Как вибрировать бетон – как укрепить армированную стяжку? 60 фото, методика работ, советы профессионалов

Вибрирование бетона — 60 фото инструмента и вариантов работ

Для того чтобы получить высококачественную и долговечную бетонную конструкцию, следует произвести верную укладку бетона. По этому поводу бытует множество условий и полезных рекомендаций, в данной статье речь пойдёт о вибрировании бетона.

Суть процесса заключается в получении необходимого состояния плывучести и утрамбовывания заливки.

При помощи вибрирования из цементного раствора удаляются пузыри воздуха, благодаря этому он становится более плотным и однородным.

Достоинства технологии уплотнения бетона

Во время осуществления процесса высокочастотных механических колебаний равной амплитуды возрастает подвижность раствора и происходит устранение пузырьков воздуха. Благодаря этому цемент становится более прочным и водонепроницаемым.

За счёт вибраций раствор получается более вязким, исключается возможность его расслоения.

Цементная масса обретает хорошую текучесть и равномерно заполняет опалубку.

После процесса вибрирования бетона в итоге получится продукт, который не даст трещин и будет устойчивым к неблагоприятным условиям окружающей среды, механическим воздействиям.

Параметры, указывающие на степень достаточного уплотнения бетонного раствора:

• жидкая смесь не оседает;
• цементное молоко с песком всплывает на поверхность;
• отсутствуют воздушные пузырьки;
• поверхность смеси быстро затягивается вслед за извлечением вибрирующего инструмента.

Уплотнение бетона можно осуществлять как механически, так и вручную — наиболее удобным и простым способом является вибрирование бетона при помощи перфоратора. Но в результате ручного воздействия гораздо сложнее получить достаточно хороший раствор.

Бывает, что при вибрировании смесь не приобретает однородности — с одного бока она не достаточно уплотнена, а с другого — слоиться из-за переизбытка вибраций.

Во избежание этого необходимо получить достаточную жесткость раствора и подобрать гранулометрическую структуру фракций. Эти значения зависят от типа подобранного вибрационного механизма.

Требования, которые необходимо соблюдать при вибрировании бетона

Чтобы качественно смешать все слои смеси, в нее следует погрузить вибрирующий механизм на 80% всей длины.

Волна воздействия инструмента должна распространяться на весь раствор.

Размещать вибрирующий механизм следует таким образом, чтобы вокруг металлического элемента не было пространства.

Нельзя вводить инструмент возле краёв, углов и стыков.

Когда вибрирующий механизм будет извлечен, на его месте не должна образовываться воронка.

Только четко следуя правилам подачи импульсов колебания, в итоге можно получить раствор и готовое изделие хорошего качества.

Процесс уплотнения бетона при помощи вибраций

Колебательные движения от виброинструмента передаются раствору через форму либо опалубку. Вследствие чего все составляющие получают импульсы и смесь разжижается.

При помощи вибраций снижается либо абсолютно устраняется соединение частиц друг с другом, слабеет внутреннее трение. Таким образом из цемента уходит лишний воздух, способствуя лучшей усадке бетона.

Самым важным параметром является частота виброколебаний — она разнообразно воздействует на частицы наполнителя разных размеров.

Поэтому прежде чем приступать к процессу вибрации бетона, следует верно подобрать механизм согласно параметрам наполнителя. Ниже представлены фото процесса вибрирования бетона.

Также существуют ситуации, при которых нельзя выполнять уплотнение цементного раствора:

• когда возникает необходимость в получении облегченной смеси — ее насыщают воздухом посредством введения пенообразователей либо иных химических веществ;
• нельзя придавать вибрации слишком подвижный раствор, поскольку это приведет лишь к его расслоению.

Выбирать характер и частоту колебаний стоит исходя из максимального размера наполнителя в растворе.

Весьма рационально будет производить воздействие на форму несколькими вибромеханизмами, работающих на одинаковой частоте. Таким образом, частицы смеси разного размера будут осуществлять движение различной интенсивности, и процесс уплотнения получится более равномерным.

Фото вибрирования бетона

Вибрирование бетона, правила вибрирования смеси

Укладка бетона должна проводиться в соответствии с многочисленными правилами и рекомендациями. Только в таком случае можно будет добиться высокого качества результата, а также его долговечности. Вибрирование бетона является одной из составляющих данного процесса, но оно применимо только к определённым категориям составом. Не допускается проводить подобное мероприятие при укладке лёгких пористых смесей. Вибрирование бетона имеет основной целью именно устранение пузырьков газа из состава, что увеличивает плотность и однородность. Они появляются в результате неправильной укладки или воздействия целого ряда других факторов.

Вибрирование бетона нельзя проводить в некоторых случаях. Например, когда присутствует задача получения облечённого состава, в него вводятся специальные пенообразователи или некоторые другие химические добавки. Именно они способствуют началу активного газообразования. Вибрирование бетона, в таком случае, приведёт только к тому, что будет устранено наличие искусственно созданных полостей. Дополнительно, не следует производить обработку со слишком подвижной смесью. Подобное воздействие приведёт не к уплотнению, а расслоению.

В результате проведения утрамбовывания данным методом, состав после своего застывания получает ряд важных свойств. Прежде всего, это увеличение прочности на сжатие, поскольку все неоднородности и расслоения исключаются. Другим преимуществом считается повышение уровня влагостойкости. Поскольку пор становится меньше, то жидкости некуда впитываться и она не может проникнуть в структуру. К недостаткам относится увеличение теплопроводности, поскольку монолитная масса обеспечивает ухудшенную теплоизоляцию. Это решается созданием утепляющего слоя. Таким образом, вибрирование бетона рекомендуется в случае строительства с использованием обычных смесей. Как показывает строительная практика, данный тип мероприятий считается одним из наиболее популярных для обеспечения строительства долговечной конструкции.

Вибрирование бетона позволяет добиться монолитности и устранения слоёв в конструкции. Наличие нескольких пластов подразумевает, что при изменении температуры. Может произойти растрескивание из-за неравномерного увеличения или уменьшения размеров. В свою очередь, подобная проблема откроет путь для влаги, легко просачивающейся в любые отверстия, а также поры.

Сам процесс вибрирования довольно прост и обладает невысокой стоимостью своего выполнения. Оборудование достаточно доступно и представляет собой несколько стержней, вводимых в состав после его укладки. Они осуществляют колебания на заданной частоте, что приводит к уплотнению смеси. Вибрирование бетона проводится в течение строго определённого времени. Оно индивидуально для каждого типа состава и на данный период оказывает существенное влияние подвижность, частота колебаний, марка бетона и другие параметры. Если держать стержни в составе слишком долго, начнутся негативные процессы, которые нанесут значительный вред, выражающийся в виде снижения характеристик после затвердевания.

Вибрирование бетона выполняется в соответствии с несколькими важными правилами:

1. Стержни вводятся в состав на строго определённую глубину. Поскольку укладка объектов, подлежащих вибрировании, выполняется слоями, то их толщина играет решающую роль. Стержень должен пройти через верхний пласт и углубиться в тот, что под ним. Это позволит устранить границу между ними, сделав массу однородной.

2. Вибрирование бетона подразумевает, что каждый стержень имеет свой радиус действия. Не должно быть мест, куда колебания не могут достигнуть. При этом, чрезмерное пересечение областей не рекомендуется. Следует сверяться с нормативами, которые можно найти в специализированной литературе. 

3. Вибрирование бетона происходит максимально эффективно, если стержни воздействуют на состав с различной частотой. Она не должна сильно отличаться от соседних элементов. Это обеспечит удобство выполнения мероприятий и несколько улучшит результат, что немаловажно. Вибрирование бетона на разных частотах является принятой и широко распространённой практикой. 

4. Следует обратить особое внимание на углы. До них часто не достаёт зона воздействия стержня. При этом, вибрирование бетона подразумевает воздействие на весь объём. Именно в угловых частях, чаще всего, происходит наименьшее уплотнение смеси. Следует сказать, что не допускается выполнять установку элемента слишком близко к краю, поскольку это может иметь негативные последствия.

В целом, данная процедура весьма часто используется при строительстве объектов любого типа. Современное оборудование позволяет затрачивать минимальное время при максимальном эффекте.

Вибрирование бетона может быть использовано для чрезвычайно сухих типов смесей, а также составов, относящихся к жёсткому типу. Таким образом, достигается важное преимущество, касающееся не только увеличения плотности и некоторых других, связанных с этим параметром, показателей. Вибрирование бетона способствует снижению объёма цементного вяжущего, используемого в процессе приготовления. Следует сказать, что экономия данного материала относительно невелика и легко может быть сведена к минимуму за счёт цены оборудования, а также необходимости создания надёжной опалубки. Вибрирование бетона даёт хороший результат только при наличии специалиста, выполняющего подобную работу. Как уже говорилось, выдерживать элементы в смеси необходимо в течение строго заданного временного интервала. Если его не соблюдать, то высока вероятность того, что произойдёт негативные эффекты.

Вибрирование бетона измеряется с использованием специального параметра, получившего название коэффициент уплотнения.

Технологии уплотнения бетона

Любое строительство связано с различными работами с бетоном. А качество смеси и плотность – с долговечностью конструкций и целостностью строений. Плохо уплотненный бетон с пузырьками воздуха может быстро разрушиться и потерять свои важные скрепляющие свойства. Пустоты в толщине фундамента подвержены влиянию влаги и могут со временем потерять структуру, дав трещину или частично разрушившись.

Прочность будущей конструкции из бетона напрямую зависит не только от состава, но и от четкого следования технологии укладки. Используя специальное строительное оборудование, можно легко достичь необходимой плотности и убрать ненужные пузырьки воздуха из бетонной массы.

Специальное вибрационное оборудование различается по виду устройства и способу вибрации.

1. Поверхностная вибрация способна влиять на небольшие слои бетона – до 30 см. Она, как правило, применяется для заливки монолитных плит. На глубоких объемах такой вид вибрации не используется, т.к. он имеет локальное воздействие на небольшие участки бетонной массы.

2. Наружная вибрация способна уплотнить структуру всего объема бетона, а также негативно повлиять на опалубку, огораживающую конструкцию. Поэтому перед применением такого вида вибрационной установки следует установить более высокие требования к защитной конструкции, ведь она может легко разрушиться.
3. Глубинная вибрация справляется с любым объемом бетона и равномерно воздействует как на поверхность, так и глубину массы. С помощью такого оборудования вибрация от опущенного наконечника проникает в самые различные конструкции и уплотняет бетон даже в углах. Объем обработанной бетонной массы зависит от мощности вибратора и его размеров.

Важно знать, что для получения качественного бетонанеобходимо проводить тщательное вибрирование состава:

1. Чтобы убрать пористость массы и выгнать весь воздух в структуре;
2. Чтобы повысить текучесть бетона для более тщательной наполняемости объема.

 

Существует три вида уплотнения бетона:

• вибрирование;
• трамбование;
• штыкование.

Вибрирование при помощи электрического вибратора наиболее качественно уплотняет даже огромную массу и используется для пластинчатого вида бетона. Трамбование используют для тяжелого бетона с использованием машинных или ручных трамбовочных средств. В этом случае уплотнение производится постепенно и по слоям, при этом толщина обработанной массы не должна превышать 15 см.

Ручной метод штыкования использует в своей работе отрезок трубы или арматуры, весом от 2 до 4 кг. Закругленный конец железного прута опускается в бетонную массу и толчковыми движениями прокалывает бетон, каждые 10 см2. Штыкование проводится четко по спирали от краев опалубки к середине конструкции.

Технология уплотнения бетона при помощи вибрирования

От мощности вибрационного оборудования напрямую зависит радиус воздействия уплотнения. Разделив объем на визуальные участки, вибрирование следует проводить четко по выстроенной последовательности и с учетом зафиксированного времени. Каждый участок важно перекрыть другим на 15 см, не оставляя пустых мест без обработки. Время работы вибратора будет зависеть от консистенции бетонной массы; чем гуще смесь, тем дольше необходимо на нее воздействовать вибрирующим инструментом. Как правило, на один участок массы уходит от 20 до 50 секунд работы вибратором.

При недостаточном уплотнении оставшиеся пузырьки значительно снизят прочность цемента и ускорят разрушение всей конструкции. Но излишняя усердность также приведет в потере функциональности и расслоению бетонной массы. Тяжелые частички цемента осядут на дно, и вся жидкость поднимется вверх.

Признаки, по которым можно определить готовность бетона после уплотнения:

1. бетон перестал проявлять усадку;
2. на поверхности исчезли пузырьки;
3. на поверхности начало выступать цементное молочко (вода).

Важно вовремя прекратить усадку, иначе излишняя усердность может испортить всю цементную массу.

 

Уплотнение бетонной массы происходит только после заполнения всей конструкции, но не в процессе заливки, чтобы не повредить каркас опалубки сильной вибрацией.

разновидности и характеристики, как сделать своими руками

При заливке бетона часто образуются воздушные пузыри или пазухи, неравномерно распределяются наполнители. Это ухудшает технические характеристики, снижает прочность конструкции. Решить проблему поможет вибратор для бетона – инструмент, для удаления пузырей воды и воздуха, уплотнения раствора и повышения его однородности.

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.

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 для бетона 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.

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.

Купить виброинструмент для бетона по выгодным ценам можно здесь

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.

Заключение

Чтобы повысить качество бетонного монолита, не увеличивая марку, нужно избавить его от раковин и равномерно распределить наполнитель, лучше всего подойдет глубинный вибратор. Для стяжек и полов используют поверхностные устройства, уплотняющие всю толщину и выгоняющие пузырьки воздуха.

Для частного строительства можно изготовить вибратор погружного или поверхностного типа своими руками. Для этого требуется обычный электроинструмент – дрель или перфоратор и привод.

Что представляет собой вибратор для бетона, для чего он нужен?

2 Фев by admin

Содержание:

Основные характеристики вибраторов для бетона

Преимущества и недостатки

Принцип действия вибратора для бетона

Виды

Работа с вибратором для бетона. Как правильно пользоваться?

Как правильно выбрать вибратор для бетона?

Как сделать вибратор для бетона своими руками?

Виброуплотнение – один из основных методов получения высококачественного бетона, с применением специального строительного оборудования – вибраторов.

Вибратор для бетона – это строительное оборудование специального назначения, применяемое для уплотнения бетонной смеси, посредством колебательного (вибрирующего) воздействия.

В любых видах бетонных работ при заливке бетонной смеси происходит насыщение ее воздухом. Воздушные пузырьки и полости, куда раствор не попал, приводят к снижению прочности бетона, ухудшению его качества и уменьшению времени его эксплуатации. Чтобы предотвратить такие последствия, применяется уплотнение бетонного раствора методом штыкования или же используются вибраторы для бетона.

Существует несколько видов вибраторов, различающихся между собой по конструкции и назначению, но все они имеют одинаковый принцип действия и сходное устройство.

Упрощенно, конструкция любого вибратора состоит из следующих деталей:

• двигателя;
• вала;
• дебалансиров;
• вибронаконечника (вибробулавы).

Воздействие на бетонный раствор оказывает непосредственно вибронаконечник. В разных видах вибраторов он может иметь различную форму. Существуют вибростержни, вибролопаты, виброштыки. Выбор формы будет зависеть от вида бетонных работ и объема обрабатываемой площади.

Дебалансиры располагаются на корпусе вала и при его вращении создают колебательные движения, передающиеся на вибронаконечник.

Вал закрепляется на корпусе двигателя, и играет роль мостика, передающего колебания от двигателя к вибронаконечнику. Гибким валом оснащены внутренние, или глубинные вибраторы. Длина такого вала определяет глубину воздействия на строительный раствор.

Двигатель в вибраторе служит источником энергии, приводящей в движение вал с дебалансирами. В зависимости от способа получения энергии, двигатель может иметь электромеханический, пневматический, электромагнитный, гидравлический или моторный привод.

В настоящее время вибраторы для бетона получили широкое распространение при строительстве жилых и промышленных сооружений, железобетонных конструкций и других бетонных изделий. С их помощью, получают высококачественный бетонный раствор, имеющий высокие показатели по своим техническим характеристикам и свойствам.

Основные характеристики вибраторов для бетона

Вибраторы для бетона характеризуются следующими показателями:

• частота и амплитуда колебаний;
• параметры вибронаконечника;
• диаметр уплотнения;
• длина вала.

Частота вибраций – величина, показывающая количество колебательных движений в единицу времени. Амплитуда – наибольшее расстояние между колеблющейся частицей и точкой равновесия. Частота и амплитуда, взаимосвязанные величины. Чем выше частота, тем ниже амплитуда и наоборот. Высокочастотные вибраторы показывают наилучшие результаты при уплотнении мелкозернистых бетонов. Низкочастотные – крупнозернистых.

Вид и форма вибронаконечника определяют его проходимость в бетонном растворе. Особенно такой показатель важен в конструкциях, имеющих арматуру.

Диаметр уплотнения – расстояние вокруг вибронаконечника, на которое распространяется вибрация.

Длина вала определяет степень погружения вибрирующего устройства в бетонную смесь.

Преимущества и недостатки использования вибраторов для бетона

При всей своей простоте и незамысловатости, вибрирование – наиболее результативный способ уплотнения бетонной смеси. По сравнению с методом штыкования, вибраторы позволяют одновременно охватывать большую площадь рабочего раствора. При этом существенно снижается трудоемкость процесса, а качество бетона в результате становится намного выше.

Время, затраченное на один и тот же объем работ будет намного меньше при использовании вибраторов. Частота колебаний, передающаяся частицам бетонной смеси, определяет скорость уплотняющих работ. В этом случае высокочастотные вибраторы показывают наилучшие результаты.

К недостаткам вибраторов можно отнести сравнительно высокую цену за данный вид оборудования и довольно большие затраты на обеспечение его энергией. Однако на фоне высоких показателей бетона, изготовленного при помощи виброоборудования, подобные недостатки выглядят несущественными.

Принцип действия вибратора для бетона

Основной принцип действия вибраторов для бетона заключается в воздействии на строительный раствор колебаний, вибрирующего характера, приводящего к уплотнению составных частиц бетонной смеси.

Упрощенно, весь процесс можно описать следующим образом: в бетонный раствор опускается вибронаконечник, передающий энергию вибрационных колебаний близлежащим слоям смеси. В результате происходит уменьшение вязкости состава, и бетонный раствор приобретает свойства тяжелой текучей жидкости. При этом, как все жидкие вещества, он стремится заполнить все имеющиеся полости и отверстия, вытесняя при этом воздух. Одновременно, под воздействием силы гравитации, вибрирующие частицы бетонной смеси стремятся занять наиболее устойчивое положение относительно друг друга. Результатом является однородная, плотная структура бетона, без воздушных полостей и, как следствие — более прочные и качественные бетонные изделия.
В зависимости от вида виброоборудования, комплектация и внешний вид вибраторов может быть различной, однако основной принцип действия для всех одинаков.

Виды вибраторов для бетона

Современная промышленность выпускает огромное количество разнообразных моделей вибраторов для бетона, отличающихся друг от друга:

• по способу воздействия на бетонный раствор;
• по виду используемого двигателя;
• по вибрационным характеристикам.

По способу воздействия на бетонный раствор, различают следующие виды вибраторов:

• Внутренние
• Внешние.

Внутренние, или глубинные, вибраторы характеризуются погружением вибрирующего устройства в толщу строительного раствора. Они в свою очередь подразделяются на вибраторы, имеющие гибкий вал и приборы, оснащенные вибробулавой.

Гибкий вал соединяет двигатель с вибронаконечником и передает ему колебательные движения. Вибробулава имеет жесткое крепление на корпусе двигателя.

Внешние вибраторы не погружаются в бетонный раствор. Различают поверхностные и наружные модели. Поверхностные оказывают вибрирующее воздействие на поверхность строительного раствора. Наружные – передают колебания через рабочую площадку, или опалубку.

По виду используемого двигателя вибраторы делятся на:

• Электромагнитные
• Ектромеханические
• Гидравлические
• Пневматические
• Моторные

Электромеханические вибраторы одни из наиболее распространенных видов виброоборудования. Работают от электрической сети и в зависимости от мощности бывают бытовыми или промышленными.

Электромагнитные вибраторы работают по принципу электромагнитных колебаний переменного тока.

Пневматические — еще одни из популярных видов вибраторов. Работают от компрессора, подающего сжатый воздух.

Гидравлические вибраторы используют поршневогидравлическую систему преобразования энергии.

Моторный вибратор для бетона имеет привод от двигателя внутреннего сгорания.

В зависимости от вибрационных характеристик, различают вибраторы:

• Высокочастотные
• Среднечастотные
• низкочастотные.

Высокочастотные вибраторы имеют частоту колебаний от 10000 до 20000 кол/мин. и используются при уплотнении мелкозернистых бетонных смесей.

Низкочастотные — характеризуются частотой колебаний до 3500 кол/мин. Применяются они при работе с крупнофракционными смесями.

Среднечастотные вибраторы используются для уплотнения бетонов с частицами средней фракции и имеют частоту колебаний от 3500 до 9000 кол/мин.

Работа с вибратором для бетона. Как правильно пользоваться?

При работе с вибратором важно учесть все нюансы его правильного использования, чтобы получить максимальный эффект. Для каждого вида оборудования существуют свои требования по эксплуатации. Рассмотрим основные из них.

Глубинные вибраторы имеют гибкий вал и вибронаконечник, погружаемый в толщу раствора. Длина вала будет определять степень его погружения. Соответственно для масштабных строительных работ потребуется виброоборудование с длиной вала от 6 до 10 м. Для строительства небольшого здания, коттеджа, достаточно будет вала до 4 м.

Чтобы исключить возможность соприкосновения вибронаконечника с арматурой, его диаметр должен быть меньше расстояния между металлическими прутьями, по крайней мере, на треть.

До стенок формы, наконечник не должен доставать. От него до опалубки должно быть не менее 10 см. А для достижения оптимального результата, расстояние между точками погружения не должно превышать 60 см.

Сборка глубинного вибратора включает в себя следующие этапы:

• соединение вибронаконечника с гибким валом;
• подсоединение другого конца вала к двигателю;
• уплотнение мест резьбовых соединений герметиком или защитной лентой;
• приворачивание брони вала.

После сборки, вибратор проверяется на наличие повреждений и исправность путем внешнего осмотра и нажатием кнопки «Тест». Если все в порядке, можно приступать к пробному запуску. Для этого вибратор устанавливают на ровном месте и несильно ударяют вибронаконечником по стенкам опалубки. При этом должна возникнуть вибрация.
При работе соблюдают расстояние между точками погружения и выдерживают положенное по инструкции время.

Поверхностный вибратор имеет несколько отличий в конструкции и принципах работы с ним. В частности, колебательные движения передаются раствору через его поверхность, соприкасающуюся с корпусом вибратора. Переставляя прибор по верхнему слою раствора, добиваются охвата всей его площади. Для достижения максимального эффекта передвигать его нужно так, чтобы полоса воздействия на 10-20 см перекрывала уже обработанные участки.

В начале работы с поверхностным вибратором, его также осматривают на наличие повреждений и надежность соединений резьбы. Далее вибратор устанавливается на рабочую поверхность и закрепляется. К основанию болтами прикручиваются опоры. Подключение к электросети осуществляется через пусковое устройство с автоматическим выключателем. Обязательным требованием безопасности использования вибратора является его заземление. Перед началом работ также необходимо отрегулировать прибор, отвернув крышки дебалансов и придав им нужное положение согласно прилагающейся схеме.

Важным моментом работы с поверхностным вибратором является подтягивание его крепежных болтов через 5 мин. и 1 час работы. Этим обеспечивается наиболее плотное прилегание вибратора к рабочей поверхности и предотвращение возможности расшатывания и выпадения крепежных болтов.

Как правильно выбрать вибратор для бетона?

При выборе вибратора следует руководствоваться его техническими характеристиками, подходящими для определенных видов работ. Например, высокочастотные вибраторы лучше приобретать для уплотнения мелкозернового бетона. Низкочастотный — больше подойдет для крупнозерновой бетонной смеси.

Размер вибронаконечника играет не меньшую роль при выборе прибора. Чем шире наконечник, тем большую площадь он охватывает. Однако, если предстоит работать с армированной конструкцией, то следует проследить, чтобы диаметр вибростержня был меньше расстояния между прутьями арматуры примерно на треть.

Длина гибкого вала зависит от глубины погружения в рабочий раствор. Для каждого вида строительных работ следует выбирать конкретную длину. Например, использование слишком длинного гибкого вала приведет к меньшему эффекту за счет потери рабочей производительности по пути к бетонной смеси. Короткий вал не сможет обеспечить необходимой глубины погружения.

Диаметр уплотнения показывает расстояние, охватываемое вибратором в бетонном растворе. Чем больше диаметр, тем меньшее количество раз его придется погружать в раствор.

Если говорить о выборе среди разных моделей вибраторов по типу двигателя, то тут также следует учитывать особенности условий, в которых предполагается его использование.

Пневматический вибратор работать сможет лишь при условии непрекращающейся подачи воздуха определенной температуры. Как правило, используются они в промышленных условиях и при большом строительстве.

Электромеханический – вариант более демократичный по объему производства и цене. Недостаток его – в необходимости доступа к электросети, что не всегда возможно обеспечить в условиях стройки. Вибратор, работающий на бензине, в этом случае будет более удобен.

По способу воздействия на поверхность, глубинные вибраторы показывают наилучшие результаты вибрации. Однако, при наличии арматуры, более удобен в работе будет поверхностный вибратор.

Выбирая вибратор для бетона, также следует иметь в виду, что цена, как правило, является показателем качества прибора. Чем ниже цена, тем раньше оборудование выйдет из строя, и тем менее эффективным оно может быть.

Как сделать вибратор для бетона своими руками?

При небольших объемах строительных работ, приобретение вибратора является финансово неоправданным. В этом случае можно попробовать изготовить виброустройство самостоятельно.

Наиболее простым способом изготовления вибратора является использование перфоратора, мощностью от 1,5 кВт. Вибронаконечником при этом может служить обыкновенная пика. Для обеспечения наилучшего эффекта, можно под наконечник пики подложить шайбу.
Немного более сложным будет способ изготовления вибратора из дрели.

Для его изготовления понадобятся:

• дрель;
• сварка;
• металлическая трубка диаметром 4 см и длиной 5 см;
• подшипники;
• сверло по металлу;
• втулка;
• ножовка;
• прямоугольный стержень;
• стержень диаметром 1,5 см;
• резиновая трубка;
• гибкий стержень;
• кожух для защиты наконечника.

Металлическая трубка используется в качестве насадки. Лучше подобрать трубку из нержавеющей стали, так как любой другой материал будет подвергаться коррозии.
К стерженю, с диаметром 1,5 см, приваривается при помощи сварки кусок стержня, имеющего прямоугольную форму. Он будет играть роль дебалансира. Затем эту конструкцию свободно закрепляют при помощи подшипников внутри трубки.

Следующим этапом станет высверливание отверстия на конце стержня, к нему будет подсоединен привод. Стержень трубки обрезается так, чтобы остался выпуск 0,5-1 см. На один из концов стержня насаживается втулка.
Из резиновой трубки и гибкого стержня изготавливается вал. На него надевается трубка. При этом с каждой стороны должно остаться примерно по 4,5 см.
Стержень насаживается на втулку, затем опирается на стержень сердечника с просверленным отверстием и соединяется с ним. Втулка после этого сдвигается к подшипнику и закрывает место соединения.

Далее на втулку натягивается шланг и закрепляется при помощи хомута. Наконечник защищается кожухом.

Подобный вибратор для бетона вполне может заменить магазинный при небольших объемах бетонных работ, а также поможет сэкономить немалую сумму денег.

Зачем нужно вибрирование бетона

Довольно часто, при осуществлении строительных работ, люди задаются вопросом о том, зачем нужно вибрирование бетона.

От качества укладки бетона во многом зависит его прочность, а значит и долговечность сооружения. Качество же укладки, в свою очередь, зависит от удобоукладываемости бетонной смеси. А удобоукладываемостъ регулируется количеством воды в бетонной смеси и внутренним трением. Чтобы не вводить в смесь избыток воды, надо было разжижать смесь в момент укладки. Из многих предложенных способов эффективным оказалось вибрирование.

Вибрирование бетонной смеси позволяет устранить негативные воздействия в структуре конструкции.

Бетон содержит воздух – порядка 1-2% от общего объема бетонной смеси. Чем больше воздуха в бетоне, тем большая пористость будет у бетонного камня, что значительно снижает показатели прочности и водонепроницаемости.

При укладке бетона одного и того же класса с применением вибрирования и без него, на выходе получим бетон разной прочности.

За счет вибрирования

• содержание воздуха в бетонной смеси снижается,
• пористость бетонного камня сокращается, а прочность – увеличивается.

Данный процесс способен нейтрализовать трение между элементами заполнителя и цементным раствором. Есть и другие преимущества:

• Если укладка осуществляется в несколько слоёв, то появляется возможность объединить их в монолитный состав. Его характеристики существенно улучшаются, что повышает долговечность.
• Применение вибрирования также улучшает адгезию между старым и свежим бетоном. Для того чтобы быть уверенным в оптимальном перемешивании бетона, необходимо использовать компоненты надлежащего качества и производить вибрирование массы бетона по всей структуре.

Вибрирование бетона при помощи вибратора

Во-вторых, хотя для получения хорошей однородной структуры бетонного камня, бетонная смесь должна обладать достаточной вязкостью для недопущения ее расслоения, в момент укладки текучесть смеси бетонной смеси должна повышаться, чтобы обеспечить ее равномерное заполнение всей формы опалубки.  Кратковременного повышения текучести достигают при помощи вибрирования, которое кратковременно разрушает коагуляционные структуры в бетоне и бетонная смесь начинает течь. Также вибрирование обеспечивает сближение частиц бетонной смеси под действием силы тяжести.

Для вибрирования пластичной бетонной смеси марки П3 используют ручные глубинные вибраторы со встроенным электродвигателем или с гибким наконечником. Для более жидкого бетона при отсутствии вибратора можно применять метод штыкования металлическими стержнями (арматуры).

При укладке бетона в узких элементах, таких как стены или лента фундамента, до начала схватывания бетона через 1 час после укладки проводится дополнительное повторное уплотнение бетонной смести вибрированием.

Уплотнение монолитного бетона вибрированием производится с помощью глубинных вибраторов. Как было сказано выше, при укладке бетона слоями, каждый слой уплотняют вибрированием. Для этого рабочий наконечник включенного ручного глубинного вибратора погружают в бетонную смесь под углом 30-35° таким образом, чтобы конец его рабочей части прошел через границу раздела «старого» и «нового» слоев укладываемого бетона на 5-10 см.  Вибрирование вызывает перемещение и уплотнение частиц бетонной смеси, осаждение зерен уплотнителя и вытеснение воздуха.  За счет всех этих движений в составе бетонной смеси граница раздела между слоями исчезает.

При уплотнении рабочий наконечник глубинного вибратора быстро погружают  на требуемую глубину и медленно вынимают. При этом поверхность бетона должна закрыться. Видимые зоны воздействия вибратора (концентрические круги) должны перекрываться как минимум на 10 см [пункт 2.11 СНиП 3.03.01-87] или шаг перестановки наконечника вибратора должен быть равен 1,5 радиуса их действия.

Признаками достаточного уплотнения бетонной смеси вибрированием считаются:  

1. Бетонная смесь перестает оседать.
2. На поверхности появляется цементное молоко с мелкозернистым песком.
3. На поверхность не поднимаются воздушные пузыри.
4. После вынимания рабочего наконечника вибратора поверхность бетона быстро закрывается.

Если после вынимания наконечника вибратора отверстие не заполняется бетонной смесью, то это может означать, что продолжительность вибрирования была не достаточной, консистенция бетона оказалась слишком густой или уже началось схватывание бетона.
Недопустимо распределять бетонную смесь в опалубке с помощью наконечника вибратора, опирать наконечник на арматуру и элементы крепления опалубки. В случае обнаружения деформации или смещения опалубки бетонирование должно быть прекращено, и опалубка должна быть исправлена до начала схватывания бетона.

Таблица. Технические характеристики ручных глубинных вибраторов