В строительстве при возведении фундаментов или монолитных стен высококачественным бетоном необходима его укладка без пустот. Для этого созданы специальные механизмы, которые называются бетонные уплотнители или вибраторы. По принципу работы привода конструктивно выполняются 3 видов:
- пневматические,
- электрические и
- двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
По передаче вибрации раствору – глубинные и поверхностные.
Пневматические агрегаты
бывают двух видов: работающие по принципу пневмомолотка и роторных турбин. В первом случае рабочий орган получает вибрацию от ударов движущего молотка по бойкам. Во втором, к наконечнику ротора крепится гибкий привод, который связан с булавой. Вращение ротор получает от сжатого воздуха, создаваемого компрессором.
Электрические
в свою очередь, делятся на стационарные и переносные. Стационарные выпускаются с приводом от электродвигателей, которые устанавливаются на платформах или салазках и имеют ограниченную возможность перемещения. Двигатели выпускаются на подставках и при работе вибратора остаются неподвижными. Переносные (ручные) с приводом от электродрелей или перфораторов.
Двигатели внутреннего сгорания (ДВС).
С приводом от ДВС вращение гибкий вал получает от муфты сцепления посредством механического присоединения к выходному валу.
Гибкий привод рабочего органа (булава)
Для этой цели промышленность выпускается насадка – вибратор для бетона на дрель по низкой цене, которые выпускается в бытовом и профессиональном вариантах. Вибраторы, выпущенные для профессионального применения: имеют специфическую конструкцию в зависимости от типа работы и мощности привода. Бытовые: для домашних несложных работ по заливке бетонных полов или ростверковых фундаментов. В статье будут рассмотрены только бытовые устройства для уплотнения бетонной смеси
Глубинный вибратор: описание, сфера применения, устройство
Глубинные вибраторы для цементного раствора представляют собой специфическое оборудование для проведения строительных работ, связанных с уплотнением различных конструкций из бетона или ЖБК. Такие устройства существенно повышают качество раствора, облегчает строительство монолитных сооружений, снижает текущие расходы и сроки возведения здания.
Описание устройства
При заливке бетоном фундамента, в независимости от выбранного способа, он насыщается большим количеством воздуха и этот процесс ещё больше усиливается, если раствор достаточно сухой. Внутри основания остаётся много пустот, которые существенно влияют на прочностные характеристики фундамента и срок его службы. Раньше использовали метод ручного «штыкования», но он недостаточно эффективен. Электрический вибратор создаёт колебания высокой частоты, которые помогают цементной смеси «избавиться» от лишнего воздуха и влажности.
Глубинный вибратор помогает удалить из бетонного раствора лишний воздух и влагу
Бетон приобретает однородную консистенцию, текучесть, и полностью заполняет собой всю форму, не давая образовываться пустотам, влияющим на прочностные характеристики всей конструкции здания в будущем.
Принцип работы вибратора состоит в разрушении адгезии между мельчайшими элементами бетонного раствора, в процессе чего пустоты и пузырьки воздуха полностью удаляются.
Но не стоит забывать о неминуемой усадке бетона во время его затвердевания, что может привести к появлению опасных для сооружения трещин.
Даже низкокачественный бетон после обработки вибратором приобретает необходимую степень густоты и текучести.
Вибратор для бетона может быть оборудован насадками различного диаметра
Вибраторы по методу передачи колебаний могут быть:
- глубинные — для создания уплотнения раствора рабочую часть устройства опускают в бетон, вылитый из бетономешалки в опалубку;
- вибропрессы — используются для устройства полов и межкомнатных перекрытий;
- вибропрессы для наружных работ — устанавливаются на опалубке ЖБ сооружений вертикальных конструкций.
По методу передачи колебаний вибраторы бывают глубинными, наружными и поверхностными
Область применения глубинного вибратора
Такие устройства используются в различных сферах строительства для монтажа, литья и возведения конструкций из бетона и армированного железобетона. Также с его помощью производится заливка ленточных, столбчатых, свайных, винтовых, плитных, малозаглубленных фундаментов, а также монолитных колонн и плит перекрытий.
При работе глубинный вибратор не должен касаться ни опалубки, ни арматурного каркаса
Конструкция устройства
Глубинный вибратор в своей конструкции имеет три основных части:
- привод, который приводит в действие виброустройство;
- гибкий вал с защитной прокладкой из прочной резины;
- наконечник, представляющий собой вибрационную булаву.
Работа вибратора осуществляется таким образом: вибронасадка создаёт определённые колебания в растворе жидкого бетона. Масса плавно растекается по установленной форме, создавая однородную монолитную поверхность. Благодаря поступательным движениям устройства воздушные пузырьки исчезают и удаляются пустоты, заполненные водой. В результате повышается степень морозоустойчивости и водонепроницаемости всей конструкции. Улучшается адгезия металлической арматуры с застывшим бетоном.
Характеристики вибратора:
- Электродвигатель вибратора может иметь мощность от 1 кВт и более с одно или трехфазным питанием.
- Гнущийся передаточный вал варьируется длиной от 1 до 7 метров.
- На концах предусмотрены прочные резиновые элементы между креплением электродвигателя и вибронаконечником.
- Рабочая виброчасть устройства может иметь цилиндрическую форму или сужаться книзу. Первую используют при стандартной густоте раствора, а вторую при повышенной.
- В комплектации инструмента может быть несколько вибронасадок, булавы Ø 25–80 мм и два или три штыка.
- Конструкция устройства состоит из корпуса, выполненного из отрезка нержавеющей трубы, в которой на подшипниках роликового типа установлен металлический вал со смещённым центром тяжести. Во время вращения прибор создаёт вибрационные колебания необходимой частоты, которая зависит от числа оборотов мотора.
- Погружные вибраторы делают от 10 000 до 20 000 об/мин.
- Сверху вал защищён водонепроницаемой плёнкой из полимерного материала.
Небольшой вес вибратора позволяет работать с ним одному человеку. Но если вал имеет длину более полутора метров, то к работе привлекаются два мастера.
Диаметр наконечника-булавы подбирают в зависимости от плотности укладки арматуры
Преимущества глубинных вибраторов:
- Способны уплотнять бетон, в котором содержится большой процент воды. Это позволяет увеличить прочность раствора, повысить его водонепроницаемость и устойчивость к отрицательным температурам.
- Улучшают адгезию бетона с арматурой и обеспечивают плотное прилегание её в районе швов.
- Классический инструмент выдаёт вибрационные колебания с частотой от 12 до 20 тысяч об/мин.
- Портативные переносные вибраторы отличаются гибким валом и имеют коллекторный электрический привод. Обладают невысокой ценой, но минимальным ресурсом для обеспечения большого объёма работы.
- Высокочастотные вибраторы являются наиболее производительными и выдают особенные вибрационные колебания.
Назначение
Даже тщательно прокрученный в мешалке раствор не может быть на 100% однородным. В теории незастывший монолит – это «скелет» из щебня, равномерно покрытый влажной цементно-песчаной смесью. В реальности содержимое опалубки (формы) включает:
РЕКОМЕНДУЕМ ПО ТЕМЕ
- Проникающая гидроизоляция для бетона
- Как выбрать пропитку для бетона
- пузырьки воздуха;
- несвязанную с цементом воду;
- нераспределенные частицы заполнителя или присадки.
Риск расслоения и завоздушивания раствора возрастает при большом временном интервале между замесом и укладкой, некорректной заливке (с большой высоты или толстыми слоями) или транспортировке.
Жидкостные и воздушные «карманы» ухудшают сцепление каркаса из щебня с вяжущим составом. Набрав прочность, неуплотненный бетон быстро дает трещины и крошится.
Для достижения однородности при заливке в опалубку бетонный раствор должен быть текучим (пластичным). При этом правильные пропорции тяжелых бетонов исключают удобную для укладки консистенцию. Применение глубинного вибратора для заливки бетона позволяет временно повысить текучесть бетона и предотвратить расслоение смеси.
После «правильного» виброуплотнения:
- объем залитого в опалубку бетона уменьшается на треть – за счет удаления газовых и жидкостных раковин, уплотнения песка и щебня;
- наверх всплывает цементное молочко и мелкие фракции песка, поверхность становится гладкой и глянцевой.
В ходе отвердевания «провибрированный» монолит достигает высокой плотности и максимальной (для проектной марки) прочности.
Вибратор своими руками из перфоратора
Такое устройство из перфоратора сделать намного проще. И для этого нужен будет только: сам инструмент, кусок стержня из железа и толстая круглая пластинка.
Мощность инструмента должна быть не меньше 1,5 кВт. Тогда он не будет перегреваться во время работы длительное время. Длина гнущегося стержня должна быть такой, чтобы он упирался в дно опалубки, куда залит бетонный раствор.
- Одну сторону насадки мы обрабатываем под хвостовую часть, которую можно будет зажать в патрон перфоратора. А ко второму привариваем пластину из металла около 50–70 мм в диаметре.
Из строительного перфоратора можно изготовить самую простую конструкцию вибратора для бетона - Такое устройство пики будет обеспечивать совместное действие вибрации рабочей части инструмента с ударным моментом на саму опалубку, без её разрушения. В процессе вибрации стенок опалубки существенно увеличивается эффективность удаления воздушных масс из цементного раствора. Такая работа осуществляется по методу «штыкования с отбоем» по всей поверхности уплотняемого элемента сооружения. Каждая точка опалубки может обрабатываться в течение 3 минут. Глубинный вибратор из перфоратора отлично подходит для строительных работ в ударном режиме, если будет воздействовать на элементы опалубки снаружи.
При использовании глубинного вибратора на основе перфоратора бетонная смесь распределяется максимально равномерно
Видео: глубинный вибратор из перфоратора в домашних условиях
По типу привода
Двигатель – один из основных узлов вибратора.
Исходя из типа привода, различают вибраторы:
Электромеханические.
Привязаны к электросети – однофазной (220 В) или трехфазной сети (380) – имеют ограниченную мобильность. Ручные вибраторы для бетона на 220 В не требуют каких-либо специальных условий, но не дают большой мощности. Модели с трехфазным двигателем мощнее, но тяжелее и сложнее в подключении;
Компактные погружные виброуплотнители мобильны – они работают от аккумулятора (часто предусмотрено и питание от сети). Минусы – ограничение времени работы емкостью «батарейки» и малая мощность. Независимо от цены, компактные модели предназначены для бытового использование, не предполагают обработку больших объемов бетона.
На основе двигателя внутреннего сгорания – бензинового или дизельного.
Вибраторы не зависят от электросети и имеют мощность до 4 кВт – этого достаточно для виброобработки бетонных массивов большого объема. Минусы – большие габариты и вес, сложность обслуживания.
Существуют портативные модели бензиновых вибраторов для бетона. Они мобильны – двигатель помещается в заспинном рюкзаке. Однако стоят они дороже стационарных, а мощность обычно не превышает 2 кВт.
Пневматические.
Колебательное усилие создается за счет подачи струи сжатого воздуха из компрессора. Пневмовибраторы применяют в промышленных условиях – они имеют большой ресурс, взрыво- и электробезопасны, не требуют сложного обслуживания, могут работать в условиях влажности и запыленности. Основная сфера применения – производство ЖБИ-изделий.
Исходя из мощности, можно условно выделить вибраторы:
- бытовые – до 2 кВт. Это стационарные или более удобные (и дорогие) портативные модели – для работы с ними не требуется специальных знаний и опыта;
- профессиональные – до 4 кВт. Тяжелые и, как правило, стационарные модели, обслуживание которых требует специальных навыков. Используют такие вибраторы для укладки бетона в многоэтажном и промышленном строительстве, на производстве железобетона.
