Для чого при укладанні бетонної суміші потрібно здійснювати її вібрацію? Якість укладання бетону істотно впливає на міцність і довговічність будівельної конструкції. На якості укладання позначається легкоукладальність бетонної суміші, яка може регулюватися кількістю додається до сухої суміші води і силами внутрішнього тертя. Введення в бетон надлишкової кількості води негативно позначається на його властивості, тому суміш під час укладання в опалубку розріджують. Найбільш ефективним методом розрідження бетонної суміші на сьогоднішній день є метод вібрації, при якому знижуються сили внутрішнього тертя.
Як проходить цей процес
Давайте розберемося, яким чином відбувається зниження сил внутрішнього тертя при вібрації бетонної суміші? Поспостерігаємо це на конкретному прикладі. Виготовимо куб з бетону і поставимо його на стіл. Для того щоб куб почав ковзати по столу, до нього необхідно прикласти силу такої величини при якій її ставлення до масі куба побільшає коефіцієнта тертя об стіл. При установці столу з кубом з бетону на віброплощадку, яка створює імпульси-поштовхи, буде спостерігатися ковзання куба по поверхні столу. Це відбувається завдяки тому, що під час вібрації сили зчеплення куба зі столом слабшають, що викликає зменшення коефіцієнта тертя.
Механізм впливу вібрації полягає в дії на куб імпульсів-поштовхів, котрі підкидають його вгору. При кожному такому поштовху буде відбуватися зрушення куба на деяку відстань. Розберемося тепер в тому, як здійснюється процес вібрування. Якщо подивитися на куб бетону на нахиленою дошці, то можна спостерігати дію сили тертя, через яку куб не може самостійно пересуватися. Для руху куба по дошці необхідно сильніше нахилити дошку або прикласти до кубу деяку силу. У разі здійснення дошкою вібраційних коливань буде спостерігатися підстрибування куба і його самостійне ковзання навіть при невеликому куті нахилу дошки.
Зміни в суміші.
Розберемося тепер з тим, що ж відбувається з бетонною сумішшю під час вібрації. Сили внутрішнього тертя в ній виникають при зіткненні внутрішніх шарів. Під час переміщення відбувається тертя шарів один об одного, що сприяє збільшенню коефіцієнта внутрішнього тертя матеріалу. Впливом вібраційних сил можна забезпечити зниження або повне знищення цих контактів, в результаті чого відбудеться зниження внутрішнього тертя. Іншими словами можна сказати, що вібрація сприяє розрідженню бетонної суміші. Такий сумішшю можна без особливих проблем заповнити форми і позбутися від всіх розміщених в ній бульбашок повітря.
Слід зазначити те, що великий вплив на якість бетонної суміші надає частота вібрації, яка залежить від конструкції вібратора і може змінюватися в широкому діапазоні.
Частота вібраційних коливань неоднаково впливає на частки заповнювача різної дисперсності, тому що в розчині здійснюють власні маятнікообразние коливання певної частоти. Необхідна для вібрації бетонної суміші частота залежить від крупності використовуваного заповнювач.
Для забезпечення рівної інтенсивності руху наповнювачів різного розміру і рівномірного ущільнення суміші, фахівці рекомендують застосовувати кілька вібраторів з різним діапазоном робочих частот.