К бетону, укладываемому в подстилающие слои и полы промзданий, проезды, площадки, аэродромы и другие виды горизонтально протяженных конструкций на уровне земли, предъявляются, как известно, помимо требований прочности, также требования высокой износостойкости (малой истираемости), морозостойкости и водонепроницаемости.
Повысить эти, показатели, особенно в верхнем слое покрытия, можно путем снижения В/Ц, для чего из свежеуложенного бетона следует удалить‚ некоторое количество воды затворения. До сих пор таким методом извлечения воды из бетона являлось его вакуумирование. Способ вакуумной обработки бетона известен у нас и за рубежом уже свыше полувека. Однако, несмотря на эффективность, он не получил широкого применения, так как усложняет технологический процесс и нуждается в дополнительном оборудовании. Помимо бетоноукладочного и вибрационного оборудования необходимы вакуум-установка, соответствующая разводка трубопроводов, вакуумирующие маты, которые требуют трудоёмкого ухода.
В ЦНИИОМТП разработан новый способ удаления воды из бетона покрытий, при котором отпадает необходимость в вакуумирующем оборудовании, а вода удаляется из верхнего слоя бетона вибромеханизмом. Способ получил название виброводоудаления. Как и при вакуумировании, смесь предварительно уплотняется виброрейкой. Затем на полученную поверхность укладывают фильтровальный материал, а на него прокладку из тонкого перфорированного металлического листа, на поверхности которой размещают вибромеханизм.
При работе вибромеханизм перемещается относительно прокладки под действием составляющей возмущающей силы вибратора. Направление движения изменяется переключением фаз, Стабильная работа вибромеханизма и получение наибольшего эффекта от обработки обеспечиваются при удельном статическом давлении 26 гПа, отношении возмущающей силы вибратора к весу вибромеханизма — не более 4, частоте колебаний 25 Гц при амплитуде 1,5 мм.
Под действием вибрации наступает тиксотропное разжижение бетона, что облегчает перемещение твердых частиц. Динамическое давление вибромеханизма способствует переходу части связанной воды в свободную, которая удаляется из бетона через фильтровальный материал и далее через отверстия в прокладке выходит на её поверхность и сливается на основание рядом с укладываемой полосой бетона. Сжатые динамическим давлением пузырьки защемленного воздуха стремятся расшириться и вытесняют из бетона дополнительно свободную воду затворения. Объем отжатой воды заполняется твердыми частицами, что способствует дополнительному уплотнению бетона.
Обработка виброводоудалением обеспечивает монолитность соединения старого бетона подстилающего слоя с наносимым на него покрытием. Этому способствуют два основных фактора: ликвидация в процессе обработки слабой цементной пленки, препятствующей сцеплению нового бетона со старым, и значительное доуплотнение контактного и всего верхнего слоя. При испытаниях опытных образцов на отрыв разрушение происходило по более слабому бетону подстилающего слоя, а контрольных — по линии контакта.
В комплект оборудования для виброводоудаления входят 2–3 полотна фильтровальной ткани, две прокладки, вибромеханизм. Ширина полотна должна быть не более 2 м, а длина равняться ширине обрабатываемой полосы бетона.
Полотна укладывают с перекрытием 3–5 см, а на них встык прокладки. По мере передвижения вибромеханизма освободившиеся прокладки и полотна снимают и переставляют вперед.
Способ виброводоудаления целесообразно применять для увеличения конечной прочности, морозостойкости и износостойкости бетонных покрытий при использовании смесей О.К. = 2–4 см, а смесей с О.К. = 2–8 см, на мелких песках — для получения необходимой шероховатости, снижения истираемости, водопроницаемости, пыления, удаления слабой поверхностной пленки.
По сравнению с вакуумированием способ виброводоудаления производительнее более чем в 2 раза, необходимое для его осуществления оборудование простое и может быть изготовлено силами любой строительной организации.