Вибратор для усадки бетона

Как работает глубинный вибратор для бетона?

Ключевое условие для создания вибрационных колебаний – эксцентриковый вал, вращаемый с большой частотой. В глубинном вибраторе он расположен в булаве (вибронаконечнике) – массивном стальном цилиндре, закрепленном на конце гибкого вала. Двигатель вращает вибровал через стальной трос, закрытый пластиковой или резиновой оболочкой.

Устройство вибронаконечника

Работать с глубинным вибратором несложно. Погрузив вибробулаву в свежий бетон, устройство включают и уплотняют смесь до момента прекращения ее осадки в опалубке. После этого инструмент поочередно погружают его в соседние участки бетона, повторяя рабочий процесс.

Факторы появления воздуха в смесях

Замешивание любой бетонной смеси не обходится без вовлечения воздуха в раствор. Именно воздух определяет качественные характеристики бетонного раствора, включая долговечность.

Простые составляющие для приготовления смеси (цемент, песок, гравий, вода), песок и гравий служат заполнителями, цемент – вяжущим материалом. Одним из простейших воздухововлекающих наполнителей при смешивании ингредиентов служит песок, хотя опытные бетонщики несколько расширяют этот список.

Критерий добавок определяется способностью вовлекать воздух в бетон

Критерий добавок определяется способностью вовлекать воздух в бетон

  • Воздушные пузырьки имеют способности всплывать вверх и теряют свою жизнестойкость, если только не уменьшатся в размерах;
  • По большому счёту, общая доля воздуха в бетоне не является потребительски важной характеристикой морозоустойчивых свойств, но важным признаком долговечности бетона служит расстояние от одного пузырька до другого, и чем оно меньше, тем долговечнее бетон;
  • Для насыщения массы воздухом:
  1. Применяется дозирование наполнителей, но осуществляется строгий контроль, чтобы не переложить добавки;
  2. Осадка конуса, чем выше, тем больше будет вовлечение воздуха;
  3. Инструкция регламентирует использовать определённое количество крупных наполнителей, увеличивая размеры частиц добавок, снижая содержание воздуха;
  4. Мелкие наполнители не только помогают вовлекать воздух, но и удерживать его;
  5. Повышение температуры снижает количество воздуха в смеси;
  6. Увеличивая скорость смешивания ингредиентов, объёмная масса воздуха растёт и может наступить момент, когда превышается допустимая норма. Поэтому на бетоносмесителях есть рекомендации по скорости;
  7. Увеличение срока перемешивания, может снизить необходимое количество воздуха;
  8. Процессы вибрации снижают объёмную долю воздушной массы, превращая отдельные, крупные пузыри в мелкие, и этот процесс заслуживает самого пристального внимания.

Разновидности глубинных виброуплотнителей бетона

Существует четыре вида силовых установок, активирующих колебания вибронаконечника: электрический двигатель, бензиновый и дизельный мотор, воздушный компрессор.

Электрические глубинные вибраторы используются чаще других, поскольку большинство строек имеет центральное электроснабжение.

Электрический глубинный уплотнитель с набором вибронаконечников

Бензиновые и дизельные погружные вибраторы полностью автономны и незаменимы на объектах, расположенных вдали от ЛЭП.

Бензиновый глубинный вибратор

Пневматические установки большого распространения в частном строительстве не получили.

В последние годы на рынке появились аккумуляторные погружные вибраторы. Они не уступают бензиновым по уровню автономности, но намного легче и компактнее.

Аккумуляторный глубинный виброуплотнитель

В советский период на стройках применялись вибраторы, работающие в одном частотном диапазоне. Сегодня в продаже можно встретить устройства, создающие виброколебания низкой, средней и высокой частоты, а также поличастотные установки. Такая градация обусловлена тем, что бетонная смесь содержит разные по весу и крупности частицы. Для их оптимального уплотнения требуется разная частота вибрирования.

По виду используемого переменного напряжения электрические глубинные уплотнители бетона делятся на два типа: трехфазные и однофазные. Первые более мощные и относятся к категории профессионального инструмента. Вторые незаменимы в индивидуальном строительстве, где нет трехфазной электролинии.

Принцип вибрации в инструментах

Как было отмечено, пустоты в бетонной массе при заливке фундаментов, железобетонных конструкций, колонн негативно влияют на качество монолита. Появившийся на строительном рынке вибратор по бетону, превратил поставленную задачу в технологический процесс под названием виброуплотнение.

Оно выполняется специальными устройствами. От тщательности данного действия зависят основные характеристики и коэффициент усадки бетона. Процесс уплотнения выполняют работники, обрабатывая поверхность своими руками или с помощью механических приспособлений.

Слева направо: щуп, узкая трамбовка, обитая металлическим уголком или профилем П-образной формы, трамбовка круглая, трамбовка квадратная, гладилка для бетона

Слева направо: щуп, узкая трамбовка, обитая металлическим уголком или профилем П-образной формы, трамбовка круглая, трамбовка квадратная, гладилка для бетона

  • Ручное уплотнение актуально в случаях обработки малого количества смеси. Используются так же для уплотнения лом, трамбовка, лопата;
Трамбовка бетона для увеличения плотности

Трамбовка бетона для увеличения плотности

  • Чем сильнее произведена трамбовка строительной смеси, тем медленнее из структуры уходит влага, что улучшает показатели гидратации;
  • В строительстве промышленного характера проблему решает бетоновибратор, в частном секторе обходятся штыкованием;
Штыкование свежезалитого фундамента

Штыкование свежезалитого фундамента

  • Штыкование выполняется стержнем из металла (подойдёт армированный прут) весом не более 4-х кг;
  • Стержень должен иметь закруглённый конец, чтобы «протыкать» бетон»;
  • Этот процесс уплотняет щебень, вытесняет воздух, лишнюю жидкость, поэтому специалисты советуют штыковать всю поверхность раствора;

Механический способ уплотнения используется при заливке значительных объёмов раствора:

  • На видео в этой статье демонстрируются специальные вибраторы, применяемые в современной строительной индустрии;
  • Во всех основных моделях конструкций используется электрический мотор, механизм для передачи, генератор колебаний (эксцентрик);
  • Вращающийся эксцентрик передаёт заданную частоту колебаний, 3 вида вибраторов обуславливаются способами передачи;
  1. Погружные, для уплотнения массы бетона в глубине. Рабочий механизм вибратора помещается внутрь уложенного в опалубку раствора;
  2. Вибрационные прессы, используемые на горизонтальных поверхностях полов, перекрытий;
  3. Вибрационные прессы наружные, когда рабочими поверхностями служат элементы опалубки.
  • Процессы выполняются специальными приборами:
  1. Ручные вибраторы для бетона поверхностные, частный случай – виброрейки, позволяющие уплотнять только верхний слой бетона. Строители используют их при тонкой заливке бетона: на полах, основаниях под укладку плиток и дорог;
  2. Виброустройства для внутреннего уплотнения, здесь виброрейка для внутреннего уплотнения относится к самым эффективным механизмам, если произвести её сравнение с другими. Применяется в труднодоступных местах;
  3. Вибраторы, установленные на деревянной опалубке или форме, надёжно закреплённые на поверхности. Цементный раствор уплотняется колебаниями, передаваемыми от устройства. Иногда необходимо выполнить бетонирование необычной формы. В этом случае, глубинный вибратор, который устанавливается прямо в форму, просто незаменим;
Предлагаем ознакомиться  Вибратор для бетона своими руками

Процессы, происходящие в бетонных растворах, представлены ниже.

  • Виброуплотнение может выполняться переносными и стационарными устройствами;
  • При работе на сборных конструкциях из железобетона использование переносных механизмов ограничено;
  • Насадка для вибратора для бетона имеет сужающуюся или цилиндрическую форму, всё зависит от объектов уплотнения;
  • Для смесей с нормальной густотой армирования, используют прибор, цилиндрическая часть которого называется «вибрационной булавой»;
  • В конструкции, где повышена густота армирования, применяется суженный наконечник для вибрации, ещё его называют «вибрационным штыком».
  • Виброплощадки используются на железобетонных заводах в промышленных масштабах, когда работа организована по специальным схемам;
  • По принципу действия они бывают пневматические, электромагнитные, комбинированные;
  • Прессование не так популярно среди специалистов, хотя отмечается его эффективность. Прочность раствора при небольшом расходе цемента значительно повышается при таком методе.

Прессование бетона

Цена прессования сильно «кусается», поэтому им пренебрегают в частном строительстве. Прессование бетонного раствора выполняется при давлении от 10 МПа и выше. Прессы с такой мощностью можно увидеть в кораблестроении.

  • Неужели прессование не применяется в частном строительстве? Однозначного ответа на этот вопрос нет;
  • Используя вибратор для бетонных полов, прессование применяется, как дополнительная нагрузка;
  • Современный рынок располагает плоскими и профильными штампами;
  • Применение профильных штампов актуально там, где изделиям придаются нужные конфигурации, и тогда прессование заменяется штамповкой;
  • При изготовлении бетонных панелей, лестничных пролётов, полых блоков и других элементов из растворов;
  • Ещё один вид прессования трансформируется в прокат;
  • Давление осуществляется катком, что позволяет сэкономить электроэнергию;
Миниатюрный виброкаток

Миниатюрный виброкаток

  • Вакуумирование разрежает воздух и под сильным давлением из смесей удаляется всё лишнее. Эффективно вакуумирование работает при устройстве бетонных полов;
  • Центрифугирование увеличивает плотность ингредиентов и из раствора выходит около 30% влаги, что увеличивает прочность бетонной смеси;
  • Технология используется в производстве опор ЛЭП, трубы, стойки.

Вот такие устройства используются для уплотнения бетонных растворов, как водится, они не обходятся без ремонта. Ремонт вибратора для бетона актуален в основном для оборудования погружных моделей. В них расходные материалы – наконечники и гибкие валы чаще выходят из строя.

При работе необходимо помнить, что нельзя останавливать заливку фундамента, поэтому необходимо постоянно контролировать работу вибратора, чтобы избежать поломки. Фундамент заливается с небольшой высоты, во избежание ненужного вовлечения воздушных масс.

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

Нельзя вибратор держать в одном месте, чтобы избежать расслаивания бетона. Чтобы продлить срок службы заводского вибратора, его не рекомендуется включать «вхолостую».

Основные характеристики и особенности выбора

Первый показатель, на который нужно обратить внимание при выборе глубинного вибратора, – мощность. От нее зависит время непрерывной работы инструмента. Для бытовых нужд будет достаточно 750-1500 Ватт. Для работы на крупной стройке потребуется виброуплотнитель мощностью не менее 3-4 кВт.

Второй рабочий параметр — частота вибрирования наконечника. Для уплотнения мелкозернистого бетона оптимально подходят высокочастотные устройства (частота вибрации от 10 000 виб./мин). Амплитуда колебаний у них очень низкая. Такое сочетание частоты и амплитуды позволяет всем частицам бетона уплотниться максимально компактно.

Для бетонных смесей крупных фракций лучше использовать глубинные вибраторы низкой частоты (до 3500 виб./мин.).

Для использования в домашнем строительстве лучше купить портативный вибратор для бетона средней частоты (3500-9000 виб./мин.) Он одинаково хорошо работает как по мелкозернистым смесям, так и по бетону с крупным щебнем.

Второй показатель – вес устройства. Для частной стройки оптимален ручной электрический виброуплотнитель. С ним можно работать без помощника. Этот инструмент занимает минимум места при хранении и удобен в транспортировке.

Вес ручного уплотнителя бетона не превышает 6 кг. Более мощные виброустановки весят около 20 кг. Их используют небольшие строительные бригады. Для работы на профессиональном оборудовании (вес до 100 кг) нужно несколько человек, а для его перевозки требуется достаточно вместимый автомобиль.

Выбирая погружной вибратор нужно уделить внимание размерам и длине рабочего наконечника. Для уплотнения армированного бетона лучше купить вибробулаву небольшого диаметра (25-50 мм). Для работы с неармированным бетоном оптимально подойдет вибронаконечник большего диаметра (до 110 мм). Он уплотнит смесь качественнее и быстрее, чем более тонкая вибробулава.

Для работы в глубокой опалубке (заливные сваи, колонны, высокий ростверк) длину гибкого вала виратора подбирают из такого расчета: высота опалубки 1 метр.

Виды бетонных вибраторов, их назначение и использование

Есть разные виды бетонных вибраторов, которые различают по типу их установки:

  • Внутренние или погружные строительные вибраторы используются при создании массивных конструкций. В частном строительстве они используются при заливке фундаментов и возведении монолитных стен. Называются так из-за того, что их наконечник погружается в раствор.
  • Поверхностные модели используют при заливке стяжки, плит перекрытия, больших площадей бетона — бетонировании дорог или площадок.
  • Наружные вибраторы закрепляют снаружи на опалубке. Это удобно при создании высоких и узких конструкций с густой сеткой арматуры.

По типу используемых двигателей вибраторы для бетона бывают электрическими, пневматическими, могут работать от двигателя внутреннего сгорания.

Предлагаем ознакомиться  Виды арматуры и классификация, какая арматура где применяется
Обработка проводится сразу после заливки раствора
Обработка проводится сразу после заливки раствора

Электрические в свою очередь могут работать от двухфазной сети 42 В и от однофазной 220 В. Для частного строительства чаще применяют электрические однофазные. Причем самые распространенные — глубинные. Оно и понятно, ведь заливка фундамента — одна из самых важных и сложных операций. А глубинные вибраторы для бетона предназначены именно для этих целей.

Известные марки, ориентировочные цены

Среди отечественных производителей глубинных вибраторов для бетона на 220 В следует назвать торговые марки Красный Маяк, Энергомаш и Калибр. Их продукция при оптимальном соотношении качества и цены по рабочим параметрам не уступает зарубежным аналогам. Электромеханические вибраторы этих производителей (мощность от 750 Вт, диаметр наконечника 30-51 мм) можно приобрести по цене от 4-5 тыс. рублей.

Бюджетный инструмент Энергомаш БВ-71101

Более мощный инструмент фирм Энергомаш и Красный маяк (мощность 1,3-2,0 кВт, длина вала 4 метра, диаметр булавы 38-51 мм) продается по ценам от 13 до 16 тысяч рублей.

Красный Маяк ЭПК-1300

Зарубежные бренды, заслужившие доверие покупателей, — Wacker Neuson (Германия) и Makita (Япония).

Аккумуляторный вибратор Makita BVR450Z

Немецкий производитель на российском рынке представлен профессиональными высокочастотными вибраторами. Цены на них стартуют с отметки в 50 000 рублей. Японцы предлагают переносные аккумуляторные модели, средняя цена которых находится в диапазоне от 14 до 32 тысяч рублей.

Wacker Neuson IREN 38

В нише недорогих бюджетных вариантов находятся китайские вибраторы DDE и Sturm. За устройство мощностью 0,85-1 кВт (в комплекте с гибким валом и наконечником) продавцы просят от 4 000 рублей. Средняя стоимость 2-х киловаттных вибраторов составляет 9-15 тысяч рублей.

Sturm CV71101

И тут не все так просто. Есть два вида аппаратов этого вида:

  • Ручные (портативные) со встроенным электродвигателем. У них небольшая масса, длина шланга и вибронаконечника может быть от 1 м до 2,5 метров. Цены на этот вид оборудования невысокие — сам портативный вибратор без шланга булавы стоит от 3,2 тыс. рублей, плюс еще от 1,5 тыс. рублей за вибронаконечник. Но есть модели, которые оснащены шлангом сразу, причем их стоимость не намного выше: Sturm CV71101 в базовой комплектации оснащен виброшлангом с наконечником общей длиной 1 м, стоит 3,5-3,7 тыс. руб.

    Ручной (портативный) бетонный вибратор имеет небольшие размеры и вес. Им удобно работать при небольших объемах
    Ручной (портативный) бетонный вибратор имеет небольшие размеры и вес. Им удобно работать при небольших объемах

  • Переносные бетонные вибраторы с гибким валом и булавой. Они в основном продаются отдельно — моторный блок, к которому докупается гибкий вал и наконечник нужного размера. Сами моторы стоят от 5,7 тыс. рублей, шланги продают по цене от 2,5 тыс. рублей за 6 м; вибробулавы от 2 тыс. рублей.

Ручные глубинные вибраторы состоят из прочного герметичного корпуса, в котором заключен электромотор относительно небольшой мощности — до 1кВт. Этот двигатель асинхронного типа, к нему подсоединены дебалансы, которые и создают колебания. Рабочая часть — наконечник или булава соединена с корпусом прорезиненным рукавом, через который проходит кабель. Создаваемые двигателем колебания передаются в наконечник.

Масса такого устройства 6-10 кг. Работать им можно при не очень больших объемах: они имеют не очень большую мощность и соответственно небольшой радиус действия.

Второй тип глубинных вибраторов состоит из мотора, гибкого вала и рабочего вибронаконечника. В отличие от предыдущего варианта мотор стоит неподвижно, а колебания передаются через гибкий вал. В этом случае важным параметром является длина вала, так как она ограничивает свободу перемещений, а также глубину погружения булавы. Для уплотнения бетона в фундаментах небольших сооружений достаточно длины вала 4 м, а для более габаритных лучше брать 6-10 метровые.

Погружной переносной вибратор для бетона
Схема глубинного вибратора для бетона с гибким валом

Как выбирать

Важными характеристиками глубинных вибраторов для бетона являются:

  • Диаметр уплотнения — это та зона, в которой распространяются колебания. Чем она больше, тем быстрее происходит уплотнение и меньше движений требуется для достижения результата.
  • Частота и амплитуда колебаний. Чем больше эти показатели, тем активнее и быстрее происходит вытеснение воздуха. Но еще частота колебаний подбирается в зависимости от типа бетона:
    • для мелкозернистых бетонных составов используют высокочастотные вибраторы от 10000 до 20000 кол/мин;
    • для среднезернистых — среднечастотные — от 3500 до 9000 кол/мин;
    • для крупнозернистого бетона требуются низкочастотные модели с частотой колебаний до 3500 кол/мин.
  • Параметры рабочей части — булавы. Они выбираются так, чтобы при погружении расстояние от булавы до ячеек арматурного каркаса было не менее 1/3 диаметра.
Предлагаем ознакомиться  Состав бетона для стяжки пола: марка, пропорции, расчет

Так как для заливки фундаментов используют в основном мелкозернистые бетоны, то частота колебаний должна быть выше 10000 кол/мин.

Так выглядит модель с гибким валом
Так выглядит модель с гибким валом

В случае с вибраторами для бетонов цена является показателем качества. Есть, собственно в характеристиках такой показатель, как наработка до отказа. Указывается она в часах. Этот параметр показывает, сколько часов может отработать оборудование до первой поломки. И чем выше цена, тем больше этот ресурс.

Как пользоваться

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

Время воздействия зависит от пластичности раствора и его текучести. В среднем продолжительность обработки на одном месте составляет 30-60 сек. Как только осадка прекращается и на поверхности проступает цементное молочко, булаву нужно вытаскивать.

Шаг перестановки вибронаконечника или булавы зависит от радиуса действия (диаметра уплотнения). Он составляет 1-1,5 ее размера.

При уплотнении фундаментов или других конструкций в опалубке, нужно следить, чтобы наконечник не задевал за стенки опалубки. Минимальное расстояние до щитов должно быть около 10 см.

Как подготовить к работе глубинный вибратор для бетона смотрите в видео. И еще один немаловажный нюанс: чтобы начались вибрации, необходимо булавой обо что-то слегка стукнуть. Тогда начнутся колебания.

Как сделать глубинный вибратор своими руками?

Строительный вибратор можно сделать на основе любого электроинструмента с регулируемым числом оборотов. Мощность его не должна быть слишком большой — особой нагрузки на крутящуюся часть не предвидеться. Вся задача — преобразовать крутящий момент мотора  в биения наконечника. Делают это при помощи дебаланса, размещенного внутри полой трубы.

Простейший самодельный вибратор для уплотнения бетона можно сделать из перфоратора. Работать он должен в режиме удара. Собственно обычную пику можно погружать в раствор, но после использования в качестве вибратора ее нужно будет, скорее всего, заменить. Бетон — агрессивная среда и ржаветь металл начнет быстро.

Вибратор для усадки бетона

Для увеличения продуктивности к пике можно доварить несколько поперечных стержней. Это увеличит радиус охвата, но может создать трудности при наличии арматуры. Более эффективно и безопасно наварить на конец пики шайбу. Площадь воздействия также возрастает, зато никаких проблем с арматурой.

Еще один интересный способ применения перфоратора для уплотнения небольших объемов бетона вы увидите на видео.

Изготовить ручной погружной вибратор своими руками можно несколькими способами. Один из них — простой и не требует особых навыков, второй более сложный.

Несмотря на доступные цены, многие умельцы стараются сделать вибратор для бетона своими руками. Самый простой метод – адаптация строительного перфоратора для виброуплотнения. Его нельзя назвать очень эффективным, но некоторую пользу такое устройство на стройке принесет.

Идея переделки заключается в установке на перфоратор мощностью 1,5-2 киловатта стандартной пики с приваренной к ней металлической упорной пластиной. Для вибрирования бетона пластину прикладывают к опалубке и включают инструмент в режим удара. Толчки пики через опалубку передаются бетону. Для глубинного уплотнения пику погружают в бетон и «штыкуют» его, периодически поднимая и опуская перфоратор. Очевидно, что уплотнить таким примитивным механизмом можно лишь бетон, толщина которого равна длине стального стержня.

Для более глубокого уплотнения умельцы создают самодельные вибронасадки на дрели, болгарки, перфораторы и мотокосы. Основа подобных конструкций – стальная труба, в которой на подшипниках установлен самодельный эксцентриковый вал. Через соединительную муфту он крепится к гибкому стальному тросу, вращаемому двигателем.

Поверхностные (площадочные) модели

Это переходник, которым фабричный гибкий вал крепится к корпусу электродвигателя

Этот тип менее распространен, но и его можно использовать в частном домостроении, и в частности для строительства бань. При возведении небольших сооружений фундаменты редко бывают очень глубокими, часто имеют среднее или мелкое заглубление, так что использования поверхностных бетонных вибраторов тоже неплохо уплотнит раствор. К тому же его затем можно будет использовать при заливке стяжки пола.

Параметры выбора те же — амплитуда и частота колебания, количество часов до отказа, радиус действия. Сам мотор вибратора устанавливается на платформу, затягивается болтами.

Один из вариантов поверхностного бетонного вибратора
Один из вариантов поверхностного бетонного вибратора

При работе важно подтягивать болты в местах крепления рабочей платформы. Это обеспечит лучшую передачу колебаний, а также не даст мотор соскочить с крепления. Делать это нужно регулярно — не менее чем два раз за четверть часа.

Перед работой установку необходимо заземлить, после чего включить и медленно перемещать по плоскости. Для достижения хорошего эффекта полосы обработки должны перекрываться примерно на 10-20 см.

Рекомендации по работе с погружным вибратором

  • Наконечник инструмента в бетон нужно вводить вертикально, без горизонтального перемещения.
  • Расстояние между точками ввода не должно превышать 5 диаметров вибробулавы.
  • Длительность уплотнения зависит от мощности инструмента и консистенции бетонной смеси. Оптимальная продолжительность цикла составляет от 10 до 20 секунд (в момент появления на бетоне цементного молочка вибрирование прекращают).
  • Вибронаконечник при работе не должен касаться арматуры и опалубки.
  • Извлекают вибробулаву медленно, колебательными движениями вниз и вверх. Это нужно для исключения попадания воздуха в свежий бетон.

You May Also Like

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector