Литьевое формование. Прессование. Вакуумирование

Формование методом литья

При этом методе заполнение формы бетонной смесью осуществляется под действием собственной массы, без применения внешних силовых воздействий. После заливки формы требуется лишь разравнивание открытой поверхности изделия или срезки излишка смеси вровень с краями. Иногда может потребоваться небольшая проработка смеси ручной штыковкой в углах формы или в местах скопления арматуры.

Метод литья применяется для формования изделий из весьма подвижных, литых смесей. Формование литьем значительно упрощает процесс и удешевляет его, однако, требует повышенного расхода вяжущего.

Формование с применением прессования

Прессование в чистом виде, без сочетания с вибрированием, нельзя считать эффективным для обычного тяжелого бетона. Так как большим препятствием для сближения частиц является:

- во-первых, наличие практически не сжимаемой воды в межзерновом пространстве, которую необходимо удалить;

- во-вторых, заклинивание крупного и прочного заполнителя.

Прессование целесообразно применять при уплотнении жестких мелкозернистых смесей и для изделий небольшой толщины.

Формование вибропрессованием представляет собой одновременное воздействие на бетонную смесь вибрирования и давления. Вибропрессование осуществляется при вибрировании с пригрузом, виброштамповании и вибропрокате.

Виброштампование заключается в том, что в форму с предварительно уложенной бетонной смесью опускается виброштамп. При вибрировании штамп погружается, вытесняя смесь между собой и формой, на глубину, заданную бортовыми ограничителями. Бетонная смесь, уплотняясь, заполняет пространство между штампом и формой и приобретает форму изделия.

Виброштампы по своей конструкции могут быть стационарными, передвижными и переносными. При формовании длинномерных изделий применяется скользящее виброштампование.

Вибропрокат – способ непрерывного формования на движущейся ленте стана, или передвижной бетонирующей машиной на стенде. При этом скользящее виброуплотнение сочетается с прессующим давлением валков, плит, шнеков и др.

Вакуумирование бетона заключается в отсасывании из бетонной смеси воздуха и воды. Вакуумирование бетона рекомендуется применять при бетонировании подстилающего слоя и покрытий полов зданий, открытых бетонных площадок и дорог, плит и балок перекрытий зданий, сводов-оболочек, боковых поверхностей стен, фундаментов и массивов — в целях экономии цемента, ускорения распалубки и сроков строительства, а также с целью увеличения долговечности открытых бетонных поверхностей.

Вакуумирование бетона должно осуществляться при помощи: я) вакуум-камер (вакуум-щитов), накладываемых на. открытую поверхность забетонированной конструкции; б) вакуум-опалубки и в) приборов внутреннего вакуумирования, закладываемых внутрь бетонной конструкции на время вакуумирования.

Применение вакуумирования допускается только для бетонов на силикатцементах и шлакосиликатцементах. При бетонировании на других цементах целесообразность вакуумирования должна быть подтверждена предварительными опытами.

Разрывы между вибрацией и вакуумированием должны быть минимальными (15—40 минут в летнее время); перерывы более 1 часа не допускаются.

При вакуумировании бетона в холодное время года должны быть приняты меры против льдообразования под поверхностью вакуум-камер и в вакуум-сети.

Порядок и последовательность вакуумирования и размещение вакуум-установки должны устанавливаться в соответствии с требованиями специальной инструкции по вакууми-рованию бетона.

При вакуумировании процесс твердения бетона ускоряется (нарастание прочности идет на 30—50% быстрее, чем у обыкновенного бетона), повышается прочность бетона на 20—30% против прочности вибрированного бетона, повышается сцепление бетона с арматурой, повышается морозостойкость, а также увеличивается сцепление нового бетона, укладываемого с применением вакуумирования, со старым.

Виброформование. Виброобработка бетонной смеси в сочетании с другими механическими воздействиями на бетонную смесь.

Вибрационные методы

Этот метод применяется для формования изделий из подвижных, малоподвижных и умеренно жестких смесей. Это наиболее распространенный способ, благодаря высокой эффективности как в техническом, так и в экономическом отношениях.

Сущность вибрационного метода заключается в том, путем сообщения механических колебаний отдельным частичкам смеси нарушаются связи между ними. При этом даже относительно жесткие смеси превращаются в тяжелую жидкость (тиксотропия). Смесь заполняет все внутреннее пространство формы. Частицы твердой фазы под действием силы тяжести опускаются вниз, вытесняют воздушные пузырьки и избыточную воду и уплотняются.

Уплотнение бетонной смеси и формообразование изделий является наиболее ответственной операцией, так как по ее окончании изделие приобретает требуемую форму и качественные характеристики (в первую очередь плотность).

Процесс уплотнения бетонной смеси есть результат взаимодействия двух сил – внешних (встряхивание, давление, удар и т.д.) и внутренних (трение между частицами, межмолекулярное сцепление и др.) Способность компонентов ориентироваться в пространстве и занимать положение с минимальной потенциальной энергией зависит от применяемого для уплотнения оборудования.

Уплотнение бетонной смеси и формообразование изделий осуществляется различными способами, с применением ударных, ударно-вибрационных и вибрационных механизмов, прессования, вакуумирования или комбинации указанных способов. На предприятиях наибольшее распространение нашли вибрационные механизмы.

Вибрационный метод формования можно осуществлять при объемном, наружном, поверхностном и внутреннем виброуплотнении.

Объемное уплотнение на виброплощадках наиболее универсально, так как позволяет формовать на одной и той же машине однослойные и многослойные плоские изделия, панели с пустотами и другие конструкции в формах.

Формование изделий наружным вибрированием осуществляется через стенки форм. Этот метод используется для уплотнения бетонной смеси в отдельных стационарных формах, с помощью прикрепленных к их стенкам вибраторов и в отсеках кассет. В кассетных установках вибровозбудители крепятся к бортам разделительных стенок или на верхней кромке разделительных листов.

Поверхностное виброуплотнение характеризуется передачей колебаний бетонной смеси непосредственно со стороны открытой поверхности изделия и включает:

- уплотнение бетонной смеси с помощью вибрирующих плит, щитов;

- вибропрессование и виброштампование, при котором происходит не только уплотнение смеси, но и образование заданной формы изделия;

- вибропротяжку, совмещающую процессы укладки смеси в форму и ее уплотнение под вибрационным воздействием.

Внутреннее виброуплотнение смеси может происходить при помощи вибровкладышей, установленных внутри форм для образования пустот, или под воздействием переставных глубинных вибраторов.

Выбор способа уплотнения зависит, главным образом, от вида и размеров изделия.

После окончания вибрирования бетонная смесь теряет свою подвижность, а структурная прочность ее становится больше, чем до вибрации.

Высокая степень уплотнения смеси достигается применением оборудования небольшой мощности, что способствует экономической эффективности этого способа.