TEMA: E) SREDSTVA ZA UGRADNJU/ZBIJANJE ZEMLJANIH I DRUGIH MATERIJALA (kamenih, prefabriciranih smjesa /asfalta, betona, stabilizacija/ i drugih materijala sa izraženom kohezijom, odnosno viskoznošću ili plastičnošću) Karakteristični tehnološki proces zemljanih radova: 1. iskop 2. utovar 3. transport 4. razastiranje 5. ugradnja/zbijanje (PAŽNJA: podvučene transportne faze se odvijaju sa materijalom u rastresitom stanju!) Načini ugradnje zemljanih materijala: - VALJANJE (klasični postupak) = površinsko djelovanje 'peglanje' - ZBIJANJE (moderna metoda, istraživanja geomahaničara Proctor& Hansen) = dubinsko, 3D zapreminsko djelovanje Cilj zbijanja: eliminacija gasovite i tečne faze iz strukture materijala, odnosno smanjenje šupljina između čvrstih čestica na minimum, što se postiže optimalnim rasporedom čvrstih čestica, uz upotrebu energije. Zbijanjem se smanjuje zapremina, odnosno povećava gustina (zapreminska masa) i zapreminska težina materijala. U materijalu tada dominira čvrsta faza! gasovita faza gasovita faza 1 tečna faza tečna faza 1 zbijanje čvrsta faza čvrsta faza V=1,0; G; γ=g/v V 1 < V; G 1 G; γ 1 =G/V 1 > γ Faktori utjecaja materijala na zbijanje: a) vrsta materijala (koherentni-sa kohezijom; nekoherentni-bez kohezije) b) krupnoća materijala (sitnozrni, miješani, krupnozrni) c) granulometrijski sastav (zastupljenost različitih frakcija: jedno-, dvo-, tro-, višefrakc.) d) vlažnost materijala (minimalna, prirodna, oprimalna, maksimalna). Proctor-ov opit γ [kn/m3] γ max2 γ max1 E 2 Svaki materijal ima svoju OPTIMALNU VLAŽNOST, pri kojoj se zbijanjem dobiva maksimalna zapreminska težina, odnosno gustina materijala Standardni Proctorov opit - u laboratoriji: E 1 teg mase M=450 grama pada 75 puta sa visine H=50 cm na uzorak u kalupu-cilindru, iz čega w 2 se računa energija zbijanja: w 1 w[%] C=75*H*M/V, gdje je V-zapremina zbijenog uzorka [Nm/m3]. a mjeri zapreminska težina γ=g/v, i upoređuje sa optimalnom za taj materijal (stepen zbijenosti) Zbijanje treba izvesti tek nakon detaljnih ispitivanja osobina materijala koji se zbija, te nakon određivanja radnih parametara pod kojim se taj postupak obavlja, kao npr.: - stvarna vlažnost materijala, - temperatura zraka, - debljina sloja za (efikasno) zbijanje. str.1
To se pouzdano može utvrditi jedino na licu mjesta ('in situ'), izradom OPITNOG POLJA ili OPITNE DIONICE, uz primjenu konkretnih sredstava za zbijanje!!! OPĆI DIJAGRAM RACIONALNE PRIMJENE SREDSTAVA ZA ZBIJANJE Gline W0=20-25% Pjeskovite gline Glinoviti pijeskovi Pijeskovi Šljunkovi W0=7-10% ježevi glatki/statički valjci valjci sa pneumaticima max A; min ν Vibracioni valjci min A; max ν GLAVNA PODJELA SREDSTAVA ZA ZBIJANJE ZEMLJANIH I DRUGIH MAT. a) MAŠINE SA STATIČKIM b) MAŠINE SA DINAMIČKIM DJELOVANJEM DJELOVANJEM (vlastita težina) (efikas. savlađ. kohezije/viskoznosti) VALJCI b1) udar/skok b2) vibracije Glatki sa čel. točkovima Specijalni valjci Nabijači Vibracione mašine -tandem valjci -na pneumaticima -eksplozivni -valjci sa 3 cilindra -ježevi: - vučeni nabijači(''žabe'') - samohodni -vibrosoli ps Vibroploče Vibracioni valjci -valjci sa mrežama -vibromaksi - male/'ručne'.-sa čel. točk. -valjci sa papučama - kompaktori -sa dvost.vibr. -komb.čel/pn. Vibro -grede p1>>ps str.2
E.1.1. Statički valjak sa čeličnim točkovima 1 NAZIV GLATKI STATIČKI VALJAK 2 HISTORIJAT - Parni valjak u XIX stoljeću; poslije dizel-pogon. - Sada je primjena ovih valjaka sve manja... 3 NAMJENA - «valjanje»= površinsko djelovanje; «glačanje»/»peglanje» različitih slojeva: zemljanih i kamenih nekoherentnih; asfaltnih slojeva itd. 4 KONSTRUKCIJA 5 TEHNIČKE KARAKTERISTI KE - nosivi dio: kruta šasija kao čelični blok sa integriranim elementima (zbog potrebe za većom težinom valjka) - mobilni dio: dvije (tri?) osovine sa dva ili tri čelična točka - pogon: dizel-motor - transmisija: mehanička - radni organ: čelični točkovi - upravljanje: mehaničko - Težina: 50;80;100;120;150;180;200 kn (300 kn) - snaga pogonskog motora: 30-150 kw - brzine 0-max.10km/h, jednake u oba smjera kretanja; - brzina valjanja 1-2km/h, kao bitan uvjet kvaliteta valjanja! q * E0 - Max. Pritisak σ max =, gdje je q-pritisak valjka po R izvodnici [N/cm]; E 0 -modul deformacije materijala koji se zbija [kn/cm 2 ]; R-poluprečnik točka valjka [cm]. - Dubina zbijanja (mjerodavna za debljinu sloja): a) koherentni materijal: w h = 0 0,25* q * R w [cm] 0 gdje je w i w 0 stvarna i optimalna vlažnost materijala. b) nekoherentni materijal: w h 0 = 0,35* q * R [cm] w0 - broj prijelaza: izveden iz jednakosti energije zbijanja C i rada A kojeg izvrši valjak pri zbijanju: C*V=A C*(L*b*d) = n*(z*l), gdje je C= potrebna energija zbijanja [Nm/m 3 ] L=dužina dionice zbijanja [m]; b=širina zbijanja [m]; d=debljina zbijenog sloja [m] ; d=0,65*d' (d'=svježe nasuti sloj) Z=vučna sila za pokretanje [N], približno (0,4-0,6)*G (inače Z=3,6*N*η/V) n= broj prijelaza valjkom po istoj površini n = C*b*d/Z Praktične preporuke za broj prijelaza: 4-6 za nekoherentne, a 6-12 za koherentne materijale. str.3
6 FUNKCIONIRAN JE I NAČIN PRIMJENE 7 SPECIJALNI UVJETI PRIMJENE 8 PRORAČUNA UČINKA I UTROŠKA POGONSKE ENERGIJE 9 PRIPADNOST SASTAVU MAŠINA - priprema za rad - predradnje i start: opći pregled (gorivo, ulje), uključivanje motora i zagrijavanje, provjera komandi; RAD NA OPITNOJ DIONICI! - rad (shema djelovanja): KONTINUIRANI RAD na jednoj radnoj dionici; provjera zbijenosti(!)-opit pločom, sa premještanjem na narednu dionicu kada se iscrpi radni front = ciklični rad. - završne radnje i isključivanje: čišćenje točkova, opći pregled (gorivo, m. ulje, h. ulje), podmazivanje; - prijevoz mašine sa gradilišta na gradilište pomoću vučnog voza - obavezna opitna dionica; materijal treba da ima vlažnost blisku optimalnoj - ako se zbija asfalt, onda temperatura treba da bude 95-130 C. - Empirijska formula iz literature kao da je kontinuirano djelovanje: ( b b) * v * d U p = * K v n Inače, suštinski je ciklično djelovanje: U T = q*t/tc; q=zapremina uvaljanog sloja: (b- b)*d*l; (ako se koristi debljina svježe nasutog sloja, onda treba uvesti redukciju zapremine preko relacije d=0,65*d' => d'=d/0,65 ili na kraju uzeti K r, pri čemu r simbolizira razliku privremene i trajne rastresitosti materijala: K r =1/(1+(r p -r t )) Tc= t valjanja + t kontrole zbij. + t premještanja ; t valjanja =n*l/v U P =U T *Kv (*eventualno i K r ) - E=(N*Kas*g sp )/η; Kas=0,6-0,7; g sp =0,18-0,25 kg/kw*h samostalnost / ovisnost o drugim mašinama: samostalnost veoma izražena, uz uvjet da ima dovoljno slojeva za valjanje - položaj u lancu za izvršenje radova 1. ISKOP, 2.UTOVAR, 3. TRANSPORT, 4. ISTOVAR, 5. VALJANJE E.1.2. JEŽEVI /skraćeno izlaganje/ Namijenjeni za zbijanje koherentnog materijala; imaju veći specifični pritisak na podlogu: - mehko tlo 4-20 kn/cm 2 - srednje tvrdo tlo 20 40 kn/cm 2 - tvrdo i jako tvrdo tlo 40 100 kn/cm 2 Najčešće su vučeni traktorom a ima i samohodnih ježeva. Težine su im 100-400 kn. Na 1 m2 površine cilindra ima 20 25 bodlji (različito oblikovanih); d=100-200-250 mm. Debljina sloja zbijanja je u direktnoj vezi sa dužinom bodlji, max.1,2*d (praktično 15-30 cm). Broj prijelaza kod ježeva: n = (S*K)/(F*m), gdje je S=radna površina nalijeganja ježa [cm 2 ]; K=koef. neravnomjernosti valjanja/pokrivanja tla bodljama; F=oslona površina 1 bodlje [cm 2 ]; m=broj bodlji u dodiru sa tlom. Praktičan broj prijelaza 6-15 puta. Kada bodlje ne prodiru više od 2-3cm u podlogu, smatra se da je zbijanje ježem završeno! Pri zbijanju ježevima se javlja i (ponekad pozitivan) efekat miješanja materijala: bodlje koje napuštaju podlogu, odlamaju je i podižu za sobom, a kod narednog prijelaza taj se materijal str.4
prevrće... Inače, trapezast u kupast oblik bodlji koje nemaju veliku visinu, ne izaziva ovakve efekte. Neki ježevi imaju razvijene 'papuče' umjesto bodlji... A neki imaju mrežaste cilindre! E.1.3. VALJAK NA PNEUMATICIMA /skraćeno izlaganje/ Pretežno namijenjen za zbijanje koherentnog materijala; specifičnost njihovog djelovanja se ogleda kroz efekat gnječenja = 3D - pritisak na materijal!!! Dubina djelovanja: w Gt * p h0 = 0,18* [cm] w0 1 ψ gdje je w i w 0 stvarna i optimalna vlažnost materijala; G t = opterećenje na jedan točak pneumovaljka [kn]; p=pritisak zraka u pneumatiku [kn/cm 2 ]; ψ=koef. tvrdoće gume p = 1 2 3 4 5 6 ψ = 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,15 Balansirajuća užad, klackalice i plouge u konstrukciji vješanja točkova imaju ulogu da, usprkos neravninama na terenu, prenesu JEDNAKO opterećenje na svaki točak: G t = G/n. Pneumovaljci imaju dvije osovine sa nejednakim brojem točkova, čiji se tragovi ne preklapaju! Težine pneumovaljaka su 100-200kN (standardno); one se mogu mijenjati korištenjem balasta (voda ili prijesak u komorama integriranim na šasiju!!!). str.5
E.2.1. Vibracioni valjak sa glatkim čeličnim točkovima 1 NAZIV VIBRACIONI (tandem) VALJAK 2 HISTORIJAT - Nastao od statičkog valjka, razvojem uređaja za vibraciono djelovanje 1960-2000. (najprije ekscentrično postavljena masa na osovini točka, a kasnije hidraulični sistem za vibracije!) 3 NAMJENA - Zbijanje nekoherentnih, do malo koherentnih materijala (sa najboljim rezultatima); primjenjiv i za materijale sa izraženom kohezijom / viskoznošću (topla asfaltna masa) 4 KONSTRUKCIJA 5 TEHNIČKE KARAKTERISTIKE - nosivi dio: šasija-kruta, ali sve češće i zglobna šasija podržana hidraulikom! Na šasiji: pogonski motor, kabina, hidraulični sistem... - mobilni dio: čelični točkovi, na obje osovine (ima i kombinacija čeličnog točka sa uređajem za vibriranje i gumenih točkova) - pogon: dizel motor - transmisija: hidraulična (hidrostatska, hidrodinamička), - radni organ: čelični točak sa hidrauličkim vibratorom na osovini. - Upravljanje: mehaničke (klasične) i hidrauličke komande. - MINI-VALJCI (1-5kN; N=do 10kW; širina točka 40-100cm!) - Standardni valjci težine 20-200kN; prilikom vibriranja efekat težine točka se pojačava 5 do 10 puta!!! - snaga pogonskog motora: 20-150 kw - kretanje 0-15km/h (reverzno, iste I,II,III);valjanje 1-2km/h - dubina djelovanja: kameni materijal 60 (80) 120 (200?)cm; zemljani materijal 40-60 cm; glina 20-40 cm. Karakteristika vibracionog valjka: A*ν=const. Donja granica ima vrijednosti A=50-60mm; ν= 40-50 1/min; gornja granica ima vrijednosti A=1-2mm; ν= 2000-10000 1/min. Bitno je da se uspostavi skladan odnos frekvencije vibriranja i frekvencije oscilovanja tla, kako ne bi došlo do odvajanja- 'skakutanja' valjka ili do rezonancije=jednake frrekvencije, pri čemu se gubi efekat zbijanja! Rukovalac ima mogućnost promjene frekvencije i amplitude, pa iskustveno utvrđuje najpovoljniji efekat (potmuli zvuk u tlu!) str.6
6 FUNKCIONIRANJE I NAČIN PRIMJENE 7 SPECIJALNI UVJETI PRIMJENE 8 PRORAČUNA UČINKA I UTROŠKA POGONSKE ENERGIJE 9 PRIPADNOST SASTAVU MAŠINA - priprema za rad - predradnje i start: opći pregled (gorivo, ulje, voda), uključ i zagrijavanje motora; provjera komandi; probna OPITNA DIONICA! - rad (shema djelovanja): KONTINUIRANI RAD na jednoj radnoj dionici; provjera zbijenosti(!)-opit pločom, sa premještanjem na narednu dionicu kada se iscrpi radni front = ciklični rad (analogno statičkom valjku) - završne radnje i isključivanje: čišćenje točkova, opći pregled (gorivo, ulje, voda) podmazivanje ležajeva i zglobova... - obavezan prijevoz pomoću vučnog voza trejlera o - bavezna opitna dionica; materijal treba da ima vlažnost blisku optimalnoj - ako se zbija asfalt, onda temperatura treba da bude 95-130 C) - Empirijska formula iz literature kao da je kontinuirano djelovanje: ( b b) * v * d U p = * K v n Inače, suštinski je ciklično djelovanje: U T = q*t/tc; q=zapremina uvaljanog sloja: (b- b)*d*l; (ako se koristi debljina svježe nasutog sloja, onda treba uvesti redukciju zapremine preko relacije d=0,65*d' => d'=d/0,65 ili na kraju uzeti K r, pri čemu r simbolizira razliku privremene i trajne rastresitosti materijala: K r =1/(1+(r p -r t )) Tc= t valjanja + t kontrole zbij. + t premještanja ; t valjanja =n*l/v U P =U T *Kv (*eventualno i K r ) - E=(N*Kas*g sp )/η; Kas=0,7-0,9; g sp =0,18-0,25 kg/kw*h samostalnost / ovisnost o drugim mašinama: samostalnost veoma izražena, uz uvjet da ima dovoljno slojeva za valjanje - položaj u lancu za izvršenje radova 1. ISKOP, 2.UTOVAR, 3. TRANSPORT, 4. ISTOVAR, 5. VALJANJE E.2.2. VIBRO-NABIJAČ 'ŽABA' /skraćeno izlaganje/ Primjena u vrlo skučenom prostoru. Konstrukcija, način djelovanja i gabariti nabijača to omogućuju. Udarna ploča veličine 20x20cm (D=20), pa sve do 80x80cm (D=80cm). str.7
Težina kompletnog uređaja 1-5 kn. S obzirom na odskok (H= 10-20cm) i težinu, udarna sila koja se dobije 40-130 kn. Dubina djelovanja 40-100 cm. Prilikom rada, zbog ekscentrično postavljene opruge, ploča 'sama' putuje brzinom 10-15 m/min. Pravac i brzinu putovanja-zbijanja određuje rukovalac, putem rukohvata i komandi za rad motora. Snaga pogonskog motora 1,5-3 kw. Praktični učinak (iz literature, za kružnu udarnu površinu dijametra a): Up = 60*n* (a- a) 2 *h*kv/ m gdje je n=broj udara nabijača u minuti; h=debljina zbijenog sloja; m=potreban broj prijelaza. E.2.3. VIBRO-PLOČA /skraćeno izlaganje/ Primjena u skučenom prostoru. Konstrukcija, način djelovanja i gabariti ploče to omogućuju. Ona ima mogućnost podešavanja frekvencije, a amplituda je 1-2mm., što omogućuje kretanje uz lagano potiskivanje (silom F) od strane rukovaoca (rukovalac bira smjer i brzinu kretanjazbijanja). Širina ploče 40-100cm; težina 1-15kN; dubina djelovanja 30-80 cm. Praktični učinak (iz literature, kao kontinuirano djelovanje!): Up = š*v*d*kv / n gdje je n=potreban broj prijelaza; š=širina ploče; v=radna brzina [oko 1cm/s=36m/h]; d=debljina zbijenog sloja. («Vibrosol»-kretanje naprijed; «vibromax»- kretanje i naprijed i nazad). E.2.4. KOMPAKTOR /skraćeno izlaganje/ Uređaj vibroploča koji ima hidraulični sistem za vibracije, montiran na vozilu najčešće u bateriji naprijed i nazad! Kretanjem vozila vrši se zbijanje podloge kompaktorima kontinuirano djelovanje. Dubina djelovanja 30-40cm; radna brzina 5cm/s=180m/h. str.8
E.3. SREDSTVA ZA UGRADNJU=ZBIJANJE BETONA VIBRATORI /ostale metode i sredstva biće detaljno obrađena u okviru tehnologije betonskih radova/ Svjež beton kao specifičan materijal ugrađuje se zbija pomoću različitih uređaja, ovisno o sastavu i konzistenciji betona: a) 'suha' i 'kao zemlja vlažna' konzistencija, kao kod tzv. valjanog betona traži primjenu VIBRACIONIH VALJAKA ili vibroploča b) 'plastična' konzistencija najraširenija traži primjenu VIBRATORA ZA BETON (unutarnjih-igličastih-pervibratora; površinskih-vibroploča i vibrogreda; oplatnih) c) 'tečna' konzistencija kao kod 'prskanog'-'špricanog' betona traži ugradnju kroz dinamički udar mlaza betona, čime se vrši njegovo zbijanje d) poseban slučaj je korištenje betonskog topa gdje se beton 'slaboplastične' konzistencije ugrađuje-zbija snažnim dinamičkim udarom tzv. hitcem e) iznimno, ugradnja betona 'plastične' konzistencije pod pritiskom, može da se vrši i transportnim sredstvom pumpom za beton, ukoliko je prostor za ugradnju ili oplatakalup potpuno zatvoren (primjer betoniranja tunelske obloge)! f) specijalno, kod podvodnog betoniranja koristi se tzv. kontraktor-postupak za ugradnju i zbijanje betona vlastitom težinom g) U najnovije vrijeme koristi se tzv. samougradljivi beton, bez primjene vibratora!!! Suština ovog betona je u velikoj plastičnosti koja se postiže izborom agregata sa određenim granulometrijskim sastavom i odgovarajućim dodacima betonu. Svjež beton je specifičan materijal koji ima neka obilježja fluida, sa naglašenom viskoznošću, ali se tokom vremena taj materijal mijenja i polako prelazi u čvrsto stanje. Strukturu svježeg betona čine: - cementna pasta (gel = mješavina vode i finih čestica cementa, koje se rastvarajurazlažu u vodi); ona uglavnom obavija zrna agregata i djelimično popunjava prostor oko kontakta zrna i međuprostor zrna - zrna agregata, fina, sitnija i krupnija zauzimaju slučajan položaj, nasatao kao rezultat labilne ravnoteže u strukturi betona; ona se međusobno tačkasto oslanjaju posredstvom cementnog gela - šupljine unutar mješavine: slobodni prostori koji nisu popunjeni cementnim gelom ili zrnima agregata, ispunjeni su SLOBODNOM vodom ili zrakom. CILJ UGRADNJE ZBIJANJA SVJEŽEG BETONA JE ISTISKIVANJE VODE, ODNOSNO ZRAKA IZ ŠUPLJINA, A NJIHOVO MJESTO TREBA DA ZAUZMU SUPSTANCE CEMENTNE PASTE ILI ZRNACA AGREGATA, KOJI ĆE NAKNADNO TVORITI ČVRSTU I GUSTU SUPSTANCU BETONA. Beton, kao pojam (lat. bitumen, fr. beton) označava gustu i čvrstu supstancu, dakle supastancu sa što manje šupljina! Asfaltbeton, cement-beton, itd... Jedini efikasan način zbijanja betona je primjena mehaničkih vibracija, koje se proizvode u vređajima vibratorima i direktno ili indirektno prenose na masu svježeg betona. Fizička priroda vibracija se satoji u sudaranju tijela koje vibrira sa čvrstim česticama agregata (uslijed čega one dobivaju impuls kretanja m*v ali i talase unutar svoje supstnace, tako da čestice osciliraju oko svoje referentne zapremine a ujedno se kreću u prostoru pod impulsom kretanja. Tako energetski pobuđene čestice, u kombinaciji sa djelovanjem gravitacije, 'putuju' unutar mase svježeg betona, sudssraju se sa drugim česticama i gubeći energiju zauzimaju stanje str.9
stabilne ravnoteže. Ovaj proces je dodatno pospiješen i prenošenjem talasa (od vibracionog uređaja) kroz fluidnu fazu svježeg betona: osciliranje fluida dopunski pokreće čestice na putu do njihove stabilne ravnoteže. Kada se postigne stabilna ravnoteža čestica, nasatavak vibriranja samo dovodi do intenzivnijeg unutranjeg oscilovanja čestica, čime se postiže rezonancija i onda sve čestice kao 'cjelina' osciliraju, čime energiju oscilacija prenose na fluidnu fazu. Fluidna faza, kao materija menje gustine, dobiva značajnije ubrzanje i izdvaja se iz strukture svježeg betona javlja se separacija faza, pa čak i segregacija. To znači da se pretjeranim vibriranjem postiže suprotan efekat od očekivanog efekta zbijanja! VRSTE VIBRATORA prema konstrukciji i načinu prenošenja vibracija a) unutarnji vibratori (pervibratori) konstrukcija igličasta; direktni prijenos vibracija u masu (3 dinezije) svježeg betona b) površinski vibratori konstrukcija kao: vibro-ploče, -grede, -letve, itd.; direktni prijenos vibracija na površinu (2 dimenzije) svježeg betona c) oplatni vibratori kompaktna konstrukcija vibratora čvrsto se spaja na oplatu; indirektno se preko oplate prenose vibracije na površinu (2 dimenzije) obuhvaćenu oplatom H.5.1. Unutarnji vibratori - pervibratori 1 NAZIV UNUTARNJI VIBRATORI 2 HISTORIJAT Umjesto ručnih (drvenih i metalnih) nabijača i šipki, te umjesto kuckanja čekićem po oplati pojavili su se vibratori jer je bilo očito da se vibracijama postiže bolja zbijenost, a time i druge kvalitetne karakteristike betona. Razvoj znanja o betonu i mnogobrojni testovi su olakšali/ubrzali primjenu ovih uređaja... 3 NAMJENA Vibriranje-zbijanje malih, srednjih i velikih količina betona, ovisno tipu betonske konstrukcije 4 KONSTRUKCIJA - metalna igla sa uređajem za vibriranje (ekscentrična masa) - fleksibilno crijevo-veza transmisije (pneumatska, mehnanička, elektromagnetska) - pogon: motor+kompresor, benz. motor, elektromotor str.10
5 TEHNIČKE KARAKTERISTIKE 6 FUNKCIONIRANJE I NAČIN PRIMJENE 7 SPECIJALNI UVJETI PRIMJENE 8 PRORAČUNA UČINKA I UTROŠKA POGONSKE ENERGIJE 9 PRIPADNOST SASTAVU MAŠINA - dužina igle: 20 do 120 cm - prečnik igle: 11mm do 120mm - radijus djelovanja: 20 do 80 cm (ovisan o masi koja osciluje i frekvenciji oscilovanja) - vrijeme vibriranja 10-40s! - frekvencija 2000-20000 oscilacija u minuti - priprema za rad - predradnje i start: opći pregled, stanje spojnica i ležajeva mase koje osciluje, uključivanje pogona i proba rada, - rad (shema djelovanja): ciklično djelovanje; završne radnje i isključivanje: pranje igle, opći pregled, podmazivanje ležajeva; - vertikalan smjer utiskivanja igle u sloj - igla mora prodirati 3-5 cm u prethodni sloj svježe ugrađenog betona - igla treba da bude što više (100%) uronjena u masu betona - nije dozovljen kontakt vibratora sa oplatom ili armaturom - pažljivo utiskivanje i vađenje pervibratora! - Učinak: U p = 2R 2 d (3600/Tc)*k v *k ugr R=poluprečnik djelovanja d=debljina sloja betona: d=l igle -5cm kv=k.iskor.vremena (0,8-0,9) kugr=k.promjene zapremine svježeg betona pri ugradnji/zbijanju (0,8-0,9) - Potrošnja energije ovisna o vrsti pogona: elektro: E=(N*Kas)/(cosϕ*η); Kas=0,8-0,9 [kwh] SUS: E=(N*Kas)/η); - samostalnost / ovisnost o drugim mašinama: mašina je relativno nezavisna, ukoliko je osigurana kontinuirana dostava svježeg betona H.5.2. Površinski vibratori: ploče, daske, grede, letve... 1 NAZIV POVRŠINSKI VIBRATORI 2 HISTORIJAT Nastanak iz unutarnjih vibratora, uvjetovan potrebom ugradnje betona u ploče male debljine, sa potrebom istovremenog ravnanja/zaglađivanja 3 NAMJENA Vibriranje-zbijanje betona u sloju ograničene debljine (do 30cm) sa istovremenim zaglađivanjem površine. 4 KONSTRUKCIJA - metalna ploča/greda/letva sa ručkama za vođenje - rukovanje - vibrator integriral sa pločom/gredom - pogonski motor: elektro-motor - transmisija: elektromagnetska str.11
5 TEHNIČKE KARAKTERISTIKE 6 FUNKCIONIRANJE I NAČIN PRIMJENE 7 SPECIJALNI UVJETI PRIMJENE - ploče malih gabarita: axb = 0,3x0,5 do 0,6-1m - letve i grede dužine 1,5 do 4 m - broj vibracija 3000-9000 u minuti; - snaga pogonskog motora, prema učinku - upravljanje elektromehaničko - priprema za rad - predradnje i start: opći pregled, stanje vibratora, uključivanje pogona i proba rada, - rad (shema djelovanja): kontinuirani rad; - završne radnje i isključivanje: opći pregled, pranje, provjera spojeva - vodilice za debljinu sloja i nagibe - beton mora biti sa odgovarajućom konzistencijom (plastičan do tečan) specijalan slučaj: primjena površinske gladilice ili «helikoptera» 8 PRORAČUNA UČINKA I UTROŠKA POGONSKE ENERGIJE - Učinak: Up=B*v*d*k v *k ugr B=radna širina ploče/grede/letve v=radna brzina (1-5 cm/s) d=debljina sloja koji se ugrađuje k v =koef. iskorištenja vremena k ugr =koef. promjene zapremine betona pri ugradnji 9 PRIPADNOST SASTAVU MAŠINA Za elektropogon, utrošak energije je: - Eh=(N*Kas)/(cosϕ*η); Kas=0,8-0,9 [kwh] - samostalnost / ovisnost o drugim mašinama: mašina je relativno nezavisna, ukoliko je osigurana kontinuirana dostava svježeg betona H.5.3. Oplatni vibratori; vibro-kalupi, vibro-stolovi i sl. 1 NAZIV OPLATNI VIBRATORI 2 HISTORIJAT Pojava industrijskog građenja i prefabrikacija betonskih konstrukcija u stalnim i privremenim pogonima, pri čemu se koristi kruta oplata (ili kalupi!) omogućila je primjenu vibratora indirektno preko kalupa! 3 NAMJENA Rad baterije vibratora fiksirane na oplatu/kalup, sa siljem vibriranja betona za prefabrikovanu konstrukciju. str.12
4 KONSTRUKCIJA 5 TEHNIČKE KARAKTERISTIKE 6 FUNKCIONIRANJE I NAČIN PRIMJENE - čelično kućište sa vibracionim uređajem (spremno za fiksiranje na oplatu / kalup - dovodno crijevo komprimiranog zraka (alternativno: za elektropogon kabl za struju) - pogon: motor+kompresor (ili elektromotor) - frekvencija 5000-10.000 (pneumatski); oko 3000 za elektropogon - ubrzanje oko 2-2,5*g - vrijeme vibriranja oko 2 min - dubina prodiranja vibracija ograničena (20-30 cm) - upravljanje elektro-mehaničko 7 SPECIJALNI UVJETI PRIMJENE 8 PRORAČUNA UČINKA I UTROŠKA POGONSKE ENERGIJE 9 PRIPADNOST SASTAVU MAŠINA priprema za rad - predradnje i start: giksiranje za oplatu ili kalup; spajanje na pogon, uključivanje pogona i provjera rada, - rad (shema djelovanja): kontinuirani rad; - završne radnje i isključivanje: odvajanje pogona, demnotaža vibratora sa oplate / kalupa, podmazivanje - raspored postavljanja oplatnih vibratora prethodno provjeriti s obzirom na efekte zbijanja betona - vibratori po pravilu rade u grupi / bateriji; baterija se uključuje po fazama, ovisno o napredovanju ugradnje u prostoru konstrukcije - Učinak po jednom oplatnom vibratoru: Up=F*d*k v *k ugr F=pripadajuća površina za jedan oplatni vibrator (2-4 m2) d=debljina sloja/konstrukcije koji se ugrađuje/zbija k v =koef. iskorištenja vremena k ugr =koef. promjene zapremine betona pri ugradnji Za elektropogon, utrošak energije je: - Eh=(N*Kas)/(cosϕ*η); Kas=0,8-0,9 [kwh] - samostalnost / ovisnost o drugim mašinama: baterija je samostalna u u radu str.13