16Dicembre 2023
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La vibrazione è uno dei metodi utilizzati per rinforzare il calcestruzzo gettato in opera e ottenere la densità desiderata e, di conseguenza, la resistenza specificata. I vibratori (interni, esterni o a otturatore) devono essere utilizzati correttamente e con competenza; in caso contrario, il calcestruzzo potrebbe risultare sovravibrato o sottovibrato; in entrambi i casi, la qualità del calcestruzzo ne risentirà.
Ecco perché vale la pena prendere in considerazione consigli pratici ed esperienze sul campo per utilizzare un vibratore per calcestruzzo e raggiungere correttamente gli obiettivi di vibrazione.
I vibratori per calcestruzzo sono disponibili in diverse forme e dimensioni e possono essere pneumatici o elettrici. Le applicazioni di vibrazione del calcestruzzo possono essere suddivise in tre categorie principali:
La vibrazione delle casseforme è comunemente utilizzata nelle costruzioni in calcestruzzo prefabbricato e prevede il montaggio di vibratori all'esterno della cassaforma. Per getti più grandi, i vibratori esterni sono in genere distanziati di 1,8 metri l'uno dall'altro.
Con la vibrazione superficiale, grandi vibratori vengono indirizzati manualmente sulla superficie su cui viene colato il calcestruzzo. Questo metodo è limitato a spessori di soletta di circa 15 cm o inferiori, ma garantisce una finitura liscia, particolarmente apprezzabile quando l'aspetto estetico è importante.
I vibratori interni per calcestruzzo sono il tipo più comunemente utilizzato. Un solo operatore può gestirne molti. Il processo è relativamente semplice: gli operai inseriscono rapidamente un vibratore interno a forma di sonda nel calcestruzzo bagnato, quindi lo rimuovono lentamente.
Vibratori a immersione, a spillo o ad ago sono i nomi più utilizzati per i vibratori interni. La testa del vibratore interno è immersa nel calcestruzzo, compattandolo con impulsi di vibrazione.
Utilizzare la testa piccola per compattare il calcestruzzo con casseforme poco profonde o barre d'armatura ravvicinate e il vibratore a testa grande per rinforzare il calcestruzzo gettato con una cassaforma completa e barre d'armatura ampiamente distanziate.
Il raggio d'influenza della testa vibrante è pari a quattro volte il diametro della testa stessa. Di conseguenza, i vibratori con testa piccola devono essere inseriti nel calcestruzzo a intervalli più brevi rispetto ai vibratori con testa grande.
Determinare il raggio di influenza in loco osservando la distanza di fuoriuscita delle bolle d'aria nel calcestruzzo dalla testa del vibratore. In alternativa, utilizzare una distanza stimata compresa tra 1 e 1,5 volte il raggio di influenza.
Immergere il vibratore nel calcestruzzo con movimenti quadrati o sfalsati. Tuttavia, utilizzare un unico movimento di vibrazione per tutta la durata del lavoro.
Nel primo caso, inserire l'apparato vibratore in una griglia rettangolare, assicurandosi che 1/3 del raggio di influenza si sovrapponga.
Per motivi sfalsati, utilizzare uno schema a griglia ma posizionare le testine del vibratore a zigzag.
Non azionare il vibratore in aria; assicurarsi di accenderlo mentre la punta è nel calcestruzzo per evitare il surriscaldamento dello strumento e conseguenti danni.
Inserire la testa del vibratore verticalmente o quasi verticalmente nel calcestruzzo, evitando di inclinare eccessivamente il vibratore, altrimenti si danneggerà. I vibratori verticali aiutano a far fuoriuscire le bolle d'aria e a ridurre i vuoti.
Non forzare il vibratore nel calcestruzzo, poiché il tondino potrebbe bloccarlo. Lasciare invece che il vibratore penetri nel calcestruzzo sotto il suo peso.
Evitare di colpire le barre d'armatura con la testa del vibratore, poiché ciò romperebbe il legame tra le barre d'armatura e i primi strati di cemento armato.
Mantenere la testa del vibratore nel calcestruzzo per 15-20 secondi. Tuttavia, gli operatori con sufficiente esperienza con vibratori, miscele di calcestruzzo e casseforme possono rinforzare adeguatamente il calcestruzzo indipendentemente dalla durata della vibrazione. Uscire lentamente dal vibratore a una velocità di circa 2,5-7,5 cm/s; la velocità più bassa solitamente fornisce i risultati migliori.
Il calcestruzzo dovrebbe riempire il foro formatosi dopo l'estrazione del vibratore. Tuttavia, i vuoti non vengono riempiti con il calcestruzzo presente nella miscela di calcestruzzo asciutta. Reinserire il vibratore nel calcestruzzo entro metà del raggio di influenza ha risolto il problema. Se il problema persiste, sostituire la miscela di calcestruzzo o il vibratore.
Mantenere una distanza di 7-10 cm tra il bordo della cassaforma e la testa del vibratore per evitare danni alla cassaforma.
Non utilizzare un vibratore per spostare il calcestruzzo.
Evitare vibrazioni eccessive per impedire la segregazione e controllare la cassaforma per eventuali perdite durante i lavori.
Versare il calcestruzzo in modo uniforme e ampio fino a uno spessore pari alla lunghezza della testa del vibratore più 15 cm. Lo spessore del calcestruzzo non deve superare i 45-50 cm, come nel caso di grandi piazzole e fondazioni; altrimenti, il peso del calcestruzzo impedirà il rilascio in superficie dell'aria intrappolata. Quando si versa il calcestruzzo a strati, estendere il vibratore nello strato superiore di 10-15 cm e muoverlo su e giù per 5-15 secondi per migliorare l'adesione tra gli strati.
Utilizzare un numero sufficiente di vibratori per gestire la velocità di posizionamento del calcestruzzo.
Continuare a vibrare finché il calcestruzzo non raggiunge il livello nella cassaforma; le particelle grossolane di aggregato vengono incorporate, si forma una pellicola di malta sulla superficie superiore e sulla cassaforma e il calcestruzzo smette di gorgogliare.
L'operatore del vibratore deve vedere la superficie del calcestruzzo. Utilizzare quindi un'illuminazione adeguata, se necessario.
La frequenza del vibratore diminuisce inizialmente quando è immerso nel calcestruzzo, poi aumenta e infine diventa costante quando le bolle d'aria fuoriescono.
Tenete a portata di mano un vibratore di riserva. Usatelo quando uno dei vibratori si guasta completamente.
I lavoratori devono essere istruiti a evitare di vibrare il calcestruzzo che è già stato vibrato.
Pulire tutte le parti del vibratore dopo ogni utilizzo.
I vibratori per calcestruzzo esterni sono adatti alla costruzione di manufatti in calcestruzzo prefabbricato e pareti sottili. Sono efficaci fino a una profondità massima di 75 cm (18 pollici).
Il calcestruzzo a scorrimento zero e i vibratori interni supplementari richiedono vibratori per casseforme o casseforme.
Assicurare un buon supporto alla cassaforma per evitare cedimenti dovuti all'applicazione di vibratori esterni.
Le casseforme devono resistere alla pressione del calcestruzzo liquefatto e dei vibratori. Inoltre, devono essere in grado di trasmettere le forze vibrazionali a distanze considerevoli.
I vibratori a bassa frequenza e alta ampiezza hanno un impatto più significativo sulla cassaforma rispetto a quelli ad alta frequenza e bassa ampiezza. Di conseguenza, quando si utilizza un vibratore a bassa frequenza e alta ampiezza, è necessario assicurarsi che la cassaforma sia robusta, ad esempio utilizzando casseforme in acciaio.
I vibratori a otturatore distribuito garantiscono una distribuzione uniforme della forza di vibrazione. Utilizzare la mano o un vibratore sulla cassaforma per determinare il limite di azione del vibratore e la spaziatura corretta per distribuire uniformemente la potenza vibrante. In questo modo si evitano aree di vibrazione eccessiva o regioni di vibrazione ridotta.
Non fissare il vibratore direttamente alla cassaforma, poiché ciò ne causerebbe il cedimento.
Non accendere il vibratore esterno finché il calcestruzzo nella cassaforma non ha raggiunto una profondità di 15 cm.
In genere, il vibratore esterno funziona per due minuti. Successivamente, la durata può essere aumentata o diminuita a piacere.
Quando il calcestruzzo nella cassaforma è livellato, la vibrazione si arresta, le particelle grossolane di aggregato vengono incorporate, si forma una pellicola di malta sulla superficie superiore e la superficie della cassaforma e il calcestruzzo eliminano le bolle d'aria.
È possibile evitare le strutture a nido d'ape.
Le strutture con armature pesanti possono essere facilmente compattate.
La struttura preparata dal vibratore è densa e impermeabile.
È possibile utilizzare un basso rapporto acqua-cemento.
Lavora più velocemente.
È possibile utilizzare un rapporto cemento-aggregato elevato.
Se la miscela di calcestruzzo è progettata con una bassa lavorabilità, vibrazioni eccessive possono causare un consumo energetico aggiuntivo e, di conseguenza, una dissipazione di energia.
Sebbene le miscele di calcestruzzo richiedano piccole quantità d'aria, vuoti più grandi possono avere un impatto negativo significativo sulla resistenza e sulla durabilità del calcestruzzo. La vibrazione del calcestruzzo consente a sacche d'aria di grandi dimensioni di salire in superficie, lasciando al contempo utili particelle d'aria microscopiche nella miscela.
Le sacche d'aria più grandi di un millimetro creano vuoti nel calcestruzzo, spesso chiamati "nido d'ape". Il "nido d'ape" inibisce la capacità del calcestruzzo di aderire correttamente alle barre d'armatura. Minore è il contatto tra la miscela cementizia e l'armatura in acciaio, minore è la resistenza del calcestruzzo asciutto.
Una vibrazione inadeguata del calcestruzzo può provocare difetti superficiali, il più comune dei quali sono le sacche d'aria.
Man mano che la superficie del calcestruzzo si solidifica, emergono bolle d'aria dall'impasto, causando la formazione di bolle. Queste sembrano fragili protuberanze superficiali che si rompono, spesso lasciando una piccola cavità sottostante.
Se il calcestruzzo non è adeguatamente rinforzato nelle strutture portanti, come colonne o muri, la miscela non scorrerà uniformemente contro i bordi e si formeranno delle zone a nido d'ape. Dopo la rimozione della struttura portante, le zone a nido d'ape causano indebolimento strutturale e difetti superficiali, come cavità.
Padroneggiare il corretto utilizzo dei vibratori per calcestruzzo è fondamentale per ottenere strutture in calcestruzzo resistenti, durevoli e ben strutturate. I vantaggi dell'utilizzo di un vibratore per calcestruzzo sono evidenti in termini di qualità del prodotto finale, riduzione dei pori e aumento complessivo della resistenza.
Il vibratore per calcestruzzo BISON garantisce un consolidamento ottimale del calcestruzzo, consentendo ai progetti di soddisfare gli standard di settore per una durabilità a lungo termine. Per scegliere il vibratore per calcestruzzo più adatto alle vostre esigenze specifiche, non esitate a consultare gli esperti di BISON.
Il consolidamento del calcestruzzo riduce il volume di aria intrappolata, vuoti e sacche d'aria in una miscela di cemento appena gettata, solitamente mediante l'uso di vibratori per calcestruzzo.
L'azionamento dell'attizzatoio o del vibratore interno in aria può causare surriscaldamento e conseguente guasto dello strumento.
Mantenere una distanza di 7-10 cm tra il bordo della cassaforma e la testa del vibratore per evitare danni alla cassaforma.
Continuare a vibrare finché il calcestruzzo non raggiunge il livello nella cassaforma; le particelle grossolane di aggregato vengono incorporate, si forma una pellicola di malta sulla superficie superiore e sulla cassaforma e il calcestruzzo smette di gorgogliare.
Se il calcestruzzo viene vibrato eccessivamente, perde consistenza e si separa. Gli aggregati si depositano sul fondo della cassaforma, mentre la pasta cementizia risale verso la superficie degli elementi. Di conseguenza, la resistenza del calcestruzzo si riduce a quella di una struttura a nido d'ape.
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