Вибратор для бетона – гарантия качественной укладки: устройство, виды, принцип действия, изготовление. Виброинструмент для бетона


Виброоборудование для бетона в строительных работах

Бетонные смеси в процессе изготовления имеют в своей структуре довольно большое количество воздуха. Если этот воздух остаётся в бетонной конструкции после заливки бетона, то после затвердевания изделие становится недостаточно прочным для выполнения функций, предназначенных для данной бетонной конструкции.

Вследствие этого, существенное место в любом строительстве занимает процесс уплотнения бетонной смеси методом удаления из неё воздуха.

Наиболее перспективным способом вибрирования является принцип, на котором работают вибраторы с меняющейся частотой вибрации. Таким образом, низкая частота колебаний и большая амплитуда утрамбовывает крупные частицы бетонной смеси, а высокая частота и малая амплитуда хорошо справляется с мелкими частицами бетонной фракции.

Подавляющее количество виброоборудоания для бетонных смесей имеют диапазон колебаний от двух тысяч восьмисот колебаний в минуту до одиннадцати тысяч колебаний, при амплитуде в диапазоне от десятой доли миллиметра до трёх миллиметров, хотя существуют вибраторы, которые могут дать до двадцати тысяч колебаний в минуту.

По способу применения виброоборудование для бетонных смесей различаются на — глубинное, глубинное высокочастотные и площадочное.

Кроме вибраторов для бетона широкое распространение в строительных работах получили такие виброинструменты, как виброрейки, вибростолы, виброплиты, вибротрамбовки и пр.

Различные виды  виброоборудования предназначаются для своих специфических целей.

Например, для уплотнения грунтов применяется  вибротрамбовка, для уплотнения бетонных смесей — площадочные вибраторы, как глубинные, так и общего назначения.

Для уплотнения асфальтно-бетонных смесей, песка, щебня предназначена виброплита.

Уплотнение бетона при производстве строительного железобетона обеспечивают вибростолы.

Виброрейки для бетона  незаменимы при заливке полов, приготовлении бетонных стяжек и т.д.

Разумеется, разные виды виброоборудования имеют свои специфические конструктивные особенности, производительность, мощность, различаются типом источника энергии, приводящего в действие механизм.

Принцип действия всех вышеуказанных инструментов один: вибрационное устройство создаёт механические высокочастотные колебания, которые с помощью соответствующих компонентов передаются в толщу обрабатываемого материала.

В настоящее время до 80% всех строительных работ производится с применением бетонных смесей. Качество этих работ, соответственно, напрямую зависит от качества изготовления смеси и ее обработки при заливке. Специалисты знают, что приготовленный бетон имеет неоднородную структуру, которая при затвердевании без должной обработки может вызвать различия в плотности и прочности бетонного изделия по его пространственным показателям. Путей устранения такой неоднородности много, но самым лучшим принято считать применение глубинных вибраторов. Глубинный вибратор для бетона – погружное устройство, вызывающее колебания в толще залитого материала. В результате снижаются силы внутреннего трения между частицами бетонной смеси, за счет чего она приобретает свойства структурной жидкости с повышенной текучестью, что ускоряет создание цементного камня, повышает однородность смеси по всему объему, значительно уменьшает пористость материала при твердении. Конструкции погружных вибраторов практически идентичны. Характеристические различия для этого вида оборудования – геометрические размеры рабочего тела и механизм – источник вибраций. В зависимости от источника вибраций различают электрический и пневматический глубинный вибратор для бетона. Еще одной характеристикой, влияющей на выбор глубинного вибратора, является его рабочая частота. Более высокочастотные вибраторы применяются для менее тяжелых бетонных смесей. Не менее важной характеристикой для бетонных изделий является ровность и прочность поверхности. Для создания поверхностей, близких к идеальным, применяются подающие виброрейки, бензиновые и электрические. При их применении бетонная смесь подается равномерно по всей длине рейки, при этом подвергаясь вибрационному воздействию. Под таким воздействием происходит формирование оптимальной внутренней структуры смеси, ее осаждение до необходимого уровня. При этом автоматически достигается эффект выравнивания поверхностей, которого добиться с помощью уровней и строительных шпателей практически невозможно. При этом виброрейки могут эффективно применяться не только для бетонных смесей, но и для работы с сухими строительными смесями, имеющими в своем составе менее 20% воды. В зависимости от приводного механизма различают подающие виброрейки бензиновые, электрические и пневматические. Область применения каждой из них зависит только от наличия дополнительных коммуникаций – электросетей и компрессорных воздуховодов. Как и глубинный вибратор для бетона, виброрейка может иметь различную рабочую частоту вибраций. От этого показателя напрямую зависит как качество поверхности, так и плотность материала, с которым устройство может работать. Необходимо отметить, что для различных геометрических размеров обрабатываемых поверхностей применяются виброрейки различного конструктивного исполнения. Для малых площадей чаще используют виброрейки с фиксированной шириной рабочего органа. Для больших площадей оптимальным решением являются виброрейки бензиновые или электрические с раздвижной (телескопической) рабочей поверхностью. К сожалению, основной материал таких виброреек – алюминий, который не может эффективно использоваться для поверхностей, требующих высоких механических усилий, ввиду своей низкой механической стойкости.  

kontmotor.ru

устройство, виды, принцип действия, изготовление

Согласно СНиП, качественная укладка бетона требует обязательной вибрации, которая обеспечивает необходимую плотность смеси и позволяет избавиться от вовлеченных пузырьков воздуха. Для ее обеспечения применяется специальный строительный инструмент – бетоновибратор. Мы расскажем, как устроен такой агрегат, какие разновидности бывают, а также покажем, как сделать вибратор для бетона своими руками.

Укладка бетона без вибрации считается некачественной.

Уплотнение бетона

На фото показан процесс применения вибрационного инструмента.

Качество бетонирования зависит от множества параметров, особенно  важную роль играют такие моменты:

  • Правильно подобранная рецептура и состав смеси. От этого параметра будет зависеть марка полученного бетона, как следствие — прочность материала на сжатие и способность выдерживать нагрузки, а также его морозостойкость, пластичность и прочие основные показатели;
  • Качественное перемешивание компонентов смеси. Это также необходимое и весьма существенное условие нормального бетонирования, так как для получения прочного камня требуется максимально равномерное распределение всех ингредиентов по объему смеси;
  • Правильная укладка. Монолитное строительство предполагает определенный режим литья, чаще всего непрерывный, а также обязательное использование вибрации.

  Важно! Вибрация – это механическое воздействие на свежеуложенную бетонную смесь при помощи гармонических колебаний, передаваемых напрямую или посредством воздействия на опалубку или арматурный каркас.

Здесь мы видим применение поверхностной вибрации при укладке стяжки пола.

С помощью вибрационного воздействия удается повысить плотность раствора, а также избавиться от пузырьков воздуха, которые неизбежно вовлекаются в бетон во время перемешивания и укладки. Кроме того, повышается скорость взаимодействия компонентов, улучшается связка смеси с арматурой, возрастает прочность и качество полученного бетона.

Применение глубинного вибратора для заливки плиты фундамента

Также следует отметить, что вибрация позволяет использовать тяжелые и тощие марки растворов, пластичность которых достаточно низкая.

Важно! За счет уменьшения количества пор и капилляров внутри камня, а также за счет увеличения скорости и активности взаимодействия компонентов и гидратации цемента, возрастает морозостойкость и влагостойкость полученного материала. Кроме того, за счет вибрации смесь намного плотнее и быстрее заполняет весь объем опалубки, что также важно для качественной укладки бетона.

Устройство и разновидности вибраторовПринцип действия

Классический электромеханический вибратор по бетону.

Все виды виброинструмента для бетона работают по одному принципу: энергия вращения преобразуется в колебательную энергию, которая воздействует на смесь. Для реализации такого преобразования используется эксцентричный вал, центр тяжести которого смещен относительно оси вращения.

Такое смещение приводит к возникновению центробежной силы, которая действует по линии радиуса вращения от центра к внешнему краю окружности.

Эксцентричный вал вибратора.

Так как дебалансный элемент постоянно вращается, то направление возникающей силы постоянно меняется, а любая приложенная сила (если она достаточна) вызывает движение. Но так как направление действия силы переменное, то вместо направленного движения возникает колебание, частота которого равна частоте вращения вала с эксцентриком.

Грубо говоря, такая конструкция постоянно стремится покинуть исходное положение, но, сместившись на миллиметр в одну сторону, сразу начинает движение в другом, а затем и в противоположном направлении.

Дебалансный груз на валу двигателя.

Для того чтобы обеспечить вращение вала, используют различные виды двигателей. Это могут быть электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания или пневматические приводы. Чаще всего используют электрические моторы с питанием от сети 220 вольт.

Процесс передачи вибрационного воздействия смеси зависит от типа и конструкции инструмента, а также от нюансов укладки. Далее мы рассмотрим основные разновидности бетоновибраторов, среди которых различают такие основные типы:

Тип устройства Назначение
Глубинный Применяется для различных видов работ, можно сказать, что это наиболее универсальное устройство для вибрационной обработки бетона
Поверхностный Применяется при укладке плит и стяжек, а также отмосток, дорожек и площадок
Наружный Применяется при строительстве тонкостенных конструкций, колонн, столбов и прочих конструкций с частым армированием

  Важно! От типа конструкции зависит устройство вибратора для бетона, причем в первую очередь различается способ передачи колебаний раствору и способ передачи вращения вибрационному валу от вала двигателя.

Глубинные

Наиболее распространенный тип вибрационного устройства.

В первую очередь мы хотим рассмотреть наиболее универсальный и распространенный тип инструмента – глубинные или погружные вибраторы.

Они бывают двух типов:

  • Электромеханические с двигателем частотой 50 Гц и гибким валом передачи вращения;
  • Высокочастотные с погружным двигателем, находящимся в наконечнике.
  • Первый тип представляет собой устройство, состоящее из трех основных узлов:

  • Электрический асинхронный двигатель частотой 50 Гц. Двигатель находится на поверхности и за пределами опалубки или зоны бетонирования. Как правило, применяют агрегаты мощностью 0.5 – 2.5 кВт;
  • Гибкий вал, который состоит из стального троса и пластиковой гибкой оболочки. Также устройство имеет механизм крепления троса к валу двигателя на одном конце, к валу вибратора – на другом;
  • Вибрационный наконечник или булава, которая представляет собой стальной цилиндр, в котором на подшипниках и муфтах установлен планетарный вибрационный механизм.
  • Двигатель, вал и булава.

    Такой инструмент, как правило, является переносным, за исключением случаев, когда производится масштабное бетонирование и пакеты вибраторов подвешены на раме, перемещаемой кранами. К минусам данного устройства можно отнести достаточно большой вес двигателя и невысокую частоту вибрации, так как скорость вращения вала ограничена.

    Вибратор для бетона Калибр ВЭР 750 без вала и наконечника.

    Также следует учитывать, что гибкий вал требует ухода и смазки, а наконечник подвержен серьезным воздействиям, которые при неправильном уходе быстро изнашивают устройство. Преимуществом является сравнительно невысокая цена инструмента.

    Высокочастотные агрегаты являются наиболее удобными и качественными, однако, и более дорогими. Здесь двигатель высокой частоты – 200 Гц – находится непосредственно в булаве, которая на специальном удлинителе погружается в раствор. Высокая частота вибрации (порядка 10 – 12 кГц) обеспечивает более качественное уплотнение бетона.

    Агрегат с двигателем высокой частоты.

    Двигатель работает от напряжения 36 В и подключается к сети через трансформатор и преобразователь частоты. Существуют также высокочастотные вибраторы для бетона на 220В, в которых преобразователь частоты и трансформатор встроены.

      Важно! Погружные вибраторы являются наиболее удобным и универсальным инструментом, который подходит для большинства бетонных работ, таких как сооружение фундаментов, армопоясов, ростверков, плит, стен и колонн с армированием средней частоты.

    Поверхностные

    Вибратор для укладки стяжек и плит.

    Поверхностные вибраторы часто называют виброрейками, так как они представляют собой двигатель с эксцентриком, корпус которого передает вибрацию правилу, с помощью которого разравнивают раствор при укладке стяжки. Правило или рейку обычно двигают по маякам, однако возможно и самостоятельное движение.

    Данное устройство подходит для сооружения неглубоких стяжек, плит, площадок, дорожек, ступеней и т.п. Также встречаются поверхностные вибрационные установки, где вместо рейки используется металлическая площадка. Назначение у них такое же.

    Поверхностный инструмент с площадкой.

    Важно! Подобный инструмент имеет достаточно узкую сферу применения и для сооружения масштабных объектов, фундаментов, колонн, ростверков и поясов не подходит.

    Наружные

    Наружный вариант вибрационного аппарата.

    Также достаточно широко применяют наружные вибрационные установки. Они наиболее просты: двигатель с дебалансом крепится к опалубке и передает вибрацию раствору через нее.

    Такие устройства хорошо себя показали при монолитном строительстве стен, колонн и армопоясов, однако для плит, стяжек и массивных фундаментов они не годятся. Изделие должно иметь максимальную площадь соприкосновения с опалубкой и быть достаточно тонкостенным.

    Процесс крепления мотора к опалубке.

    Двигатели здесь применяются в основном высокочастотные (характерно и для поверхностных устройств), что позволяет наиболее качественно уложить бетон и получить прочное изделие с качественной геометрией.

    Важно! При строительстве колонн, стен и ростверков с частым армированием альтернативы наружным вибраторам часто вовсе нет, так как глубинные устройства просто не пройдут через арматурную решетку.

    Изготовление вибратора дома

    Сделать вибрационный агрегат можно самостоятельно.

    Если вы не желаете покупать или брать вибратор для бетона в аренду, тогда наша инструкция поможет вам соорудить его самостоятельно:

  • Булава выполняется из стального цилиндра диаметром 40 мм, в который на подшипниках помещают стальной стержень, к которому сбоку приварен более короткий отрезок стального стержня квадратного сечения. Один конец цилиндра закрывают крышкой на резьбе или заваривают, а со второго выводят вал и делают на нем сквозное поперечное отверстие для крепления шплинтом;
  • Вал выводим с одной стороны.

  • Гибкий вал делают из армированного резинового шланга, внутрь которого помещают стальной трос от автомобиля или трос для прочистки канализаций. На концы троса приваривают отрезки стержня, которыми он будет крепиться к валу двигателя и валу оконечника;
  • Соединение с валом двигателя может быть восьмигранным.

  • В качестве мотора лучше всего использовать мощную болгарку, так как частота ее вращения максимальна. Также подойдет мощная дрель.
  • Лучше использовать мощную болгарку.

  • Места соединений лучше закрыть резиновыми трубками и хомутами от попадания пыли и раствора, особенно это касается подшипников булавы. Саму булаву обязательно укрыть пластиковым или резиновым кожухом во избежание коррозии от контакта с бетоном.
  • Все механизмы следует тщательно защитить.

      Важно! Позаботьтесь о том, чтобы в подшипники не попадала вода, раствор или пыль, иначе их может заклинить и повредить двигатель.

    Вывод

    Для различных бетонных работ обязательно применяют глубинный, наружный или поверхностный вибратор для бетона.

    Видео в этой статье поможет вам понять, как производится укладка с вибрацией.

    rusbetonplus.ru

    разновидности и пример самостоятельного изготовления

    Глубинный вибратор в работе

    Глубинный вибратор в работе

    С необходимостью выполнения работ по устройству бетонных и железобетонных сооружений, в жизни приходится сталкиваться нередко. Обычно бетон применяется при изготовлении изделий и построек с долгим сроком службы.

    Для повышения их эксплуатационных характеристик и долговечности необходим глубинный вибратор. На рынке представлено достаточно много моделей с различными характеристиками, однако, при желании можно изготовить глубинный вибратор для бетона своими руками.

    Содержание статьи

    Устройство, принцип действия прибора и его разновидности

    При возведении железобетонных стен, строительстве колонн и фундаментов, там, где поверхностная виброрейка не сможет добиться нужного результата, незаменимым помощником станет глубинный вибратор по бетону. Его применение позволяет ощутимо улучшить свойства бетонного сооружения.

    Уплотнение раствора с помощью вибратора

    Уплотнение раствора с помощью вибратора

    • После перемещения бетонного раствора из смесителя в опалубку, в его толще оказывается значительное количество пузырьков воздуха, которые заметно снижают прочность конструкции, позволяя влаге скапливаться в образовавшихся полостях.
    • Это приводит к коррозии арматуры, динамической хрупкости, при минусовых температурах вода превращается в лед и способствует образованию трещин.
    • С помощью глубинного вибратора, из еще не застывшей смеси ненужный воздух удаляется, масса становится более пластичной, заполняет все самые труднодоступные уголки и хорошо уплотняется.
    • При небольшой толщине залитой бетонной конструкции, с излишками воздуха поможет справиться виброрейка. Однако ее вибрации способны передаваться лишь на небольшую глубину.
    Виброрейка

    Виброрейка

    Для воздействия на глубинные слои бетонной массы применяют погружной вибратор. Давайте разберемся, что представляет собой устройство глубинного вибратора для бетона.

    Конструкция прибора состоит из погружного наконечника-булавы, привода и гибкого вала для передачи крутящего момента. Наконечники могут иметь различные диаметры.

    Глубинный вибратор для уплотнения бетона с вибронаконечниками различных диаметров

    Глубинный вибратор для уплотнения бетона с вибронаконечниками различных диаметров

    Принцип действия вибратора основан на создании при погружении в бетонную смесь механических колебаний вращением эксцентрика, который находится в булаве. Существуют также наконечники с маятниковым принципом действия, однако они встречаются реже.

    Наконечники глубинных вибраторов

    Наконечники глубинных вибраторов

    В маятниковом наконечнике, вращательный момент преобразовывается в удары сердечника о внутреннюю поверхность булавы. За один оборот сердечник успевает совершить 4-6 колебаний.

    Важно! Для запуска маятниковой булавы требуется слегка ударить наконечник о твердый предмет.

    В булавах эксцентрикового типа дебаланс (эксцентрик) располагается на вращающемся вале. Равномерная вибрация создается при вращении.

    Глубинные вибраторы для бетона, характеристики которых имеют решающее значение, и на которые требуется обращать внимание при покупке:

    1. Мощность привода. Для бытового использования достаточно мощности 0,75-1,5 кВт, для промышленных нужд понадобится не менее 3-4 кВт.
    2. Длина гибкого вала. Обычно выбирают размер вала на 1 м больше высоты опалубки.
    3. Длина наконечника. Рекомендуется выбирать длину большую, чем высота единовременной заливки бетона, так как вибронаконечник должен полностью погружаться.
    4. Диаметр наконечника. Чем больше диаметр булавы, тем больший объем бетонной массы можно обработать. Но стоит также учитывать степень армирования. В среднем, зона обрабатываемой бетонной поверхности составляет 8-10 диаметров наконечника.
    5. Частота колебаний. Высокочастотные вибраторы (от 10 000 колебаний в минуту) лучше использовать для уплотнения мелкозернистых бетонов, а низкочастотные (до 3500 вибраций в минуту) — для крупнозернистых. Для домашних нужд достаточно вибратора со средней частотой колебаний.
    6. Вес вибратора. Масса инструментов может разительно различаться (от 6-7 кг у небольшого ручного вибратора до 100 кг у профессионального оборудования).

    В зависимости от типа привода вибраторы подразделяются на:

    Механические глубинные вибраторы

    Это устройство состоит из трех частей: двигателя (они могут быть бензиновыми, дизельными и электрическими, однако стоит помнить, что в закрытых помещениях используются электродвигатели), генерирующего вращающий момент, гибкого вала, длиной до 9 метров, с помощью которого вращение передается, и вибронаконечника, в котором вращение и преобразуется в рабочую вибрацию.

    Электромеханические вибраторы глубинные для уплотнения бетонной смеси

    Электромеханические вибраторы глубинные для уплотнения бетонной смеси

    Устройства такого типа являются наиболее популярными за счет своих характеристик и доступной цены.

    Высокочастотные глубинные вибраторы

    В этих приборах двигатель расположен непосредственно в самом наконечнике. Для работы необходим преобразователь частоты, который может быть внешним или встроенным. Преобразователь нужен для получения тока с параметрами 42В/200Гц,

    Вибратор для бетона глубинный со встроенным преобразователем

    Вибратор для бетона глубинный со встроенным преобразователем

    Внешний преобразователь на колесах

    Внешний преобразователь на колесах

    Частота вибраций у таких приборов составляет 12000 колебаний в минуту. Высокочастотные вибраторы на сегодняшний день являются самыми эффективными и технологичными, обеспечивающими отличное качество уплотнения бетонного раствора.

    Пневмовибраторы

    При отсутствии возможности использовать на объекте электрические приборы, палочкой-выручалочкой при выполнении работ по бетону является пневматические вибраторы. Они надежны и неприхотливы в эксплуатации, обеспечивают отличное качество работы. Однако для работы им требуется дополнительное оборудование  ̶  компрессор, подающий сжатый воздух.

    Пневматический вибратор

    Пневматический вибратор

    Для работ с небольшими объемами бетона удобны аккумуляторные вибраторы. Они легкие и компактные. Цена на них также достаточно невысокая.

    Аккумуляторные вибраторы для бетона глубинные

    Аккумуляторные вибраторы для бетона глубинные

    Существуют портативные вибраторы с длиной вала 0,7-1,5 м, удобные при обработке бытовых бетонных конструкций.

    Вибратор глубинный для бетона портативный

    Вибратор глубинный для бетона портативный

    Правила работы с глубинными вибраторами

    • Диаметр булавы следует выбирать в зависимости от размеров объекта, частоты установки арматуры.
    • При работе наконечник вибратора следует опускать в раствор строго вертикально. Делается это быстро. А вынимать булаву следует медленно (со скоростью 3-5 см/с). При извлечении не должно оставаться воронок.
    • Время обработки бетона зависит от его марки и характеристик вибратора.
    • Зоны вибрирования должны перекрываться.
    • При сшивке нескольких слоев для их скрепления необходимо погрузить вибратор в предыдущий слой на 10-12 см.
    • В промежутке между обработкой бетона не следует держать вибратор на воздухе включенным. Иначе возможен перегрев.
    • Следует избегать контакта вибронаконечника с опалубкой и арматурой. Лучше отступать от стен не менее, чем на 7-10 см.
    • Инструмент следует периодически подвергать диагностике.

    Работа с виброинструментами регламентирована СанПиН 2.2.2.540-96.2.2.2. «Технологические процессы, сырье, материалы и оборудование, рабочий инструмент. Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ. Санитарные правила и нормы».

    Изготовление глубинного вибратора

    Несмотря на обилие моделей вибраторов на рынке, многим приходит в голову идея сделать аппарат своими руками. Проше всего смастерить его, используя перфоратор или дрель. Также возможны варианты с переоборудованием косилок и болгарок.

    Для работы понадобятся: дрель, трубка из нержавеющей стали, стержень, прямоугольный стержень-груз, стальной трос, а так же шланг высокого давления, подшипники и втулка.

    Расположение деталей вибронаконечника показано на фото:

    Трубка с дебалансом

    Трубка с дебалансом

    • Дрель должна иметь мощность порядка 1-1,5 кВт.
    • Можно купить готовый вибронаконечник, а можно изготовить самим.
    • Для этого следует взять трубку из нержавейки длиной около 50 см, диаметром 3-4 см.
    • Стержень диаметром 1-1,5 см, длиной немного больше длины трубки, будет использоваться в качестве внутренней насадки.
    • Чтобы сместить центр тяжести стержня, вдоль него приваривается прямоугольный груз длиной немного меньше самого стержня.
    • Трубку с одного конца следует заварить или закрыть заглушкой. На второй конец насаживается втулка.
    • В трубке с двух сторон следует поместить подшипники, между которыми будет размещен стержень с утяжелителем так, чтобы он мог вращаться.

    Важно! Подшипники должны быть качественными и способными выдерживать приличные нагрузки.

    • Конец стержня должен выступать из трубки на 1 см. Он приваривается к стальному тросу. Выход герметизируется.
    • Второй конец троса с помощью переходника крепится к дрели.
    • Трос должен быть помещен в шланг высокого давления.
    Самодельный вибронаконечник

    Самодельный вибронаконечник

    В результате получаем вибратор для бетона ручной глубинный.

    Вариант самодельного глубинного вибратора

    Вариант самодельного глубинного вибратора

    Продемонстрировать процесс может видео в этой статье:

    Оборудование, служащее для улучшения характеристик бетона, будь то глубинный портативный вибратор для бетона, или мощный профессиональный аппарат, является абсолютно необходимым при работе с этим материалом.

    beton-house.com


    Смотрите также