Устройство глубинного вибратора для бетона

Устройство глубинного вибратора для бетонаВ процессе заливки бетонной смеси необходимо достичь ее однородности, а также предотвратить появление водянистых и воздушных пузырьков. При изготовлении железобетона существует и иная задача: сделать эффективное сцепление смеси с арматурой. И этих целей можно достичь с использованием специального вибратора.

В связи с тем, что во время кладки и смешивания раствора частички воздуха все же проникают в него, их приходится удалять. Воздух лучше всего убирается при вибрационном воздействии — он перемещается кверху. Также при этом бетон увеличивает свою плотность и однородность. Благодаря удалению воздушных пузырьков также происходит улучшение сцепления арматуры с раствором.

Виды и назначение

В настоящее время существует несколько разновидностей строительных вибраторов для бетона:

  • Устройство глубинного вибратора для бетонаПогружные (внутренние) агрегаты применяются для возведения достаточно массивных и крупных конструкций. В сфере строительства частных объектов они также могут использоваться для сооружения монолитных стен и фундаментов. Такое название они получили по той причине, что наконечник оборудования полностью погружается внутрь смеси.
  • Модели поверхностного типа применяются для создания перекрывающих плит, стяжек, а также при бетонировании площадок и дорог.
  • Наружные варианты прикрепляются с внешней стороны опалубки. Они очень удобны при изготовлении узких и высоких конструкций.

Также вибраторы могут быть бензиновыми, пневматическими и электрическими.

Самые распространенные электрические приборы — глубинные. И это неудивительно, так как создание фундамента является одной из наиболее важных и трудоемких строительных операций. «Глубинники» предназначены именно для этого.

Описание стоимости

Можно выделить два вида вибраторов:

  • Устройство глубинного вибратора для бетонаПортативные (ручные) устройства, оснащенные электрическим приводом. Такие модели характеризуются небольшим весом. Длина вибронаконечника и шланга может варьироваться от одного до двух с половиной метров. Стоимость такого оборудования не очень высокая — около трех с половиной тысяч рублей за сам прибор, плюс полторы тысячи за качественный вибронаконечник. Однако в продаже сегодня встречаются агрегаты, в комплекте с которым уже идет вибронаконечник.
  • Переносные варианты с булавой и гнущимся шлангом. Двигатель обойдется примерно в шесть тысяч рублей, шланги стоят от двух с половиной тысяч, вибробулава — от двух тысяч рублей.

«Губинники» ручного типа включают в свою конструкцию корпус с электрическим мотором до одного киловатта. Такие агрегаты, как правило, оснащаются асинхронным двигателем, к которому подключены дебалансы, создающие колебания. Рабочий элемент — вибробулава или вибронаконечник, подключенный к корпусу посредством резинового рукава с кабелем. Колебания, которые создаются мотором, передаются непосредственно к наконечнику.

Вес прибора может варьироваться от шести до десяти килограмм. С ним очень удобно работать.

Другая разновидность вибраторов—"глубинников" включает в себя вибронаконечник, гибкий вал и двигатель. Однако, в этой версии мотор установлен неподвижно, а за колебания отвечает гибкий вал. При этом одной из самых важных характеристик считается длина гибкого вала, потому что от нее зависит глубина погружения и радиус перемещения вибробулавы.

Особенности выбора

В процессе выбора бетонного вибратора нужно обратить свое внимание на следующие параметры:

  • Устройство глубинного вибратора для бетонаДиаметр распространения колебаний. Чем выше этот показатель, тем оперативнее будет осуществляться уплотнение.
  • Амплитуда и частота вибрационного воздействия. От этих показателей зависит быстрота вытеснения воздуха из раствора.
  • Характеристики рабочего элемента. Их нужно подбирать так, чтобы в процессе погружения расстояние от ячеек каркаса арматуры до наконечника было не меньше одной трети диаметра.

В этом случае высокая стоимость — показатель высокого качества. Также существует такой параметр, как наработка до полного отказа. Она, как правило, рассчитывается в часах.

Правила эксплуатации

Устройство глубинного вибратора для бетонаНекорректное применение вибрационного воздействия может даже причинить вред: слишком долгая обработка обусловит расслоение бетонной смеси, что поспособствует уменьшению его прочности.

Период воздействия находится в зависимости от пластичности и текучести смеси. Как правило, длительность обработки для одного места не должна превышать одной минуты. После того как осадка завершается и появляется «цементное молочко», наконечник необходимо сразу же извлекать.

В процессе уплотнения нужно внимательно следить за тем, чтобы булава не контактировала со стенками. Минимально допустимое расстояние — примерно десять сантиметров.

Площадочные вибраторы

С помощью данной разновидности оборудования возводят бани и частные дома. При строительстве малых построек, конечно же, не делаются глубокие фундаменты, так что применение таких вибраторов в этом случае вполне целесообразно. Кроме того, устройство потом можно применить и для заливки половой стяжки.

Критерии подбора тут те же самые: частоты и амплитуда вибрационного воздействия, число часов до полного отказа и т. д.

Как сделать вибратор для бетона своими руками

Глубинный вибратор для бетона своими руками сделать несложно, воспользовавшись любым электрическим инструментом, у которого есть настройка количества выдаваемых оборотов. Обеспечить биение булавы можно посредством дебаланса, который следует поместить в полую трубку.

Из перфоратора

Устройство глубинного вибратора для бетонаСамый простой вариант — бетонный вибратор, изготовленный из обычного перфоратора. Он должен функционировать в ударном режиме. По сути, пику прибора нужно просто поместить в бетонную смесь. Однако после этого данная деталь, скорее всего, подлежит замене, ведь бетонный раствор представляет собой агрессивную среду, в которой металлический сплав начинает быстро ржаветь.

Читайте также:  Основное покрытие электрода обозначается буквой

Чтобы повысить эффективность агрегата, можно прикрепить дополнительные стержни к пике. Это повысит охватываемый радиус. Наиболее безопасный и действенный способ — приварить к пике какую-нибудь шайбу.

Из дрели

Устройство глубинного вибратора для бетонаСделать погружной прибор можно и из обыкновенной дрели.

Первый способ предлагает приобрести уже готовые вибробулаву и вал. Отыскать эти части можно в специальном магазине. После этого вам лишь останется подумать о присоединении гибкого шланга к приводу.

Некоторые прикрепляют вибронаконечник к болгарке, другие останавливают свой выбор на дрели. Главная цель — закрепить рабочий элемент к оси. Булава имеет шестигранный внутренний вал. Если ваш инструмент оснащен аналогичным выходом, то никаких проблем не появится. Но, если он имеет иную форму, придется изготовить специальный переходник.

Далее нужно закрепить дополнительную оболочку для обеспечения защиты. Она должна заканчиваться крепким кольцом из металла.

Если у обрабатываемой смеси будет небольшая глубина — до одного метра, можно не делать шланг, а воспользоваться штырем из металла. Низ детали с дебалансом должен быть помещен внутрь корпуса, а место между булавой и мотором нужно будет защитить толстым шлангом.

Для изготовления гибкой детали можно воспользоваться стальным тросом, приваренным к булаве с одной стороны, и закрепленным на ось двигателя с помощью переходника с другой стороны.

Внешний корпус строительного вибратора специалисты рекомендуют делать из крепкой трубы.

Устройство глубинного вибратора для бетонаНе секрет, что бетон становится по-настоящему прочным только после кропотливой работы строителей. В жаркую погоду ему необходима защита от пересыхания, зимой утепление и электропрогрев. А вот глубинный вибратор для бетона строительные нормы требуют использовать в любое время года при заливке массивных конструкций (фундаментов, колонн, перекрытий). Без этого устройства прочность искусственного камня снижается минимум на 20%, что создает реальную опасность разрушения ответственных частей здания.

В частном строительстве счет бетона идет не на тысячи, а на десятки кубов. Тем не менее, погружной вибратор и здесь необходим.

Зачем нужен глубинный вибратор?

Структура свежеприготовленного бетона (гранулометрический состав) весьма неоднородна. В нем содержится крупный щебень и мелкий песок, цементное молочко, вода и воздух. Если просто «плюхнуть» бетонную смесь в опалубку, ничего хорошего из этого не получится. Воздушные раковины снизят прочность затвердевшего бетона, а щебень и песок нуждаются в компактной упаковке.

Строительный вибратор делает бетонную смесь текучей, приводя в движение ее твердые частицы. В результате воздух выдавливается на поверхность, а наполнитель равномерно распределяется внутри конструкции.

Тот, кто пользовался этим инструментом, заметил, что вибрируемый бетон буквально на глазах садится в опалубке и его первоначальный объем уменьшается почти на треть. После такой обработки главный враг бетона – пустоты исчезают, а его прочность достигает нормативного максимума.

Как работает глубинный вибратор для бетона?

Ключевое условие для создания вибрационных колебаний – эксцентриковый вал, вращаемый с большой частотой. В глубинном вибраторе он расположен в булаве (вибронаконечнике) – массивном стальном цилиндре, закрепленном на конце гибкого вала. Двигатель вращает вибровал через стальной трос, закрытый пластиковой или резиновой оболочкой.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Работать с глубинным вибратором несложно. Погрузив вибробулаву в свежий бетон, устройство включают и уплотняют смесь до момента прекращения ее осадки в опалубке. После этого инструмент поочередно погружают его в соседние участки бетона, повторяя рабочий процесс.

Разновидности глубинных виброуплотнителей бетона

Существует четыре вида силовых установок, активирующих колебания вибронаконечника: электрический двигатель, бензиновый и дизельный мотор, воздушный компрессор.

Электрические глубинные вибраторы используются чаще других, поскольку большинство строек имеет центральное электроснабжение.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Бензиновые и дизельные погружные вибраторы полностью автономны и незаменимы на объектах, расположенных вдали от ЛЭП.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Пневматические установки большого распространения в частном строительстве не получили.

В последние годы на рынке появились аккумуляторные погружные вибраторы. Они не уступают бензиновым по уровню автономности, но намного легче и компактнее.

Устройство глубинного вибратора для бетона

В советский период на стройках применялись вибраторы, работающие в одном частотном диапазоне. Сегодня в продаже можно встретить устройства, создающие виброколебания низкой, средней и высокой частоты, а также поличастотные установки. Такая градация обусловлена тем, что бетонная смесь содержит разные по весу и крупности частицы. Для их оптимального уплотнения требуется разная частота вибрирования.

По виду используемого переменного напряжения электрические глубинные уплотнители бетона делятся на два типа: трехфазные и однофазные. Первые более мощные и относятся к категории профессионального инструмента. Вторые незаменимы в индивидуальном строительстве, где нет трехфазной электролинии.

Основные характеристики и особенности выбора

Первый показатель, на который нужно обратить внимание при выборе глубинного вибратора, – мощность. От нее зависит время непрерывной работы инструмента. Для бытовых нужд будет достаточно 750-1500 Ватт. Для работы на крупной стройке потребуется виброуплотнитель мощностью не менее 3-4 кВт.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Второй рабочий параметр — частота вибрирования наконечника. Для уплотнения мелкозернистого бетона оптимально подходят высокочастотные устройства (частота вибрации от 10 000 виб./мин). Амплитуда колебаний у них очень низкая. Такое сочетание частоты и амплитуды позволяет всем частицам бетона уплотниться максимально компактно.

Для бетонных смесей крупных фракций лучше использовать глубинные вибраторы низкой частоты (до 3500 виб./мин.).

Читайте также:  Кто придумал токарный станок

Для использования в домашнем строительстве лучше купить портативный вибратор для бетона средней частоты (3500-9000 виб./мин.) Он одинаково хорошо работает как по мелкозернистым смесям, так и по бетону с крупным щебнем.

Второй показатель – вес устройства. Для частной стройки оптимален ручной электрический виброуплотнитель. С ним можно работать без помощника. Этот инструмент занимает минимум места при хранении и удобен в транспортировке.

Вес ручного уплотнителя бетона не превышает 6 кг. Более мощные виброустановки весят около 20 кг. Их используют небольшие строительные бригады. Для работы на профессиональном оборудовании (вес до 100 кг) нужно несколько человек, а для его перевозки требуется достаточно вместимый автомобиль.

Выбирая погружной вибратор нужно уделить внимание размерам и длине рабочего наконечника. Для уплотнения армированного бетона лучше купить вибробулаву небольшого диаметра (25-50 мм). Для работы с неармированным бетоном оптимально подойдет вибронаконечник большего диаметра (до 110 мм). Он уплотнит смесь качественнее и быстрее, чем более тонкая вибробулава.

Для работы в глубокой опалубке (заливные сваи, колонны, высокий ростверк) длину гибкого вала виратора подбирают из такого расчета: высота опалубки + 1 метр.

Известные марки, ориентировочные цены

Среди отечественных производителей глубинных вибраторов для бетона на 220 В следует назвать торговые марки Красный Маяк, Энергомаш и Калибр. Их продукция при оптимальном соотношении качества и цены по рабочим параметрам не уступает зарубежным аналогам. Электромеханические вибраторы этих производителей (мощность от 750 Вт, диаметр наконечника 30-51 мм) можно приобрести по цене от 4-5 тыс. рублей.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Более мощный инструмент фирм Энергомаш и Красный маяк (мощность 1,3-2,0 кВт, длина вала 4 метра, диаметр булавы 38-51 мм) продается по ценам от 13 до 16 тысяч рублей.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Зарубежные бренды, заслужившие доверие покупателей, — Wacker Neuson (Германия) и Makita (Япония).

Устройство глубинного вибратора для бетона

Немецкий производитель на российском рынке представлен профессиональными высокочастотными вибраторами. Цены на них стартуют с отметки в 50 000 рублей. Японцы предлагают переносные аккумуляторные модели, средняя цена которых находится в диапазоне от 14 до 32 тысяч рублей.

Устройство глубинного вибратора для бетона

В нише недорогих бюджетных вариантов находятся китайские вибраторы DDE и Sturm. За устройство мощностью 0,85-1 кВт (в комплекте с гибким валом и наконечником) продавцы просят от 4 000 рублей. Средняя стоимость 2-х киловаттных вибраторов составляет 9-15 тысяч рублей.

Устройство глубинного вибратора для бетона

Как сделать глубинный вибратор своими руками?

Несмотря на доступные цены, многие умельцы стараются сделать вибратор для бетона своими руками. Самый простой метод – адаптация строительного перфоратора для виброуплотнения. Его нельзя назвать очень эффективным, но некоторую пользу такое устройство на стройке принесет.

Идея переделки заключается в установке на перфоратор мощностью 1,5-2 киловатта стандартной пики с приваренной к ней металлической упорной пластиной. Для вибрирования бетона пластину прикладывают к опалубке и включают инструмент в режим удара. Толчки пики через опалубку передаются бетону. Для глубинного уплотнения пику погружают в бетон и «штыкуют» его, периодически поднимая и опуская перфоратор. Очевидно, что уплотнить таким примитивным механизмом можно лишь бетон, толщина которого равна длине стального стержня.

Для более глубокого уплотнения умельцы создают самодельные вибронасадки на дрели, болгарки, перфораторы и мотокосы. Основа подобных конструкций – стальная труба, в которой на подшипниках установлен самодельный эксцентриковый вал. Через соединительную муфту он крепится к гибкому стальному тросу, вращаемому двигателем.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

  • 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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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.

Читайте также:  Сколько весит пустой пропановский баллон

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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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,

Устройство глубинного вибратора для бетона

Устройство глубинного вибратора для бетона

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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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

Устройство глубинного вибратора для бетона

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

Устройство глубинного вибратора для бетона

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:

Устройство глубинного вибратора для бетона

  • 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.

Устройство глубинного вибратора для бетона

В результате получаем вибратор для бетона ручной глубинный.

Устройство глубинного вибратора для бетона

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.