Ce cauzează bule de beton în producția de prefabricate
Bulele de beton, cunoscute în toată industria prefabricate sub numele de gropi, sunt mici goluri de suprafață lăsate în urmă după decofrarea cofrajului. Ele se formează atunci când aerul prins migrează către suprafața matriței în timpul plasării și vibrațiilor, dar rămâne prins la interfața beton-formă în loc să scape. Cei trei factori care sunt responsabile pentru marea majoritate a plângerilor de gropi sunt vibrațiile insuficiente, cofrajele impermeabile combinate cu agentul de degajare greșit și un design de amestec care este prea rigid pentru a lăsa aerul să circule liber la suprafață. Remedierea găurilor începe aproape întotdeauna cu una dintre aceste trei zone, mai degrabă decât cu o singură cauză misterioasă.
Găurile sunt mai degrabă o problemă estetică de suprafață decât una structurală. Elementele prefabricate armate cu gropi vizibile îndeplinesc în continuare cerințele de rezistență, dar panourile arhitecturale expuse, pereții prefabricați și orice produs vândut cu aspect vizual vor arăta fiecare gol odată ce panoul este sub lumină. De aceea, curțile prefabricate care produc panouri de fațadă, bariere fonice și placare arhitecturală depun mai mult efort ingineresc în controlul gropilor decât curțile care turnează structuri de utilitate îngropate, unde suprafața nu este niciodată văzută după instalare.
Majoritatea gropilor măsoară mai puțin de un centimetru în diametru, arătând de obicei ca gropi puțin adânci, rotunjite, împrăștiate neuniform pe fețele verticale. Pe cont propriu, o împrăștiere ușoară a golurilor mici este considerată un rezultat normal, așteptat al turnării verticale, mai degrabă decât un semn că ceva nu a mers prost în plantă. Scopul majorității producătorilor nu este zero găuri, ceea ce este aproape imposibil de garantat la fiecare turnare, ci un model de goluri consistent și ușor de gestionat, pe care echipele de finisare îl pot rezolva rapid, fără un patchwork extins.
Cum aerul prins se transformă într-un gol de suprafață
Betonul proaspăt este o suspensie densă de pastă de ciment, apă și agregat cu pungi de aer amestecate în timpul dozării și turnării. De îndată ce amestecul se așează în formă, gravitația începe să-l separe: solidele se așează în jos, în timp ce bulele de aer și apa de sânge se deplasează în sus și în exterior , căutând calea cu cea mai mică densitate. Într-o formă verticală, acea cale duce lateral la fața formei înainte de a duce în sus și în afara turnării.
Când o bula ajunge la peretele formei, trebuie să meargă undeva. Pe o formă permeabilă, o parte de aer poate trece prin suprafața însăși. Pe o formă de oțel sau placaj acoperit, care descrie majoritatea patului de turnare prefabricat, aerul nu are unde să meargă decât în sus de-a lungul feței verticale. Dacă energia de vibrație nu este suficientă pentru a continua să împingă acea bula de-a lungul peretelui până când ajunge la partea de sus a turnării sau la un orificiu deschis, ea se blochează, iar pasta din jur se stabilește în jurul ei, lăsând un urme odată ce forma se desprinde.
- Găurile de găuri se adună cel mai mult în treimea superioară a unei turnări verticale, unde aerul care scăpa a călătorit cel mai departe și a avut cea mai mare oportunitate de a se combina cu bulele învecinate.
- Fețele înclinate sau zdrobite captează mai mult aer decât fețele verticale plate, deoarece bulele trebuie să parcurgă o diagonală mai lungă.
- Colțurile și retururile din profilul cofrajului sunt puncte problematice consistente, deoarece pungile de aer se acumulează acolo unde două fețe de cofrare se întâlnesc.
- Amestecurile lipicioase sau rigide, cu lucrabilitate redusă, captează nu doar aerul, ci și apa de scurgere pe suprafața formei, ceea ce poate lăsa o urmă similară odată ce acel buzunar de apă se evaporă în timpul întăririi.
Dimensiunea unei gropi tipice variază de la o gaură abia vizibilă pentru ochi până la aproximativ jumătate de inch în diametru la o turnare brută. Golurile mai mari și mai adânci care expun agregatele grosiere reprezintă o problemă complet diferită, tratată mai detaliat mai jos și, în general, indică o defecțiune de consolidare, mai degrabă decât un simplu aer prins.
Bughoes vs Fagure de miere: Două defecte de suprafață diferite
Producătorii și clienții folosesc uneori termenii în mod interschimbabil, dar descriu probleme diferite cu diferite niveluri de preocupare. Găurile sunt goluri de aer superficiale, cosmetice, în timp ce fagurele reprezintă un eșec mai profund al mortarului de a înconjura complet agregatul grosier. Deosebirea corectă a acestora contează, deoarece scopul reparației și urgența nu sunt aceleași.
| Caracteristic | găuri | Honeycombing |
|---|---|---|
| Dimensiune tipică | Orificii de până la aproximativ jumătate de inch | Petice neregulate, adesea de câțiva centimetri diametru |
| Cauza primara | Aerul prins nu este eliberat complet în timpul vibrației | Mortarul nu reușește să înconjoare agregatul grosier, adesea din cauza armăturii congestionate sau a subconsolidării |
| Agregat vizibil | Rareori | De obicei, agregatul grosier este expus |
| Preocuparea structurală | Numai cosmetice | Poate reduce durabilitatea și poate acoperi armătura |
| Remediere tipică | Petice cosmetice sau lăsate ca atare pe fețele neexpuse | Așchiați înapoi la materialul solid și reconstruiți cu mortar de reparații potrivit |
Fagurele tinde să apară în jurul armăturilor aglomerate, colțurilor strânse și zonelor cu acces restricționat pentru vibrator, în timp ce gropile apar pe fețe verticale largi și deschise, unde armarea nu este un factor. Când un panou prezintă ambele defecte împreună, de obicei indică o combinație de consolidare insuficientă și un amestec care a fost prea rigid pentru geometria turnată.
Tehnica de vibrație: Cel mai mare factor în suprafețe fără bule
Fiecare sursă din industria prefabricatelor este de acord cu acest punct: vibrația necorespunzătoare este cauza principală a gropilor , înainte de a amesteca designul și materialul de formă combinat. Vibrația este ceea ce mută de fapt aerul prins din interiorul masei de beton către suprafața liberă, iar o trecere de vibrație grăbită sau neuniformă lasă goluri în urmă, indiferent cât de bună este amestecul sau cofrajul.
Comparație cu vibrațiile interne, externe și ale formei
Majoritatea producătorilor de prefabricate se bazează pe vibratoare cu imersie internă pentru cea mai mare parte a turnării, dar vibrațiile exterioare ale formei și vibrațiile suprafeței joacă ambele roluri de susținere în funcție de produsul turnat.
- Vibratoarele interne sunt introduse direct în masa de beton și asigură cea mai puternică și cea mai directă acțiune de aerisire, făcându-le alegerea implicită pentru pereți, grinzi și stâlpi mai groși.
- Vibratoarele de formă exterioare sunt prinse la exteriorul matriței și transmit energie prin suprafața formei, utile pentru secțiuni subțiri sau zone aglomerate de armături unde un cap intern nu poate ajunge.
- Vibratoarele de suprafață, inclusiv șapele vibrante, lucrează pe suprafața superioară a plăcilor și a plăcilor și au un efect limitat asupra aerului prins împotriva formelor laterale verticale.
Pentru instalațiile de dozare care rulează beton autoconsolidant (SCC), vibrația exterioară a formei sau o scurtă vibrație internă este adesea suficientă, deoarece amestecul curge și se eliberează de la sine. Pentru betonul convențional, vibrația internă rămâne principala apărare împotriva golurilor de suprafață, iar omiterea acesteia în favoarea vibrațiilor exterioare numai pe un amestec rigid este una dintre cele mai frecvente comenzi rapide care duce la o turnare cu gropi de gropi.
Supravibrația merită aceeași atenție față de subvibrația. Funcționarea vibratorului prea lungă sau prea agresivă într-un singur loc poate provoca segregarea, unde agregatele mai grele se scufundă și pasta mai ușoară se ridică, crescând de fapt riscul de defecte de suprafață, mai degrabă decât reducându-le. Un semn vizibil de supravibrație este un strat de pastă apoasă și letă care se formează pe suprafața superioară cu mult înainte ca echipajul să termine de lucru cu restul turnării.
Accesorii din beton prefabricat Aceasta influențează formarea bulelor
Feroneria de cofraj face mai mult decât să țină o matriță împreună, afectează direct cât de mult aer rămâne prins pe suprafața de turnare. Un set bine ales de accesorii prefabricate din beton reduce golurile mici, îmbinările nealiniate și tranzițiile accidentate unde pungile de aer tind să se adună.
Magneți de cofraj
Cutiile magnetice comutabile țin șinele laterale și formele profilate strâns pe patul de turnare din oțel, închizând golurile de la baza formei, unde aerul prins și apa scursă în caz contrar se adună și se ridică neuniform de-a lungul peretelui. Deoarece se fixează și se eliberează fără a lovi sau găuri în pat, ele mențin, de asemenea, suprafața formei în sine liberă de adâncituri și gropi care creează puncte suplimentare de cuibărit a găurilor în timpul ciclurilor repetate de turnare.
Teșire din oțel și benzi de revelare
Benzile de teșire de oțel trapezoid și triunghiular îndepărtează colțurile ascuțite de 90 de grade din profilul de turnare. Colțurile interioare ascuțite se numără printre cele mai comune puncte ale grupului de gropi, astfel încât eliminarea colțului îndepărtează capcana și oferă aerului care iese o cale mai lină de-a lungul formei.
Sisteme de profile de cofraj
Sistemele modulare de cofraje cu profil în U mențin matrița laterală rigidă și aliniată, evitând îndoirea și micro-spațiile de la îmbinările panourilor care lasă aerul să migreze lateral în loc să se ridice curat în partea de sus a turnării. Un sistem de profil rigid și bine aliniat își păstrează, de asemenea, forma prin cicluri repetate de vibrații, ceea ce menține modelele de goluri consistente de la o turnare la alta.
Forme de niște și ancore
Formatorii de adâncituri acoperiți cu cauciuc din jurul ancorelor și inserțiilor de ridicare creează o limită consistentă și etanșă în jurul feroneriei încorporate, prevenind golurile mici care se formează în mod obișnuit în jurul punctelor de ancorare în timpul vibrațiilor, unde capul vibratorului nu poate ajunge la fel de direct pe fețele plane deschise.
Curțile prefabricate care standardizează un set potrivit de accesorii de cofraj înregistrează, în general, mai puține plângeri de gropi decât curțile care amestecă cleme improvizate și feronerie de forma inconsistentă, pur și simplu pentru că patul de turnare rămâne mai strâns și mai repetabil de la o turnare la alta. Consecvența întregului parc de matrițe contează la fel de mult ca și calitatea individuală a oricărui accesoriu, deoarece o fabrică care rulează zece metode de prindere diferite pe zece mese va vedea zece modele de goluri diferite chiar și cu un amestec identic de beton.
Potrivirea accesoriilor la metoda de turnare
Turnarea cu baterii, turnarea cu masă înclinată și turnarea pe pat orizontal impun fiecare cerințe diferite pentru accesoriile de cofraj. Formele pentru baterii, care turnează mai multe panouri de perete spate în spate într-un cadru comun, depind în mare măsură de magneții de cofraj și de sistemele de profil pentru a menține fiecare placă despărțitoare perfect etanșă, deoarece chiar și un mic spațiu între plăci dintr-o matriță pentru baterii apare ca o linie de gropi care rulează pe toată înălțimea fiecărui panou din acel lot. Masa basculante și turnarea pe pat orizontal au o toleranță mai mare pentru variațiile minore ale cofrajului, deoarece vibratorul are acces mai direct la suprafața superioară deschisă.
Amestecați ajustări de design care reduc golurile de suprafață
Vibrația mișcă aerul, dar amestecul determină cât de ușor poate călători aerul. Un amestec lucrabil și curgător se consolidează mai repede și lasă mai puține buzunare prinse în urmă decât un amestec dur și rigid.
| Factorul de amestecare | Efect asupra găurilor |
|---|---|
| Agregat fin în exces | Crește tensiunea de suprafață și captează mai mult aer lângă suprafața formei |
| Conținut adecvat de ciment | Îmbunătățește fluxul și reduce rigiditatea care prinde aerul prins |
| Aditivi pentru îmbunătățirea curgerii | Scade vâscozitatea, astfel încât aerul să migreze la suprafață înainte de priza inițială |
| Beton autoconsolidant (SCC) | Curge și elimină aerul în mare parte de la sine, tăierea gropilor contează în mod semnificativ |
| Aditivi modificatori de reologie | Poate stabiliza amestecul împotriva segregării, îmbunătățind în același timp fluxul în jurul aerului captat |
SCC a devenit din ce în ce mai comun în instalațiile de prefabricat, în special pentru că îmbunătățește finisarea suprafeței fără a adăuga forță de muncă prin vibrații. Nu este o soluție universală, deoarece amestecurile SCC sunt sensibile la reținerea declinului și rata de plasare, dar acolo unde estetica suprafeței contează cel mai mult, acum este direcția preferată a industriei. Producătorii care trec la SCC pentru prima dată au adesea nevoie de o perioadă scurtă de ajustare pentru a recalibra rata de turnare și presiunea cofrajului, deoarece un amestec care curge exercită o presiune laterală mai mare asupra formei decât un amestec convențional la aceeași înălțime.
Gradări agregate și lipiți conținut
Un amestec de agregate bine gradat reduce cantitatea de pastă necesară pentru a umple spațiile dintre particule, ceea ce, la rândul său, reduce volumul de aer care trebuie să migreze din amestec în timpul vibrațiilor. Amestecurile cu un amestec de agregate gradat sau slab proporționat tind să aibă nevoie de mai multă pastă pentru a obține lucrabilitate, iar acel volum suplimentar de pastă poate prinde o cantitate proporțional mai mare de aer prins lângă suprafața formei.
Agenți de eliberare a formei: reactivi chimic vs tip barieră
Agentul de degajare care acoperă suprafața formei schimbă cât de ușor alunecă o bula de aer în loc să se lipească de perete. Agenții de eliberare reactivi chimic depășesc în mod constant produsele mai vechi de tip barieră pentru reducerea gropilor.
Agenți reactivi chimic
Acești agenți conțin acizi grași care reacționează cu varul liber de pe suprafața betonului proaspăt, formând un săpun metalic subțire. Acea peliculă alunecoasă permite bulelor de aer să alunece în sus de-a lungul suprafeței formei în loc să se agațe de ea și, de asemenea, ușurează decaparea odată ce betonul s-a întărit. Deoarece reacția are loc direct la interfața beton-formă, pelicula rămâne subțire și consistentă, ceea ce face parte din motivul pentru care acești agenți depășesc acoperirile de barieră mai groase pe suprafețele arhitecturale.
Agenți de tip barieră
Agenții de barieră mai vechi, inclusiv uleiul de motor greu, uleiul vegetal sau produsele pe bază de motorină, acoperă forma cu o peliculă mai groasă. Acel strat mai gros este mai probabil să fie împins în jos pe suprafața formei prin curgerea betonului, care poate plia pungile de aer în suprafață, mai degrabă decât să le elibereze. Agenții de barieră rămân utilizați în unele șantiere, deoarece sunt mai puțin costisitoare decât formulările reactive chimic, dar compromisul în calitatea suprafeței este bine documentat în întreaga industrie.
- Aplicați cel mai subțire strat posibil, folosind un echipament de pulverizare întreținut corespunzător.
- Ștergeți orice exces acumulat înainte de turnare, deoarece agentul rămas de pe formă poate să facă bule în timpul plasării.
- Păstrați formele curate între turnări, deoarece acumularea de reziduuri interferează cu performanța agentului de degajare în cicluri repetate.
- Recalibrați periodic duzele de pulverizare, deoarece vârfurile uzate oferă o acoperire neuniformă, mai grea, care se comportă mai mult ca un agent de barieră chiar și atunci când este utilizat un produs reactiv.
Rata de turnare și metoda de plasare
Cât de repede intră betonul în formă contează aproape la fel de mult precum cum este vibrat odată ce este acolo. O turnare care se mișcă prea repede nu oferă aerului prins timp să scape înainte ca următorul lift să-l îngroape.
Echipajele de plasament care lucrează sub presiunea timpului pentru a termina o serie de dotare accelerează adesea rata de turnare aproape de sfârșitul unei ture și exact acesta este momentul în care ratele gropilor tind să crească. Integrarea țintelor privind rata de plasare în programul zilnic de producție, mai degrabă decât lăsarea vitezei de turnare la hotărârea individuală a echipajului, menține acest factor constant pe parcursul zilei.
Temperatură și efecte sezoniere asupra formării bulelor
Ambele temperatură și temperatura amestecului modifică cât de repede se întărește betonul, ceea ce modifică cât de mult timp trebuie să iasă aerul prins înainte ca suprafața să se întărească.
Condiții de vreme caldă
Betonul cald se întărește mai repede, scurtând fereastra în timpul căreia vibrațiile pot deplasa în continuare aerul prins la suprafață. Echipajele care lucrează în condiții calde trebuie adesea să-și întărească secvența de plasare la vibrație și să evite orice întârziere între ridicări, deoarece o ridicare care sta prea mult înainte ca următoarea să ajungă în vârf va fi deja întărită în momentul în care vibratorul ajunge la el.
Condiții de vreme rece
Betonul rece rămâne lucrabil mai mult timp, ceea ce poate ajuta de fapt la reducerea gropilor dacă amplasarea și vibrațiile sunt gestionate corect, dar încetinește și viteza cu care apa și aerul de scurgere se separă de pastă. În condiții de frig, echipajele confundă uneori un amestec cu setare mai lentă cu unul care necesită mai puține vibrații, când în practică se aplică același timp de inserare și disciplină de suprapunere.
Indiferent de anotimp, o temperatură constantă a betonului la punctul de amplasare, controlată prin depozitarea agregatelor, temperatura apei amestecului și programul de dozare, produce modele de gropi mai previzibile decât o plantă care permite condițiilor ambientale să modifice temperatura amestecului de la o turnare la alta.
Greșeli obișnuite care înrăutățesc gropile
O mână de obiceiuri recurente apar din nou și din nou la plantele care se luptă cu un număr mare de gropi, iar cele mai multe dintre ele sunt mai ușor de corectat decât o reproiectare completă a amestecului.
- Vibrând doar partea superioară a turnării. Omiterea punctelor de inserare mai jos în formă lasă aerul prins blocat mult sub suprafață.
- Reutilizarea formelor cu o acumulare de agent de eliberare vechi și reziduuri de pastă întărită, care aspre suprafața și creează noi puncte de cuibărit pentru aer.
- Lăsarea betonului în malaxor sau în echipamentul de transport mai mult decât era planificat, ceea ce permite o anumită separare inițială a aerului să înceapă înainte ca amestecul să ajungă chiar la formă.
- Schimbarea mărcilor de agent de eliberare sau a loturilor fără a re-testa rata de acoperire, deoarece echipamentele de pulverizare calibrate pentru un singur produs pot aplica sub sau supra-aplica altul diferit.
- Presupunând că un amestec cu slump mai mare necesită mai puține vibrații, atunci când, în practică, un amestec care curge încă are nevoie de timp de inserție complet pentru a elibera aerul prins mai adânc, doar cu mai puțin efort fizic per inserție.
Lista de verificare a controlului calității înainte de fiecare turnare
Instalațiile care mențin ratele de găuri în mod constant scăzute tind să treacă prin aceeași listă scurtă de verificare înainte de fiecare ciclu de turnare, mai degrabă decât să se bazeze doar pe experiența individuală a echipajului.
Repararea gropilor pe beton întărit
Nu fiecare panou iese din formă fără goluri, iar reparația este o parte normală a finisării prefabricatelor expuse. Procesul este simplu atunci când este făcut în ordinea corectă.
Găurile mici, de mărimea unui știft, de pe suprafețele neexpuse sunt adesea lăsate nepetice, deoarece nu au nicio consecință structurală. Efortul de reparație este în general rezervat fețelor arhitecturale, pereților de sunet și oricărui panou în care aspectul face parte din specificație. În cazul proiectelor cu un standard de finisare definit, ajută la convenirea cu clientul asupra unei dimensiuni și densitate acceptabile a golurilor înainte de începerea producției, astfel încât echipele de finisare să lucreze spre un obiectiv clar, mai degrabă decât să ghicească la un nivel acceptabil de retușare.
Bugholes vs Entrained Air: Două lucruri diferite
Merită să separăm gropile de aer antrenat intenționat, deoarece cele două sunt uneori confundate. Aerul antrenat constă din bule microscopice adăugate intenționat folosind aditivi tensioactivi pentru a îmbunătăți durabilitatea îngheț-dezgheț și este mai degrabă o caracteristică proiectată decât un defect. Găurile, prin contrast, provin din aer prins care nu a fost menit niciodată să rămână în amestec și pur și simplu nu a reușit să scape în timpul consolidării. O specificație prefabricată care solicită aer antrenat într-un proiect cu climă rece abordează o cerință de durabilitate care nu are nimic de-a face cu controlul găurilor de suprafață, iar reducerea conținutului de aer antrenat în încercarea de a remedia găurile poate submina performanța de durabilitate pe care a fost conceput amestecul.
Întrebări frecvente
Sunt bulele de beton un semn al betonului slab?
Nu. Găurile sunt o problemă estetică a suprafeței și nu sunt considerate dăunătoare performanței structurale. Un panou plin de goluri de suprafață mici își poate îndeplini în continuare rezistența de proiectare, deși gruparea de goluri grele combinată cu alte defecte, cum ar fi fagurele, merită o privire mai atentă.
Care este cel mai rapid mod de a reduce gropile la o nouă turnare?
Tehnica corectă de vibrație oferă cea mai rapidă îmbunătățire a oricărei modificări. Extinderea timpului de inserare la intervalul de 5-15 secunde și încetinirea retragerii la aproximativ 3 secunde pe picior vertical abordează cauza principală fără a modifica designul amestecului sau cofrajul.
Accesoriile din beton prefabricat afectează cu adevărat formarea bulelor?
Da. Feroneria de cofraj, cum ar fi magneții de cofraj, benzile de teșit din oțel și sistemele de profil controlează cât de strâns etanșează matrița pe patul de turnare și cât de ascuțite sunt colțurile interne, ambele modificând cât de mult aer rămâne prins în timpul turnării.
Poate o schimbare a designului amestecului să elimine complet gropile?
Un amestec curgător, bine proporționat sau un beton auto-consolidabil reduce semnificativ numărul de găuri, dar eliminarea completă este dificil de garantat în orice condiție de turnare. Majoritatea plantelor combină îmbunătățirea amestecului cu controlul vibrațiilor și al agentului de eliberare, mai degrabă decât să se bazeze doar pe o soluție.
Este mai bine să preveniți gropile sau să le reparați după aceea?
Prevenirea este aproape întotdeauna mai rentabilă. Repararea gropilor de pe panourile arhitecturale întărite necesită forță de muncă, material de plasture asortat și întărire atentă pentru a evita o nepotrivire vizibilă, în timp ce prevenirea prin vibrații, proiectarea amestecului și accesoriile de cofraj abordează problema înainte de a deveni un cost de finisare.
De ce găurile apar mai ales în partea de sus a unei turnări verticale?
Aerul care evadează parcurge cea mai mare distanță pentru a ajunge la vârful unei turnări verticale înalte și, pe parcurs, bulele individuale se combină cu altele pe care le întâlnesc, formând grupuri mai mari în apropierea porțiunii superioare a formei, unde este mai probabil să fie prinse înainte de a se întinde suprafața.
Se modifică tipul de material de cofraj câte gropi se formează?
Da. Materialele nepermeabile, cum ar fi oțelul și placajul acoperit, captează mai mult aer la suprafață decât materialele de formă mai permeabile, iar formele impermeabile necesită, de obicei, o vibrație mai profundă pentru a obține aceeași reducere a gropilor.
Prea multa vibrație poate provoca și probleme de suprafață?
Supra-vibrația poate provoca segregare, unde agregatele mai grele se depun și pasta mai ușoară se ridică la suprafață, ceea ce creează propriul set de probleme de finisare separat de gropile. Timpul controlat, constant de inserare și retragere evită atât subvibrația, cât și supravibrația.
Ar trebui vremea caldă sau rece să schimbe modul în care un echipaj gestionează vibrațiile?
Tehnica de introducere și retragere a miezului rămâne aceeași în orice anotimp, dar vremea caldă scurtează fereastra de lucru înainte ca amestecul să se întărească, astfel încât echipajele trebuie să mențină plasarea și vibrația în mișcare fără întârziere. Vremea rece extinde lucrabilitatea, dar nu trebuie tratată ca un motiv pentru a reduce efortul de vibrație.