Вибратор для бетона: виды, характеристики, изготовление своими руками

Главная |Техника и материалы |Глубинный вибратор для бетона своими руками

Дата: 23 мая 2017

Коментариев: 0

Бетон широко применяется при выполнении строительных и ремонтных работ. Материал незаменим благодаря повышенной прочности и надежности, позволяющим конструкциям из бетона эксплуатироваться на протяжении длительного времени. Обеспечить однородную структуру монолита помогает глубинный вибратор для бетона, уплотняющий раствор и удаляющий из массива воздушные вкрапления.

Сегодня предлагается множество видов виброуплотнителей. Их приобретение целесообразно, если заливается бетон в значительных объемах. При небольших габаритах фундамента, используя подручный электроинструмент и имеющиеся материалы, можно сэкономить финансовые ресурсы и изготовить вибратор для бетона своими руками. Такое приспособление по эффективности работы практически не будет отличаться от заводского аналога.

Остановимся на принципе действия, назначении, разновидностях и технических характеристиках устройства. Рассмотрим рекомендации по самостоятельному изготовлению.

Так как при перемешивании и укладке раствора воздух все равно попадает, то приходится его чем-то удалять

Зачем нужен глубинный вибратор для бетона

В процессе перемешивания бетонный раствор активно насыщается воздухом. Это снижает прочностные характеристики конструкции из бетона, отрицательно влияет на надежность и ресурс эксплуатации. Можно избежать негативных факторов, если использовать вибратор погружной, основными функциями которого являются:

• обеспечение однородной консистенции бетонного раствора;
• ликвидация воздушных полостей в толще массива;
• удаление лишней влаги из бетонного состава;
• повышение прочностных характеристик материала.

После вибрационного уплотнения повышается пластичность и податливость бетонного состава. Увеличивается также интенсивность усадки бетона, и сокращается продолжительность твердения.

Критерии выбора глубинного оборудования

Для того, чтобы правильно выбрать глубинный вибратор, нужно учитывать, с каким объемом работы придется столкнуться и что требуется обработать: балка, фундамент, плита и тому подобное. После обозначения цели и направления работы уже можно определится с техническими характеристиками глубинного агрегата, такими как тип привода, мощность двигателя, протяженность гибкого вала, диаметр булавы, вибрационная частота и другие.

Для начала нужно определиться с типом силового привода. Если есть доступ к электрической сети, то можно выбрать электродвигатель. Если нет, то подойдет основанный на работе от топлива, дизельный или бензинный двигатель.

Мощность силового привода — тоже важная характеристика при выборе глубинного вибратора, которая находится в переделах 400-1500 Вт. От нее зависит качество и продолжительность работы. Существуют более мощные двигатели, которые применяются в строительстве масштабных конструкций.

Длина мягкого вала бывает до 12 метров, которая зависит от глубины работы глубинного вибратора.

Выбор диаметра вибронаконечника зависит от толщины слоя бетона и составляет 0,25 от него. В основном наконечники поставляются с диаметрами от 28 до 60 мм.

Обязательно в комплекте поставки должны присутствовать паспорт на изделие, сертификат на соответствие, гарантийный талон. Цена на глубинное оборудование напрямую зависит от производителя продукции и технических характеристик товара, которая колеблется в диапазоне 5000-7000 рублей в зависимости ручной или промышленный вибратор.

Принцип действия

В опалубке с арматурой, заполненной бетоном, проблематично перемешать раствор вручную. Использование стального прутка для «штыкования» бетонной массы не приносит желаемого эффекта. Возникает потребность использовать устройство, которое передает раствору высокочастотные колебания.

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

По принципу воздействия на бетонный раствор устройства делятся на виды:

1. Виброуплотнители погружного типа (глубинные), которые передают высокочастотные колебания бетонному массиву через корпус погружаемой насадки.
2. Внешние устройства площадочного типа, размещенные на опалубке, которые передают вибрацию бетонной массе.
3. Поверхностные приспособления, вибрация от которых передается определенной рабочей зоне, где производится укладка бетонного раствора.

Широко распространено погружное устройство, создающее в толще массива колебания высокой частоты.

Особенность работы виброуплотнителя, который реализует это принцип, базируется на удалении воздушных пузырей из бетонного раствора. Вибратор высокочастотный через рабочий орган передает энергию колебаний бетону, перемешивая его. Более легкие воздушные пузырьки стремятся подняться наружу. При этом повышается влагостойкость монолита, снимается внутреннее напряжение, уменьшается вероятность образования раковин.

Выгодно ли взять вибратор в аренду?

Если вы работаете в строительной бригаде, постоянно связаны с обустройством фундамента, то конечно, тратить деньги на аренду для вас невыгодно. Лучше один раз вложиться и приобрести инструменты надлежащего качества. Если же вы частное лицо и заливаете фундамент, где работы обычно заканчиваются в течение одних суток, то аренда глубинного вибратора для вас просто необходима.

Нет смысла покупать инструмент, который потом будет лежать у вас на полке и бездействовать. Аренда такого инструмент недорогая, в основном 400-800 руб. за одни сутки, поэтому вы легко сможете себе это позволить.

При этом вы получите гарантировано исправный инструмент, который затем сдадите и не будете захламлять собственные полки в гараже. Кстати, это удобно на ранних этапах, поскольку при начале строительства просто нет места где вы смогли бы это всё хранить. Привезли, поработали, сдали обратно.

Устройство глубинного вибратора

Погружной виброуплотнитель электромеханического типа устроен достаточно просто. Он состоит из следующих частей:

• электрического двигателя, который является источником энергии;

Погружной переносной вибратор для бетона

• гибкого вала, выполняющего функцию передаточного механизма;
• генераторной насадки, создающей вибрационные колебания высокой частоты.

Вибронаконечник может иметь следующую форму:

1. Цилиндрическую. Такая насадка называется вибробулавой и применяется при нормальной густоте раствора.
2. Коническую. Наконечник представляет вибрационный штык, используемый для уплотнения густых смесей.

Рабочая часть может включать:

• группу вибрационных насадок;
• вибрационные наконечники различного диаметра;
• один или несколько вибрационных штыков.

Основные элементы вибронасадки:

1. Корпус цилиндрической формы, изготовленный из нержавеющей трубы.
2. Роликоподшипники, центрирующие гибкий вал.
3. Втулка, преобразующая вращение в колебания.

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

По частоте вращения вала

Частота вращения вала совпадает с частотой вибраций насадки – числом колебаний в минуту.

Частота колебаний может указываться в вибрациях/мин (vpm) либо в Герцах (Гц). Величины связаны таким соотношением: 1 Гц = 1 vpm/60.

Исходя из этого параметра вибраторы можно разделить на:

• низкочастотные. Вал вращается со скоростью до 3500 об/мин. Низкие частоты способны приводить в движение более крупные частицы заполнителя. Такие вибраторы подходят для тяжелых, непластичных бетонов со «скелетом» из щебня или гравия крупных фракций;
• среднечастотные. Частота вращения попадает в диапазон от 3500 до 9000 об/мин. Это универсальные модели – при условии правильной настройки их применяют для уплотнения растворов с наполнителями разных размеров, включая «ходовые» марки М200–М300;
• высокочастотные. Частота – от 10000 до 20000 об/мин. Такой виброинструмент имеет узкую специализацию – бетоны с мелким зерном. Для тяжелых бетонов высокочастотное уплотнение может оказаться неэффективным.

Колебания характеризуются двумя величинами – частотой и амплитудой. Амплитуда колебаний прямо пропорциональна весу инструмента. С увеличением частоты вес, как правило, уменьшается – большую амплитуду выдают низкочастотные модели.

В теории высокая частота колебаний предполагает большую эффективность, независимо от фракционного состава смеси. На практике результат зависит и от амплитуды колебаний. Высокочастотное вибрирование тяжелого бетона при малой амплитуде только усилит расслоение.

Вибраторы отличаются размерами рабочих органов:

• погружные – длиной гибкого вала (от 50 см до 30 м) и диаметром булавы (25–140 мм);
• виброрейки – длиной рейки – от 150 до 500 см (для телескопических реек);
• площадочные – длиной (450–620 мм) и ширина (320–480 мм) рабочей поверхности.

Вибратор погружной – разновидности

Виброуплотнители погружного типа отличаются особенностями конструкции. Применяются:

• электромеханические устройства, функционирующее от двигателя с питающим напряжением 220 или 380 В и частотой 50 Гц. Крутящий момент через гибкий вал длиной 1,5–6 м преобразуется в вибрацию рабочего органа;
• виброуплотнители высокой частоты, приводимые в движение от мотора с частотой до 200 Гц. Преобразователь напряжения снижает питание двигателя до 42 В и обеспечивает безопасность бетонных работ;
• вибрационные уплотнители с гидравлическим приводом. Конструктивным нюансом является регулировка частоты колебаний гидромотора, развивающего давление до 120 бар;
• пневматические приспособления, управляемые от пневмодвигателя с помощью пускового затвора. Устройства отличаются простотой обслуживания, применяются при производстве железобетонных изделий;
• вибраторы электромагнитного типа. Постоянная частота колебаний создается подпружиненным якорем с помощью электрического магнита. На амплитуду колебаний влияет вес якоря и упругость пружин.

По размерам и производительности устройства делятся на следующие типы:

1. Малогабаритные виброуплотнители с небольшой производительностью. Применяются при строительстве частных объектов.
2. Стандартные виброуплотнители с частотой колебаний до 20 тысяч в минуту. Используются в промышленном строительстве.

Широко распространен вибратор высокочастотный, обеспечивающий эффективное уплотнение бетонного массива благодаря повышенному коэффициенту полезного действия.

Высокочастотный глубинный вибратор

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.

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.

Вибратор высокочастотный – особенности выбора и характеристики

Выбирая вибратор для уплотнения бетона, следует учесть несколько факторов:

• характер строительных работ;
• особенности железобетонных конструкций;
• глубину бетонного массива;
• размер ячейки арматурной сетки.

Например, для уплотнения основания плитного типа с малой толщиной достаточно использовать приспособление с промежуточным валом до 3 м. Если глубина опалубки, залитая бетоном, превышает 2 м, потребуется виброуплотнитель с валом длиной до 5 метров. Диаметр вибрационного наконечника должен быть на 50% меньше размера ячейки сетки из арматуры. Это обеспечит необходимое проникновение насадки и снизит вероятность соприкосновения с арматурой.

Характеристики глубинных устройств, питающихся от сети переменного напряжения, отличаются следующими параметрами:

1. Напряжением питания (220 или 380 В).
2. Наличием устройства защитного отключения.
3. Мощностью электрического двигателя (от 1 до 1,5 кВт).
4. Частотой колебаний, создаваемых рабочим органом (12–20 тыс. об/мин).
5. Производительностью, зависящей от мощности мотора и частоты колебаний.
6. Длиной промежуточного вала, составляющей, при необходимости, до 10 м.

Самые действенные- высокочастотные

Особенности

Правила техники безопасности при работе с электрическими вибраторами схожи с техникой безопасности при эксплуатации других электроинструментов.

Категорически запрещается работать:

• неисправным устройством;
• с поврежденными электрическими кабелями;
• при не надежном подключении аппарата к сети;
• при появлении запаха гари перегретой изоляции, что свидетельствует или о перегреве электродвигателя, или о коротком замыкании;
• оставлять подключенное к сети устройство без присмотра;

Запрещается делать технический уход или ремонтировать электроаппаратуру при включенном электроснабжении.

Нельзя перепоручать работу с вибратором лицам, которые не получили права эксплуатировать данный вид устройств.

Но имеются и особенности техники безопасности при работе с глубинными вибраторами:

• запрещена эксплуатация устройства без индивидуальных средств защиты организма человека от влияния на него вибрации;
• запрещено дотрагиваться до вибрирующей булавы до полной остановки двигателя;
• нельзя держать работающее устройство ближе 30 см от вибронаконечника;
• уровень звукового давления при работе устройства не должен превышать 98 Дб;
• оператор не должен работать с глубинным вибратором больше 72 минут на протяжении одной 8-часовой рабочей смены.

Как сделать вибратор для бетона своими руками

Для самостоятельного изготовления можно использовать одно из следующих устройств:

• электрическую дрель;
• небольшой перфоратор мощностью до 1,5 кВт.

Вибратор погружной по первому варианту изготавливайте, подготовив следующее оборудование и комплектующие:

• Электродрель мощностью 0,65–1,0 кВт.
• Сварочный аппарат с электродами.
• Ножовку по металлу.
• Трубу из нержавеющей стали диаметром 40–45 мм.
• Стальной стержень диаметром 12–15 мм.
• Гибкий трос в гидроизолированном кожухе необходимой длины.
• Подшипники в количестве 2 штук, соответствующие внутреннему диаметру трубы и размерам стального стержня.

Строительный вибратор можно сделать на основе любого электроинструмента с регулируемым числом оборотов

Осуществляйте изготовление, соблюдая последовательность операций:

• Отрежьте фрагмент трубы длиной 450–550 мм.
• Приварите в конце стального стержня эксцентрик.
• Установите на пруток с утяжелителем подшипники.
• Вставьте собранный узел в трубу.
• Заварите торец трубы.
• Герметизируйте выход наконечника.
• Подсоедините трос к насадке и дрели.

Принцип работы устройства состоит в преобразовании вращательного движения гибкого вала в колебания насадки благодаря установленному эксцентрику. Регулируя частоту оборотов электродрели, можно изменять амплитуду колебаний.

Для изготовления можно использовать перфоратор. Потребуется:

• стальная пика;
• опорная шайба.

Длина пики подбирается в зависимости от глубины опалубки. В конце стержня приваривается шайба.

Устройство эксплуатируется в отбойном режиме. Установленный в патрон перфоратора стержень с шайбой опирается на дно опалубки и передает колебания бетонному массиву. Используя перфоратор с насадкой, несложно за ограниченное время обработать значительные объемы раствора.

Насадка на перфоратор или дрель

Бывают случаи, когда приобретать готовый инструмент не целесообразно. Например, из-за малых объемов или отсутствия средств. Эту проблему можно решить путем изготовления уплотнителя собственными руками. Для этих целей можно использовать различный бытовой электроинструмент, в том числе дрель или перфоратор. Для этого, прежде всего, необходимо приобрести или изготовить наконечник.

1. Уплотнитель на основе дрели. Для изготовления работоспособного инструмента необходимо иметь гибкий вал с вибрационным устройством. Решить эту задачу можно двумя путями: приобрести готовый вал в специализированных магазинах или сделать самостоятельно. Наиболее простой способ, это приобрести наконечник в магазине. При покупке готового вала следует обратить внимание на диаметр вибронаконечника. При многообразии размеров, рекомендуется выбрать оптимальный размер – 35 мм. Длину вала следует выбирать с учетом условий выполняемой работы.Для изготовления вала в домашних условиях понадобиться отдельные детали (трубы, трос), материалы, сварка, комплект инструмента. Некоторые детали, например, эксцентрик, следует изготавливать на металлообрабатывающем станке;
2. Уплотнитель на основе перфоратора. Для изготовления простейшего уплотнителя необходимо иметь квадратную стальную пластину размером 8*8*4 мм. На одной из сторон пластины приваривается хвостовик от бура. Чтобы утрамбовать раствор, пластину следует плотно прикрепить к наружной стенке опалубки. Вибрационные колебания от пластины будут передаваться стенке опалубки, а от нее уже непосредственно жидкому раствору.

Правила эксплуатации

Для повышения эффективности работы ручной вибромашины специалисты рекомендуют соблюдать правила работы с ней. Среди наиболее значимых можно выделить следующие:

1. Насадку нужно погружать в бетонный раствор медленно, постепенно достигая максимальной глубины емкости.
2. Держать в неподвижном состоянии на протяжении 25 — 35 секунд до тех пор, пока на поверхности смеси не вступить цементное молочко.
3. Булава поверхностного насоса изымается из емкости аккуратно.
4. Для того чтобы избежать расслоения бетона, не рекомендуется держать вибратор в бетонной смеси на протяжении длительного времени. В противном случае не исключена возможность понижения прочности и качества бетона.

При условии соблюдения этих правил работы можно не только продлить срок эксплуатации агрегата, но и понизить показатель трудоемкости рабочего процесса.

Принцип работы

Среди всех видов вибронасосов наиболее распространенными являются электромеханические. Их конструкция устроена из таких составных элементов:

1. Электрический двигатель. Может иметь питание на 1 или 3 фазы от электросети.
2. Шланг гибкий приводной. Его длина может изменяться в пределах 1 — 7 м. Его функция заключается в передаче движения к наконечнику от ротора, а концы загерметизированы резиновыми насадками.
3. Булава (рабочий наконечник). Излучает энергию.
4. Вибрационная насадка. Имеет вид трубки, изготовленной из нержавейки. Благодаря этому она обладает устойчивостью к развитию коррозии при соприкосновении с бетонной массой. Внутри насадки находятся подшипник и эксцентрик. При несовпадении центра тяжести эксцентрика и оси возникает вибрационное движение.

Популярность вибраторов для бетона обусловлена простотой их конструкции и работы.