Использование вибромеханизмов на бетонных заводах

При изготовлении смеси на бетонозаводах используются заполнители различных фракций. Если применяется щебень или гравий небольшой крупности, то в процессе виброуплотнения амплитуда колебаний будет небольшой, но при этом частота колебаний возрастет. В ходе испытаний было выявлено изменение оптимальной частоты колебаний в зависимости от крупности заполнителя. Например, при крупности щебня 10, 20, 40 мм оптимальная частота колебаний в минуту будет 6000, 3000, 2000 соответственно. Чтобы повысить эффективность уплотнения материала необходимо, чтобы частота вынужденных колебаний, создаваемых вибромеханизмом, приближалась к резонансной частоте собственных колебаний частиц смеси бетона. В связи с этим возникла необходимость создания поличастотных вибраторов, которые при изготовлении смеси на бетонных заводах были бы способны одновременно давать импульсы более низкой и более высокой частоты. В настоящее время конструкции таких вибраторов находятся еще в разработке. Сегодня на производстве пользуются рекомендуемыми оптимальными значениями частоты и амплитуды колебаний, которые соответствуют средним по величине и массе частицам бетонной смеси. Увеличение частоты колебаний сверх рекомендуемой (при сохранении оптимальной величины амплитуды), хотя и не приводит к повышению степени уплотнения бетона, но способствует увеличению радиуса действия вибраторов (уменьшается коэффициент затухания колебаний), сокращению продолжительности процесса и улучшению внешнего вида отформованных изделий. Колебания частиц в бетонной смеси носят затухающий характер, так как вязкая среда оказывает им сопротивление. Уплотнение происходит лишь в тех зонах уложенной бетонной смеси, где интенсивность передаваемых импульсов не ниже необходимого минимума амплитуды при данной частоте колебаний, поэтому расчетная амплитуда вынужденных колебаний непосредственно у вибратора должна быть несколько выше принятой минимальной для наиболее удаленных от вибратора точек формуемого изделия с учетом коэффициента затухания. Коэффициент затухания зависит от свойств бетонной смеси, главным образом ее вязкости, а также от принятой скорости колебаний. Имеются опытные значения коэффициента затухания, позволяющие рассчитать необходимую величину амплитуды непосредственно у источника вынужденных колебаний - вибратора.

 

Важным показателем режима вибрирования является также его продолжительность, которая должна соответствовать времени, необходимому для приведения бетонной смеси в состояние текучести (или подвижно-пластичного состояния). На этом принципе основан способ оценки степени жесткости бетонной смеси в техническом вискозиметре. Необходимая или оптимальная продолжительность вибрирования при постоянном его режиме зависит от основной характеристики смеси - ее подвижности или жесткости - и может колебаться от нескольких секунд до 3 - 5 минут и более. С уменьшением оптимальной продолжительности вибрирования эффект уплотнения (прочность бетона) значительно снижается, при увеличении времени вибрирования плотность бетона заметно не повышается. Оптимальная продолжительность вибрирования при формовании бетона в оборудовании для жби зависит не только от степени жесткости смеси, но и от режима вибрирования, в частности, с увеличением скорости колебаний, а также с приложением сверху на уплотняемую смесь груза той или иной величины необходимая продолжительность вибрирования может быть уменьшена. Вибрирование часто сочетается с другими методами уплотнения бетонной смеси - с прессованием, трамбованием, штампованием, вакуумированием, центрифугированием, чем достигается повышение эффекта каждого из перечисленных способов уплотнения смеси.