Come selezionare il sistema vibrante adatto per il consolidamento del calcestruzzo?

Non esiste una procedura esatta per selezionare un sistema di vibrazione adatto per compattare il calcestruzzo appena posato. Ciò è dovuto alle variazioni di diversi parametri concreti; ad esempio, le modifiche nella miscela del calcestruzzo rendono ogni caso costruttivo unico. Le variazioni della miscela di calcestruzzo possono derivare da modifiche nello slump, negli additivi chimici, nelle dimensioni e nelle forme degli aggregati, nel contenuto di cemento, nella consistenza della miscela, nelle condizioni meteorologiche e persino nel tipo di cassaforma utilizzata. Pertanto, ogni caso costruttivo è diverso e deve essere valutato individualmente. Ciononostante sono state stabilite alcune regole generali a cui ingegneri di cantiere e appaltatori possono fare riferimento nella scelta delle macchine vibranti idonee per il lavoro in esame.

Selezione di vibratori interni

I vibratori interni si consolidano mediante una testa vibrante che viene inserita nel calcestruzzo fresco. Il numero di frequenza e ampiezza vibrante descrivono il movimento di vibrazione. I parametri che devono essere considerati quando si selezionano le vibrazioni interne sono la disponibilità dell'attrezzatura per le vibrazioni, le dimensioni della testa e la lunghezza dell'unità flessibile.

Vibratori interni utilizzati per consolidare il calcestruzzo

La disponibilità dell'attrezzatura potrebbe controllare la selezione delle vibrazioni. Questo perché l'appaltatore potrebbe non possedere l'attrezzatura vibrante migliore e adatta per il lavoro in questione. Le dimensioni della testa e il tipo di vibrazione sono altri criteri di cui tenere conto. Di solito, l'appaltatore preferisce la dimensione della testa più grande poiché ha un'area di influenza maggiore e, di conseguenza, termina il lavoro in anticipo. Tuttavia, l'efficacia delle apparecchiature vibranti è controllata dalla sua ampiezza e frequenza. L'effettiva area compattata è 1,6 volte l'area della testa delle apparecchiature vibranti. La spaziatura dell'armatura, la dimensione della cassaforma e la lavorabilità del calcestruzzo controllano la selezione della dimensione della testata. Ad esempio, un vibratore di piccole dimensioni dovrebbe essere utilizzato per spazi di armatura ridotti, casseforme poco profonde e calcestruzzo ad alto slump.

Raggio di influenza del vibratore interno

Per quanto riguarda la lunghezza del flex-drive, un appaltatore normalmente vorrebbe utilizzare il flex-drive più corto che consenta l'accesso completo al calcestruzzo da consolidare. ACI 309R -5 (guida per la compattazione del calcestruzzo) ha fornito una tabella per guidare gli appaltatori nella scelta delle apparecchiature di vibrazione interna adeguate. I dati forniti nella tabella sono empirici, cioè basati su lavori precedenti. Di seguito viene presentata una sintesi della tabella:

Tabella 1: Selezione dei vibratori interni in base alle dimensioni della testa dell'attrezzatura, all'ampiezza, al raggio di influenza e alla velocità di posizionamento del calcestruzzo

Selezione di vibratori esterni

La lavorabilità del calcestruzzo e la rigidità della cassaforma devono essere considerate quando si seleziona il sistema di vibrazione esterno. Ad esempio, il calcestruzzo plastico con uno slump maggiore di 75 mm può essere adeguatamente consolidato con vibrazioni ad alta frequenza. Al contrario, per avviare la fluidificazione sono necessarie vibrazioni di elevata ampiezza per calcestruzzo fresco più rigido con uno slump inferiore a 75 mm. Le vibrazioni esterne con una velocità compresa tra 3.000 e 12.000 giri/min sono adatte per la vibrazione della forma. Tuttavia, la frequenza di risonanza naturale del cemento Portland varia da 9.000 a 12.000 giri al minuto e i vibratori pneumatici sono le uniche apparecchiature disponibili in grado di produrre questa frequenza richiesta. Spesso sarebbe necessario utilizzare più di un'apparecchiatura vibrante per generare la forza necessaria per consolidare adeguatamente il calcestruzzo. Dopo aver determinato il peso totale del calcestruzzo fresco e della cassaforma, è possibile utilizzare la Tabella 1 per selezionare l'apparecchiatura vibrante adatta. Se il peso specifico del calcestruzzo non è disponibile, utilizzare come approssimazione il peso standardizzato 2400 kg/m3.

Tabella 2: Selezione del vibratore esterno in base alla consistenza del calcestruzzo, al peso e alla forza dell'attrezzatura vibrante

Vibratori esterni fissati alle casseforme