Вибратор для бетона
Одним из востребованных материалов для строительства является бетон. Его широкое применение не требует объяснений, так как практически ни одна стройка не обходится без бетона. На протяжении многих столетий технология только совершенствовалась, не сильно меняя саму основу материала. Все дело в доступности всех компонентов, простоте приготовления и использования, благодаря которым можно получить искусственный материал наподобие камня. Бетон получается высококачественным и приобретает любую желаемую форму. Стоит отметить, что в процессе заливки, в растворе могут появляться прослойки воздуха, что негативно сказывается на его качестве. Их наличие недопустимо. Как решают это проблему? Чтобы устранить воздух и уплотнить бетон используют специальный вибратор для бетона.
Его конструкция довольно проста, и приобрести прибор можно в строительном магазине. Все же, большинство строителей считают, что лучше сделать вибратор для бетона своими руками. Это выгодно и не потребует много усилий. Самодельный вибратор справится с задачей не хуже магазинного, а для его сооружения потребуется не так много материала. Работать он будет от сети 220 Вт и позволит уплотнить бетон, выгнав с него весь воздух. Как же работает вибратор и как его можно сделать в домашних условиях своими руками?
Устройство площадочного вибратора
Принцип действия вибратора заключается в преднамеренном создании максимально возможного дисбаланса вращающихся частей привода. Таким образом, вал ротора двигателя должен иметь максимально смещённый центр тяжести, что при вращении создаст определённый уровень вибраций.
Создание значительной центробежной силы, а, следовательно, и возникновение механических высокочастотных колебаний конструктивно может быть решено двумя способами:
- Увеличением массы дебаланса;
- Увеличением точек расположения дебалансов на валу.
Первый способ, хотя и проще, но сопровождается увеличением размеров вибратора, и снижением усталостной прочности материала вала. Поэтому чаще всего дебалансы размещают на обоих торцевых участках вала. Центробежные силы отрицательно влияют на долговечность подшипников, поэтому их выполняют усиленными. В некоторых конструкциях поверхностных вибраторов устанавливаются специальные подшипники, зазор в которых регулируется автоматически, в зависимости от изменяющегося вращающего момента.
Дебалансные массы закрепляются на валу болтами, что позволяет регулировать момент инерции вращающихся частей, и адаптировать вибратор под свойства уплотняемой бетонной смеси.
Для более эффективной передачи колебаний поверхность, на которую монтируется площадочный вибратор, подпружинивают: это повышает продолжительность единичного цикла вибраций, и увеличивает их равномерность
При значительных размерах бетонных конструкций на них устанавливают несколько площадочных вибраторов для бетона; важно, чтобы расстояние между ними было одинаковым, а распространение колебаний происходило во встречных направлениях
https://youtube.com/watch?v=87rif1GiF-0%3F
3.Глубинные вибраторы с гибким валом
Глубинные вибраторы с гибким валом предназначены для уплотнения бетонных смесей с осадкой конуса 3—5 см при укладке их в конструкции с различной степенью армирования или в элементы небольшого поперечного сечения. Вибраторы этого типа эффективны также при бетонировании тонкостенных конструкций с небольшой насыщенностью арматурой. Расстояние между стержнями арматуры должно быть не менее 1,5 диаметра вибронаконечника. Вибраторы ИВ-75, ИВ-66, ИВ-17 рекомендуются для уплотнения бетонной смеси в густоармированных конструкциях, а вибраторы ИВ-27, ИВ-67, ИВ-47 — в небольших армированных конструкциях.
Для запуска вибронаконечника с наружной обкаткой бегунка (ИВ-17, ИВ-27, ИВ-67, ИВ-75) необходимо 1—2 раза слегка ударить нижней частью корпуса о землю или деревянную опалубку. Все остальные типы вибраторов запускаются без толчков и ударов по корпусу. Вибратор погружают в бетонную смесь на всю длину рабочей части. При вибрировании необходимо вибронаконечник вводить в нижележащий слой бетона на 5—15 см, чтобы обеспечить надежную связь между отдельными слоями. Расстояние между местами погружения вибронаконечника не должно превышать 1,5 радиуса его действия.
Время вибрирования в одной точке должно быть равно 15— 30 сек в зависимости от параметров вибратора, подвижности бетонной смеси, степени армирования. Вынимать вибронаконечник из бетонной смеси следует медленно при включенном двигателе, чтобы в ней не образовались раковины.
Нельзя прижимать вибратор к арматуре или опалубке, так как в этом случае происходит перегрузка электродвигателя и возможен выход вибратора из строя. Необходимо исключить натяжения или перегибы гибкого вала, шланга или кабеля вибратора. Радиус изгиба гибкого вала должен быть не менее 300—350 мм.
Время работы вибратора на холостом ходу не должно превышать 5—10 сек—это время, достаточное для его перестановки с места на место.
Глубинные вибраторы со встроенным электродвигателем применяют для уплотнения бетонной смеси с осадкой конуса 1—5 см. При работе от одного преобразователя частоты вибраторы этого типа включают в работу по очереди с выдержкой, обеспечивающей полный запуск электродвигателя.
Работа вибратора на воздухе или с не полностью погруженной в бетонную смесь рабочей частью приводит к быстрому износу обмоток электродвигателя. Во время работы нельзя выключать вибратор, погруженный в бетонную смесь, зажимать его между арматурными стержнями, прижимать к опалубке.
Ручные пневматические глубинные вибраторы имеют ту же область применения, что и вибраторы с встроенным электродвигателем. Правила производства работ с электромеханическими вибраторами в равной степени относятся и к пневматическим.
Для нормальной работы глубинных пневматических вибраторов следует пользоваться шлангом с внутренним диаметром не менее 16 мм и длиной не более 8—10 см. При работе в зимних условиях необходимо обеспечить тщательную очистку сжатого воздуха от влаги во избежание замерзания конденсата и образования ледяных пробок.
Виды вибраторов для бетона
В плане устройства встречаются вариации приборов. Так, глубинный вибратор для бетона «носит» двигатель прямо в наконечнике. Там же располагаются эксцентрики. Напряжение к аппарату подводят по гибкому шлангу. Последний идет от электронного преобразователя.
Глубинный аппарат — погружной вибратор для бетона. Такой вводят в «тело» бетонной заливки. Вибробулова к корпусу прибора может крепиться не только через гибкий вал в виде резьбы, но и жестко. Кроме того, глубинные аппараты делятся на:
- Ручные. В таких длина наконечника со шлангом начинается от метра и заканчивается на двух с половиной. Аппараты группы компактны, легки. Это портативный вибратор для бетона со встроенным двигателем электрического типа. С техникой удобно работать вручную, отсюда и название. Однако, при уплотнении больших объемов бетонной смеси вибраторы категории малоэффективны. Мощность приборов не превышает 1-го киловатта. Двигатели в машинах асинхронные. К моторам присоединены дебалансы. От них и исходят колебания, поступая в присоединенную к корпусу прорезиненным рукавом булаву.
- Переносные. Для таких типичен гибкий вал. Он позволяет мотору аппарата стоять неподвижно. Следовательно, вал должен быть длинным. Минимум – 4 метра. Этого достаточно для уплотнения фундаментов частных домов. При меньших размерах вала можно не дотянуться до нужной точки, не погрузить булаву на заданную глубину. Максимальная длина шланга в переносных вибраторах превышает 10 метров. Сами аппараты массивные, крупные и мощные. В отличие от ручных, переносные уплотнители дают широкий радиус действия по нескольку метров во все стороны.
Доступнее и распространеннее глубинных являются внешние вибраторы для бетона. Именно их строение описано в первой главе. Модели класса делят на внешние и наружные. Последние передают вибрации через боковины опалубки, а первые воздействуют на раствор сверху.
Глубинный вибратор для бетона
Следовательно, и классификация на глубинные и внешние машины касается способа воздействия на строительную смесь. Еще одна классификация вибраторов обусловлена видом используемого в приборе двигателя. Электрический – самый распространенный, но не единственный. Есть, так же, приборы с:
- Гидравлическими двигателями, преобразующими в механическую энергию силу воды
- Пневматическими двигателями, получающими энергию от сжатого воздуха
- Моторными движками с приводом от двигателя внутреннего сгорания
Двигатели героя статьи подразделяются не только по типу, но и мощи. Электрический вибратор для бетона на 220 вольт, к примеру, считается бытовым. Для промышленных объектов, крупных строек берут приборы с движком на 380 вольт.
Вибратор для бетона из ручной дрели
От потребляемой мощности зависит сила вибраций, их распространение в бетонной смеси. Есть еще одна классификация уплотнителей для бетона. Разбирается характер колебаний, даваемых агрегатами:
- Низкочастотные вибраторы подходят для работы с крупнофракционными смесями, в коих добавлены гравий и щебень внушительных размеров. Такие хорошо уплотняются при 3500 колебаний в минуту.
- Среднечастотные приборы выдают от 3500 до 9000 колебаний в минуту. Столько нужно для эффективного уплотнения смесей со средней фракцией частиц.
- Высокочастотные вибраторы нужны для работы с мелкозернистыми составами бетона, выдают от 10000 до 20000 колебаний в минуту.
Уплотнители бывают не только заводскими, но и самодельными. Часто, к примеру, делают вибратор для бетона из перфоратора. Работая в режиме удара, тот совершает высокочастотные возвратно-поступательные движения.
Достаточно добавить к аппарату арматурную пику в виде насадки и можно проникать ей в толщу бетона. Вибрация от перфоратора перейдет по пруту в смесь. Дополнительная насадка для вибратора для бетона при работе с горизонтальными конструкциями не нужна.
Глубинный вибратор для бетона с разными по размеру насадками
Обходятся штатным «носом» перфоратора, закрепляя прибор на опалубке с помощью стальной шайбы. Главное, подобрать ее диаметр. Закрепить перфоратор нужно так, чтобы насадка была под небольшим углом к горизонту.
Действие прибора распространится примерно на метр в обе стороны. Чтобы проработать весь фундамент, нужно переносить перфоратор, закрепляя все на новых и новых местах. Использовать уплотнитель, кстати, можно не только в работе с фундаментами, но и при заливке стяжек полов, колонн и прочих конструкций из бетона.
Как пользоваться вибратором для бетона
Отказаться от уплотнения бетона вибратором оправдано лишь в засушливых местностях с бессменно теплым климатом. Речь о пустынях. Там не делают вибратор для бетона своими руками, не покупают, да и в продаже прибора нет.
Как пользоваться вибратором для бетона
Раз отсутствуют влажность и возможность застывания воды, бояться пузырьков в строительной смеси нет причин. К разрушению и усадке здания завоздушенность не приводит, по крайней мере, в малоэтажном строении.
За пределами пустынных регионов позаботиться об уплотнении бетона стоит. Значит, нужно научиться пользоваться вибратором. Нюансы эксплуатации зависят от типа прибора:
- Глубинные аппараты входят в бетон, значит, могут соприкоснуться с арматурой. Избегая этого, выбирают наконечник, который на треть тоньше расстояния меж укрепляющими прутами. К тому же, наконечник не должен касаться опалубки, отстоя от нее минимум на 10 сантиметров. Что же касается «шага» вибратора, желательно втыкать его через каждые 60 сантиметров. Это обеспечит максимальное уплотнение смеси.
- Поверхностный вибратор переставляют с 20-сантиметровым перекрытием уже обработанной площади. Иначе, максимального уплотнения бетонной смеси ждать не приходится. Так же, перед стартом работ нужно придать крышкам дебалансов указанное в инструкции положение. В инструкции же рекомендовано подтягивать болты-крепления вибратора на основе через каждые 65 минут. Иначе, стыковка прибора с поверхностью становится шаткой, эффективность работы снижается. Вибрации бетону передаются через поверхность соприкосновения с ним корпуса аппарата. Как передавать, когда плотная стыковка нарушена? Вибрации уходят в воздух, а не строительную смесь.
Работая с электроприбором, его важно заземлит. Это процесс подсоединения к технике проводов, уводящих ток с корпуса в грунт. Накопиться на приборе напряжение может при неполадках изоляции и прочих казусах с проводкой
Накопиться на приборе напряжение может при неполадках изоляции и прочих казусах с проводкой
Накопиться на приборе напряжение может при неполадках изоляции и прочих казусах с проводкой.
Ток в любом случае стремится к земле. Если нет выхода, бежит через тело прикоснувшегося к технике человека. Заземление вибратора – залог безопасности в работе с ним. Еще один момент в работе с вибраторами – их сборка.
Как правило, аппараты продаются по блокам. Отдельно приобретается двигатель, отдельно шланг, отдельно булава. Значит, перед уплотнением бетона, нужно собрать агрегаты воедино.
Собрав, прибор осматривают, выявляя повреждения. В отсутствие таковых, начинают тестировать машину. Для этого есть кнопка «Тест». Пройдя его, приступают к пробному пуску. Он начинается с удара наконечником по опалубке. Возникает стартовая вибрация.
Разрушение плохо провебрированного бетона
В плане выбора подходящего типа вибратора нужно опираться на свои потребности, возможности. Электромеханические модели, к примеру, просты, компактны, доступны и удобны. Есть как маломощные, так и сильные модели.
Однако, доступ к электросети на объектах есть не всегда. Беда, если во время заливки бетона напряжения не будет. Впрочем, многие электрические вибраторы могут работать и от аккумулятора. Комбинированные модели – подстраховка на случай отсутствия напряжения.
Вибрирование бетона при заливке
В масштабном строительстве принято закупать пневматические вибраторы. В промышленных масштабах несложно организовать к ним постоянную подачу нагретого воздуха. На частном же участке это проблематично, да и цена у аппаратов группы кусается. Кстати, разберемся со стоимостью уплотнителей.
Обзор существующих моделей и принципы выбора площадочного вибратора
Из отечественного оборудования наибольшей популярностью пользуются площадочные вибраторы серии ИВ (ИВ 96б, ИВ 98е, ИВ 99в, ИВ 99е), которые серийно выпускаются предприятием «Красный маяк» (Ярославль). Вибраторы данной линейки имеют сравнительно невысокое число оборотов (не более 3000…3500 мин-1), поэтому идеально подходят для уплотнения высоковязких бетонов, имеющих в своём составе крупные частицы.
Одним из наиболее компактных вибраторов является модель ЭВ-320 от того же производителя. Основное применение агрегата – транспортирование сыпучих смесей, однако его можно использовать и для уплотнения небольших бетонных плит (иногда придётся установить на рейки несколько вибраторов). Положительная особенность оборудования – малое энергопотребление (до 0,20 кВт). Вибраторы выпускаются рассчитанными на напряжение 220 В и 380 В.
Площадочный вибратор модели MVE200-3 – наиболее популярная модель линейки вибраторов, производимых торговой маркой OliRussia. Отличительная особенность – наличие регулируемой скорости вращения ротора – от 750 до 3000 мин-1, а также применение подшипниковых узлов от известной шведской фирмы SKF.
Выбор поверхностного вибратора производится с учётом следующих факторов:
Мощности. Более мощный агрегат способен функционировать с повышенными значениями ПВ. В индивидуальных случаях предусматривают установку нескольких устройств малой мощности на общей опорной площадке. Частоты вибраций. С уменьшением фракций частиц в бетоне необходимое значение частоты оборотов должно увеличиваться (до 10000 мин-1) с соответственным снижением амплитуды колебаний. Возможностью регулировки частоты колебаний
Вибраторы, в которых можно предусмотреть изменение частоты в диапазоне 3000…7500 мин-1, могут считаться универсальными, что важно для небольших фирм. Вес. Для площадочного вибратора этот параметр некритичен, поскольку установка используется в стационарном состоянии
Обычно вес агрегата находится в пределах 4,5… 6 кг
Для площадочного вибратора этот параметр некритичен, поскольку установка используется в стационарном состоянии. Обычно вес агрегата находится в пределах 4,5… 6 кг.
Сверло Левиса. Режущая спираль по дереву
Захват для бордюра. Точность и лёгкость установки
Уплотнение наружными вибраторами
Уплотнение наружными вибраторами. Наружную вибрацию опалубки (формы) можно эффективно применять при бетонировании вертикальных тонкостенных монолитных конструкций балок, ригелей, стен, резервуаров. Наружное вибрирование рекомендуется применять в дополнение к глубинному вибрированию в местах, насыщенных арматурой, в угловых элементах опалубки и в других случаях, когда в бетонную смесь невозможно опустить глубинный вибратор и уплотнение вынуждены вести ручными шнуровками.
Рекомендуемые режимы вибрирования: При частоте колебаний 2800— 6000 кол/мин. То же, 6000. Амплитуда 0,25—0,3 м « 0,1—0,15 ». При большом насыщении арматурой бетонируемых стенок для лучшего заполнения опалубки бетонной смесью и обеспечения хорошего уплотнения необходимо дополнительно применять глубинные вибраторы.
Для обеспечения равномерной передачи колебаний шаг расстановки вибраторов по опалубке не должен превышать величины.
При расчете и конструировании опалубки учитывают следующие дополнительны рекомендации: кронштейны крепления вибраторов жестко связывают с каркасом опалубки (формы), а вибраторы жестко и надежно прикрепляют к кронштейнам; опалубка (форма) должна выдерживать динамические нагрузки от изгибаемых колебаний, создаваемых наружными вибраторами; для гарантирования от потерь растворной части, которые могут быть особенно значительны при наружном вибрировании, в стыках опалубки необходимо устанавливать резиновые или другие уплотняющие прокладки.
Виды и характеристики виброплит
Основные характеристики виброплит:
- тип двигателя и его мощность;
- масса;
- вибрационное усилие;
- размер рабочей поверхности.
По типу двигателя и виду топлива виброплиты делятся на:
- бензиновые, работающие на бензине. Применяются для уплотнения в полевых условиях и на открытых участках.
- дизельные, работающие на дизельном топливе. Это мощная техника для работ в промышленных масштабах.
- электрические, работающие от источника переменного тока. Применяются в подвальных помещениях, в местах с повышенной пожароопасностью и т.д.
Наиболее востребованными являются бензиновые виброплиты. Виброплиты с двигателем внутреннего сгорания обладают высокой мощностью, могут работать автономно, но из-за выделяемых выхлопов такую технику нельзя использовать в помещениях. Недостатком дизельной виброплиты является ее цена, электрической – ограничение длины электрического шнура или невозможность выполнения работ при отсутствии источника питания. Однако, при одинаковых характеристиках, электрическая виброплита будет стоить на порядок дешевле виброплиты с бензиновым или дизельным двигателем, также она более легкая, с низким уровнем шума.
Следует отметить, что бензиновые виброплиты с гидравлическим приводом намного надежнее и долговечнее виброплит с механическим приводом.
По весу виброплиты делятся на:
- легкие (до 75 кг);
- универсальные (от 75 до 90 кг);
- среднетяжелые (от 90 до 140 кг);
- тяжелые (от 140 кг).
Эффективность применения виброплиты на 70% зависит от правильности подбора ее веса. Остальные 30% определяет вибрационное усилие, размер поверхности и тип двигателя.
Легкие виброплиты отлично подойдут для мелкого дорожного ремонта и ландшафтных работ, трамбовки мелких грунтов толщиной до 15 см, для укладки тротуарной плитки.
Универсальные виброплиты применяются для ландшафтных работ, ямочного ремонта дорожного покрытия из асфальта, ремонта дорожных покрытий после прокладки инженерных коммуникаций, для трамбовки грунта толщиной до 25 см.
Среднетяжелые и тяжелые виброплиты применяются для трамбовки оснований возводящихся дорог, уплотнения обратной засыпки траншей по периметру фундамента, для ремонта дорожного покрытия из асфальта, трамбовки грунта толщиной от 25 до 60 см.
Вибрационное усилие (ударная сила) – показатель мощности толчков, передаваемых от вибратора к плите. Чем больше этот показатель, тем более плотные материалы она сможет утрамбовать. К примеру, для утрамбовки асфальта рекомендуется приобретать модели с вибрационным усилием примерно в 15 кН, а для укладки тротуарной плитки хватит и модели с ударной силой в 10 кН.
Мощность двигателя определяет возможность двигаться по вязкой поверхности, находящейся под уклоном. В процессе работы виброплита сама тянет себя вперед, если показатель мощности низкий, плита будет утопать в грунте и зарываться на подъемах. Т.е. чем больше мощность двигателя виброплиты, тем лучше она будет справляться со своей задачей и тем меньшее усилие приложит для этого оператор.
По способу перемещения виброплиты делятся на:
- прямоходные (или нереверсивные), в которых перемещение осуществляется только в одном направлении – вперед;
- реверсивные – могут двигаться как вперед, так и назад.
Основное преимущество реверсивной виброплиты в том, что она имеет задний ход, и нет надобности ее разворачивать. Такое удобство уменьшает время выполнения работ и физические затраты на них. Реверсивные модели незаменимы при выполнении работ для трамбовки в труднопроходимых местах, на ограниченной площади, в траншеях, котлованах, фундаментах малоэтажных зданий, там где невозможно развернуться.
Глубина уплотнения (воздействия на материал) для виброплиты колеблется в среднем от 15 до 40 см. Хотя многие производители и указывают точную глубину уплотнения для своих виброплит, доверять этому параметру не стоит. Он сильно зависит не только от конкретной модели, но и от условий работы, а также от материала, который вы собираетесь утрамбовать. При подборе виброплиты для разных видов работ лучше ориентироваться на ее вес и ударную силу.
Производительность виброплиты – это площадь обрабатываемого пространства в единицу времени, она может составлять от 100 до 900 кв.м в час.
На заметку мастерам — умельцам
При уплотнении бетона глубинным вибратором нужно придерживаться соответствующих рекомендаций.
- В свежезалитом растворе может быть около 50% воздуха. Процентное соотношение зависит от марки цемента и степени его подвижности. От этих пустот надо избавляться, применяя глубинный вибратор.
- Вибратор на аккумуляторах должен доставать все места залитого фундамента, иначе оставшиеся пустоты в будущем принесут неприятности.
- Помните, что прекращать заливать фундамент нельзя ни в коем случае, поэтому надо постоянно следить за работой вибратора, чтобы он не сломался в непредвиденный момент.
- Во избежание формирования в растворе воздушных пустот фундамент надо заливать с маленькой высоты.
- Наконечник устройства погружать в раствор рекомендуют только вертикально и не производить горизонтальных передвижений.
- Надо всегда осуществлять контроль за расстоянием между точками погружения. Оно не должно превышать 10 размеров диаметра самого наконечника.
- При заливке послойного фундамента наконечник должен погружаться в каждый предыдущий слой не меньше чем на десять сантиметров, чтобы обеспечить максимально прочное сцепление всех слоёв.
- Если держать вибратор слишком долго в одной точке, то бетон может расслоиться. Время работы устройства от 5 до 15 секунд. Периодичность зависит от марки цемента и мощности виброустройства.
- Рабочий наконечник не должен касаться стенок опалубки или конструкции из арматуры.
- Вынимать наконечник надо аккуратно, производя медленные движения «вверх и вниз», чтобы уличный воздух не попал в место, где он находился.
- Если пузырьки на всей поверхности бетона отсутствуют, то работа была произведена правильно.
- Заводской вибратор нельзя включать «вхолостую», так как это испортит устройство и сократит срок его эксплуатации.
Другие варианты самостоятельно сделать вибратор в домашних условиях
Хотя изготовление из дрели или перфоратора является самым распространённым, есть и другие варианты сборки глубинного вибратора в домашних условиях. Достаточно подобрать соответствующий источник колебаний и приспособить к нему подходящий вибронаконечник.
Видео: глубинный вибратор из двигателя водяного насоса
Основным преимуществом бетонных вибраторов, сделанных из подручных инструментов, является то, что на прибор не приходится тратить деньги, а после окончания работы он демонтируется, и составные части можно использовать по их прямому назначению.
Видео: глубинный вибратор из триммера
Для того чтобы самостоятельно залить монолитный фундамент, отлично подойдёт вибратор из дрели или перфоратора, собранный в домашних условиях из подручных средств. Такой инструмент не подойдёт для больших масштабов строительства, но будет просто незаменимым в возведении конструкций для дачи или загородного дома. Надо отметить, что при длине устройства, которое будет превышать один метр, понадобится помощник для работы. Собирая вибратор дома, надо все стыки делать максимально надёжными, так как раствор бетона создаёт сильное давление на прибор и способен активно противодействовать вибрационным колебаниям.
