou směs a přenášející na ni vibrace přes pracovní plošinu (obr. 24, b).

Vnitřní vibrace jsou energeticky nejpřínosnější, protože vibrační budič přenáší veškerou energii přímo na zhutněnou směs s minimálními ztrátami.

Externí (přídavné) vibrátory se ve stavebnictví používají jen zřídka. Jejich montáž a demontáž vyžaduje hodně ruční práce. Bednění, ke kterému jsou takové vibrátory připevněny, musí být pevnější a odolnější než u konstrukcí, jejichž beton je zhutňován jinými prostředky. Příložné vibrátory jsou však vhodné například při tmelení spojů prefabrikovaných železobetonových sloupů a betonování jader ocelových sloupů.

ČTĚTE VÍCE
Lze použít lanko pro elektroinstalaci v domě?

Plošná vibrace se používá pro vrstvené hutnění plochých monolitických konstrukcí (desky, podlahy apod.) v případech, kdy maximální hloubka ošetřované vrstvy nepřesahuje 20 cm.

Při provádění všech typů vibrací je zapotřebí značné množství ruční práce, zejména při restrukturalizaci vibrátorů. Kromě toho mají vibrace škodlivý účinek na lidské tělo. Jedním ze způsobů, jak zlepšit procesy vibračního hutnění betonových směsí, eliminující tento vliv, je vytvoření dálkově řízených nebo automatizovaných vibračních mechanismů.

Pracovním tělesem vibrátorů je vibrační mechanismus, jehož vibrace vznikají dvěma způsoby: rotací nevyvážené hmoty (nevývažky) připevněné na hřídeli a vratným pohybem hmoty. Vibrační mechanismy s rotační nevyvážeností jsou poháněny elektromotory (elektromechanické vibrátory) nebo pneumatickými motory (pneumatické vibrátory). Pohon vibrátorů s vratným pohybem hmoty je elektromagnetický. Jednohřídelové vyvažovací vibrátory vytvářejí kruhové vibrace, zatímco dvouhřídelové a elektromagnetické vibrátory vytvářejí směrové vibrace.

Směs v konstrukcích betonovaných přímo na staveništi se nejčastěji hutní přenosnými elektromechanickými vibrátory s kruhovými vibracemi. Pneumatické vibrátory poháněné energií stlačeného vzduchu se používají méně často, protože jejich provoz vyžaduje kompresorovou jednotku.

Frekvence vibrací vytvářených vibrátory používanými ve stavebnictví je 2800–20 000 za minutu. Mezi nízkofrekvenční vibrátory patří vibrátory s frekvencí až 3500 vibrací za minutu s amplitudou 3 mm. Středofrekvenční a vysokofrekvenční vibrátory vykonají 3500-9000 vibrací s amplitudou 1-1,5 mm a 10 000-20 000 vibrací s amplitudou 0,1-1 mm. S vysokofrekvenčními vibracemi je potřeba menší výkon vibrátoru a doba trvání vibrací je kratší. Pro betonáž tenkostěnných konstrukcí jemnozrnnými směsmi je výhodnější použít vysokofrekvenční vibrátory.

Hlubinné vibrátory jsou určeny pro betonáž vyztužených a lehce vyztužených konstrukcí (základy, stěny, masivní desky, sloupy, piloty atd.). Pracovním tělesem těchto vibrátorů je vibrační hrot (tyč).

Betonová směs se zhutňuje svislým nebo šikmým ponořením vibračního hrotu do hutněné vrstvy s částečným vniknutím (5-10 cm) do předem položené a ještě neztuhlé vrstvy betonu. Doba setrvání vibrátoru v jedné poloze by měla být taková, aby při dané konzistenci betonové směsi a tloušťce opracovávané vrstvy bylo dosaženo dostatečného zhutnění. Čím nižší je pohyblivost směsi a čím vyšší je její tuhost, tím delší je trvání vibrací. Pokud je doba vibrací kratší, než je požadováno, směs nebude dostatečně zhutněna, pokud je delší, může dojít k jejímu oddělení.

ČTĚTE VÍCE
Jak se nazývají dveře, které se otevírají v různých směrech?

Zkušený betonář posuzuje dokončení zhutnění směsi podle hladiny hluku vibrátoru. Když je ponořen do směsi, frekvence kmitání nejprve klesá a poté se obnovuje; frekvence zvuku se stane konstantní, když ustane uvolňování vzduchu ze směsi. Hlavní známky dostatečného zhutnění jsou: zastavení sedání betonové směsi, vzhled výkvětu na jejím povrchu a nepřítomnost vzduchových bublin.

Po dokončení zhutňování betonu v jedné poloze se vibrátor přesune na další. Vzdálenost mezi po sobě jdoucími polohami by neměla přesáhnout jeden a půl poloměru působení vibrátoru. Rozsah nazývají vzdálenost od vibrátoru k dlouhému místu v betonové směsi, kde je jeho zhutňovací účinek stále patrný. Krok přeskupení hlubinných vibrátorů závisí na jejich vlastnostech — parametry vibrací, rozměry aktivní plochy pouzdra, hmotnost vibrátoru atd.

Podle povahy použití se všechny hlubinné vibrátory dělí na pro manuál a přívěsek. Malé ruční vibrátory lze použít k hutnění betonových směsí v nejstísněnějších podmínkách, stejně jako ve vyztužených nebo tenkostěnných konstrukcích.

Podle typu pohonu se ruční hloubkové vibrátory dělí na elektrické, pneumatické a poháněné spalovacím motorem. Nejběžnější jsou elektrické vibrátory.

U elektrických ručních hlubinných vibrátorů lze elektromotor umístit na těleso vibrátoru a připojit k nevyváženosti pracovní špičky nebo zabudovat do tělesa. Pracovní hrot je hermeticky uzavřené válcové těleso, uvnitř kterého je nevyváženost spojená s vřetenem elastickou pryžokovovou spojkou.

K hutnění betonových směsí v tenkostěnných a hustě vyztužených konstrukcích se hojně používají tzv. planetové vibrátory, u kterých vibrace vznikají běžcem systematickým válcováním povrchu. Takové vibrátory mohou vytvářet vysokofrekvenční a dvoufrekvenční oscilace (tj. vysokofrekvenční a nízkofrekvenční oscilace současně).

Při betonáži masivních železobetonových a betonových konstrukcí nízkoprůtočnými směsmi se používají závěsné hloubkové vibrátory. Je to diktováno stále rozšířenějším používáním vysoce výkonných betonových čerpacích strojů a pásových finišerů, které jsou maximálně efektivní pouze ve složitém mechanizovaném technologickém procesu betonáže monolitických konstrukcí.

Vibrátory, často ve formě balíků, se zavěšují na jeřáb nebo malotraktor pomocí závěsů (obr. 24, G); to umožňuje velmi urychlit a komplexně mechanizovat pokládku a hutnění betonových směsí. Jeřábová metoda je široce používána při výstavbě konstrukcí s velkým objemem betonových prací, kdy pokládku lze provádět s intenzitou 15-20 m 3 / h nebo více (to platí především pro podzemní části konstrukcí).

ČTĚTE VÍCE
Proč je potřeba další systém vyrovnání potenciálu?

V plochém hloubkovém zhutňovači pracovní část (obr. 24, d) je vertikální plochá deska pevně spojená se dvěma vibračními budiči rotujícími v opačných směrech. Automaticky se synchronizují, vzrušují směrované vibrace kolmo k rovině desky, zatímco aktivní plocha vibrátoru se zvyšuje 3-4krát a intenzita betonování masivních konstrukcí se zvyšuje o 30-35%.

Povrchové vibrátory se používají pro betonování podlahových desek, podlah, komunikací atd. Vyrábějí se ve formě kovové plošiny s nainstalovaným vibračním elektromechanickým zařízením nebo vibračním nosníkem (vibračním potěrem). Pro ochranu pracovníka před vibracemi se vibrátor pohybuje dálkově pomocí pružného zavěšení. Maximální tloušťka betonové vrstvy, při které je použití plošných vibrátorů účinné, je u jednořadé výztuže do 25 cm, u dvouřadé výztuže do 12 cm. betonová směs se zhutňuje hloubkovými vibrátory, následuje zpracování povrchovými vibrátory pro zhutnění vrchní vrstvy, vyrovnání a vyhlazení povrchu.

Rychlost pohybu plošného vibrátoru by měla být 0,5-1 m/min.

Je nutné zajistit, aby se motor vibrátoru nepřehříval. Aby nedošlo k přehřátí, vibrátor pracuje v rotačním režimu, kdy přibližně 70 % času stráví prací a 30 % odpočinkem. Během doby odpočinku je součástí náhradního vibrátoru, který by měl být skladem.