Строительный бетон имеет низкий уровень компактности. Виновата усадка, от которой деформируются бетонные изделия и конструкции. В результате процесса появляются трещины, происходит со временем полная утрата эксплуатационных характеристик. В процессе твердения наблюдается снижение и размеров бетона. Причины появления усадки бетонной смеси:

1. Неизбежное испарение влаги из капилляров бетонной смеси во время твердения. Так бетон уплотняется;
2. Карбонизация. Процесс происходит по причине взаимодействия смеси с углекислым газом, водой и кислородом. Микропоры в бетонном камне исчезают, а влага выдавливается в почву;
3. Контракционная усадка. Появляется по вине процесса химического взаимодействия жидкости с минеральными составляющими вяжущего компонента.

Чтобы минимизировать негативные последствия от неизбежного процесса усадки, изменения по ее вине, надо учитывать на стадии проектирования конструкции допустимые значения данного коэффициента. Они варьируют в интервале от 1 до 3 %. Конкретные значения отражены в соответствующих нормах и стандартах. Уменьшают усадку с помощью контроля состава бетонной смеси, специальных добавок. Хорошие результаты дает применение технологии вибропрессования для улучшения компактности бетона. Тема актуальная. Воздействие с помощью строительного вибратора должно длиться положенный по технологии временной период. При грамотном применении повышает прочность, морозостойкость, уровень влагонепроницаемости. Другие технологии дают более низкие результаты. Изделия после вибропрессовке адаптированы к долгому сроку эксплуатации и в самом неблагоприятном климате. Обзор преследует благородную цель осветить по возможности тонкости процесса вибропрессования. Чтобы при проведении работ результат не оказался хуже из-за того, что не были соблюдены критически важные тонкости технологии.

Определение и свойства бетона

Бетонами называют отдельную категорию перспективных строительных материалов, которые получаются путем твердения смесей из воды, заполнителя, вяжущего компонента. Добавление присадок и красителей при необходимости. Бетоны имеют ряд важных для эксплуатации свойств:

• плотность; • прочность при воздействии деформации сжатия и растяжения; • морозостойкость. Показывает, сколько циклов замораживания-оттаивания может выдержать конструкция или изделие без утраты целостности либо важных качеств; • водонепроницаемость; • удобоукладываемость (подвижность) отражает комфорт во время процесса укладки смеси. Показывает, насколько материал будет заполнять форму или опалубку, растекаться и идеально принимать ее форму. Смесь должна оптимально точно заполнять малейшие нюансы внутреннего пространства.

Факторы, влияющие на компактность бетона

На данный показатель могут оказывать влияние:

1. Уплотнение смеси. Технология позволяет избавиться от пустот, которые заполнены воздухом из только что уложенного бетона. Показатели прочности и влагостойкости ощутимо возрастают. Материал становится плотнее и компактнее;
2. Качество компонентов смеси. Вода, цемент (иное вяжущее), заполнитель, песок должны строго соответствовать всем техническим и технологическим требованиям и стандартным критериям для бетонных смесей;
3. Заполняющие материалы крупной фракции и округлой формы повышают подвижность бетонов;
4. Наличие посторонних примесей в песчаном заполнителе. Любые примеси неизбежно снижают текучесть смеси;
5. Пластификаторы. Они повышают степень вовлечения связующего компонента в процесс гидратации. Воды требуется меньше. Пор в готовом бетоне гарантированно будет меньше.

Описание технологии вибропрессования бетона

Вибропрессование бетона зарекомендовало себя в качестве эффективного метода изготовления изделий из бетонной смеси. Воздействие вибрации дополняется давлением сверху в одновременном режиме. Условно выделяют 3 этапа данной технологии:

1. Создание бетонной смеси. Для ее приготовления берут в указанной в технологической рецептуре компоненты: щебень, песок, воду, вяжущие, пигменты. Песок и щебень будут играть роль заполнителя;
2. Процедура формования предполагает засыпку полусухого раствора в матрицу нужной формы. Вибропресс производит равномерное и последовательное воздействие на частицы, что приводит к вытеснению пузырьков воздуха за счет оптимизации распределения составляющих в объеме смеси. Потом опускают пуансон. Под высоким давлением производится сама технологическая процедура;
3. После чего в качестве завершающей стадии необходима качественная сушка изделий. Нередко применяют пропарочную камеру, где на заготовки производят тепло-влажное воздействие в течение 8 часов при температуре 500 С. Теплоносителем является водяной пар. Для производства по данной технологии применяют жесткие полусухие смеси на основе бетона. Содержание в них воды заметно меньше. После уплотнения такая смесь долго хранит форму, размеры и становится прочной.

Достоинства данной методики производства:

1. Безупречное качество полученной продукции. Технология позволяет добиться равномерного распределения цементной смеси по всей форме. Компактность бетона значительно повышается;
2. Долговечность и прочность изделия либо конструкции;
3. Формы и размеры могут быть практически любыми за счет оснастки сменного типа формообразующего типа;
4. Технология безопасна для экологии. При производстве не требуется обеспечение высоких температур. Не происходит образования вредных для природы или человека отходов и химических соединений;
5. Экономически выгодный метод. Затраты на транспортировку и создание данных видов строительных материалов – вполне бюджетный вариант;
6. Высокие эстетические достоинства. Разнообразные текстуры, формы, оттенки помогают создавать приятные для глаз изделия;
7. Технология современного вибропрессования позволяет применяться в частном и гражданском домостроении, для целей благоустройства, позволяет производить ЖБИ крупных размеров.

Виброперссование бетонных смесей для создания конструкций и изделий широко востребована в разных сферах строительства, производства и благоустройства:

Вибропрессование бетонных изделий применяется в различных областях строительства, включая:

1. Дорожное строительство. По данной технологии производят элементы для декоративного мощения, плиты для тротуаров, камни для бордюров и т. п.;
2. Изделия для стен и проведения облицовочных работ. Бетонные камни для возведения стен, перегородок, цокольные и фасадные виды плит. Они применяются в малоэтажном строительстве, возведения зданий общественного пользования, в сельском хозяйстве и промышленности;
3. Сооружения инженерной категории. Плиты для обустройства защиты трубопроводов, кабелей, блоки, чтобы облицовывать откосы берега;
4. Благоустройство придомовых территорий, дворов, парков, скверов. Бетонные решетки для газонов, бордюры, элементы для защиты грунта и растений, для целей зонирования территории;
5. Создание практичных детских и спортивных площадок.

Примеры успешного использования технологии вибропрессования бетона

1. С 1994 г. приобрели и запущены в работу 5 линий производства компании «Besser» (США). В год они могут выпускать около 300 млн. шт. условного кирпича по технологии вибропрессования (Республика Башкортостан, Нижегородской, Челябинской, Томской, др. областях). Аналогичные проекты реализованы в Белоруссии.
2. ОАО «КПД». Предприятие ООО «Интерстройсервис» под руководством Р. Р. Гареева почти 20 лет являлось крупнейшим производителем вибропрессованного типа изделий для стен. Они востребованы в разных сферах гражданского жилищного строительства.

Компания «Besser Company» производит специализированные линии по созданию изделий по технологии вибропрессования. Все полностью автоматизировано от этапа дозированной подачи в форму бетонной смеси до регулирования параметров процесса вибрационной прессовки.

Сравнение технологии вибропрессования с другими видами уплотнения бетона

Практика показывает, что технология вибропрессования бетонных изделий будет беспроигрышным вариантом в целом ряде случаев:

1. Вибропрессованная плитка показывает высокие показатели прочности и надежности. Стоимость выше, но прослужит она дольше;
2. Если требуется строгое соблюдение геометрической формы. Монтаж производится намного легче из-за полной идентичности конфигурации;
3. Если производится прессование глубинной установкой, это позволяет повысить уровень безопасности во время эксплуатации. Лицевая сторона получается шероховатой, поскользнуться на ней практически невозможно.

Однозначного ответа, что выгоднее, когда речь идет о типе уплотнения бетона. Если строго соблюдены все этапы технологического процесса, то получатся изделия прочными и долговечными.

Типы вибропрессов для бетонной смеси. Особенности оборудования

Выпускают широкий спектр оборудования для вибропрессования бетонных смесей:

1. Стационарного типа. Монтируются на производственном участке. Могут работать в составе линии для формовки;
2. Шагающие (мобильные). Они не требуют обеспечение поддонами. Процесс формования происходит прямыми рядами на предварительно выровненную площадку;
3. Ручные. Обладают небольшим показателем производительности. Подходят для строительных работ в небольших объемах и частного домостроения;
4. Гидравлические. Приводятся в движение посредством гидравлического привода. Посредством цилиндров значительное давление передается в пуансон для вибропрессования цементной смеси в форме;
5. Электромеханические. По принципу работы аналогичны предыдущему типу. Элементы для движения задействуют систему рычагов.

Вибропрессы подразделяют на:

• специализированные; • универсальные.

Первые имеют очень узкую область применения из-за уникальной оснастки.

Критерии выбора оборудования для вибропрессования бетонных смесей в зависимости от объема и характеристик строительства

Оборудование выбирают с учетом характеристик строительных работ и объемов производства.

• Какие изделия планируется производить. Большая часть моделей оборудования относится к универсальной категории. Такой подход позволяет производить на вибропрессе блоки с бордюрами, плитку для облицовки тротуаров и многое другое; • Объемы производства. Учитывают важный момент. Разные виды продукции выпускают по очереди, а не одновременно на одном вибропрессе; • Тип вибростола важен. Скорость и качество уплотнения зависит от типа мощности вибрационной системы. Чем будет крупнее готовое изделие, тем большей мощностью полагается обладать оборудованию.

Если планируется уплотнять бетонную смесь в опалубке, выбирают вибраторы на пуансоне. В этом случае распалубка из матрицы дает гладкую поверхность по сравнению с другими методами. Требуется ли система смены пресс-форм для производства изделий. В этом случае выбирают определенные универсальные модели вибропрессов с системой быстрой смены форм. Реологические качества бетонов крайне важны. Литые либо подвижные смеси из бетона нуждаются в непродолжительной и ограниченной во времени процедуре воздействия. Жесткие – в продолжительной и мощной в сочетании со статическим или динамическим давлением.

Советы по эксплуатации и техническому обслуживанию вибропрессов

Эксплуатация вибропрессов имеет ряд нюансов:

1. Перед началом работы в обязательном порядке убеждаются в том, что затяжка резьбовых соединений нигде не ослабла. При необходимости затянуть крепления. Оборудование требует качественного заземления с неукоснительным соблюдением правил электрической безопасности;
2. Оператор надевает рукавицы типа А для эффективной защиты от удара электрическим током;
3. Нельзя допустить, чтобы бетонная смесь схватилась. Остатки бетона в обязательном порядке сразу же с помощью щеток или скребков удаляются с пуансона, механизмов и узлов рабочей установки. Особо внимательно проведите процедуру для внутренних поверхностей матрицы и пуансона.

Тонкости технического обслуживания оборудования данного типа:

1. Обязателен ежедневный осмотр. Он включает осмотр, качественную очистку, проверку безупречности крепежа, смазку каждого из рабочих винтов;
2. Подшипники качения требуют обслуживания в виде смазки по истечении периода работы, который равен 150 час. Смазывают и цепь в системе винтового механизма;
3. Минимум 1 раз в мес. проводится проверка контактного типа на блоках зажимов, контактов блоков силового типа, заземления;
4. 21 раз в 2 мес. и чаще удаляют пыль с оборудования, которое размещено на пульте;
5. Не приступайте к работе с виброоборудованием без пройденного инструктажа и знания положений инструкции по эксплуатации и технике безопасности.

Технология развивается по ряду критически важных направлений:

• процесс формирования конечной структуры бетонов вибропрессованного типа продолжается, повышается качество процессов и подбираются идеальные рецептуры смесей для получения готовых изделий с заданными характеристиками. В результате происходит увеличение показателей морозостойкости, прочности, сопротивления истираемости, снижение коэффициента водопоглощения; • «конструирование» упаковок плотного типа для частиц. Это приводит к снижению числа пустот в бетонном камне, увеличивает прочностные показатели, снижает объем в смеси дорогостоящих вяжущих компонентов без снижения характеристик изделия; • открываются новые горизонты для дизайна изделий и сооружений.

Новые разработки и инновации в области вибропрессования

Направление довольно динамично развивается. Назовем лишь некоторые из достижений за последние годы:

1. Murasan BWA 20 (модифицирующего типа добавка). Помогает производить надежные изделия дорожной группы в один либо два слоя. Позволяет производить качественные бордюрные камни и тротуарные плиты, блоки для перегородок и стен. Востребованы для производства плит перекрытий по стендовым и поточно-агрегатной технологиям. Гарантируют высокий уровень уплотняющего эффекта при низком расходе цемента;
2. ColorMix помогает распределить несколько оттенков на одном пласте плитки. Смешивание красок происходит оптимально равномерно. На поверхности присутствует сразу несколько цветов, что выглядит эстетично;
3. Вибропрессование двойное. Такие конструкции или изделия состоят из 2 слоев: облицовочного и базового. Их прессовка происходит строго по очереди;
4. Модернизация производства в рамках завода . Был усовершенствован пустотный настил для перекрытий домов, которые возведены из кирпича. Экструзионная технология на финском оборудовании позволяет добиться того, что плиты обладают гораздо более гладкой поверхностью. В них меньше образуется раковин и пор.

Актуальные данные несложно почерпнуть из открытых источников.

Возможные направления совершенствования технологии вибропрессования

Может быть оптимизирован баланс внутренних параметров бетонной смеси и внешнего вибрационного воздействия для получения оптимальной структуры конструкции либо изделия. Могут быть улучшены технологические рецептуры смесей для получения вибропрессованной продукции с высокими показателями влагостойкости, противостояния истираемости, морозостойкости, прочности. Плотные упаковки заполнители и разнообразные модификаторы в данном случае помогут получить нужные свойства. Разработка новых режимов процесса или новых типов оборудования. Это позволит точнее регулировать такие важные показатели, как: продолжительность совместного воздействия давления и вибрации, сила давления пресса и другие технологические нюансы. Создание эффективных пригрузов для каждого вида производимой с помощью вибропресса или строительного вибратора. Такой подход позволит сократить продолжительность формование изделий из жестких бетонных смесей. Уплотнение будет производиться равномернее. Качество внешней поверхности будет выше. Поиск новых направлений развития с помощью системного подхода к решению проблемы «конструирование» вибропрессованных бетонов и продукции из них с учетом всех тонкостей и нюансов конкретных смесей.

Роль вибропрессования в будущем строительной индустрии

Значимость технологии вибропрессования бетонных смесей в будущем строительной индустрии будет возрастать. Это гарантирует ряд критически важных факторов:

1. Вибропрессованные материалы для строительства и отделки из бетонных смесей являются достойной альтернативой традиционным классическим видам. Востребованы в сфере благоустройства и озеленения;
2. Качество такой продукции высокое. Изделия и конструкции могут похвастаться более высокой прочностью, морозостойкостью, водостойкостью и способностью меньше истираться при усиленной эксплуатации;
3. Технология позволяет снизить затраты на производство материалов и электричество, что заметно снижает себестоимость;
4. Широкий ассортимент готовой продукции с различными свойствами;
5. Продолжительный по времени срок эксплуатации. В среднем он составляет от 30 до 50 лет. Производители предлагают гарантийное обслуживание на период от 3 лет.

Можно подвести следующие итоги использования технологии вибропрессования для улучшения компактности бетона:

1. Позволяет получать мелкозернистые разновидности бетонов с высокими характеристиками для продолжительной эксплуатации. У них на от 10 до 20 % выше такие характеристики, как противостояние износу, проникновению влаги внутрь бетонного камня, морозостойкость по сравнению со стандартными средними показателями;
2. Ощутимое энергосбережение на всех этапах производственного процесса (от 3 раз по сравнению с иными видами уплотнения и производства ЖБИ);
3. Тепло-влажностная обработка не является в данном случае обязательной. В возрасте 24 часа вибробетонные изделия сами набирают половину нормируемого показателя прочности без дополнительных воздействий;
4. Технико-экономические показатели улучшаются для вибропрессованных изделий для дорожных работ: стеновые камни, плиты и плитка для мощения тротуаров, поребрики;
5. Плотность бетонной смеси гарантированно возрастает за счет удаления пузырьков воздуха и компактной укладки в изделия заполнителей любой фракции.

Предложения по дальнейшему изучению и внедрению технологии вибропрессования могут заключаться в следующем:

1. Оптимизация состава и структуры бетона вибропрессованной разновидности. Помогают достичь этого плотная упаковка заполнителей и модификация структуры искусственного камня. Такой подход увеличит эксплуатационные характеристики материала;
2. Разработка оптимальных режимов вибропрессования;
3. Научные исследования и проведения испытаний с целью выявления влияния факторов на образование ранней структуры вибропрессованных бетонов. Дисперсность вяжущего компонента и микронаполнителя в смеси, степени обводнения, как и какие модифицирующие добавки и присадки влияют на качество готового изделия и смеси, как влажно-тепловая обработка сказывается на эксплуатационных показателях. В этом случае появляется возможность точно управлять дисперсно-зернистыми системами на всех этапах их формирования с повышением качества, надежности и безопасности;
4. Внедрение результатов исследования в учебный процесс и производство.