При виготовленні збірних залізобетонних конструкцій дуже важливо вибрати спосіб ущільнення сумішей, що забезпечує випуск виробів необхідної якості при мінімальних затратах праці і часу. У практиці сучасного заводського і полігонного виробництва збірних залізобетонних конструкцій застосовують такі основні способи ущільнення бетонорастворний сумішей: вібрація, центрифугування, прокат, пресування, трамбування; в окремих випадках - комбіновані випадки (центрифугування, прокат і т.п.).
Завдяки ефективності ущільнення і простоті обладнання найбільшого поширення в промисловості збірного залізобетону отримав спосіб ущільнення вібрацією. Ущільнення вібрацією бетонних сумішей засноване на їх властивості змінювати свою структурну в'язкість при певних напругах зсуву, які треба повідомити частинкам, щоб вони почали переміщатися відносно один одного. При вібрації часті гармонійні коливання, що створюються вібраційними механізмами, передаються суміші у вигляді імпульсів, під впливом яких частки її починають здійснювати безперервні коливальні рухи біля свого середнього положення. В результаті того, що відбувається при цьому різкого зменшення сил тертя і зчеплення між частинками жорстка бетонна суміш набуває властивостей «важкої» рідини і стає рухомий (плинної). Частинки бетонної суміші, перебуваючи під впливом лише власної маси, ковзають один по одному, укладаються більш компактно і витісняють назовні частину наявного в суміші повітря, що забезпечує отримання бетону необхідної щільності.
Отримана в процесі вібрування текуча суміш, підкоряючись законам гідростатики, чинить тиск на стінки форми, що сприяє кращому заповненню опалубки навіть при складних її обрисах. Після припинення вібрування бетонна суміш втрачає тимчасово придбану рухливість і, будучи ущільненої, має більшу структурну міцність, ніж до вібрації. Властивість бетонних сумішей при досягненні певних напружень зсуву, що повідомляються її часткам, переходити з пружно-пластичного або в'язкого стану в стан тимчасової плинності і повертатися в первісний стан після припинення зовнішніх впливів називають тиксотропией.
Вібрація застосовують для ущільнення тільки жорстких і малорухомих сумішей. Для рухливих сумішей короткочасне вібрація використовують не для ущільнення, а для механізації її укладання в форми, так як тривалий вібрація викликає розшарування суміші. Величина напруги зсуву, при якій суміші в процесі вібрування набувають плинність, пов'язана з параметрами вібрації: частотою коливань і їх амплітудою.
Останніми дослідженнями встановлено, що ефективність вібрації знаходиться в прямій залежності від так званого показника інтенсивності, що представляє собою спільну функцію швидкості і прискорення, пропорційну потужності потоку енергії, що витрачається на коливання. Для кругових коливань цей показник І (см2 / с 3) можна виразити як добуток швидкості на прискорення
Співвідношення між амплітудою і частотою коливань при різної інтенсивності вібрації (криві рівної інтенсивності)
Внаслідок опору, що чиниться в'язкою бетонної сумішшю, інтенсивність вібраційних імпульсів в міру віддалення від місць їх безпосереднього застосування поступово зменшується, тому розрахункова амплітуда коливань вібромеханізму приймається вище оптимальної для суміші з урахуванням коефіцієнта загасання. Коефіцієнт загасання залежить в основному від в'язкості суміші і прийнятої швидкості коливань. Для кожної бетонної суміші при встановлених параметрах вібрації є критична тривалість вібрування, нижче якої міцність бетону зменшується, а з підвищенням її - не збільшується.
Оптимальна тривалість вібрування при постійному режимі в залежності від властивостей бетонної суміші приймають рівною показнику легкоукладальності суміші, що визначається за допомогою технічного віскозиметра і збільшеному на 30 с. Призначення тривалості вібрації при амплітуді коливань, що відрізняється від стандартної (0,35 мм) при частоті коливань 47 Гц (2800 кол. / Хв), виробляють за графіком, в якому враховано збільшення часу ущільнення на 30 с. Скорочення часу вібрування може бути досягнуто за рахунок підвищення (до певної межі) інтенсивності вібрації і створення невеликого тиску на поверхні ущільнюваної суміші за допомогою пригруза. Характерними ознаками закінчення процесу ущільнення при вібрації є припинення осідання суміші і поява на її поверхні цементного молока.
Залежність параметрів вібрації від жорсткості суміші
За способом передачі коливань від вібратора до бетонної суміші вібрація буває: об'ємне (повне або часткове), що виконується на виброплощадках з вантажем або без нього; внутрішнє, здійснюване вібровкладишамі (вібросердечнікамі), віброгребенкамі і розділовими стінками касетних установок; зовнішнє (поверхневе), вироблене майданчиковими переносними вібраторами, Вибронасадка, вібропижамі, віброрейками (вібробрусом), віброштампамі і віброформи; комбіноване (змішане), що поєднує кілька способів вібрації.
За принципом дії розрізняють вібратори електромеханічні, пневматичні і електромагнітні. Завдяки простоті конструкцій, надійності в роботі і можливості зміни параметрів вібрації найбільше застосування на заводах збірного залізобетону отримали електромеханічні та пневматичні вібратори.