Основные положения и требования к формованию бетонных и железобетонных изделий

Формовочные свойства смеси в заводской практике определяют в соответствии с ГОСТ 10181.1-81 по их удобоукладываемости – подвижности (П) или жёсткости (Ж) – и назначают в зависимости от принятых методов формования и типа изделий.

Формование осуществляется преимущественно с применением вибрационной, ударно-вибрационной или ударной нагрузки на смесь, вакуумированием или сочетанием этих воздействий. Иногда применяют вибрирование в сочетании с вакуумированием (вибровакуумирование).

 Вибрационные средства создают режим линейного (синусоидального) знакопеременного  силового воздействия при низких (до 33 Гц), высоких (более 66 Гц) или средних (33…66 Гц) частотах. Ударные средства обеспечивают режим нелинейного нагружения, когда к смеси подводится ударный импульс, возбуждающий в ней собственные колебания, затухающие к началу следующего импульса. Частота их приложения обычно 2,5…7 Гц. Ударно-вибрационные средства обеспечивают режим сложного нелинейного нагружения когда на вынужденные линейные колебания накладываются ударные импульсы. Анализ таких сложных ударно-вибрационных колебаний позволяет представить их в виде многочастотных синусоидальных. Наиболее высокое качество уплотнения (и поверхности изделий с меньшими размерами пор), а также большая текучесть смеси обеспечиваются при наличии высокочастотных режимов вибрирования. Поэтому в ударных системах следует стремиться к наличию собственных колебаний смеси высокой частоты; в ударно-вибрационных  -- к присутствию высокочастотной составляющей, превышающей вынужденную частоту вибрационного и ударного действия. Это  может быть обеспечено созданием ударного импульса с использованием жёстких элементов. В ударно-вибрационных системах эффективными могут быть асимметричные режимы, когда ускорение колебаний при сжатии смеси значительно выше, чем при её растяжении. Такой режим способствует лучшему уплотнению и снижению подсоса воздуха.

Применение низких частот может быть полезным только в случае применения смесей групп П3, П4. Это объясняется тем, что смеси с большим водосодержанием чувствительны к расслаиваемости.

Направленность колебаний (горизонтальные, вертикальные, многокомпонентные и т.д.) следует применять в зависимости от конфигурации изделий и ориентации их при формовании с таким расчётом, чтобы они были приложены по нормали к поверхности изделия, вдоль его минимальной толщины.

Одновременно с перечисленными динамическими силовыми воздействиями на смесь могут применяться и статические (пригрузы). Их величина, как правило, не должна быть больше 0,015…0,02 МПа. К числу безвибрационных  методов относят роликовое формование изделий из сверхжёстких смесей; центрифугирование – из подвижных; литьевое  -- из высокоподвижных (при малоинтенсивной вибрации ). Степень уплотнения смеси определяется коэффициентом уплотнения:    Ку = 1-П

Режимы формования должны обеспечивать Ку = 0,98 для тяжёлого бетона при применении смесей с осадкой конуса (ОК) более 4см; 0,96 – для менее подвижных, жёстких, а также мелкозернистых смесей. Объём неудалённого воздуха в легкобетонных смесях должен соответствовать ГОСТ 25820-83.

В целях экономии цемента, сокращения других производственных и эксплуатационных затрат и повышения долговечности бетона преимущество требует отдавать тем методам формования, которые обеспечивают применение смесей с минимальным водосодержанием, т.е. более жёстких, менее подвижных. Механизмы, обеспечивающие ударные, ударно-вибрационные  и вибрационные режимы уплотнения, как правило, создают повышенный уровень шума, превышающий санитарные нормы. Стремление к снижению за счёт уменьшения частоты силового воздействия, замены жёстких ограничителей улара на мягкие не даёт желаемого результата и приводит к перерасходу цемента. Поэтому при их эксплуатации следует использовать специальные звукозащитные средства (колпаки, кабины и др.).