Глубинный вибратор для бетона: принцип действия, разновидности, пример самостоятельного изготовления

С необходимостью выполнения работ по устройству бетонных и железобетонных сооружений, в жизни приходится сталкиваться нередко. Обычно бетон применяется при изготовлении изделий и построек с долгим сроком службы.

Для повышения их эксплуатационных характеристик и долговечности необходим глубинный вибратор. На рынке представлено достаточно много моделей с различными характеристиками, однако, при желании можно изготовить глубинный вибратор для бетона своими руками.

Устройство, принцип действия прибора и его разновидности

При возведении железобетонных стен, строительстве колонн и фундаментов, там, где поверхностная виброрейка не сможет добиться нужного результата, незаменимым помощником станет глубинный вибратор по бетону. Его применение позволяет ощутимо улучшить свойства бетонного сооружения.

• После перемещения бетонного раствора из смесителя в опалубку, в его толще оказывается значительное количество пузырьков воздуха, которые заметно снижают прочность конструкции, позволяя влаге скапливаться в образовавшихся полостях.
• Это приводит к коррозии арматуры, динамической хрупкости, при минусовых температурах вода превращается в лед и способствует образованию трещин.
• С помощью глубинного вибратора, из еще не застывшей смеси ненужный воздух удаляется, масса становится более пластичной, заполняет все самые труднодоступные уголки и хорошо уплотняется.
• При небольшой толщине залитой бетонной конструкции, с излишками воздуха поможет справиться виброрейка. Однако ее вибрации способны передаваться лишь на небольшую глубину.

Для воздействия на глубинные слои бетонной массы применяют погружной вибратор. Давайте разберемся, что представляет собой устройство глубинного вибратора для бетона.

Конструкция прибора состоит из погружного наконечника-булавы, привода и гибкого вала для передачи крутящего момента. Наконечники могут иметь различные диаметры.

Принцип действия вибратора основан на создании при погружении в бетонную смесь механических колебаний вращением эксцентрика, который находится в булаве. Существуют также наконечники с маятниковым принципом действия, однако они встречаются реже.

В маятниковом наконечнике, вращательный момент преобразовывается в удары сердечника о внутреннюю поверхность булавы. За один оборот сердечник успевает совершить 4-6 колебаний.

Важно! Для запуска маятниковой булавы требуется слегка ударить наконечник о твердый предмет.

В булавах эксцентрикового типа дебаланс (эксцентрик) располагается на вращающемся вале. Равномерная вибрация создается при вращении.

Глубинные вибраторы для бетона, характеристики которых имеют решающее значение, и на которые требуется обращать внимание при покупке:

1. Мощность привода. Для бытового использования достаточно мощности 0,75-1,5 кВт, для промышленных нужд понадобится не менее 3-4 кВт.
2. Длина гибкого вала. Обычно выбирают размер вала на 1 м больше высоты опалубки.
3. Длина наконечника. Рекомендуется выбирать длину большую, чем высота единовременной заливки бетона, так как вибронаконечник должен полностью погружаться.
4. Диаметр наконечника. Чем больше диаметр булавы, тем больший объем бетонной массы можно обработать. Но стоит также учитывать степень армирования. В среднем, зона обрабатываемой бетонной поверхности составляет 8-10 диаметров наконечника.
5. Частота колебаний. Высокочастотные вибраторы (от 10 000 колебаний в минуту) лучше использовать для уплотнения мелкозернистых бетонов, а низкочастотные (до 3500 вибраций в минуту) — для крупнозернистых. Для домашних нужд достаточно вибратора со средней частотой колебаний.
6. Вес вибратора. Масса инструментов может разительно различаться (от 6-7 кг у небольшого ручного вибратора до 100 кг у профессионального оборудования).

В зависимости от типа привода вибраторы подразделяются на:

Механические глубинные вибраторы

Это устройство состоит из трех частей: двигателя (они могут быть бензиновыми, дизельными и электрическими, однако стоит помнить, что в закрытых помещениях используются электродвигатели), генерирующего вращающий момент, гибкого вала, длиной до 9 метров, с помощью которого вращение передается, и вибронаконечника, в котором вращение и преобразуется в рабочую вибрацию.

Устройства такого типа являются наиболее популярными за счет своих характеристик и доступной цены.

Высокочастотные глубинные вибраторы

В этих приборах двигатель расположен непосредственно в самом наконечнике. Для работы необходим преобразователь частоты, который может быть внешним или встроенным. Преобразователь нужен для получения тока с параметрами 42В/200Гц,

Частота вибраций у таких приборов составляет 12000 колебаний в минуту. Высокочастотные вибраторы на сегодняшний день являются самыми эффективными и технологичными, обеспечивающими отличное качество уплотнения бетонного раствора.

Пневмовибраторы

При отсутствии возможности использовать на объекте электрические приборы, палочкой-выручалочкой при выполнении работ по бетону является пневматические вибраторы. Они надежны и неприхотливы в эксплуатации, обеспечивают отличное качество работы. Однако для работы им требуется дополнительное оборудование  ̶  компрессор, подающий сжатый воздух.

Для работ с небольшими объемами бетона удобны аккумуляторные вибраторы. Они легкие и компактные. Цена на них также достаточно невысокая.

Существуют портативные вибраторы с длиной вала 0,7-1,5 м, удобные при обработке бытовых бетонных конструкций.

Правила работы с глубинными вибраторами

• Диаметр булавы следует выбирать в зависимости от размеров объекта, частоты установки арматуры.
• При работе наконечник вибратора следует опускать в раствор строго вертикально. Делается это быстро. А вынимать булаву следует медленно (со скоростью 3-5 см/с). При извлечении не должно оставаться воронок.
• Время обработки бетона зависит от его марки и характеристик вибратора.
• Зоны вибрирования должны перекрываться.
• При сшивке нескольких слоев для их скрепления необходимо погрузить вибратор в предыдущий слой на 10-12 см.
• В промежутке между обработкой бетона не следует держать вибратор на воздухе включенным. Иначе возможен перегрев.
• Следует избегать контакта вибронаконечника с опалубкой и арматурой. Лучше отступать от стен не менее, чем на 7-10 см.
• Инструмент следует периодически подвергать диагностике.

Работа с виброинструментами регламентирована СанПиН 2.2.2.540-96.2.2.2. «Технологические процессы, сырье, материалы и оборудование, рабочий инструмент. Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ. Санитарные правила и нормы».

Изготовление глубинного вибратора

Несмотря на обилие моделей вибраторов на рынке, многим приходит в голову идея сделать аппарат своими руками. Проше всего смастерить его, используя перфоратор или дрель. Также возможны варианты с переоборудованием косилок и болгарок.

Для работы понадобятся: дрель, трубка из нержавеющей стали, стержень, прямоугольный стержень-груз, стальной трос, а так же шланг высокого давления, подшипники и втулка.

Расположение деталей вибронаконечника показано на фото:

• Дрель должна иметь мощность порядка 1-1,5 кВт.
• Можно купить готовый вибронаконечник, а можно изготовить самим.
• Для этого следует взять трубку из нержавейки длиной около 50 см, диаметром 3-4 см.
• Стержень диаметром 1-1,5 см, длиной немного больше длины трубки, будет использоваться в качестве внутренней насадки.
• Чтобы сместить центр тяжести стержня, вдоль него приваривается прямоугольный груз длиной немного меньше самого стержня.
• Трубку с одного конца следует заварить или закрыть заглушкой. На второй конец насаживается втулка.
• В трубке с двух сторон следует поместить подшипники, между которыми будет размещен стержень с утяжелителем так, чтобы он мог вращаться.

Важно! Подшипники должны быть качественными и способными выдерживать приличные нагрузки.

• Конец стержня должен выступать из трубки на 1 см. Он приваривается к стальному тросу. Выход герметизируется.
• Второй конец троса с помощью переходника крепится к дрели.
• Трос должен быть помещен в шланг высокого давления.

В результате получаем вибратор для бетона ручной глубинный.

Продемонстрировать процесс может видео в этой статье:

Оборудование, служащее для улучшения характеристик бетона, будь то глубинный портативный вибратор для бетона, или мощный профессиональный аппарат, является абсолютно необходимым при работе с этим материалом.