วิธีการและเทคนิคการสั่นคอนกรีตที่ถูกต้อง

การสั่นสะเทือนของคอนกรีตคืออะไร?

การสั่นสะเทือนคอนกรีตดำเนินการเพื่อวัตถุประสงค์ในการอัดแน่น จุดประสงค์หลักของการสั่นสะเทือนคือการอัดคอนกรีตให้แน่นและเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของคอนกรีตสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ประมาณ 5 ถึง 8% ของปริมาตรคอนกรีตที่เพิ่งเทใหม่จะมีฟองอากาศอยู่ ฟองอากาศเหล่านี้จะเข้าไปอยู่ในส่วนผสมคอนกรีตที่ทำงานได้ดี

การสั่นสะเทือนของคอนกรีต

เหตุผลและวิธีการในการเสริมความแข็งแรงของคอนกรีต

ปัจจัยใดที่มีผลต่อกำลังอัดของคอนกรีตมากกว่าปัจจัยอื่น ๆ? วิศวกรส่วนใหญ่จะตอบว่า อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์...เพราะเมื่ออัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์เพิ่มขึ้น กำลังอัดจะลดลง ดัฟฟ์ อับรามส์ ได้แสดงให้เห็นสิ่งนี้ในปี 1919 และกฎของอับรามส์เป็นหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังวิธีการกำหนดสัดส่วนคอนกรีตส่วนใหญ่ที่ใช้ในปัจจุบัน แต่การทดสอบของอับรามส์นั้นทำกับคอนกรีตที่อัดแน่นอย่างสมบูรณ์แล้ว หากคอนกรีตไม่ได้รับการอัดแน่นอย่างเหมาะสม ช่องว่างจะลดกำลังอัดลงโดยไม่คำนึงถึงอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ และดังแสดงในรูปที่ 1 ผลกระทบนั้นมีนัยสำคัญ

หลังจากเทคอนกรีตลงไปแล้ว จะมีอากาศแทรกอยู่มากถึง 20% ปริมาณอากาศจะแตกต่างกันไปตามชนิดของส่วนผสมและค่าการยุบตัว ขนาดและรูปทรงของแบบหล่อ ปริมาณเหล็กเสริม และวิธีการเทคอนกรีต ที่อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์คงที่ อากาศแต่ละเปอร์เซ็นต์จะลดกำลังรับแรงอัดลงประมาณ 3% ถึง 5% การอัดแน่นคอนกรีต ซึ่งโดยปกติจะทำโดยการสั่นสะเทือน จะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของคอนกรีตโดยการไล่อากาศที่แทรกอยู่ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะและลดการซึมผ่านของคอนกรีตด้วย

การสั่นสะเทือนเป็นกระบวนการสองส่วน

การสั่นสะเทือนช่วยเสริมความแข็งแรงของคอนกรีตได้อย่างไร? ภาพที่ 2 แสดงให้เห็นว่าเป็นกระบวนการสองส่วน เครื่องสั่นสร้างคลื่นที่แยกอนุภาคของหินกรวดออกจากกัน ลดแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคเหล่านั้น

รูปที่ 1. ระดับการอัดแน่นของคอนกรีตอาจมีผลต่อกำลังรับแรงอัดมากพอๆ กับอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ คอนกรีตที่มีค่าการยุบตัวต่ำอาจมีอากาศแทรกอยู่ได้ถึง 20% เมื่อเทลงไป

ภาพที่ 2 เครื่องสั่นคอนกรีตทำงานในกระบวนการสองขั้นตอน คลื่นลูกแรกทำให้คอนกรีตเหลวขึ้นเพื่อให้ไหลได้ดีขึ้น และคลื่นลูกถัดไปจะกำจัดฟองอากาศออกไป

ถูกต้อง

การเจาะลงไปในชั้นดินเดิม (ซึ่งยังไม่แข็งตัว) เป็นระยะๆ อย่างเป็นระบบ เพียงไม่กี่นิ้ว จะช่วยให้เกิดการอัดแน่นที่เพียงพอ

มันจะลงตัวในที่สุด

การสอดใส่เครื่องสั่นแบบสุ่มสี่สุ่มห้าในทุกมุมและระยะห่างโดยไม่ลึกพอ จะไม่รับประกันการผสานกันอย่างแนบสนิทของทั้งสองชั้น

การลดปริมาณน้ำที่ใช้สามารถกำจัดฟองอากาศได้ แต่จะส่งผลต่อความสามารถในการทำงานของคอนกรีต ดังนั้น การสั่นสะเทือนของคอนกรีตจึงเป็นวิธีเดียวที่เหมาะสมซึ่งช่วยได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อความสามารถในการทำงานของคอนกรีต คุณสมบัติ ของคอนกรีตสด การสั่นสะเทือนจะมีผลเฉพาะในคอนกรีตผสมใหม่ หรืออาจกล่าวได้ว่าจนถึงช่วงเวลาที่คอนกรีตสามารถไหลได้ ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นก่อนที่การแข็งตัวขั้นต้นจะเริ่มต้นขึ้น

การอัดแน่นคอนกรีตหรือการสั่นสะเทือนคอนกรีตสามารถทำได้ 5 วิธี ดังนี้:
1. การสั่นสะเทือนคอนกรีตจากภายใน โดยการสอดเครื่องสั่นภายในเข้าไปในเนื้อคอนกรีต
2. การสั่นคอนกรีตขณะติดตั้งแบบหล่อโดยใช้เครื่องสั่นแบบหล่อ (Shutter formwork vibrators)
3. โดยการสั่นสะเทือนมวลคอนกรีตทั้งหมดโดยใช้โต๊ะสั่นสะเทือน
4. การสั่นสะเทือนคอนกรีตจากภายนอกบนพื้นผิวโดยใช้เครื่องสั่นสะเทือนพื้นผิว
5. การสั่นคอนกรีตโดยใช้เครื่องสั่นเหล็กเสริม

คอนกรีตสั่นสะเทือน เคล็ดลับ
1. อย่าสั่นคอนกรีตแรงเกินไป เพราะจะทำให้ส่วนผสมแตกและแยกตัว ในทางกลับกัน อย่าสั่นคอนกรีตน้อยเกินไป เพราะอาจยังมีอากาศติดอยู่ในชั้นล่างของปูนซีเมนต์ ซึ่งจะทำให้โครงสร้างคอนกรีตอ่อนแอและแตกหักได้ง่ายแม้เพียงแรงกดเล็กน้อย
2. เทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการใช้เครื่องสั่นภายในคือ การดึงเครื่องสั่นออกช้าๆ ในอัตราประมาณ 25 มิลลิเมตรต่อวินาที หากยังมีฟองอากาศเกิดขึ้นขณะดึงเครื่องสั่นคอนกรีตออก แสดงว่าต้องเพิ่มแรงสั่นให้มากขึ้น
3. เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยต่อเย็นในชั้นคอนกรีตขณะที่เทปูนซีเมนต์ชั้นใหม่ทับลงไป ให้แน่ใจว่าได้ใช้เครื่องสั่นเพื่อกระจายปูนที่เทลงไปให้ทั่วถึง และผสมชั้นที่เทไว้ก่อนหน้านี้ให้เข้ากับชั้นที่เทใหม่
4. เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ควรใช้การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเท่านั้นเมื่อทำการสั่น เพื่อให้ส่วนผสมของหินกรวดและคอนกรีตเข้ากันอย่างสม่ำเสมอ การเคลื่อนที่ในแนวนอนอาจทำให้การกระจายตัวไม่สม่ำเสมอ และเพิ่มโอกาสที่เครื่องสั่นจะพันกับเหล็กเส้นหรือเหล็กเสริมแรงได้
5. หลีกเลี่ยงการใช้เครื่องสั่นเป็นเครื่องมือในการเทคอนกรีต เพราะจะทำให้พื้นผิวไม่สม่ำเสมอ และอาจก่อให้เกิดปัญหาด้านความแข็งแรงและรูปทรงของโครงสร้างมากขึ้นด้วย
6. เลือกใช้เครื่องสั่นคอนกรีตให้เหมาะสมกับโครงสร้างที่กำลังก่อสร้างหรือขนาดของพื้นที่ทำงาน พิจารณาใช้เครื่องสั่นคอนกรีตขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาสำหรับงานขนาดเล็ก เพื่อความสะดวกและประสิทธิภาพในการทำงาน
7. พิจารณาเตรียมแผนสำรองไว้ด้วย เครื่องสั่นคอนกรีต มีเครื่องมือสำรองไว้พร้อมใช้งานทันที หากเครื่องมือชิ้นแรกเกิดปัญหาขณะใช้งาน