Глубинный вибратор для бетона: особенности механических, высокочастотных, самодельных приборов

Трудно встретить строительные работы, где не используются растворы, например, бетон. Для работы с ним есть специальные приспособления и инструменты, которые помогают добиться необходимого качества. В данной статье речь пойдет о глубинных вибраторах, применяющихся для уплотнения бетонных растворов в армированных монолитных конструкциях, бетонных и ЖБИ для сборного строительства.

На фото – используется портативный вибратор для бетона

Общая теория

Получение высококачественного бетона невозможно без проведения уплотнения смеси, это также влияет на прочность материала и долговечность его эксплуатации.

В противном случае в ней будет содержаться большое количество воздуха, к примеру:

• в пластичной консистенции параметр может достичь 15%;
• в жесткой – до 45%.

Ориентировочно принято считать, что 1% уменьшает прочность готового бетона до 5%. Его уплотнение как раз необходимо для удаления воздушных пузырьков и равномерного компактного распределение составляющих смеси.

Иначе, попавший воздух и сгустки крупного заполнителя сделают материал:

• пористым;
• с неоднородной структурой;
• непрочным.

Уплотнить бетонную смесь поможет бетонный глубинный вибратор.

Модели бывают:

• внутренними (глубинными), когда рабочая часть погружается в бетонную смесь и передает ей колебания через корпус;
• поверхностными (площадочными), которые устанавливают на уложенную бетонную смесь, а колебания передаются ей через рабочую площадку;

Поверхностная модель

• наружными, их крепят захватным устройством непосредственно на опалубке и передают бетонной смеси колебания прямо через нее;
• виброплощадками — стационарными формующими агрегатами, которые используют на заводах и полигонах для сборных ЖБИ.

Процесс происходит следующим образом:

1. Создающиеся колебания небольшой амплитуды передаются частицам бетонного раствора, из-за чего он становится текучим, приобретая повышенную подвижность.
2. При этом частицы начинают перемещаться, стремясь занять под действием силы тяжести наиболее устойчивое положение, а объем бетонной смеси становится наименьшим.

Тем самым обеспечивается получение плотного бетона с прочной структурой, которая не боится воды и морозов. Пузырьки воздуха при этом выходят на поверхность, а жидкость становится тяжелой. Временное текучее состояние позволяет растечься по форме и уплотнится под собственной массой.

Совет: для получения наилучшего результата лучше применять поличастотные (с различным числом колебаний) вибраторы.
Чтобы не покупать, их можно взять в аренду, что гораздо выгоднее.

Оборудование может иметь следующий тип привода:

• электромеханический;
• электромагнитный;
• пневматический;
• гидравлический;
• моторный.

Помимо сухих компонентов, в растворе также есть и вода. Из теории нам известно, что для затвердения цемента ее достаточно в количестве около 10% от его массы. Однако в таком случае работать с раствором будет неудобно.

Поэтому воды обычно в бетоне бывает больше чем это необходимо. Высыхая, она также начинает образовывать поры, влияющие на прочность материала в худшую сторону. В связи с этим одного уплотнения для получения необходимого бетона недостаточно. Нужно также провести расчет цементно-водного отношения, чтобы получить требуемые параметры.

Совет: использование пластификаторов в составе смеси увеличит ее подвижность, позволит сократить объем воды, что уменьшит поры и сэкономит связующее (цемент).

Применение вибратора дает возможность убрать из раствора лишнюю воду, а пластификаторы сократят сам процесс. Это станет гарантией того, что смесь не будет расслаиваться из-за долгого вибрирования.

Совет: если вам необходимо произвести демонтаж бетонных конструкций или сделать в них канавки, резка железобетона алмазными кругами сегодня признана одной из самых успешных в этом вопросе.

Применение алмазной резки

Глубинные вибраторы

Разобравшись с теорией, давайте остановимся на самом необходимом оборудовании для ее реализации – глубинном вибраторе для бетона. Его помощью проводят уплотнение бетонных растворов при их укладке.

Активно способствуют этому производимые оборудованием механические колебания при его погружении в смесь.

При использовании глубинных вибраторов у раствора:

• уменьшается усадка;
• сокращается ползучесть;
• повышается морозостойкость;
• создается водонепроницаемость.

Виды

Модели могут быть высокочастотные и с механическим приводом. Цена последних ниже, однако, их ресурс работы, качество уплотнения бетона и производительность существенно ниже. Самый лучший результат достигается вибрациями частотой 10000-12000 в минуту.

При этом у механических под нагрузкой обороты падают до 9000, у высокочастотных данный показатель не выше 5%. Из-за этой причина использование высокочастотного оборудование является более целесообразным.

Механические

Привод может состоять из бензинового или электрического двигателя. В бетонную смесь погружается вибробулова со встроенным эксцентриком, которой сообщает крутящий момент гибкий вал.

Совет: лучше всего показал себя в работе механический вибратор с электрическим двигателем.

Ручной механический вариант вибратора для уплотнения бетонной смеси

Бензиновый двигатель ограничивает мобильность и оправдан только там, где нет электрической ветки. Выходом из данной ситуации может стать комплект, в который входит бензиновый генератор и вибратор глубинный для бетона под 220 вольт. Наиболее удобным оборудованием такого плана считаются модели Dingo, EnarAVMU (Испания), Imer (Италия). Масса двигателя не превышает 5,5 кг, что дает возможность носить его без труда по стройплощадке на плече.

Совет: не покупайте вибробулаву для вибратора диаметром свыше 50 мм.
В противном случае из-за тяжести она может просто повредить оборудование – сорвать резьбу на гибком валу, причем ее стоимость вместе с ним обычно равна половине или чуть выше всего комплекта.

Для продления службы механического вибратора нужно раз в полгода проводить ТО гибкого вала. Одновременно с этим рекомендуется разбирать и чистить электромотор.Очень часто за время это время в нем накапливается большое количество раствора и цементного молока. Это затрудняет охлаждение мотора, что может стать причиной поломки.

Совет: в случае необходимости прокладки сквозь фундамент необходимых коммуникаций, вам поможет алмазное бурение отверстий в бетоне необходимыми по диаметру коронками.

Бурение фундамента с помощью алмазной коронки

Высокочастотный

В этом случае конструкция несколько иная — электродвигатель устанавливается прямо в вибробулаве и снабжен эксцентриками. Его корпус водонепроницаем, а конструкция обеспечивает электроизоляцию.

Питанием является безопасное напряжение 42В с частотой 200Гц, поэтому и называют его высокочастотным. Напряжение на оборудование поступает от электронного преобразователя, который питается от 220В.

Высокочастотный вибратор для бетона

Последний построен на электронных компонентах, без использования механических деталей. Его срок эксплуатации практически безграничный. Система защиты от различных внештатных ситуаций сделало аппарат абсолютно безопасным для вибратора, подключенного к нему, и для оператора. Высокочастотное оборудование полностью защищено от внешних воздействий и может использоваться даже в дождь.

От стандартных механических аппаратов оно отличается:

• большим сроком эксплуатации;
• высокой производительностью;
• прочностью и надежностью;
• минимальным техническим обслуживанием (достаточно промыть напором воды части, погружаемые в бетон);
• небольшой стоимостью эксплуатации.

Совет: строительным компаниям, постоянно проводящим бетонные работы, следует иметь в запасе один вибратор.

Самодельный вибратор для бетона

Промышленность сегодня готова предложить покупателям разнообразные типы оборудования для уплотнения раствора. Но, его можно изготовить и самостоятельно, причем для этого есть несколько способов.

Используем бытовой перфоратор

1. Вам понадобиться оборудование мощностью от 1,5 кВт. Весь процесс будет происходить в режиме «молотка», так что переключите перфоратор заранее.
2. Насадкой может служить входящая в комплект пика, которую нужно будет упереть на опалубку.

Совет: для достижения хорошего соединения между пикой и опалубкой используйте сальную шайбу.

Использование в качестве вибратора по бетону перфоратора и болгарки

Применение данного самодельного вибратора позволит добиться более равномерного распределения бетонной смеси. Эффект, конечно, трудно сравнить с настоящим профессиональным оборудованием, но он все равно будет, поэтому такой аппарат можете смело использовать для несложных конструкций.

Если вам нужно будет обработать относительно небольшую глубину раствора, примените метод «штыкования». В этом случае на конец насадки приварите еще одну, чтобы их общая длина была равна глубине обрабатываемой формы. Процесс заключает в упирании ее в дно последней и постоянном ее переставлении. Так вы сможете обработать необходимую площадь.

Дрель

Заменить перфоратор можно обычной ударной дрелью мощностью 1 кВт и более. В данном случае придется сначала заняться изготовлением специальной насадки, у которой будет эксцентрик и прочный нержавеющий наконечник.

Инструкция выглядит так:

1. Подберите стальную нержавеющую трубку длиной 400-600 мм и Ø 30-40 мм.
2. Изготовьте внутренний стержень из металлического штыря Ø 12-15 мм. К нему необходимо приварить прямоугольную пластину шириной 15-20 мм. Он необходим для смещения всего механизма в сторону и поддерживания вибрации.

Насадка на дрель

3. Просверлите в конце стержня поперечное сквозное отверстие для крепления привода.
4. Совместите между собой изготовленный центральный элемент и стальную трубку.

Сердечник

5. Подберите 2 подшипника для свободного вращения сердечника, последний должен в них входить плотно.
6. Заведите стержень внутрь трубки и набейте на него с двух сторон подшипники.

Совет: обрежьте с носовой части часть стержня, оставив примерно 5-10 мм.
Не забудьте также защитить подшипники с двух сторон от пыли и грязи, иначе конструкция быстро выйдет из строя.
При этом не экономьте на них, так как они будут нести основную нагрузку.

7. Наденьте на второй конец стержня прочную втулку, обеспечив полную защиту вращательного тракта.

Втулка и подшипник

8. Наденьте на вал трубку так, чтобы с двух сторон осталось по 40-50 мм. При вращении, стержень будет обеспечивать вибрацию, что и требуется от оборудования.
9. Посадите с одной стороны его на подготовленную ранее втулку, потом уприте его в проделанное отверстие в нашем сердечнике и соедините их между собой.
10. При установке втулку уприте в подшипник, надежно скрыв соединение.

Трубка для эксцентрического вала

11. Натяните на втулку шланг и зафиксируйте его хомутом, придумайте защитный кожух для наконечника.

Готовый самодельный вибратор для уплотнения бетона

После этого сделанный своими руками глубинный вибратор готов к применению.

Вывод

Работа с бетонной смесью требует определенных знаний, если вы хотите получить в итоге качественный материал, обладающий необходимыми характеристиками. Для этого применяют глубинный вибраторы, которые облегчают процесс и позволяют добиться заявленных качеств.

Помимо профессионального оборудования, для несложных работ можно изготовить их самостоятельно из подручных средств. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.