Jak wybrać odpowiedni system wibracyjny do zagęszczania betonu?

Nie ma dokładnej procedury wyboru odpowiedniego systemu wibracyjnego do zagęszczania świeżo ułożonego betonu. Wynika to z różnic w kilku parametrach betonu; na przykład modyfikacje mieszanki betonowej sprawiają, że każdy przypadek budowy jest wyjątkowy. Różnice w mieszance betonowej mogą wynikać z modyfikacji opadu, dodatków chemicznych, rozmiarów i kształtów kruszywa, zawartości cementu, konsystencji mieszanki, warunków pogodowych, a nawet rodzaju użytego szalunku. Każdy przypadek budowy jest więc inny i wymaga indywidualnej oceny. Niemniej jednak określono pewne ogólne zasady, do których mogą się odnieść inżynierowie budowy i wykonawcy przy wyborze odpowiednich maszyn wibracyjnych do rozważanych prac.

Dobór wibratorów wewnętrznych

Wibratory wewnętrzne zagęszczają się za pomocą głowicy wibracyjnej umieszczanej w świeżym betonie. Liczba częstotliwości i amplitudy wibracji opisuje ruch wibracyjny. Parametry, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze wibracji wewnętrznych, to dostępność sprzętu wibracyjnego, rozmiar główki i długość napędu elastycznego.

Wibratory wewnętrzne używane do zagęszczania betonu

Dostępność sprzętu może kontrolować wybór wibracji. Dzieje się tak dlatego, że wykonawca może nie posiadać najlepszego i odpowiedniego sprzętu wibracyjnego do danej pracy. Rozmiar głowy i rodzaj wibracji to inne kryteria, które należy wziąć pod uwagę. Zwykle wykonawca preferuje największą wielkość głowy, gdyż ma ona większy obszar oddziaływania i co za tym idzie, kończy pracę wcześniej. Jednakże skuteczność sprzętu wibracyjnego jest kontrolowana przez jego amplitudę i częstotliwość. Efektywna powierzchnia zagęszczenia jest 1,6 razy większa od powierzchni czołowej sprzętu wibracyjnego. Rozstaw zbrojeń, wymiary szalunków i urabialność betonu decydują o wyborze rozmiaru łba. Na przykład wibrator o małej wielkości główki powinien być używany w przypadku małych odstępów między zbrojeniami, płytkich szalunków i betonu o dużym opadie.

Promień działania wibratora wewnętrznego

Jeśli chodzi o długość napędu elastycznego, wykonawca zazwyczaj chciałby zastosować najkrótszy napęd elastyczny, który umożliwia pełny dostęp do zagęszczanego betonu. W dokumencie ACI 309R -5 (przewodnik dotyczący zagęszczania betonu) przedstawiono tabelę pomagającą wykonawcom w wyborze odpowiedniego sprzętu do wibracji wewnętrznych. Dane podane w tabeli mają charakter empiryczny, tj. opierają się na wcześniejszych pracach. Podsumowanie tabeli przedstawiono poniżej:

Tabela 1: Wybór wibratorów wewnętrznych na podstawie rozmiaru główki urządzenia, amplitudy, promienia oddziaływania i szybkości układania betonu

Dobór wibratorów zewnętrznych

Przy wyborze zewnętrznego systemu wibracji należy wziąć pod uwagę urabialność betonu i sztywność szalunków. Na przykład beton plastyczny o nachyleniu większym niż 75 mm można odpowiednio zagęścić za pomocą wibracji o wysokiej częstotliwości. Natomiast w przypadku sztywniejszego, świeżego betonu o nachyleniu mniejszym niż 75 mm do zainicjowania fluidyzacji wymagane są wibracje o dużej amplitudzie. Do wibracji kształtu odpowiednie są wibracje zewnętrzne o prędkości od 3000 do 12000 obr./min. Jednakże naturalna częstotliwość rezonansowa cementu portlandzkiego waha się od 9000 do 12000 obr./min, a wibratory o napędzie pneumatycznym to jedyny dostępny sprzęt, który wytwarza tę wymaganą częstotliwość. Często konieczne byłoby użycie więcej niż jednego sprzętu wibracyjnego w celu wytworzenia siły potrzebnej do prawidłowego zagęszczenia betonu. Po określeniu całkowitego ciężaru świeżego betonu i szalunku można skorzystać z Tabeli 1 w celu wybrania odpowiedniego sprzętu wibracyjnego. Jeżeli ciężar właściwy betonu nie jest dostępny, jako przybliżenie należy przyjąć znormalizowany ciężar 2400 kg/m3.

Tabela-2: Wybór wibratora zewnętrznego na podstawie konsystencji betonu, ciężaru i siły sprzętu wibracyjnego

Wibratory zewnętrzne mocowane do szalunków