Способы укладки и уплотнения бетонной смеси

Технология и правила уплотнения бетонных смесей

Наряду с пиломатериалами, цемент входит в топ продаж на строительном рынке. Универсальность, возможность придавать нужную форму, получать необходимую прочность, в зависимости от рецептуры, делает продукт крайне востребованным у собственников частного жилья и профессиональных застройщиков. При заливке раствора рекомендуется соблюдать условия, которые позволяют получать заданные качества. Уплотнение бетона — важнейшая процедура, которая позволяет достигать нужной плотности и прочности материала.

Для чего применяется?

Уплотнение бетона считается самым ответственным этапом укладки цементных смесей. От того, насколько тщательно будет выполнено это действие, будут зависеть коэффициент бетона и основные характеристики изделия. В ходе процедуры специалисты обрабатывают бетонную поверхность вручную или при помощи механических устройств, удаляя полости. Это позволяет добиться однородности бетонного раствора, увеличить сцепление состава с другими элементами конструкции.

Простые способы утрамбовать бетонный раствор

В строительстве частных домов и небольших сооружений использовать мощные механизмы для уплотнения бетонных смесей экономически нецелесообразно. Для таких целей существует несколько простых приёмов добиться однородности раствора и плотности смеси:

• Ручная выгонка – наиболее распространенный способ, когда нужно уплотнить небольшое количество раствора при частном строительстве. В качестве рабочего инструмента можно использовать лом, лопату, другие приспособления. Методом перемешивания и тромбования, строители добиваются повышения плотности раствора. Это заметно по уменьшению объёма смеси.
• Штыкование – при таком способе прокалывается поверхность залитого бетона на глубину заполнения. Штыковать лучше всего ломом, весом не менее 4 кг, с закругленным концом. Чем меньше расстояние между местами вхождения инструмента, тем наиболее плотным становиться бетон. Смесь даёт усадку на то количество влаги и воздуха, которое удалось выгнать из массива.
• Утрамбовка вручную – часто применяется для уплотнения фундаментов, других конструкций и изделий, имеющих небольшую площадь и глубину заливки. Ручное приспособление в виде тяжелого груза цилиндрической или квадратной формы с приделанным держателем вручную опускается на поверхность бетона. Процесс очень трудоёмкий, но эффективный. Под воздействием давления, оказываемым грузом, выбиваются излишки влаги и воздуха на поверхность, бетонная смесь становиться плотной, хорошо утрамбованной. Время схватывания такого раствора значительно сокращается.

В строительно практике хорошо известно, что от плотности бетона зависит срок эксплуатации сооружения, его безопасность. Чтобы узнать, какая плотность бетонной смеси нужна для определенной конструкции.

Методы (способы) уплотнения бетона

Уплотнение бетона можно производить тремя методами: вибрирование, штыкование и трамбование.

Уплотнение бетона методом вибрирования производится для пластичных бетонов с использованием электрического вибратора. При этом качество бетона получается гораздо выше, чем не уплотненного или уплотненного вручную.

Уплотнение бетона методом трамбования производится для тяжелых бетонов с применением машинных или ручных трамбовок в неармированных или слабоармированных конструкциях. Трамбование выполняется послойно, толщина полностью уплотненного бетона не должна превышать 15 см.

Мы применяли ручное уплотнение бетона методом штыкования (ГОСТ 10180-90 Бетоны). Для этого можно использовать металлический стержень (например, отрезок арматуры или трубы) весом 2-4 кг, желательно с закругленным концом. Арматуру нужно погрузить в бетон частыми толчковыми движениями с небольшой амплитудой (как бы «проколоть» бетон) и затем начать раскачивать часто-часто из стороны в сторону. Затем отрезок арматуры нужно медленно вытаскивать из бетона, так же придавая ему вертикальную и горизонтальную вибрацию. Необходимо проштыковать весь объем бетона. Количество «проколов» стержнем рассчитывают таким образом, чтобы 1 «прокол» приходился на 10 кв.см поверхности бетона; штыкование необходимо производить равномерно по спирали от краев опалубки к ее середине. При этом щебень уплотняется, воздух выходит из смеси, а вода поднимается на поверхность бетонной смеси.

После тщательно проведенного уплотнения бетона щебенка «улеглась» плотно, излишки воды и воздуха удалены. Получилась качественная отливка.

Дальнейших успехов вам, уважаемые читатели блога «Как построить дом» в строительстве своего дома!

Методы уплотнения бетона

Среди основных способов уплотнения бетонных смесей можно выделить:

• ручные:
  • штыкование;
  • трамбовка.
  • виброуплотнение;
  • центрифугирование;
  • вакуумирование;
  • прессование.

  Вручную

  

  Уплотнение бетона вручную в основном применяется при небольших объемах бетонных работ. Используемый инструмент для штыкования: лом, лопата, отрезок металлической арматуры и т.д. Рекомендуется проводить штыкование на всю толщину залитого бетона, что позволяет уплотнить щебень, удалить излишки воды, а также полностью вытеснить содержащийся воздух.

  Ручная трамбовка производится послойно, при этом толщина слоя не должна превышать 0,15 м. Чаще всего используется при заливке тяжелых бетонов.

  Механическим способом

  При больших объемах бетонных работ невозможно добиться высокого качества уплотнения при низкой себестоимости без использования специализированного инструмента и приспособлений. Наиболее часто применяется виброуплотнение с помощью стационарных (на заводах ЖБИ) и переносных механизмов с частой 2500-20000 колебаний в минуту.

  Переносные вибраторы бывают:

  • глубинные — рабочая часть погружается в бетонную смесь;
  • поверхностные – виброрейки, уплотняющие поверхностный слой;
  • наружные – закрепляются снаружи опалубки.

  

  Центрифугирование применяется при заливке бетона в формы. Смесь уплотняется за счет вращательного движения в результате которого выводится до 30% содержащейся в ней воды.

  Вакуумирование – достаточно дорогой способ уплотнения. Его используют чаще всего при заливке тонких бетонных конструкций толщиной до 0,3 м, которые имеют большую развернутую поверхность: своды, купола.

  Прессование несмотря на возможность получить бетонные изделия высокой прочности применяется крайне редко из-за высокой стоимости.

  Вибрационное уплотнение бетонной смеси

  Сущность вибрационного уплотнения состоит в том, что при воздействии вибрации частицы бетонной смеси совершают вынужденные колебания, перегруппировываются под действием гравитационных сил и занимают по отношению к друг другу более близкое и устойчивое положение; при этом защемленные пузырьки воздуха высвобождаются и удаляются из бетонной смеси. Режим вибрирования бетонной смеси характеризуется амплитудой, частотой колебаний и продолжительностью вибрирования.

  Степень уплотнения бетонной смеси зависит от ее состава, подвижности, размеров крупного заполнителя.

  Для вибрационного уплотнения используют вибраторы.

  Их классифицируют по способу передачи колебаний по диапазону вибрационных параметров, по виду энергии, воздействующей на вибратор.

  По способу передачи колебаний вибраторы бывают: глубинные (внутренние), наружные и поверхностные.

  По диапазону вибрационных параметров:

  • низкочастотные; они имеют частоту колебаний 3500 мин-1 и амплитуду до 3 мм;
  • среднечастотные; у них частота колебаний 3500-9000 мин-1, амплитуда – 1,5 мм;
  • высокочастотные; с частотой колебания 10000-20000 мин-1 и амплитудой 0,1-1,0 мм.

  По виду энергии, воздействующей на вибратор, применяют электромеханические и пневматические вибраторы.

  Как правильно определить режим вибрирования бетонной смеси

  Чтобы верно выбрать подходящий метод уплотнения бетонной смеси, необходимо учесть характеристики самого раствора, условия его заливки и другие нюансы.

  Выбор режима вибрирования для уплотнения бетона:

  1. Смесь с крупным наполнителем – низкочастотные колебания с большой амплитудой.
  2. Бетон с мелким наполнителем – вибрировать лучше с небольшой амплитудой, но большой частотой.
  3. Растворы с наполнителями разной величины – желательно применять поличастотные механизмы: механизмы, вибрирующие с меняющейся частотой, наиболее эффективны в данном случае.

  Для чего применяется?

  Уплотнение бетона считается самым ответственным этапом укладки цементных смесей. От того, насколько тщательно будет выполнено это действие, будут зависеть коэффициент бетона и основные характеристики изделия. В ходе процедуры специалисты обрабатывают бетонную поверхность вручную или при помощи механических устройств, удаляя полости. Это позволяет добиться однородности бетонного раствора, увеличить сцепление состава с другими элементами конструкции.

  Вернуться к оглавлению

  Коэффициент уплотнения

  Очевидно, что после уплотнения бетонная смесь уменьшится в объеме, из нее будет удален весь воздух, поэтому заказывать готовый бетон или подготавливать его самостоятельно следует принимая во внимание коэффициент уплотнения бетонной смеси. Готовым смесям, производящимся на специальных заводах характерен строгий коэффициент уплотнения бетона по СНиПу (к=1,02), что означает уменьшение объема смеси в конструкции на 2% от залитой.

  Коэффициент уплотнения асфальтобетона несколько выше и кроме того зависит от зернистости конкретной смеси и даже от объекта, подвергающегося асфальтированию:

  • Тротуарная дорожка.
  • Отмостка здания.
  • Автотрасса.

  Усредненный коэффициент уплотнения асфальтобетонной смеси принимают к расчету в количестве 5% (к=1,05). Исходя из этих цифр, рассчитывается потребность в бетонной или асфальтобетонной смеси для работы на объектах строительства.

  

  Несоблюдение СНиПа – низкое качество продукта

  Правильно уплотненный конструктив в последствии (после набора бетоном расчетной прочности) возможно одолеть исключительно специальным оборудованием:

  Способы уплотнения бетонной смеси: основные цель и методы

  Способы уплотнения бетонной смеси существуют разные и все они направлены на улучшение качества бетонного раствора, удаление воздушных пузырей из толщи залитого монолита, что повышает показатели прочности и стойкости к механическим воздействиям, надежности и долговечности. Если не уплотнить бетон, внутри структуры материала могут остаться полости с воздухом, что негативно влияет на эксплуатацию и несущие способности.

  Уплотнение бетонной смеси может быть выполнено несколькими методами – ручным, механическим, с использованием специальных приспособлений и инструментов. Вибраторы бывают разных типов и методов воздействия, предполагают определенную частоту и вид колебаний. Режим уплотнения должен быть выбран в соответствии с характеристиками и особенностями бетонной смеси.

  Как правильно определить режим вибрирования бетонной смеси

  Чтобы верно выбрать подходящий метод уплотнения бетонной смеси, необходимо учесть характеристики самого раствора, условия его заливки и другие нюансы.

  1. Смесь с крупным наполнителем – низкочастотные колебания с большой амплитудой.
  2. Бетон с мелким наполнителем – вибрировать лучше с небольшой амплитудой, но большой частотой.
  3. Растворы с наполнителями разной величины – желательно применять поличастотные механизмы: механизмы, вибрирующие с меняющейся частотой, наиболее эффективны в данном случае.

  Современные вибраторы могут обеспечить частоту колебаний в диапазоне от 2800 до 20000 циклов за минуту, амплитуда колебаний может быть 0.1-3 миллиметра.

  Методы уплотнения

  Для уплотнения бетонного раствора используются разные методы и устройства. На современном рынке можно найти вибраторы разных конструкций, с тем или иным способом воздействия. Самый простой вариант – это ручное штыкование, которое выполняют металлическим прутом или любым другим подходящим инструментом. Вариант простой, дешевый, но и наименее эффективный, поэтому подходит лишь для домашней эксплуатации и заливке неответственных конструкций и сооружений без серьезных нагрузок.

  • Внутренние (они же глубинные) вибраторы – рабочая часть механизма находится в смеси, а колебания передаются через корпус.
  • Наружные вибраторы – их крепят к опалубочной конструкции.
  • Поверхностные механизмы устанавливают на поверхность раствора, а колебания идут через рабочую площадку.
  • Виброплощадки – это стационарное формующее оборудование, которое обычно используют лишь в условиях завода при производстве ЖБИ.

  По типу питающей энергии вибраторы могут быть электромагнитными, электромеханическими, пневматическими, гидравлическими, а также берущими питание от двигателя внутреннего сгорания. Если механизированный инструмент отсутствует или его применение считается нерентабельным, бетон уплотняют вручную.

  Самый эффективный вариант укладки бетонного раствора с максимальным уплотнением – это послойная заливка смеси с вибрированием глубинного типа. Каждый последующий слой кладется толщиной максимум в 10 сантиметров (но лучше 3-5 сантиметров), подвижность смеси составляет 6-8 сантиметров. Чтобы обеспечить однородную структуру, бетон в таких случаях подают четко, с определенными интервалами, оптимальными для выполнения вибрирования.

  Ручное уплотнение

  Если работы выполняются своими руками в домашних условиях и привлечение техники неоправданно, уплотнить бетонный раствор можно вручную. Такой вариант подходит для проработки небольших массивов смеси. Пластичные бетоны уплотняют методом штыкования: длинный штырь или кусок арматуры (в крайнем случае трубу) погружают в раствор, выполняя толчковые движения с небольшой амплитудой, а когда доходят до дна, начинают качать штырь из одной стороны в другую. Далее инструмент аккуратно и медленно вынимают, совершая горизонтальные и вертикальные колебательные движения.

  

  Любую смесь нужно штыковать обязательно до самого дна. Если работа осуществляется с жесткими бетонами, то желательно сделать трамбовку из куска бруса или бревна весом в 15-30 килограммов. Чтобы работы было проводить удобнее, к инструменту прибивают ручку, а нижний конец трамбовки обивают куском металла (с целью защиты древесины от впитывания влаги и крошения).

  Для качественной вибрации небольших бетонных деталей используют более легкие трамбовки, которые напоминают швабру по форме со смонтированной внизу площадкой из металла или деревянного бруска.

  Глубинные вибраторы: характеристики и область применения

  Данный тип вибраторов актуален для работы с армированными и неармированными массивами сооружений – их используют в процессе создания фундаментов, заливки полов, балок. Электромеханический глубинный вибратор работает по такому принципу: он передает колебания наконечника большой частоты до раствора через гибкий вал с помощью электродвигателя.

  Другое название наконечника – булава. Она погружается в бетонную смесь, провоцирует высокочастотные волны, понижающие трение частиц материала, повышающие его пластичность. Вязкость смеси понижается, бетон свободно растекается в свободном объеме, таким образом заполняя наиболее труднодоступные места. Воздушные пузыри в процессе выдавливаются и выходят на поверхность.

  Уплотнение крупных массивов требует применения мощных вибраторов, перемещающихся при помощи кранов. Такие вибраторы могут объединяться в пакеты при необходимости. На строительных объектах без доступа к электроэнергии используют вибраторы, работающие на базе приводов с двигателями внутреннего сгорания.

  

  Поверхностные вибраторы: особенности конструкции

  Вибраторы поверхностного типа применяют для обработки бетона, армированного одиночной арматурой либо неармированного – обычно это полы, перекрытия, своды, покрытия аэродромов и автомобильных трасс толщиной не больше 25 сантиметров. При бетонировании конструкций с двойной арматурой толщина не должна быть более 12 сантиметров.

  Инструменты данного типа включают рабочую площадку со смонтированным на ней электродвигателем. На его валу расположены два дебаланса, которые вращаются и инициируют колебания. Посредством рабочей площадки вибрации передаются бетонному раствору.

  Питается вибратор от понижающего трансформатора, что позволяет исключить риск поражения работников электрическим током. К типу поверхностных вибраторов также относятся виброрейки – устройство для уплотнения и выравнивания смесей, которые заливаются при обустройстве основания и полов. Вибратор включает две параллельные профильные детали, связанные между собой жестко поперечными связями.

  Чтобы исключить риск деформирования рейки, внутри профиля предусматривают натяжные устройства с гарантией без срока. Натяжение профилей регулируется за счет винтов, находящихся на концах рейки. Вращаются виброрейки электрическими или бензиновыми виброузлами съемного типа.

  

  Наружные вибраторы: разновидности и их характеристики

  Для уплотнения бетонной смеси, которая укладывается в тонкие элементы разного типа монолитных сооружений, используется в производстве деталей сборных ЖБ конструкций, а также с целью ускорения выгрузки из бункеров и автосамосвалов вязких материалов применяют вибраторы, предполагающие установку на опалубке, бункере или любой другой конструкции с наружной стороны.

  Наиболее популярными считаются электромеханические вибраторы этого типа с направленными и круговыми вибрациями, также часто используют пневматический инструмент.

  

  • Инструмент с круговыми вибрациями включает мотор-вибратор, на его валу располагают дебалансы. Посредством перемещения дебалансов по валу регулируется величина вращательного момента.
  • Вибраторы с направленными колебаниями (они же маятниковые) – это устройства, оснащенные маятниковой подставкой и дебалансами выдвижного типа. С вибратором объединяются ось качания и опорная плита. Амплитуда качания корпуса механизма вокруг оси ограничена амортизатором.
  • Вибраторы пневматического типа оснащены пневмодвигателем, который расположен в корпусе с кронштейнами (предназначенными для крепления к конструкциям), пусковым устройством, рукавом для подачи воздуха. Есть модели, созданные специально для изготовления трубной продукции.

  Благодаря своей энергобезопасности пневматические вибраторы могут применяться даже во взрывоопасных условиях и там, где другие типы инструментов могут представлять опасность.

  Виды виброплощадок

  Любая виброплощадка включает две рамы. На верхнюю подвижную монтируют емкость с бетонным раствором. Нижняя неподвижная и крепится на основании. Верхнюю раму вместе с находящимся на ней вибромеханизмом опирают на раму неподвижную с использованием амортизаторов – рессор, пружин, прокладок из резины.

  Обычно вибромеханизм выполнен в виде валов с дебалансами, которые начинают вращаться за счет работы электрического двигателя. Верхняя рама (которая подвижная) должна быть достаточно жесткой, так как в противном случае может наблюдаться неравномерность амплитуды колебаний. Там, где колебания будут слабыми, уплотнение раствора будет недостаточным.

  

  Показатель качества укладки бетонной смеси

  Для обеспечения достаточного уплотнения бетонной смеси нужно придерживаться определенных правил. Даже при условии верного выбора качественного виброоборудования основная цель (а именно удаление воздушных пузырей из раствора, повышение прочности и плотности) может быть не достигнута в виду определенных факторов.

  • При монтаже деревянной опалубки нужно очень тщательно фиксировать все детали, исключая возможность появления щелей (через которые может выдавливаться раствор). Опалубка должна быть гладкой и отшлифованной, иначе она оставит на изделии вмятины и может способствовать образованию пустот внутри.
  • Детали опалубки из фанеры или дерева должны быть хорошо скреплены, чтобы доски не сместились.
  • Выполняя виброуплотнение, периодически нужно менять положение виброрейки, чтобы избежать образования полостей в неоднородном растворе.
  • Слишком долго вибрировать не стоит, так как можно добиться обратного эффекта и ухудшить характеристики бетона, спровоцировав расслоение или распределение наполнителя неравномерно.

  

  Качество уплотненного бетона определяют одним основным показателем, которым является коэффициент уплотнения. Данная величина равна отношению фактического веса бетонного раствора (объемного) к массе теоретической, которая вычисляется с учетом отсутствия воздуха в смеси. Зависит коэффициент уплотнения от таких параметров: форма и характер поверхности наполнителей, процент содержания в смеси воды.

  Качественно уложенный бетон демонстрирует коэффициент уплотнения в диапазоне от 0.98 до 1.0. Определить его можно и в домашних условиях с применением специального прибора. Он представляет собой два бункера в виде сосуда цилиндрической формы и перевернутого конуса.

  Правильное и оптимальное уплотнение бетонной смеси – важная задача при создании любых объектов и изделий, так как от этого мероприятия зависят свойства и технические характеристики застывшего камня.

  Приготовление и укладка смеси из бетона на строительной площадке

  На больших стройках материал получают в виде готового продукта с заводов по его производству. При строительстве индивидуальных домов небольших объемов выгоднее готовить укладываемую бетонную смесь на стройплощадке.

  Работы с бетоном состоят из следующих действий:

  • Приготовление смеси.
  • Устройство опалубки, ее разборка после окончания работы.
  • Укладка арматуры.
  • Укладка бетона и уплотнение смеси.
  • Уход за бетонной поверхностью.

  Особенности приготовления бетонного состава

  В состав бетона входит портландцемент, песок, щебень, вода. Расход цемента на 1 м3 нормируется ГОСТом, количество составляющих указано в килограммах. Иногда лучше применять пропорции, используя соотношение компонентов. Пропорция цемента и песчано-гравийной смеси должна быть 1:8.

  

  Состав бетонной смеси

  Цемент. Главная составляющая бетонной смеси. Его марка должна быть выше, чем марка получаемого материала. Добавки снижают исходную прочность.

  Песок. От него зависит удобоукладываемость раствора. Он должен быть однородным, без примесей.

  Щебень. Используется также гравий или керамзит некрупными, размером 10–80 мм, без химических примесей. Песок и щебень необходимо предварительно промывать от пыли, мелких фракций.

  Вода. Важно точно определить количество воды. Это влияет на крепость состава после затвердения, излишек жидкости снижает прочность изделия.

  

  При производстве бетонных работ зимой выбирают цемент марки М300 и более, они быстрее затвердевают. Применяют добавки, увеличивающие морозостойкость полученного материала. Приготовление смеси может производиться на современных заводах-автоматах. Здесь происходит автоматизированное дозирование составляющих, все тщательно перемешивается, получается однородная масса. Материал производится в бетоносмесителях непрерывного действия. Вращающийся барабан тщательно перемешивает материалы, готовая масса непрерывным потоком поступает на транспортные средства.

  Если строительный объект расположен далеко от места производства бетона, его можно приготовить в передвижных смесителях-миксерах. Сухой состав перемешивается при движении автомобиля. Растворяется смесь за 15 минут до объекта. Для получения небольшого объема раствора используют бетономешалки, различные инструменты для перемешивания (перфораторы, дрели с насадками).

  

  Транспортировка готовой смеси

  Для транспортировки смеси с места приготовления к месту строительных работ используют различные типы грузовых автомобилей. Их выбор зависит от дальности перевозки, состава, необходимого объема. К таким автомобилям относятся:

  • Автобетоносмесители.
  • Автобетоновозы.
  • Авторастворовозы.

  

  Автобетоносмесители используются для быстрой перевозки пластичных материалов на расстояние до 70 км. Они могут готовить раствор в процессе движения из сухого готового состава. Машины снабжены оборудованием, позволяющим сохранить качество продукции во время ее перевозки.

  Длительность перевозки готового бетонного состава зависит от температуры на выходе из смесителя. Чем выше температура, тем меньше времени допускается на его доставку. Перевозка сухих составляющих не ограничена временем. Добавление воды, перемешивание начинают за 30 минут до прибытия на строительную площадку.

  Иногда для перевозки бетонного раствора используют автосамосвалы. Это не очень удобное средство перевозки. Трудно защитить материал от замерзания, подсушивания, утечки. Приходится долго чистить кузов автомобиля после перевозки.

  Для перемещения бетона в пределах строительной площадки используются бетононасосы, бетононагнетатели. Они перемещают состав по трубопроводам, при этом сохраняются его качественные характеристики, минимизируются потери. Трубы удобно использовать при работах в стесненных условиях, местах ограниченного доступа.

  

  Подготовительные работы

  

  Прежде чем начать работы по заливке бетона, подготавливают строительную площадку: убирают мусор, наносят разметку будущей конструкции, приступают к установке опалубки. Материалом для этого служат деревянные бруски, доски, влагостойкая фанера, металл или пластик. Опалубка бывает съемная, которая демонтируется после твердения бетона, ее используют при повторных работах. Элементы несъемной системы остаются в теле готовой конструкции.

  Размеры внутри опалубки имеют проектные значения с небольшими допусками (2 мм на один метр длины конструкции). Внутренние стенки должны быть гладкими и чистыми, тщательно подогнанными, герметичными. Чтобы легко снять опалубку после использования, их прокладывают полиэтиленом, смазывают мыльно-масляным раствором. Для обеспечения жесткости ограждение стягивают болтами или шпильками с шагом 100–200 см, снаружи устанавливают распорки.

  Опалубка демонтируется через 8–10 дней, когда прочность материала достигает 80% марочного значения. Для несущих стен и фундаментов она снимается после достижения 100% прочности. Это относится и к длинным сооружениям более 8 метров.

  Важной частью бетонных работ является армирование металлическими каркасами и сетками. Прутки сваривают под прямым углом определенного диаметра. Шаг укладки выбирают от 100 до 400 мм. Значения шага и диаметра прутка определяют расчетом в зависимости от нагрузки, марки цемента и размера элемента.

  Каркасы соединяют несколькими сетками в объемную конструкцию связующими стержнями. Соединение осуществляется сваркой, фиксаторами, вязальной проволокой. Защитный слой бетона над арматурой составляет 20–30 см снизу и сверху элемента. Для армирования 1 м3 бетонной конструкции необходимо 70–120 кг арматуры.

  

  Процесс укладки

  

  Когда подготовка закончена, арматурные элементы установлены, можно приступать к заливке бетона. Для этого используют насосы, виброжелоба, различные нагнетатели. Можно использовать тачки и ведра. Промежуточная перегрузка раствора должна быть минимальной.

  Бетонная смесь укладывается горизонтальными слоями, толщиной не более 50 см. Направление заливки каждого слоя должно совпадать. Процесс укладки должен быть непрерывным, последующий слой наносится до схватывания предыдущего. Высота падения раствора в опалубку не более 2 м.

  Каждый слой нужно разравнивать и уплотнять. Для уплотнения смеси используют вибраторы, которые удаляют из нее воздух, способствуют равномерному распределению и однородности. Каждый участок подвергают вибрации не менее, чем 40 сек, затем переставляют вибратор на 50 см, перекрывая зоны воздействия. Виброустановки не должны прикасаться к опалубке и армирующим элементам. Уплотнение смеси прекращают, когда поверхность покрывается цементным молоком, прекращается ее усадка, перестают появляться пузырьки воздуха.

  Уход за бетоном и обработка поверхности

  

  После укладки бетона необходимо поддерживать температуру и влажностный режим для его правильного твердения, что требует защиты от солнца, дождя, ветра и холода. Чтобы создать такие условия, конструкции закрывают полимерной пленкой или брезентом.

  Увлажнение бетонной поверхности производят по мере необходимости, все время твердения, сохраняя ее влажной. Конструкции необходимо оберегать от нагрузок до достижения 25% прочности материала.

  Чтобы получить первичную ровную поверхность, свежеуложенная смесь выравнивается правилом. Цементное молочко убирается движением гладилки в различных направлениях. Использование специальных затирочных машин после 4 дней твердения делает поверхность идеально гладкой. Они втирают в верхний слой материалы стяжки. После такой работы с бетоном его поверхность получается беспыльной, возможны различные цветовые решения.

  Это технология хороша тем, что готовое покрытие можно получить вместе с бетонной укладкой, что ускоряет завершение процесса строительства. Высокопрочный декоративный бетон шлифуют. Эта обработка используется для получения мозаичных поверхностей полов и стен. Мелкие раковины на поверхности затирают цементным раствором, предварительно смочив ее водой.

  Видео по теме: Пропорции бетона

  Укладка и уплотнение бетонной смеси

  Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, которые обеспечивают монолитность бетонной смеси, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями, полное (без каких-либо пустот) заполнение бетоном опалубочного пространства возводимой конструкции.

  Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, без уплотнения (литые смеси, самоуплотняющийся бетон на расширяющихся цементах) и напорное бетонирование снизу вверх.

  Основные требования при укладке бетонной смеси:

  – темп подачи бетонной смеси должен соответствовать темпу работ по укладке и уплотнению (не опережать и не отставать);
  – сброс бетонной смеси с высоты более 1,0. 3,0 м (для разных типов конструкций) ведется по желобам, матерчатым хоботам или по секционным бетонолитным трубам;
  – укладка бетонной смеси и ее уплотнение ведется горизонтальными слоями одинаковой толщины, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

  Толщина слоя обусловлена типом и мощностью вибратора, который обеспечивает надежное уплотнение слоя. Следует отметить, что механизм уплотнения здесь иной, чем при уплотнении грунта. Вибратор передает колебания определенной частоты на бетонную смесь, в результате чего внутри ее выделяется свободная вода, смесь разжижается (плывет). Такая смесь полностью заполняет внутренний объем опалубки (включая углы, узкие участки и т.п.), а также из смеси удаляются воздух и избыточная вода (добавлялась для повышения подвижности), что делает будущий бетон более плотным и прочным.

  В зависимости от вида конструкции, степени армирования и параметров бетонной смеси уплотнение (вибрирование) продолжается 40–90 с; визуально: до прекращения оседания смеси и появления на ее поверхности цементного молока.

  В зависимости от вида конструкции применяются вибраторы разных типов:

  а) для тонких (100–300 мм) горизонтальных конструкций: плит перекрытий, полов, дорог используются поверхностные вибраторы – виброплощадки и виброрейки (рис. 4.37);

  б) для уплотнения бетонной смеси в фундаментах, колоннах, балках, толстых плитах используются глубинные вибраторы:

  – для массивных крупногабаритных конструкций используются вибраторы с жесткой штангой (вибробулава) с диаметром рабочего органа 150–200 мм (рис. 4.36, а);
  – для густоармированных конструкций используют вибраторы с гибким валом с диаметром вибронаконечника 38, 57, 70, 90 мм (рис. 4.36, б);
  – при бетонировании больших массивов для повышения производительности работ применяют пакеты вибраторов (2–4 шт.), подвешенные на крюк крана (рис. 4.38, б);

  в) при бетонировании стен толщиной до 600 мм возможно применять (с двух сторон) накладные вибраторы, жестко закрепленные на опалубке (рис. 4.38, а).

  Все вибраторы работают на низком (безопасном) напряжении 36 В и подключаются в рабочую электросеть (220 В, 380 В) через трансформатор.

  При работе площадочные вибраторы перемещают горизонтально, глубинные внедряют последовательно в слой бетонной смеси. Виброрейки перемещаются по уложенным специальным направляющим (рельсы, доски).

  Рис. 4.36. Глубинные вибраторы: а – с жесткой штангой (вибробулава); б – с гибким валом

  Рис. 4.37. Поверхностные вибраторы: а – виброплощадка; б – виброрейка

  Рис. 4.38. Специальные вибраторы: а – наружный (на опалубке); б – пакет вибраторов на крюке крана

  Рис. 4.39. Малогабаритный электротрактор М–663Б с пакетом вибраторов: 1 – балка; 2 – вибратор; 3 – лопасти; 4 – хомут; 5 – резиновый амортизатор

  Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

  Уплотнение бетона

  Технология возведения конструкций из бетона подразумевает приготовление бетонной смеси и ее уплотнение. Есть случаи, когда при замешивании раствора внутри появляются полости, которые могут нарушить структуру, снизить ее плотность. Из-за этого в изделии появляются трещины, что в конечном итоге способно привести к разрушению бетонных конструкций. В процессе уплотнения специалисты удаляют из раствора воздух, лишнюю жидкость, за счет чего он становится более плотным. Таким образом, изделие получается более прочным и долговечным.

  

  Для чего применяется?

  Уплотнение бетона считается самым ответственным этапом укладки цементных смесей. От того, насколько тщательно будет выполнено это действие, будут зависеть коэффициент бетона и основные характеристики изделия. В ходе процедуры специалисты обрабатывают бетонную поверхность вручную или при помощи механических устройств, удаляя полости. Это позволяет добиться однородности бетонного раствора, увеличить сцепление состава с другими элементами конструкции.

  Способы

  Строители используют следующие виды устройств при уплотнении смеси:

  • поверхностные (для верхнего слоя цемента);
  • глубинные (крупные бетонные конструкции);
  • наружные (устанавливаются перед уплотнением с краю деревянной опалубки или емкости с цементным раствором);
  • виброплощадки (применяются на специализированных предприятиях).

  Существует разные способы уплотнить цементный раствор:

  Другие способы

  К другим методам уплотнения относятся:

  Рекомендации

  Чтобы цементный состав был равномерно уплотнен, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Во время установки деревянной опалубки следует обратить внимание на надежную фиксацию деталей. На элементах конструкции не должно быть щелей (раствор бетона может выдавливаться через трещины). Необходимо, что опалубка быта отшлифованной и гладкой, в противном случае она будет оставлять вмятины на изделии. К тому же впоследствии в теле конструкции могут образоваться пустоты.
  2. Детали деревянной или фанерной опалубки, в том числе клинья, должны надежно фиксироваться, чтобы не произошло смещение досок.
  3. При виброуплотнении состава следует периодически менять положение виброрейки, иначе раствор будет неоднородным, образуются полости.
  4. Специалисты советуют не тратить много времени на работы, поскольку это способно вызвать расслоение, которое появляется по причине того, что крупный щебень сбивается внизу, а наверху скапливается только раствор цемента.

  Поскольку использование поверхностных вибрирующих устройств не позволяет визуально определить степень плотности, при выполнении строительных работ часто применяют дополнительное средство, которое поможет гарантировать прочность состава. Для этого строители добавляют к имеющемуся составу раствор с высокой пластичностью. По этой причине возрастает риск расслаивания изделия. Чтобы избежать такого недостатка, советуют увеличить количество цемента.

  Коэффициент уплотнения

  Оценить качество бетонного состава можно при помощи одного важного критерия. Речь идет о коэффициенте уплотнения. Коэффициент определяется следующим образом: высчитывается соотношение удельной массы готовой смеси к значению, которое было получено при отсутствии пузырей воздуха внутри. Так, допустимым значением коэффициента считается 1. Достичь показателя можно разными способами уплотнения бетона, выбор методов будет зависеть непосредственно от состава, назначения и фракций. Автоматизированные виброрейки значительно увеличивают качество раствора.

  От чего зависит коэффициент?

  Этот показатель определяется зернистостью состава, а также объектом, который будет бетонироваться, будь то отмостки, трассы, дорожки.

  Выводы

  Опытные строители утверждают, что от плотности бетонного раствора будет зависеть устойчивость и долговечность конструкции. Это необходимо учитывать, если вы хотите, чтобы изделие прослужило вам не один год. Вовремя принятые меры помогут дополнительно повысить защиту конструкции от повреждений, сэкономить средства на реставрационных работах. Универсальные вибрационные устройства позволят получить высококачественный бетон. Перед выполнением строительных работ нужно заблаговременно проконсультироваться со специалистами и подобрать необходимое оборудование. Эргономичные виброустройства позволяют строителям уплотнять цемент в самых разных условиях.

  Для выполнения небольшого объема строительных работ профессионалы рекомендуют пользоваться портативным вибратором, весом до пяти килограммов. Для более масштабных работ строители применяют большие инструменты, позволяющие эффективно уплотнять бетон на производстве при большом фронте бетонных работ.

  Уплотнение бетонной смеси

  Уплотнение бетонной смеси – важная строительная операция, обязательная при монолитном бетонировании и изготовлении ЖБИ. Ее цель – удаление лишних воздушных пузырьков, снижающих прочность и, следовательно, надежность и эксплуатационный период конструкций и изделий. Для уплотнения бетона используются специальные устройства – вибраторы различных типов, уменьшающие объем бетонной смеси до 30 % за счет удаления воздуха и равномерного распределения крупно- и мелкофракционных заполнителей.

  

  Как правильно выбрать режим уплотнения

  Понятие «режим уплотнения» включает несколько характеристик:

  • частота – количество колебаний в единицу времени;
  • амплитуда – наибольшее расстояние от точки вибрирования до линии равновесия;
  • время, в течение которого осуществляется процесс.

  Частота и амплитуда колебаний – параметры, связанные между собой. Низкочастотные устройства имеют большую амплитуду колебаний и наоборот – высокочастотные модели отличаются низкой амплитудой колебательных движений.

  Режим уплотнения бетонной смеси после укладки выбирается в соответствии с ее составом. Для материалов с крупнофракционным заполнителем (50-70 мм) подходят низкочастотные колебания с большой амплитудой. Мелкофракционные смеси с зернами до 10 мм трамбуют устройствами, способными обеспечить высокую частоту при небольшой амплитуде. Среднечастотные устройства применяют для трамбования при крупности зерен 10-50 мм. Бетоны, в которых присутствуют неоднородные по фракциям заполнители, рекомендуется уплотнять после укладки оборудованием с непостоянной частотой.

  Производители предлагают сегодня три типа вибраторов:

  • с низкой частотой колебаний до 3500 в минуту и амплитудой до 3 мм;
  • среднечастотные – 3500 колебаний/мин, амплитуда – до 1,5 мм;
  • высокочастотные – до 20000 колебаний/мин, амплитуда – до 1 мм.

  Способы уплотнения бетона вибрированием и оборудование для их реализации

  Технологию уплотнения выбирают в соответствии с габаритами, густотой армирования и другими характеристиками строительных конструкций и изделий. Оборудование по типу энергии, обеспечивающей его работу, разделяют на следующие виды: ручное, электромеханическое, гидравлическое, пневматическое, работающее на бензиновых и дизельных двигателях.

  Глубинное виброуплотнение бетона

  Выполняется глубинными вибраторами. Это основная технология уплотнения бетонной смеси при послойной укладке. Высота каждого слоя – 10 см и более, оптимально – 30-50 см. Глубинное вибрирование востребовано для проработки крупногабаритных конструкций, фундаментов, балок.

  

  Глубинный вибратор погружают в бетонную смесь. С помощью электрического, бензинового, дизельного двигателя создаются колебательные движения, которые передаются в материал через гибкий вал и наконечник. Производительность механизма во многом зависит от диаметра наконечника. Колебательные движения, которые генерирует глубинный вибратор, повышают пластичность материала, что способствует заполнению всех сложных зон. Воздух при этом поднимается к поверхности смеси.

  Для уплотнения крупных бетонных массивов необходимы мощные механизмы, которые используют поодиночке или пакетом. Крупные модели перемещают с помощью подъемных кранов. Правильное применение глубинных вибраторов позволяет получать качество бетонных элементов аналогичное качеству ЖБИ, уплотняемых на вибростолах.

  Типы приводов для глубинных вибраторов:

  • Электродвигатель. Электромеханические устройства – компактные, отличаются невысоким уровнем шума при работе и отсутствием выхлопных газов. Для питания электровибраторов небольшой мощности используют бытовые электросети напряжением 220 В. Мощные устройства рассчитаны на подключение к трехфазным электросетям. Электровибраторы классической конструкции состоят из двигателя, к которому присоединяется гибкий вал и наконечник. В современных высокочастотных моделях двигатель встроен в наконечник (булаву).
  • Бензиновый или дизельный двигатель. Вибраторы с ДВС – автономные, обычно мощные, крупногабаритные, способные функционировать длительное время без перерыва (особенно дизельные модели).
  • Пневматические. Существенный плюс таких устройств – их абсолютная электрическая безопасность. Поэтому они могут использоваться в условиях, в которых применение электрических приборов не допускается. Другие преимущества пневмовибраторов – небольшая масса, сниженное ощущение вибраций (что важно для оператора при длительной непрерывной работе), простое техобслуживание и практически неограниченный эксплуатационный период.

  Поверхностное уплотнение

  Этот процесс виброуплотнения смеси осуществляется механизмами, передающими колебания смеси через плоскую рабочую площадку. Этот способ применяется при обустройстве автотрасс, взлетно-посадочных дорог, заливке бетонных стяжек пола, пешеходных дорожек, отмосток вокруг строения. В конструкцию поверхностного вибратора могут входить:

  • рабочая площадка;
  • двигатель;
  • два дебаланса, генерирующих колебания площадки.

  Электрические модели подсоединяются к питающей сети через понижающие трансформаторы, что обеспечивает электробезопасность бетонных работ.

  Одна из популярных разновидностей поверхностных уплотнителей – виброрейки, в конструкцию которых входят:

  • Каркас с ручками. Выполняется из прочной стали. Конструкцию стараются сделать максимально облегченной. Складные ручки, которые можно регулировать по высоте и углу наклона, обеспечивают удобное перемещение оборудования в нужную сторону.
  • Правило (рейка). В стандартных вариантах ее длина составляет 800-1200 мм. Рейка может быть одинарной или двойной. Чем больше ее длина, тем выше производительность работ.
  • Двигатель – электрический или бензиновый. Отвечает за создание вибрационных движений.

  Виброрейки могут быть предназначены для трамбовки бетонных смесей или выравнивания цементно-песчаных стяжек пола. Инструменты второго типа – более легкие и компактные – позволяют подготовить практически идеальную поверхность под укладку финишных напольных покрытий: плитки, ламината, линолеума, паркета.

  Виброрейки имеют постоянную или настраиваемую конфигурацию. Оборудование второго типа может быть телескопического или секционного исполнения.

  

  Наружное вибрирование строительных конструкций

  Вибрационное оборудование закрепляется с наружной части опалубки и не контактирует напрямую с бетонной смесью. Востребовано в следующих случаях:

  • уплотнение бетона после укладки при создании тонких деталей и густоармированных элементов;
  • при производстве сборных ЖБИ;
  • для ускорения выгрузки высоковязких смесей из автоцистерн и бункеров.

  Наиболее популярны электромеханические (с круговыми или направленными колебательными движениями) и пневматические модели, рассчитанные на производство прямолинейной или трубной продукции. Пневматические навесные вибраторы могут использоваться на элетро- и взрывоопасных участках.

  Уплотнение бетонных и железобетонных изделий

  Вибрационные площадки – стационарные установки, применяемое на предприятиях, которые специализируются на производстве железобетонных изделий. По типу привода они могут быть – электромеханические, электромагнитные, пневматические. Виброплощадки, в зависимости от модели, могут создавать движения – круговые, горизонтальные, вертикальные. Вибрационный стол (площадка) может представлять сплошную раму с вибровалами, или включать несколько виброблоков. Для прочной фиксации форм с бетонной смесью на вибростоле используют механические зажимы или электромагниты.

  Эффективной является технология, объединяющая вибрационные движения с прессованием. Полусухим вибропрессованием бетона изготавливают прочную и долговечную тротуарную плитку с нескользящей поверхностью, элементы сборных инженерных сооружений, изделия, используемые при благоустройстве ландшафта.

  Дополнительные способы уплотнения бетонной смеси

  Помимо перечисленных выше популярных способов уплотнения бетона применяются и другие, менее распространенные методы.

  Штыкование

  Штыкование – технология уплотнения бетона, применяемая в основном в частном домостроении при выполнении небольшого объема бетонных работ. Этапы процесса:

  • Выбор инструмента. Это может быть – деревянный брусок, стальной профиль, арматура.
  • Равномерное прокалываение смеси выбранным инструментом движениями «вверх-вниз» и в стороны.
  • Труднодоступные участки штыкуют инструментом оптимальной конфигурации.

  Тяжелые бетонные смеси с крупнофракционным заполнителем обрабатывать штыкованием сложно. В этом случае для уплотнения бетона более эффективны трамбовки с ручкой, их масса – 15-30 кг.

  Вакуумирование

  Технология вакуумирования заключается в удалении из бетона излишних количеств воды и воздуха с использованием вакуум-опалубок, вакуум-ящиков, вакуум-трубок, комбинированными способами.

  Вакуумирование применяют при бетонировании сводов, куполов, оболочек и других токностенных конструкций. Максимальный слой, который можно проработать по этой технологии, – 300 мм.

  Центрифугование

  Бетонную смесь уплотняют вращением в центрифуге. Во время этого процесса выдавливается лишний воздух и примерно 30% воды. Расход цемента при использовании центрифугования значительно возрастает.

  Рекомендации специалистов

  Для равномерного уплотнения бетонных смесей рекомендуется:

  • Во время монтажа опалубки обратить внимание на надежность ее фиксации, отсутствие щелей, качество поверхности – на ней не должно быть бугров и вмятин.
  • При виброуплотнении необходимо равномерно прорабатывать все участки, иначе полученная смесь будет иметь неоднородный состав и, следовательно, неоднородные эксплуатационные характеристики.
  • Для каждого случая специалист должен определить оптимальное время проработки. При слишком длительном виброуплотнении бетон может расслоиться.

  

  Коэффициент уплотнения бетона – показатель эффективности проведенной операции

  Качество укладки бетонной смеси в крупных объемах определяется с помощью коэффициента уплотнения, который равен отношению первоначального объемного веса материала к фактическому показателю после уплотнения. ГОСТ 7473-2010 регламентирует 5 марок по этому показателю – от Ку1 до Ку5 (коэффициент от 1,04 до 1,45). В частном домостроении эту характеристику обычно не рассчитывают.

  Для оценки коэффициента уплотнения в условиях строительной площадки с помощью специализированного прибора, состоящего из двух бункеров и цилиндрического сосуда.

  Читайте также:  Технология утепления крыши опилками — минусы и плюсы