تجهیزات ارتعاشی بتن

لرزاندن و ارتعاش بتن توسط دستگاه لرزاننده( ویبراتور) اساساً به حدف هوای محبویس و نزدیک کردن ذرات جامد به یکدیگر اطلاق می شود. بدین وسیله مخلوط های خیلی خشک و چسبنده در مقایسه با روش دستی بخوبی متراکم شده و بتنی با مقاومت خوب و سیمان کمتر حاصل می شود.

لرزاندن و ارتعاش بتن توسط دستگاه لرزاننده( ویبراتور) اساساً به حدف هوای محبویس و نزدیک کردن ذرات جامد به یکدیگر اطلاق می شود. بدین وسیله مخلوط های خیلی خشک و چسبنده در مقایسه با روش دستی بخوبی متراکم شده و بتنی با مقاومت خوب و سیمان کمتر حاصل می شود. البته این صرفه جوییی در مصرف سیمان را هزینه دستگاههای لرزاننده و نیاز به قالب های محکمتر جهت استفاده از این وسائل جبران می گردد. به هرحال در مقایسه قیمت نهائی تمام شده، هزینه کارگر و نیروی انسانی تعیین کننده خواهد بود. با استفاده از مخلوط مناسب و نیروی انسانی ماهر د و روش تراکم با دست و با دستگاه لرزاننده می تواند بتن با کیفیت خوبی را نتیجه دهد. از طرف دیگر در هر دو روش نیز می توان بتن ضعیفی داشت. در روش دستی و با استفادهاز میله، تراکم ناکافی سبب ضعف بتن می شود، در حالی که در استفاده از دستگاههای مرتعش کننده، تراکم ناکافی همه قسمت ها، بتن غیر یکنواختی نتیجه می دهد و گاه لرزاندن زیاد سبب جدایی دانه ها از ملات می گردد. که این مسأله باکاربرد مخلوط نسبتاً سفت و با دانه بندی مناسب قابل پیشگیری است.

انتخاب دستگاه لرزاننده مناسب ارتباط مستقیم با روانی مخلوط دارد. مثلاً مخلوطهای مناسب جهت پمپ کردن ممکن است روانی بیش از حدی برای لرزاندن داشته باشند. بنابراین برای رسیدن به تراکم کافی و مناسب مشخصات دستگاه لرزاننده باید با روانی  مخلوط انطباق داشته باشد. اساساً لرزاندن بتن به سه روش متداول است که در اینجا مورد بحث قرار خواهد گرفت. البته باید توجه داشت که روشهای خاصی نیز برای برنامه ای خاص ابداع شده است که در این کتاب مجال بحث در مورد آنها نیست.

 لرزاننده درونی         

در میان روشهای متداول لرزاندن بتن، این روش از همه معمولتر است. این دستگاه از یک مرتعش کننده که توسط یک میلة انعطاف پذیر به یک موتور متحرک اتصال دارد تشکیل شده است. سرخرطومی شکل دستگاه وارد بتن شده و با ایجاد لرزش یکنواخت سبب تراکم آن می گردد.

 فرکانس ارتعاش دستگاه معمولاً بین 70 تا 200هرتز(Hz ) با شتابی بیش از g 4  می باشد. سر دستگاه بایستی به آسانی از یک قسمت بتن به قسمت دیگر قابل انعطاف باشد تا مطابق با تراکم بتن، هر نیم تا یک متر آن در ظرف پنج ثانیه تا دو دقیقه متراکم گردد. پایان عمل تراکم معمولاً با قضاوت ظاهری سطح بتن مشخص می گردد. در این زمان نباید بتن کرمو و متخلخل و یا با زیاد روزدن شیره ملات همراه باشد. بیرون آوردن سر ویبراتور باید بآهستگی و با سرعت حدود 80 میلیمتر در ثانیه صورت گیرد تا سوراخ ایجاد شده توسط آن بخودیخود پرشدهه و هوایی در داخل بتن باقی نگذارد. دستگاه مرتعش کننده بایستی سریعاً در ضخامت کامل بتن تازه و تا حدی در بتن در حالت پلاستیک لایه قبلی فرو رود( شکل 7-11 را ببینید) در این حالت بتن یکپارچه ای حاصل شده و از ایجاد یک سطح ضعیف بین دو لایه بتن، امکان ترک های ناشی از نشست بتن و اثرات داخلی آب انداختن بتن، جلوگیری می شود. بایستی توجه داشت که در بتن ریزی با ضخامت بیش از 5/0 متر ویبراتور ممکن است نتواند هوای محبوس را از قسمت پائین لایه بطور کامل خارج نماید. برخلاف پاره ای از ویبراتور ها، لرزاننده های درونی به علت اعمال تمام نیرو و کار روی بتن از راندمان بالایی برخوردارند. با ساخت اندازه های مختلف تا قطر 20 میلیمتر این دستگاه را برای قطعاتی که آرماتور انبوه دارند و همچنین قسمت هایی که دسترسی به آنها مشکل است نیز می توان بکار برد.

لرزاننده های خارجی

این نوع مرتعش کننده بروی یک تکیه گاه ارتجاعی به قالبها متصل می شود و بنابراین قالب و بتن هر دو لرزانده می شوند، در نتیجه قسمتی از کار انجام شده صرف لرزاندن قالب می شودکه باید باندازه کافی مقاوم و محکم باشد تا نیرو را تحمل نموده و از نفوذ دوغاب سیمان از آن جلوگیری شود. اصول کار ویبراتور های خارجی همانند ویبراتور های داخلی است لیکن فرکانس ارتعاشات 50 و 15 هرتز متغیر است. لرزاننده های خارجی عموماً برای بتن های پیش ساخته و با قطعات بتنی درکارگاه که شکل و ضخامت کم آنها برای مرتعش کننده های داخلی مناسب نیست بکار می روند.

در چنین قالبهایی بتن باید در لایه های با ضخامت مناسب جهت خروج هوا ریخته شود زیرا لایه های ضخیم در این روش نمی توانند هوا را راحت از خود خارج کنند. با پیشرفت بتن ریزی محل لرزاننده تغییر داده می شود. ویبراتور های خارجی قابل حمل نیز که به قالبها متصل نمی شوند گاه برای قطعات با دسترسی محدود کاربرد دارند لیکن قدرت تراکم آنها بسیار محدود می شود. یک نوع از این مرتعش کننده ها چکش الکتریکی است که در پاره ای موارد برای تراکم قالب نمونه های آزمایشگاهی بکار می رود.

 میزهای لرزاننده

میزهای مرتعش کنده مناسب ترین وسیله تراکم بتن برای قطعات پیش ساخته بوده و ارتعاش یکنواختی در بتن ایجاد می کنند.در این سیستم قالبها به ویبراتور بسته می شود.( برخلاف لرزاننده های خارجی)لیکن اصل ارتعاش و لرزش همانند ویبراتور های خارجی است. اصولاً دو شفت و محور دوار که درجهت خلاف دوران می کند مؤلفه افقی لرزه خنثی شده و میز با یک حرکت یکنواخت درجهت فقط قائم حرکت می کند. همچنین میز های ویبره کوچکی ساخته شده اند که با جریان متناوب و نیروی الکترومغناطیسی کار می کنند. این میزها با فرکانس بین 25 تا 120 هرتز و شتاب بینg 7-4 کار می کنند.

مقاله های بتن:  معایب آزمایش یا تست چکش اشمیت 1++

 اگرچه در عمل فرکانس بندرت متغیر است لیکن در ارتعاش بتن هایی که اندازه های متغیر دارند و همچنین برای نمونه های آزمایشگاهی می توان از میزهای ویبره با شتاب و فرکانس متغیر استفاده نمود. ایده آل آن است که با پیشرفت تراکم بتن، فرکانس افزایش و شتاب کاهش یابد. کاربرد فرکانس بالا سبب تنظیم حرکت ذرات در زمان تعیین شده می شود ویبره کردن با شتاب زیاد که متناسب با فضای بین ذرات نباشد، جریان ثابتی در بتن ایجاد کرده و هیچگاه به تراکم کامل ختم نمی گردد. عملاً پیش بینی شتاب بهینه و فرکانس مناسب یک مخلوط مشخص تاکنون امکانپذیرنشده است.

ارتعاش مجدد

در بخشهای قبلی به ارتعاش بتن بلافاصله بعد از ریختن بتن و تراکم کامل آن، قبل از سخت شدن بتن، اشاره شد. همچنین بیان شد که برای ایجاد پیوستگی مناسب بین لایه های مختلف بتن ریزی، باید لایه های قبلی زمانی که هنوز در حالت پلاستیک و خمیری هستند، مجدداً مرتعش شوند. حالا این سئوال پیش می آید که آیا ارتعاش مجدد برای بتن سودمند است یا خیر. در واقع ارتعاش مجدد بتن بین یک تا دو ساعت بعد از ریختن آن سبب افزایش مقاومت فشاری تا 15 درصد می شود. لیکن مقدار واقعی افزایش بستگی به کارآیی مخلوط دارد. بطور کلی افزایش مقاومت در زمانهای اولیه بیشتر بوده و در بتن هایی که قابلیت آب انداختن زیاد دارند به علت خارج کردن آب محبوس با تراکم و ویبره مجدد، این افزایش مقاومت قابل ملاحظه است. به همین دلیل چسبندگی بین بتن و فولاد نیز افزایش می یابد. همچنین احتمال تقلیل تنش های حاصل از جمع شدگی پلاستیک در اطراف دانه های درشت مصالح سنگی فراهم می شود.

علیرغم مزایایی که ذکر شد ارتعاش مجدد بتن به علت اضافه نمودن مرحله جدیدی در تولید بتن کاربرد وسیع ندارد. علاوه بر این با اضافه شدن هزینه تولید، اگر دیر انجام شود، ممکن است سبب ایجاد خساراتی در بتن نیز بشود.

منبع : clinicbeton