16. Вибропрессование.

16.1. Вибрирование с пригрузом.

16.2. Виброштампование.

16.3. Скользящее виброштампование.

16.4. Вибропрокат.

16.5. Виброгидропрессование.

16.6. Экструзия.

Вибропрессование – метод вибрационного формования с одновременным давлением на бетонную смесь позволяет использовать более жесткие смеси и формовать изделия с профилированием верхней поверхности, используя в качестве штампа вибрирующую плиту.

16.1. Вибрирование с пригрузом.

При вибрировании жестких бетонных смесей значительно увеличивается продолжительность уплотнения и растет амплитуда колебаний.

Применение поверхностного пригруза при вибрировании повышает эффективность уплотнения жестких бетонных смесей. Примерно в 2 раза сокращается продолжительность уплотнения, обеспечивается гладкая поверхность.

По конструкционным особенностям пригрузы можно разделить на две группы:

1)  Инерционные – участвующие своей массой в колебаниях и создающие давление только за счет силы тяжести.

Рис. 83. Инерционный пригруз

Рис. 84. Инерционный пригруз с автономным вибровозбудителем

2)  Безынерционные – в которых основное давление на изделие создается либо дополнительным весом, не участвующим в колебаниях, либо другими источниками.

В первом случае осуществляется допрессовывание дополнительной массы пригруза относительно той его части, которая контактирует с формуемым изделием.

Рис. 85. Безынерционный пригруз

Рис. 86. Безынерционный пригруз  с автономным вибровозбудителем

Во втором случае применяются пневматические подушки, гидро- и пневмоцилиндры.

Рис. 87. Безынерционный пригруз с пневматической подушкой

Рис. 88. Безынерционный пригруз с гидро- и пневмоцилиндром

16.2. Виброштампование.

- Источником вибрационного воздействия на бетонную смесь служит виброштамп.

Виброштамп сочетает в одном рабочем органе функции виброуплотнения (т. е. работает как вибратор), функции пригруза, и функции формы.

Рабочая поверхность виброштампа в зависимости от вида формуемой конструкции может быть плоской, рельефной или с пустотообразователями.

Виброштампы по своей конструкции могут быть:

-         одномассные:

Рис. 89. Одномассный виброштамп:

1 – виброштамп; 2 – прижимная ограничительная рама; 3 – бортоснастка

-         двухмассные:

Рис. 90. Двухмассный виброштамп:

1 – виброштамп; 3 – бортоснастка; 4 – безынерционный пригруз; 5 – эластичная рессора

Процесс виброштампования заключается в следующем:

-         в форму укладывается бетонная смесь.

-         опускается виброштамп.

Вибрируя при относительно небольшом давлении, виброштамп погружается в бетонную смесь.

По мере того как виброштамп погружается на необходимую глубину, которая задается бортовыми ограничителями, бетонная смесь уплотняется под действием вибрации и заполняет пространство до прижимной рамы и приобретает форму изделия.

Формовочные свойства бетонной смеси должны быть подобраны таким образом, чтобы после снятия виброштампа бетонная смесь сохраняла свою устойчивость, и не оплывали ребра изделий.

Виброштампы по конструкции могут быть:

-         стационарные;

-         передвижные;

-         переносные.

16.3. Скользящее виброштампование.

- Применяют при формовании длинномерных изделий, плоских и криволинейных оболочек.

Рабочий орган (виброштамп) занимает только часть изделия.

При уплотнении бетонной смеси может перемещаться сам виброштамп (в этом случае его называют передвижным), либо перемещаться форма с изготовленным изделием (виброштамп стационарный).

По способу укладки бетонной смеси в формы скользящие виброштампы делят на 2 типа:

1)      с раскладкой бетонной смеси без предварительного уплотнения;

2)      с предварительным уплотнением бетонной смеси.

Эффективность работы скользящего виброштампа зависит:

-         от направленности колебаний;

Направленная вибрация с углом наклона 12 – 15^о в сторону движения виброштампа обеспечивает равномерность движения виброштампа и отсутствие трещин в конструкции.

-         от частоты колебаний и амплитуды;

-         от удельного давления на бетон.

16.4. Вибропрокат (См. стан Козлова).

- Это способ непрерывного формования на движущейся ленте стана или посредством передвижной бетонирующей машины на стенде, где скользящее виброуплотнение бетонной смеси сочетается с прессующим давлением валков, плит, вкладышей и др.

Вибропрокатом на стане конструкции Н. Я. Козлова (см. рис. 91) формуют внутренние и наружные стеновые панели, а также панели перекрытий. Для изготовления железобетонных изделий способом непрерывного вибропроката применяют мелкозернистые бетонные смеси жесткостью не менее 40 с.

Бетонная смесь укладывается и уплотняется механизмами формующей секции стана. Поступающая непрерывным потоком из смесителя смесь распределяется шнеком по всей ширине формовочной ленты. Одновременно с разравниванием производится уплотнение смеси вибробрусом через формующую ленту. При дальнейшем движении формующей ленты изделие подвергается калибровке путем проката валками калибрующей секции для получения его проектной толщины.

Передвижное вибропрокатное устройство – бетонирующий комбайн – применяют для непрерывного формования трехслойных пустотных настилов на полигона

16.5. Виброгидропрессование.

-         Применяется при изготовлении напорных железобетонных труб.

Рис. 92. Конструкция формы для зготовления напорных железобетонных труб:

1 – резиновый чехол; 2 – наружняя стенка формы; 3 – бетонная смесь;

4 – перфорированная стенка сердечника

Укладка и начальное уплотнение бетонных смесей производится под воздействием вибрирования.

После бетонирования форма перемещается на пост гидропрессования.

В полость между сплошной и перфорированной стенками подается вода.

Подъем давления до 3 – 3,5 МПа происходит за 30 минут.

Вода проходит через перфорированный сердечник, растягивает резиновый чехол и прессует бетонную смесь. При этом из бетонной смеси удаляется примерно 12 – 15 % воды.

Давление поддерживается до тех пор, пока бетон не достигнет необходимой прочности, примерно 5 – 7 часов.

Одновременно с прессованием может осуществляться тепловая обработка.

16.6. Экструзия.

- Данный способ основан на одновременном воздействии вибрирования и прессования выдавливаемой бетонной смеси.

Рис. 93. Формовочный агрегат

Бетонная смесь Ж = 30 с., под действием вибрации немного разжижается и одновременно нагнетается шнеком в камеру прессования.

Этот способ позволяет формовать изделия на поддонах или стендах без бортовых элементов.

Прочность свежеотформованного бетона достигает 0,3 – 0,4 МПа.

Толщина изделий – до 400 мм.

Применение экструзионного способа формования дает возможность полностью механизировать процесс, уменьшить формоемкость и металлоемкость.