Глубинный вибратор для бетона: устройство, разновидности, изготовление

Главная |Техника и материалы |Глубинный вибратор для бетона своими руками

Дата: 23 мая 2017

Коментариев: 0

Бетон широко применяется при выполнении строительных и ремонтных работ. Материал незаменим благодаря повышенной прочности и надежности, позволяющим конструкциям из бетона эксплуатироваться на протяжении длительного времени. Обеспечить однородную структуру монолита помогает глубинный вибратор для бетона, уплотняющий раствор и удаляющий из массива воздушные вкрапления.

Сегодня предлагается множество видов виброуплотнителей. Их приобретение целесообразно, если заливается бетон в значительных объемах. При небольших габаритах фундамента, используя подручный электроинструмент и имеющиеся материалы, можно сэкономить финансовые ресурсы и изготовить вибратор для бетона своими руками. Такое приспособление по эффективности работы практически не будет отличаться от заводского аналога.

Остановимся на принципе действия, назначении, разновидностях и технических характеристиках устройства. Рассмотрим рекомендации по самостоятельному изготовлению.

Так как при перемешивании и укладке раствора воздух все равно попадает, то приходится его чем-то удалять

Зачем нужен глубинный вибратор для бетона

В процессе перемешивания бетонный раствор активно насыщается воздухом. Это снижает прочностные характеристики конструкции из бетона, отрицательно влияет на надежность и ресурс эксплуатации. Можно избежать негативных факторов, если использовать вибратор погружной, основными функциями которого являются:

обеспечение однородной консистенции бетонного раствора;
ликвидация воздушных полостей в толще массива;
удаление лишней влаги из бетонного состава;
повышение прочностных характеристик материала.

После вибрационного уплотнения повышается пластичность и податливость бетонного состава. Увеличивается также интенсивность усадки бетона, и сокращается продолжительность твердения.

Принцип действия

В опалубке с арматурой, заполненной бетоном, проблематично перемешать раствор вручную. Использование стального прутка для «штыкования» бетонной массы не приносит желаемого эффекта. Возникает потребность использовать устройство, которое передает раствору высокочастотные колебания.

Удалить воздух и улучшить связь между частицами бетона — вот задачи, которые выполняет строительный вибратор

По принципу воздействия на бетонный раствор устройства делятся на виды:

Виброуплотнители погружного типа (глубинные), которые передают высокочастотные колебания бетонному массиву через корпус погружаемой насадки.
Внешние устройства площадочного типа, размещенные на опалубке, которые передают вибрацию бетонной массе.
Поверхностные приспособления, вибрация от которых передается определенной рабочей зоне, где производится укладка бетонного раствора.

Широко распространено погружное устройство, создающее в толще массива колебания высокой частоты.

Особенность работы виброуплотнителя, который реализует это принцип, базируется на удалении воздушных пузырей из бетонного раствора. Вибратор высокочастотный через рабочий орган передает энергию колебаний бетону, перемешивая его. Более легкие воздушные пузырьки стремятся подняться наружу. При этом повышается влагостойкость монолита, снимается внутреннее напряжение, уменьшается вероятность образования раковин.

Устройство глубинного вибратора

Погружной виброуплотнитель электромеханического типа устроен достаточно просто. Он состоит из следующих частей:

электрического двигателя, который является источником энергии;

Погружной переносной вибратор для бетона

гибкого вала, выполняющего функцию передаточного механизма;
генераторной насадки, создающей вибрационные колебания высокой частоты.

Вибронаконечник может иметь следующую форму:

Цилиндрическую. Такая насадка называется вибробулавой и применяется при нормальной густоте раствора.
Коническую. Наконечник представляет вибрационный штык, используемый для уплотнения густых смесей.

Рабочая часть может включать:

группу вибрационных насадок;
вибрационные наконечники различного диаметра;
один или несколько вибрационных штыков.

Основные элементы вибронасадки:

Корпус цилиндрической формы, изготовленный из нержавеющей трубы.
Роликоподшипники, центрирующие гибкий вал.
Втулка, преобразующая вращение в колебания.

Неправильное использование вибрации не только не принесет пользы, а может навредить: чрезмерная продолжительность воздействия вызовет расслоение раствора, что негативно скажется на его крепости

Вибратор погружной – разновидности

Виброуплотнители погружного типа отличаются особенностями конструкции. Применяются:

электромеханические устройства, функционирующее от двигателя с питающим напряжением 220 или 380 В и частотой 50 Гц. Крутящий момент через гибкий вал длиной 1,5–6 м преобразуется в вибрацию рабочего органа;
виброуплотнители высокой частоты, приводимые в движение от мотора с частотой до 200 Гц. Преобразователь напряжения снижает питание двигателя до 42 В и обеспечивает безопасность бетонных работ;
вибрационные уплотнители с гидравлическим приводом. Конструктивным нюансом является регулировка частоты колебаний гидромотора, развивающего давление до 120 бар;
пневматические приспособления, управляемые от пневмодвигателя с помощью пускового затвора. Устройства отличаются простотой обслуживания, применяются при производстве железобетонных изделий;
вибраторы электромагнитного типа. Постоянная частота колебаний создается подпружиненным якорем с помощью электрического магнита. На амплитуду колебаний влияет вес якоря и упругость пружин.

По размерам и производительности устройства делятся на следующие типы:

Малогабаритные виброуплотнители с небольшой производительностью. Применяются при строительстве частных объектов.
Стандартные виброуплотнители с частотой колебаний до 20 тысяч в минуту. Используются в промышленном строительстве.

Широко распространен вибратор высокочастотный, обеспечивающий эффективное уплотнение бетонного массива благодаря повышенному коэффициенту полезного действия.

Высокочастотный глубинный вибратор

Виды вибрационного оборудования

Глубинный вибратор для уплотнения бетонных смесей.
Классификация вибрационных машин состоит из трех типов.

Устройства поверхностного сжатия передают колебания с верхнего слоя жидкой пульпы. К ним относятся металлические виброплиты, виброрейки, соединенные с вибратором пригрузы. Эти механизмы укладываются на поверхность уплотняемого раствора. Используется оборудование на стройплощадках, при строительстве дорог, для сжатия ЖБИ конструкций толщиной до 2 дм, но большой площади. Пригрузы предназначены для применения на движущихся площадках с целью уплотнения цемента одновременно и сверху и снизу. Среди инструментов поверхностного сжатия встречаются вибронасадки, виброзаглаживающие механизмы. С их помощью проводится доуплотнение. Чтобы провибрировать бетон, применяется навесное оборудование и кассетные установки.
Глубинные уплотнители полностью погружаются в форму. К ним относятся вибровозбудители. Применяются эти механизмы на строительных площадках при изготовлении массивных изделий. К этой категории устройств относятся вибрационные пустотообразователи.
Вибраторы объемной трамбовки передают колебательные движения всей форме с раствором. Такое устройство называют виброплита. Виброплощадки делятся на несколько типов: с горизонтальными и с вертикальными колебаниями, с движущимися рамами и блоками. Такое вибрационное оборудование предназначено для трамбовки разнообразных сыпучих и несвязных грунтов, тротуарной плитки, а также при ремонтных работах на дорожном полотне.

Предлагаем ознакомиться: Вибратор для бетона своими руками, как сделать, самодельный глубинный вибратор для бетона

Вибратор высокочастотный – особенности выбора и характеристики

Выбирая вибратор для уплотнения бетона, следует учесть несколько факторов:

характер строительных работ;
особенности железобетонных конструкций;
глубину бетонного массива;
размер ячейки арматурной сетки.

Например, для уплотнения основания плитного типа с малой толщиной достаточно использовать приспособление с промежуточным валом до 3 м. Если глубина опалубки, залитая бетоном, превышает 2 м, потребуется виброуплотнитель с валом длиной до 5 метров. Диаметр вибрационного наконечника должен быть на 50% меньше размера ячейки сетки из арматуры. Это обеспечит необходимое проникновение насадки и снизит вероятность соприкосновения с арматурой.

Характеристики глубинных устройств, питающихся от сети переменного напряжения, отличаются следующими параметрами:

Напряжением питания (220 или 380 В).
Наличием устройства защитного отключения.
Мощностью электрического двигателя (от 1 до 1,5 кВт).
Частотой колебаний, создаваемых рабочим органом (12–20 тыс. об/мин).
Производительностью, зависящей от мощности мотора и частоты колебаний.
Длиной промежуточного вала, составляющей, при необходимости, до 10 м.

Самые действенные- высокочастотные

Практическое использование

Основные требования при работе с вибратором:

Булава данного устройства должна быть погружена в раствор только вертикально.

Вибратор рекомендуется опускать в цементный слой так, чтобы места действия вибраций пересекались.
Вибробулаву погружают вертикально не меньше, чем на 1/3 его длины.
Аппарат необходимо плавно вынимать из раствора.
Процесс выполнения и временной интервал действий зависит от размера наконечника и качества смеси. Для цементного раствора более густой консистенции тщательно и длительно выполняют вибрирование.
Устройство не должно касаться арматурных элементов или частей опалубки.
Не запускать вибратор без погружения.
Если проводится поэтапная заливка, то толщину слоя выполняют менее 0,5 м.

Для уплотнения бетона, в уложенную и выровненную в форме смесь, строитель погружает наконечник строго в вертикальном положении. В противном случае он выйдет из строя. Вибронаконечник проходит в толщу за счет своего веса (от 3,5 до 9 кг). Обрабатывают каждый участок медленно (8 см в секунду), вытаскивая его на поверхность для заполнения цементной смесью пространства, которое было с пузырьками воздуха. Если не применять вибратор, бетонная поверхность получится рыхлой, неустойчивой к вибрации, нагрузкам и к перепадам температуры.

Как сделать вибратор для бетона своими руками

Для самостоятельного изготовления можно использовать одно из следующих устройств:

электрическую дрель;
небольшой перфоратор мощностью до 1,5 кВт.

Вибратор погружной по первому варианту изготавливайте, подготовив следующее оборудование и комплектующие:

Электродрель мощностью 0,65–1,0 кВт.
Сварочный аппарат с электродами.
Ножовку по металлу.
Трубу из нержавеющей стали диаметром 40–45 мм.
Стальной стержень диаметром 12–15 мм.
Гибкий трос в гидроизолированном кожухе необходимой длины.
Подшипники в количестве 2 штук, соответствующие внутреннему диаметру трубы и размерам стального стержня.

Строительный вибратор можно сделать на основе любого электроинструмента с регулируемым числом оборотов

Осуществляйте изготовление, соблюдая последовательность операций:

Отрежьте фрагмент трубы длиной 450–550 мм.
Приварите в конце стального стержня эксцентрик.
Установите на пруток с утяжелителем подшипники.
Вставьте собранный узел в трубу.
Заварите торец трубы.
Герметизируйте выход наконечника.
Подсоедините трос к насадке и дрели.

Принцип работы устройства состоит в преобразовании вращательного движения гибкого вала в колебания насадки благодаря установленному эксцентрику. Регулируя частоту оборотов электродрели, можно изменять амплитуду колебаний.

Для изготовления можно использовать перфоратор. Потребуется:

стальная пика;
опорная шайба.

Длина пики подбирается в зависимости от глубины опалубки. В конце стержня приваривается шайба.

Устройство эксплуатируется в отбойном режиме. Установленный в патрон перфоратора стержень с шайбой опирается на дно опалубки и передает колебания бетонному массиву. Используя перфоратор с насадкой, несложно за ограниченное время обработать значительные объемы раствора.

Преимущества процесса

Процесс уплотнения в бетоне наделен рядом преимуществ:

Вибрированием уменьшается пористость бетонного камня. Как известно, пустоты в жидкой пульпе составляют 1-2%. Если их не убрать, они заполняться воздухом, цемент потеряет прочность и водонепроницаемость. Вибрационные воздействия способны решить эту проблему. Высокочастотные механические колебания с малой амплитудой повышают подвижность жидкой пульпы, что вызывает отток пузырьков воздуха.
Вибрационные колебания позволяют повысить вязкость пескобетонной массы и не допустить расслоения. Таким образом, готовый бетонный камень будет более однородным. Кроме того, колебательные движения повышают текучесть жидкой массы, что позволяет ей более равномерно заполнять форму опалубки. Вибрирование бетона позволяет получить готовый, устойчивый к растрескиванию, механическим воздействиям, сезонным колебаниям температуры и прочим негативным факторам окружающей среды, с повышенным сроком эксплуатации продукт.

Процесс подачи колебательных импульсов имеет четкие правила, которым нужно следовать, чтобы достичь хорошего результата.

Погружать колебательное устройство рекомендуется на 80% его длины. Это позволяет качественно смешать нижний и верхний пласт конгломерата.
Вибрированию должен подвергаться весь бетонный состав. Зона действия инструмента должна располагаться так, чтобы волна от его работы охватывала весь раствор.
Следует избегать соприкосновения штырей с арматурой. Располагать вибратор рекомендуется на некотором расстоянии, чтобы пространство вокруг металлического элемента не было свободным.
Не рекомендуется вводить вибратор близко от края, к стыкам и углам.
После извлечения механизма не должно оставаться воронки.

Уплотнение бетона глубинным вибрированием.
Погруженными вибраторами или возбуждением цементно-песочной массы колебательные движения передаются через опалубку или форму. В результате этого частицы компонентов массы получают импульсы, а сама смесь приобретает свойства тяжелой жидкости, то есть разжижается, это правильно. При этом вибрация уменьшает или вовсе уничтожает контакты частиц между собой, ослабляет внутреннее трение. Такими действиями из цемента удаляется лишний воздух, что позволяет ему легче заполнить формы.

Частота колебаний – это главный параметр. Он может изменяться в широком диапазоне и определяется типом вибратора. Частотность колебаний по-разному действует на разноразмерные частицы заполнителя. Прежде чем вибрировать бетон, следует тщательно подобрать инструмент в зависимости от крупности наполнителя.