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 – 15о 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.