7.1. К способам безвибрационного формования относятся: прессование; вакуумирование; роликовое формование; центрифугирование; центробежный прокат; напорное формование, экструзионное и др.
7.2. Прессование применяют с целью достижения прочности и плотности бетона в затвердевшем состоянии, превышающих аналогичные показатели вибрированного бетона (при одинаковых водосодержаниях бетонных смесей). Кроме того, прессование позволяет улучшить условия труда, уменьшить износ форм и в ряде случаев сократить энергетические затраты на формование.
Эффект повышения прочности и плотности прессованного бетона связан с меньшей пористостью материала, получаемого из подвижных и литых смесей, в которых почти нет защемленного воздуха, а прессованием уменьшают их водосодержание до уровня водосодержания жестких смесей. Прессованием жестких смесей уменьшают объем защемленного в них воздуха.
Уплотнение может производиться статическим прессованием и прессованием с циклическим режимом наложения давления.
Статическое прессование применяют для смесей любой консистенции, при давлении 3…10 МПа.
В связи со значительной величиной давления статическое прессование применимо в основном для формования изделий небольшого размера, например, тротуарных плит, бордюрного камня и т.п.
Циклическое прессование применяют при умеренно жестких, подвижных и литых смесях для уплотнения бетона или уплотнения с удалением избыточной воды, используя давление порядка 0,05. .. 0,4 МПа.
7.3. Для удаления избыточной воды из бетонной смеси применяют вакуумирование. Наиболее часто вакуумирование совмещают с прессованием.
7.4. Методом роликового формования рекомендуется изготовлять различные бетонные и железобетонные изделия, в том числе предварительно напряженные и армоцементные, имеющие открытую плоскую поверхность и толщину от 1,5 до 20 см, например, плиты покрытия дорог, аэродромов, каналов, тротуаров и полов, бортовой камень, перегородки промышленных зданий, решетчатые или ажурные плиты полов животноводческих помещений, рельефные экраны лоджий, ограждения и т.п.
Наиболее эффективно роликовое формование для мелкозернистых бетонов из песков любой крупности, золо-шлакобетонов с наибольшей крупностью зерен заполнителя 10 мм.
Бетон, полученный роликовым уплотнением, отличается повышенной плотностью, прочностью и долговечностью.
7.5. Центрифугирование применяется для формования трубчатых и кольцевых изделий. Этим способом изготовляют трубы, кольца, стойки линий электропередач, колонны, шпалеры и др.
Центрифугированием уплотняют бетонные смеси подвижностью 4-5 см осадки стандартного конуса, состав которых может подбираться любым расчетно-экспериментальным методом. Тип и крупность заполнителя регламентируется видом изделия. Центрифугированный бетон отличается высокими физико-механическими характеристиками.
7.6. Центробежным прокатом формуют изделия кольцевого сечения с немедленной распалубкой, что позволяет увеличить коэффициент использования оборудования.
Центробежный прокат применяют для уплотнения жестких бетонных смесей, что по сравнению с традиционными методами уплотнения дает экономию цемента, тепловой энергии, снижает трудозатраты, улучшает санитарно-гигиенические условия труда.
7.7. Напорное формование изделий бетононасосами и пневмонагнетательными установками позволяет совместить в одном непрерывном процессе укладку, распределение и уплотнение бетонной смеси. Этим способом формуют подвижные и литые смеси.
Режимы безвибрационного формования
А. Технологические режимы формования изделий способом статического прессования и вакуумирования
7.8. При давлении на бетонную смесь, находящуюся в замкнутом объеме, преодолеваются внутренние силы сцепления частиц и вязкости системы, происходит сближение частиц компонентов смеси и ее уплотнение.
7.9. В процессе уплотнения прессованием подвижной смеси сближение частиц происходит при одновременном удалении части воды затворения, приводящем к снижению подвижности смеси и превращению ее в жесткую, а жесткой смеси - в результате уменьшения объема защемленного смесью воздуха.
7.10. Прессование может производиться в статическом или циклическом режимах. Статическое прессование предполагает одноразовое приложение нагрузки к смеси и выдерживание под ней до стабилизации деформаций, циклическое прессование - многократное приложение и снятие нагрузки с определенной периодичностью. При циклическом прессовании величина формующего давления может быть в 50-100 раз меньше, чем при статическом.
Эффективность прессования определяется в случае статического давления только его величиной, а при циклическом - величиной давления и количеством циклов его приложения, при этом количество циклов возрастает с увеличением толщины изделия.
7.11. Режим прессования определяется завершением процесса уплотнения, т.е. стабилизацией толщины изделия на одном уровне и прекращением отделения воды.
7.12. При использовании статического прессования длительность приложения нагрузки принимается не свыше 15-20 мин и не дольше продолжительности ритма работающей технологической линии. При этом, верхний предел давления определяется мощностью оборудования и величиной поверхности изделия, а длительность приложения - прекращением дальнейшего уплотнения бетона, зависящего при конкретном давлении от консистенции смеси и толщины изделия.
В соответствии с существующими промышленными данными величина давления должна находиться в диапазоне 28-56 МПа при длительности его приложения, значительно меньшей ритма работы линии.
7.13. При прессовании в циклическом режиме длительность приложения нагрузки цикла принимают порядка 80% его продолжительности, но не менее 4 с. Длительность импульса определяется работой гидравлической системы прессующей установки, а также длительностью выдерживания уплотненной смеси под постоянным давлением, в ходе которого происходит фильтрация воды из смеси.