Вибратор для уплотнения бетона — виды и самостоятельное изготовление

11 марта 2021 Ручной бензоинструмент, электро-пневмоинструмент

Важнейшим технологическим элементом в получении прочного монолитного бетонного блока после заливки раствора в опалубку является его уплотнение путём выдавливания и вытеснения оставшегося воздуха. Раньше для этого производилась трамбовка залитого бетона или «штыкование» — протыкание острыми штырями. В современной технологии монолитного строительства применяется более эффективный метод – вибрация, под действием которой оставшийся внутри воздух самостоятельно выходит наверх. Для создания вибрационной нагрузки используется специальный прибор — вибратор для бетона.

Назначение

Приготовленный бетонный раствор, несмотря на тщательное перемешивание, остается неоднородным, что снижает характеристики монолита. Кроме цементного молочка, щебня и песка, в нем содержится вода и пузырьки воздуха.

Если бетон просто залить в опалубку, получится неоднородная по структуре конструкция. Применение виброуплотнителя для бетона увеличивает текучесть смеси без дополнительных присадок, за счет движения ее компонентов. Воздушные включения выталкиваются на поверхность монолита, а наполнители равномерно распределяются по объему.

После виброуплотнения объем залитого в опалубку бетона уменьшается на 30%. Этот эффект возникает из-за избавления от пустот, заполненных воздухом и более плотной укладки песка и щебня. В результате прочность массивной конструкции достигает максимального значения и высокой плотности для заданной марки бетона.

Глубинные

Устройства создают механические колебания в бетонных растворах. Это значительно улучшает сцепку бетона с арматурой. Устройства погружают непосредственно смеси сразу после их заливки в опалубку. Значительная часть моделей этого типа работает от электросети 220 В. Их можно использовать для проведения промышленных и бытовых работ по бетонированию.

Достоинства:

• хорошее качество уплотнения смесей;
• надёжность;
• простота эксплуатации и обслуживания.

Недостаток:

• высокая стоимость.

Принцип работы

В частном и промышленном строительстве чаще применяют погружной вибратор, другие модели имеют схожие принципы работы. В основе конструкции лежит узел, создающий вибрационные колебания частоты, достаточной, чтобы выдавить пузырьки воздуха и посторонние включения, уплотнить наполнители.

В устройстве вибраторов главным узлом является вал с эксцентриком, который погружается в бетон. Вращается от привода, подключенного к бензиновому, дизельному, электрическому двигателю или пневматике. Вращение передается через прочный, но гибкий стальной трос. Сам вал расположен в вибронаконечнике или булаве — стальном цилиндре и крепится на конце вращающегося троса, закрытого оболочкой.

В качестве источника используется одно- или трехфазный электродвигатель 220 В или 42 В. Существуют портативные модели с аккумуляторными батареями. Для больших объемов бетона лучше работать инструментом с бензиновыми ДВС. Самые производительные устройства подключаются к дизелям, они предназначены для уплотнения большой массы бетона.

Устройство: 1 — булава (вибронаконечник), 2 — гибкий вал, 3 — привод

Виды и характеристики

Существует 3 вида бетонных вибраторов, отличающихся по конструкции:

• Глубинный вибратор, погружаемый в свежезалитый раствор. Применяется в строительстве, при бетонировании крупных монолитов и фундаментов зданий и сооружений.
• Площадочный виброуплотнитель используются при заливке полов, дорог. Поверхностный вибратор представляет собой колеблющуюся плиту или полосу. Воздействуя на верхний слой, плита уплотняет весь монолит.
• Вибраторы наружного типа закрепляются на опалубке. Они часто применяются при возведении колонн с густым армированием.

По типу привода вибраторы различаются:

• Электрические – обладают сравнительно небольшой массой, работают в любых условиях. У вибраторов 220 вольт самая маленькая мощность, трехфазные варианты массивные, требуют специальных условий для обеспечения питания.
• С двигателями внутреннего сгорания — бензиновые и дизельные модели высокой мощности. Они достаточно громоздки и требуют профессионального обслуживания, но могут работать на объектах, без электричества. Их высокая мощность позволяет уплотнять крупные монолиты.
• Пневматические модели работают от компрессора, усилие передается по шлангу высокого давления, и применяются на заводах железобетонных изделий, в строительстве большого распространения они не получили.

По мощности различают портативные вибраторы с двигателями до 2 кВт. Они недороги, для работы не требуют профессиональной подготовки, подходят для частного строительства. Профессиональные вибраторы имеют мощность до 4 кВт, могут работать длительное время, применяются в промышленном строительстве, при возведении монолитов и производстве железобетонных конструкций.

Кроме того, вибраторы классифицируют по частоте вращения вала:

• Низкочастотные модели с оборотами вала до 3500 об/мин, обеспечивают большую амплитуду вибрирующего вала. Применяются для бетонов с крупнозернистыми наполнителями, имеющими малую подвижность.
• Среднечастотные устройства до 10000 об/мин, самый популярный вариант с универсальными характеристиками, используется для работы со смесями разной степени подвижности.
• Высокочастотный виброинструмент, частота более 10 тысяч оборотов в минуту, при малой амплитуде, подходят для подвижных смесях с мелким зерном наполнителей. Схожую область применения имеют и ультразвуковые модели.

Эти устройства различаются по длине вала, которая может изменяться от 0,5 до 20 метров. Что позволяет обрабатывать объемные монолиты, фундаменты колонн, ж/б конструкции. Погружные модели бывают с диаметром булавы от 25 до 110 мм.

Чем гуще армирование, тем меньший диаметр булавы применяется.

Площадочные

Устройства центробежного типа. Различают направленные и круговые площадочные вибраторы. Оборудование максимально уплотняет бетонный раствор при производстве плит перекрытия и других бетонированных горизонтальный поверхностей небольшой толщины. Принцип действия устройств основан на воздействии на верхний слой раствора плитой, генерирующей механические колебания.

Достоинства:

• повышение прочности бетона до 20% при экономии цемента до 15%;
• сокращение сроков застывания бетона.

Недостатки:

• большие энергозатраты;
• высокая стоимость.

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.

Лучшие площадочные

OLI MVE 500 15

Страна производитель – Италия. Средняя стоимость – 32 000 руб. Самая популярная модель серии MVE. Устройство оснащено стальными валами, способными выдерживать большие нагрузки. OLI MVE 500 15 может работ от тока 220 В и 380 В.

Характеристики:

• Мощность – 0,35 кВт.
• Частота колебаний – 1500 кол/мин.
• Вес – 21 кг.

Устройство предназначено для уплотнения сыпучих материалов и бетонных растворов. Модель широко используется в производстве ж/б изделий, а также тротуарной плитки и кирпича.

Достоинства:

• надёжность;
• ремонтопригодность;
• длительный рабочий ресурс;
• высокий класс защиты;
• экономичное потребление электроэнергии.

Недостаток:

• высокая стоимость.

Срок гарантии производителя – 12 месяцев.

Отзыв

WACKER AR 36/6/042

Страна производитель – Германия. Средняя стоимость – 10000 руб. Модель предназначена для промышленного использования. Вибратор широко применяют в производстве ж/б изделий и при заливке больших объёмов бетона в опалубки. Крепления для монтажа внешнего вибратора не входят в комплект оборудования. Приобретать их нужно отдельно.

Характеристики:

• Мощность – 0,4 кВт.
• Частота колебаний – 6000 кол/мин.
• Вес – 7,2 кг.

WACKER AR 36/6/042 оснащён светодиодным датчиком, контролирующим работу вибратора.

Достоинства:

• способность выдерживать тепловые нагрузки до +180°C;
• компактность и мобильность;
• работа в безопасном режиме 42 В.

Недостаток:

• невозможность использования без опалубки.

Срок гарантии производителя – 12 месяцев.

Отзыв

Вибратор для бетона своими руками

Сделать своими руками надежный и функциональный вибратор просто, достаточно иметь подходящий электроинструмент с регулировкой частоты оборотов. Его привод должен быть надежен, чтобы подшипник выдерживал биение эксцентрика.

Из дрели

Для изготовления глубинного вибратора своими руками можно использовать обычную дрель. Наиболее простой способ – приобрести готовую насадку с булавой. Такие приводы, передающие усилие на вал можно найти в магазинах, где продается готовое оборудование.

В большинстве моделей на вале предусмотрен шестигранник. Если нет, делается переходник, который зажимается в патроне. Защитный кожух представляет собой трубку с несколькими отверстиями, куда вкручиваются болты. Они затягиваются, упираясь в корпус, чего вполне достаточно.

Булаву можно изготовить и самостоятельно. Для этого берется металлический цилиндр, на котором закрепляются подшипники. Через них пропускается стальной прут, на который в части, находящейся внутри цилиндра наварен груз, обеспечивающий эксцентрик. При работе с монолитами малой глубины гибкий привод, передающий усилие на вибронаконечник, можно заменить стальным стержнем.

Важно обеспечить герметичность конструкции.

Из перфоратора

Это самый простой способ сделать глубинный вибратор для бетона. К обычной пике доваривается несколько прутьев, чтобы увеличить площадь обработки, при этом он должен работать на удар, чтобы создать колебательные движения. Такой вибратор удобен в частном строительстве, но его сложно применять в армированных массивах.

Используя совок или кельму, можно сделать поверхностный вибратор для уплотнения бетона из обычного перфоратора. Достаточно поставить стержень на совок или кельму в режиме удара и поместить их на раствор. После включения верхний слой начнет утрамбовываться.

Поверхностный вибратор

Для самодельного вибратора для бетонных стяжек и других больших поверхностей, можно взять любой двигатель и прикрепить к выходной оси груз для эксцентрика. Эта конструкция монтируется на ровную планку, можно даже деревянную, куда прикрепляется ручка. Планка устанавливается на раствор, и вибратор включается, колебания передаются от верхних слоев ко дну конструкции.

Для каких целей?

После того, как Вы выберете необходимый Вам тип вибратора, можно двигаться дальше. Если Вам наиболее привлекательным кажется использование энергии сжатого воздуха, то выбрать подходящий пневовибратор можно, руководствуясь статьей : Рекомендации по эксплуатации пневмовибраторов и пневмомолотков FineTek.

Если же в Ваших условиях наиболее удобно использовать электрические мотор-вибраторы, то правильно выбрать площадочный вибратор для Ваших производственных задач помогут статья «Как выбрать электромеханический вибратор».

Вопрос подбора конкретного типа вибратора и способа его установки – достаточно сложный, поэтому мы решили не упрощать информацию, представленную в этих материалах, а дать Вам возможность самостоятельно разобраться в предстоящем процессе вибрации и его практической организации.