Технические характеристики вибратора для бетона

Технические характеристики вибратора для бетона

Для создания бетона хорошего качества и нужной однородной структуры, используют специальные инструменты и различные приспособления. Например, существуют глубинные вибраторы, которые применяются для уплотнения цельных бетонных структур или изделий из железобетона для сборного строительства. Эта установка очень пригодится при создании фундаментов, полов, перекрытий из бетона.


Такое оборудование улучшает свойства смеси из бетона, удаляя лишний воздух, оставшийся после смешивания ингредиентов, делает проще сам процесс производства сооружений, а также уменьшает расходы и время строительства. Виды вибраторов могут быть разными по конструкции и применению, но принцип работы един для всех.

Глубинный вибратор. Виды и работа. Применение и особенности

Глубинный вибратор предназначен для уплотнения бетона для увеличения его плотности после застывания. Их применяют при заливке фундамента, стен и прочих бетонных и железобетонных конструкций. Особенность устройства заключается в наличии гибкого рукава, который погружается в бетонную массу, что позволяет создавать в ней вибрации на требуемом участке.

Зачем используется и как работает глубинный вибратор

Устройство воздействует на жидкую бетонную массу вибрационными волнами, в результате чего плотные частицы смеси оседают, что способствует выходу пузырьков воздуха. В результате раствор получается монолитным и после застывания не имеет незаполненных внутренних полостей и прочих дефектов.

Использование вибратора позволяет повысить несущую способность крупных бетонных и железобетонных конструкций. Особенность прибора не позволяют его применять для утрамбовки бетона с тонким слоем, к примеру, стяжки в помещении. Такое оборудование можно встретить на крупных строительных площадках, где осуществляется подготовка ленточного или монолитного фундамента, а также возведения стен путем заливки опалубки.

Глубинный вибратор оснащается гибким рукавом, длина которого может составлять от 3 до 20 м. Длинные применяются для выравнивания столба бетона при заливке стен. Короткие используются для фундамента. Также оборудование отличается по диаметру наконечника, так называемой вибробулавы. Стандартными являются диаметры 28, 38, 51 и 76 мм. Крупные наконечники применяются для уплотнения фундаментов, а более тонкие используются при необходимости обработки труднодоступных участков – стен или колонн.

Виды глубинных вибраторов по типу силового привода
В качестве привода для глубинного вибратора могут использоваться различные механизмы. Оборудование бывает:
  • Электрическим.
  • Бензиновым.
  • Дизельным.

Электрический глубинный вибратор является одним из самых распространенных в связи с простотой использования. Для осуществления работы его достаточно подключить в розетку. Устройство может работать от сети 220 или 380В. Двигатель у приборов на 220В питается напрямую. Вибраторы для трехфазной сети на 380В подключаются через понижающий трансформатор, снижающий напряжение до 42В. Это обусловлено тем, что 380В опасны для человека. Единственный недостаток электрических установок заключается в невозможности их применения в условиях отсутствия электроэнергии. Такая проблема может наблюдаться на загородных строительных площадках, куда еще не проведены коммуникации. Для выхода из ситуации электрические бетонные вибраторы применяют совместно с электрогенератором, что не всегда удобно, по причине большого веса такого оборудования.

Дизельные и бензиновые глубинные вибраторы оснащаются двигателем внутреннего сгорания. Это полностью автономные установки, которые способны работать в любых условиях. При этом они имеют и недостаток – большую себестоимость использования в связи с затратами на покупку горючего. Также такие установки не могут применяться в закрытых помещениях со стенами и крышей, поскольку выделяют продукты сгорания горючего, что может привести к отравлению строителей при отсутствии проветривания. Подавляющее большинство работ, где используется глубинный вибратор, проводятся на открытом воздухе, поэтому такое ограничение не проблема. Если рассматривать какой тип лучше – дизельный или бензиновый, то в плане мощности и экономичности побеждает дизельный, но он стоит дороже.

Виды глубинных бетонных вибраторов по принципу создания вибрации
Данное оборудование отличаются между собой и способом создания воздействующей на бетон вибрации. Они бывают:
  • Механические.
  • Высокочастотные.
  • Пневматические.
Механические

Являются самыми распространенными и наименее эффективными. Они оснащаются гибким валом, внутри которого имеется трос, напрямую подключаемый к валу электрического, дизельного или бензинового мотора. В результате его вращения создается воздействие на бетонную массу. Как следствие она уплотняется и равномерно распространяется, заполняя внутренние полости, которые остались пустыми.

Механические вибраторы состоят из трех частей:
  • Силовой агрегат.
  • Гибкий вал.
  • Булава.

Обычно в качестве силового агрегата применяется электрический двигатель. Гибкий вал выполнен в виде троса, сверху которого находится защитный кожух, что исключает наматывание одежды оператора на вращающийся механизм. Рабочей частью инструмента является вибрационная булава. Она съемная, что предусматривает замену. Обычно предлагаемое производителями оборудование имеет в запасе комплект из набора вибрационных головок различного диаметра, что позволяет их сменять под требуемый вид работы.

При эксплуатации механического глубинного вибратора необходимо учитывать, что в месте выхода гибкого вала из силового агрегата нельзя допускать перегиб. Его наличие создает дополнительную нагрузку на мотор, от чего тот может выйти со строя. В связи с этим зачастую производители предлагают облегченное оборудование, в котором предусматривается подвешивание силового агрегата, чтобы исключить появление перегиба. Обычно устройство цепляются на плечо рабочего или спину.

Высокочастотный глубинный вибратор

Представлен только электрическим оборудованием. Особенность такого устройства заключается в том, что его силовой агрегат очень маленький. Подобные устройства более удобны в использовании, а кроме этого могут иметь длинный рукав до 20 м. В большинстве случаев такой большой запас длины является избыточным.

Свое название устройство получило не только потому, что создает вибрацию высокой частоты, а поскольку встроенный в головку миниатюрный двигатель работает от электрического тока с частотой 200Гц. Чтобы его запустить, необходимо провести подключение к розетке с использованием преобразователя, который изменит параметры электрического тока с 50 на 200Гц.

Глубинные вибраторы высокочастотного типа могут иметь встроенный преобразователь или подключаемый отдельно. Устройства с отдельным от рукава преобразователем более популярные. Это связано с тем, что в случае критического износа одной из деталей ее можно заменить. В случае с устройством, представляющим собой самодостаточный механизм с встроенным преобразователем, при неисправности одного элемента найти запчасть почти невозможно, поэтому придется покупать новый вибратор.

Зачастую частотные преобразователи для глубинного вибратора имеют несколько розеток подключения. Благодаря этому имея в наличии всего одно устройство можно включить одновременно до 6 рукавов с виброголовками. Это позволяет оснастить целую строительную бригаду. При этом нужно понимать, что локация их работы должна находиться рядом, поскольку разойтись на большое расстояние друг от друга им не удастся. Исключением будет только использование рукавов длиной в 20м.

Пневматический глубинный вибратор

Работает от подачи сжатого воздуха. Он подключается к компрессорному оборудованию. Для обеспечения работы последнего может использоваться электрический, бензиновый или дизельный привод. Это очень мощное устройство, которое обладает практически неограниченным ресурсом. Степень его эффективности зависит от давления воздуха закачанного в ресивер компрессора. Стоит учитывать, что такие вибраторы для бетона совместимы только с мощным компрессорным оборудованием. Компактный компрессор, который используют для подкачки автомобильных шин или для работы краскопульта, не подойдет.

Читайте также  Строительный пылесос своими руками

Хотя стоимость пневматического глубинного вибратора и небольшая, но он нуждается в дорогостоящем компрессоре. Резон покупать такое оборудование имеют только профессиональные строители, которые используют и другие пневмоинструменты, такие как отбойные молотки, болторезы и так далее.

Стоит ли покупать бетонный вибратор для частного строительства

Однозначно для частотного единоразового строительства, когда существует желание построить дом своими руками, покупка глубинного вибратора нецелесообразна. Это обусловлено его стоимостью, а также разной спецификой заливки бетона при самостоятельном выполнении работы и привлечении профессиональной строительной бригады. Такой инструмент пригодится в том случае, если все бетонные работы выполняются за раз, когда заливается большой объем раствора. В этом случае необходимо быстро провести его уплотнение пока не началось застывание. Если же раствор готовится самостоятельно обыкновенной бетономешалкой в количестве 50-100 л за один раз, его вполне можно уплотнить используя обыкновенный деревянный черенок. Также можно воспользоваться отбойным молоток или перфоратором.

Глубинный вибратор — это сугубо профессиональное оборудование, применение которого целесообразно в тех целях, когда нужно добиться повышенной устойчивости бетона после застывания. Это необходимо при подготовке фундамента для многоэтажной постройки, когда на него будет создаваться давление в десятки или сотни тонн. В том же случае когда нужно построить одноэтажный дом, то прочности даже не уплотненного бетона будет достаточно.

Если при частном строительстве заказывать бетон с завода сразу в большом количестве, то зачастую такие организации предоставляют в аренду и глубинные вибраторы. Инструмент потребуется буквально на несколько часов, поэтому его покупка будет неоправданным расточительством, и его лучше арендовать.

Принцип действия внутреннего вибратора для бетона

Самые распространённые погружные вибраторы электромеханического типа имеют в своём составе электродвигатель, гибкий шланг (приводной механизм) и рабочий наконечник (булава или штык), излучающий вибрацию. Мощный электродвигатель (1 кВт и более) имеет одно или трёхфазное питание от сети переменного тока. С помощью гибкого вала, длина которого может составлять от 1 до 7м, вращение ротора передаётся в вибрационный наконечник.

Вибронасадка представляет собой трубку из нержавеющей стали для устойчивости к коррозии от действия агрессивного бетонного раствора. В целях защиты от влаги концы приводного шланга герметизированы резиновыми прокладками, а насадка имеет полимерную оболочку. Внутри насадки вращается на подшипнике массивный эксцентричный стальной вал. Несовпадение центра тяжести вала относительно оси вращения приводит к появлению вибрационных колебаний насадки, частота которых зависит от скорости вращения ротора электродвигателя.

Форма рабочей части вибронасадки может быть цилиндрической (булава) или конической (штык). Первая предназначена для уплотнения бетона в формах и опалубках с нормальной частотой армирования. Второй тип насадки используется при густой арматурной сетке заливаемых форм. В комплекте вибратора может быть несколько вибронасадок, булавы разного диаметра. Вес двигателя, длина гибкого привода должны быть такими, чтобы с инструментом мог справляться один человек. Если длина вала больше полутора метров, то работу с аппаратом должны выполнять двое.

Видео: Вибратор по бетону портативный

Назначение

Во время приготовления бетонного раствора в массу попадает некоторое количество воздуха, который при затвердевании бетонной массы может приводить к пористости бетона и снижению его технических характеристик. Поэтому попавший воздух необходимо удалять из смеси. С этой целью и придуман глубинный вибратор, позволяющий уплотнять бетонную массу, удаляя из неё пузырьки воздуха.

Принцип действия вибратора основан на создании механических колебаний при погружении вибратора в бетонный раствор. Колебания вибратора приводят к самопроизвольному высвобождению воздуха и лишней влаги из бетонного раствора. Таким образом выполняется уплотнение бетона для создания монолитных конструкций, а также при изготовлении монолитных железобетонных блоков, в которых благодаря вибратору осуществляется лучшее сцепление арматуры с бетоном.

Как выбрать?

На первом этапе подбирается тип виброинструмента – для стяжек и других протяженных конструкций малой толщины выбирают устройство поверхностного типа. Глубинный вибратор широко применяется в строительных работах, при заливке фундаментов и других конструкций. Вибраторы наружного типа используют в производстве тротуарной плитки, также они необходимы для уплотнения стяжек, полов сравнительно малой толщины и большой площади.

Еще один критерий выбора – мощность оборудования, от которой зависит время его непрерывной работы. В частном строительстве наибольшая популярность у глубинных портативных вибраторов, мощностью от 0,8 до 1,5 кВт. На дачах и других объектах, где нет централизованного электроснабжения, можно использовать аккумуляторные модели. В промышленном строительстве, при производстве конструкций чаще применяют устройства для уплотнения железобетона от 3 до 4 кВт.

Для получения оптимального качества смеси, необходимо учитывать частоту вращения. Для бетонов с наполнителями крупных фракций применяются низкочастотный инструмент с большой амплитудой колебаний. Если применять другие модели, то состав расслоиться, качество снизится. Для частного строительства лучше выбрать среднечастотный виброуплотнитель с широким диапазоном настроек, подходящий для растворов с различными фракциями наполнителей. Высокочастотный инструмент имеет узкую специализацию, и применяется для мелкозернистых бетонов.

Важный параметр – масса оборудования. Для строительных работ на приусадебном участке чаще приобретают электроинструмент массой до 6 кг. Установки большей мощностью весят до 18-20 кг, это полупрофессиональное оборудование, применяемое частными бригадами. Мощный профессиональный инструмент весит 90-100 кг, для работы с ним требуется несколько человек со специальной подготовкой.

При подборе погружного вибратора обращают внимание на диаметр наконечника (булавы), приводящаяся в движение гибким валом. Густоармированные конструкции требуют вибронаконечников диаметром 15 мм, допускаются варианты до 50 мм. Для уплотнения обычного неармированного монолита применяются большие диаметры до 110 миллиметров.

Выбор зависит и от глубины опалубки. Чтобы эффективно использовать виброуплотнитель, длина трубки привода должна на 1 метр превышать эту глубину. Это оставит свободу маневра, что учитывается при изготовлении вибрационного оборудования.

Применение

Каждый тип вибратора имеет свою инструкцию и эксплуатационные требования. Если условия эксплуатации нарушены либо прибор использовался не по назначению, сделать ремонт вибратора для бетона по гарантии не получится. Сборка вибратора проводится так:

  1. К гибкому валу прикрепляется наконечник.
  2. С двигателем соединяется противоположный конец детали с вращающим моментом.
  3. Стыки заделываются герметизирующим материалом.
  4. Валы надежно фиксируются.

Трамбовка делается легкими постукиваниями по опалубке, чтобы пошли вибрационные волны.

Собранное оборудование сразу необходимо протестировать на наличие дефектов. Если прибор работает бесперебойно, проводится первый запуск. Вибратор устанавливается на выровненную поверхность и потихоньку постукивают по опалубке, чтобы пошли вибрационные волны. Когда вибротрамбовка будет полностью завершена, оборудование отключают от сети и устанавливают в предназначенном для него месте.

Вибратор своими руками — возможно ли это?

Вибраторы, устраняющие воздушные образования и удаляющие излишки влаги, возникающие в результате смешивания бетонного раствора, многие домашние умельцы приспособились изготавливать из дрели и даже из перфоратора.

Вибратор на основе дрели

Рассмотрим поэтапно весь процесс изготовления такого вибратора своими руками.

Из стальной заготовки (трубы) вырезается насадка длиной около 0,5 м и диаметром, равным 40 мм.

Должен использоваться только этот материал, так как только он выдерживает агрессивную среду бетонной смеси. Само устройство изготавливается из пятнадцатимиллиметрового стального стержня, его назначение — подводить вращательные движения, образуемые дрелью. К стержню, находящемуся внутри конструкции, при помощи сварки присоединяется еще один.

Читайте также  В чем измеряется электричество

Готовая центральная часть устройства, изготовленная своими руками, должна быть закреплена с внутренней стороны так, чтобы она могла беспрепятственно вращаться.

Для ее крепления используются подшипники. Через отверстие на стержне трубки, просверленного внутри конструкции, присоединяется привод. Большое внимание необходимо уделить защите от загрязнений подшипников, благодаря чему продлится срок службы работы механизма.

С передней части агрегата отрезается небольшая часть стержня. Модель подшипника нужно будет выбирать, учитывая дальнейшие значительные нагрузки на него.

На одну из сторон трубки вибратора прикрепляется втулка, которая будет преобразовывать движение вращения самого стержня. Таким образом, с внутреннего вала на дрель передастся движение вращения, которое потом преобразуется в вибрацию для трубки внешней стороны. Наконечник стержня будет удерживаться за счет закрепленной на конце привода втулки, упирающейся в подшипник. После правильного и точного монтажа всех элементов данный прибор может использоваться по назначению.

Правила эксплуатации

Некорректное применение вибрационного воздействия может даже причинить вред: слишком долгая обработка обусловит расслоение бетонной смеси, что поспособствует уменьшению его прочности.

Период воздействия находится в зависимости от пластичности и текучести смеси. Как правило, длительность обработки для одного места не должна превышать одной минуты. После того как осадка завершается и появляется «цементное молочко», наконечник необходимо сразу же извлекать.

В процессе уплотнения нужно внимательно следить за тем, чтобы булава не контактировала со стенками. Минимально допустимое расстояние — примерно десять сантиметров.

Портативные приборы небольшой мощности – до 2 кВт – подходят для выполнения небольших объемов строительных работ. Они просты в эксплуатации и не требуют особых навыков. Профессиональное оборудование мощностью до 4 кВт применяется в массовом строительстве и на заводах железобетонных изделий.

По частоте вращения вала глубинные вибраторы разделяют на следующие группы:

  • Низкочастотные – до 3500 об/мин. Востребованы для уплотнения малоподвижных бетонов с крупнофракционным заполнителем.
  • Среднечастотные – 3500-10000 об/мин. Это наиболее популярные универсальные приборы, используемые для уплотнения бетонных смесей с разными техническими характеристиками.
  • Высокочастотные – свыше 10000 об/мин. Имеют малую амплитуду движения вибронаконечника, применяются для работы с подвижными мелкофракционными бетонными смесями.

При выборе модели обращают внимание на производителя прибора, наличие гарантии и центров сервисного обслуживания на случай его выхода из строя.