Ключевые моменты технологии вибрационного производства сердечников

1. Для стальной рамы, используемой в процессе вибрации сердечника, толщина защитного слоя продольных ребер на верхнем конце трубы должна быть немного больше, чем в других процессах, и 25 мм является подходящей.

2. Поэтому вибрацию следует начинать после подачи смеси до определённой высоты (1/4-1/3) в соответствии с характеристиками трубы и параметрами вибрации. Ранняя вибрация и пустая вибрация оборудования вызывают высокий уровень шума и легкое повреждение вибратора и модели; поздняя вибрация затрудняет выход газа из нижней части бетонной смеси, оставляя пузырьки на стенках трубы, множество ямок и снижая плотность. На начальном этапе прокатки особенно важно сосредоточиться на вибрации, чтобы избежать сжатия и деформации кольцевых стержней. После снятия давления стержни отскакивают на верхнем конце трубы и вызывают кольцевые трещины в бетоне.

3. Водоцементное соотношение оказывает важное влияние на свойства бетонной смеси, оно определяет удобоукладываемость бетона. Процесс вибрации сердечника требует вибрации бетона во время формовки для достижения хорошей плотности; при этом бетон должен быть сухим и твердым, с осадкой ноль и консистенцией Вибер в диапазоне 20-40 с. При замешивании вручную он должен образовывать комок, который при прикосновении распадается. Обычно водоцементное соотношение находится в пределах от 0,34 до 0,38.

4. Для обычного бетона C30 количество цемента составляет 320-370 кг/м3. Доля песка в процессе вибрационного формования сердечника больше, чем в процессе вибрационного формования пластичного бетона, обычно 0,40—0,46. Цемент: обычный портландцемент марки 42,5; средний песок: модуль крупности 2,2-3,0; камень: щебень или галька, размер зерен 5-15 мм для средних и малых труб, 5-20 мм для больших труб, максимальный размер зерен обычно не должен превышать 25 мм.  

5. Для улучшения удобоукладываемости бетонной смеси можно использовать «морфологический эффект» и «эффект микроагрегатов» летучей золы, добавляя 10%-15% летучей золы для замены цемента с целью улучшения формуемости и поздней прочности бетона.

6. Предельная скорость вибрации бетонной смеси определяется частотой и амплитудой вибратора и зависит от типа цемента, его тонкости, водоцементного соотношения, свойств поверхности заполнителей, гранулометрического состава и температуры среды. Оптимальное значение частоты вибрации выбирается на основе среднего размера зерен в бетонной смеси или размера зерен с наибольшим содержанием. Амплитуда и другие параметры изменяются с увеличением диаметра трубы, толщины материала и высоты, чтобы обеспечить эффективную передачу вибрации от сердечника к внешней форме и равномерную сильную вибрацию по всей длине трубы.

Размер зерен камня в производстве обычно составляет 5-25 мм, при этом наибольшее содержание обычно около 15 мм; размер зерен песка менее 5 мм. Учитывая размер зерен и затухание вибрационной энергии, наиболее подходящая частота кольцевой вращательной вибрации составляет 4000—6000 раз в минуту. Для сухого твердого бетона с размером зерен камня 5-25 мм амплитуда обычно контролируется в пределах 0,6-1,0 мм. Для сухого твердого бетона, когда на поверхности появляется раствор и смесь больше не оседает, это означает, что бетон полностью уплотнен. Необходимо контролировать водоцементное соотношение, поддерживать правильную консистенцию Вибер и контролировать её в пределах 10-40 с, чтобы сократить время вибрации, обеспечить плотность бетона и повысить производительность.

Увеличение частоты и амплитуды вибрации может сократить время формовки и повысить производительность, но недостатки заключаются в том, что подшипники оборудования хрупки, сердечник легко ломается, основание трескается, а шум чрезвычайно велик, что может вызвать отек ушей и панические состояния у оператора, онемение подошв ног и другие вредные для здоровья эффекты. Согласно экспериментально определённым параметрам вибрации, предпочтительный расход подачи составляет 0,2-0,25 м3/мин.

7. Если площадь ямок меньше 25 мм2, глубина менее 5 мм, а количество менее 5-8 штук на 100 см2, прочность и долговечность бетонных труб не пострадают, а внутреннее давление и сопротивление просачиванию труб превысят национальные стандарты. Стандарт продукции "Железобетонная дренажная труба" (GB/T11836-2009) требует для труб III класса (>0,1 МПа).

8. Определение консистенции Вибер

Этот метод подходит для определения текучести сухой твердой бетонной смеси с осадкой менее 10 мм. Метод испытания заключается в помещении бетонной смеси в цилиндр осадки по определённой методике, уплотнении по определённой методике, после заполнения и выравнивания цилиндр вертикально поднимается вверх, прозрачный диск поворачивается к бетонной круглой платформе. На верхней поверхности включается вибрационный стол, одновременно запускается секундомер. Когда нижняя поверхность диска покрывается раствором, секундомер останавливается, и количество секунд, показанное на нём, является консистенцией Вибер бетонной смеси. Этот метод подходит для определения консистенции бетонных смесей с максимальным размером заполнителя не более 40 мм и консистенцией Вибер в диапазоне 5-30 с. Прибор для определения консистенции Вибер показан на рисунке:

Прибор для определения консистенции Вибер

9. Текучесть бетонной смеси можно разделить на четыре уровня в зависимости от консистенции Вибер.

Классификация бетона по консистенции Вибер