Уплотнение бетона вибрированием. способы вибрирования

Советы по применению

При использовании глубинного вибрационного инструмента придерживаются следующих правил:

Работу с раствором бетона, песка и щебня не прерывают и не откладывают: вибрирование делают, пока смесь жидкая.Виброиглу в слой бетона вводят строго вертикально, не допуская горизонтального перемещения, на глубину, равную высоте верхнего слоя плюс 10 см предшествующего слоя раствора.Поверхность бетонной заливки делят на секторы, окружностью равной 8 диаметрам наконечника вибратора. Каждый из них поочерёдно проходят прибором.Виброиглу аппарата оставляют в толще стройматериала на 10 секунд, затем переходят к следующему сектору. Для густого бетона время воздействия колебаний увеличивают на 5 секунд, для текучего раствора – сокращают на такое же время. Время вибрирования зависит от марки бетона и диаметра виброиглы.Вынимают булаву из толщи бетона медленно, чтобы раствор заполнял все пустоты. Возле поверхности прибор вытаскивают быстрым движением, чтобы не допустить вибрационных колебаний по верхнему слою.Понимают, что бетон уплотнён, по гладкой блестящей поверхности вещества, без видимых пузырьков.

Назначение

Приготовленный бетонный раствор, несмотря на тщательное перемешивание, остается неоднородным, что приводит к нарушению технических и эксплуатационных характеристик. Кроме цементного молочка, щебня и песка, в нем содержится вода и пузырьки воздуха.

Если бетон просто залить в опалубку, получится неоднородная по своей структуре конструкция. В середине останется воздух, образуются раковины, а наполнители не «упакуются» в плотный монолит.

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 его объему.

В процессе работы вибратора 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 максимально возможного значения и высокой плотности для заданной марки бетона.

Как из дрели сделать вибратор инструкция

Если нет перфоратора среди инструментов, но есть дрель, то из нее также можно сделать вибратор. Конструкция насадки будет несколько иной, и сам процесс изготовления потребует несколько больше времени. Первоначально рассмотрим особенности изготовления приспособления, а после разберемся с принципом создания самодельного вибратора под дрель. Сразу следует отметить, что вариантов изготовления устройств также много, и все зависит от фантазии и наличия соответствующего материала в распоряжении.

Устройство вибратора из дрели предусматривает превращение вращательных движений в колебательные. Достичь этого можно путем расположения внутри основного устройства смещенного центра тяжести
В качестве наружного устройства применяется отрезок стальной трубы, длина которой может быть произвольной
Смещенный центр тяжести — это еще одна трубка меньшего размера, которая размещается внутри первой трубы
Внутренняя трубка должна вращаться, что достигается при помощи использования стального троса, один конец которого соединяется с внутренней стальной трубой
Второй конец троса следует закрепить в патроне электродрели
Чтобы гибкий стальной трос можно было держать в руках, его следует разместить внутри резинового шланга. Если изготавливать мини-вибратор, то в качестве передаточного механизма можно использовать стальной трос в бронированной оплетке от мотоцикла или велосипеда

https://youtube.com/watch?v=pRMMsj_cGxI

Вращающие движения патрона будут передаваться по стальному тросу к непосредственной насадке (внутренней трубке). Трубка, вращаясь внутри стальной трубы, будет создавать вибрирующие движения.

Теперь рассмотрим инструкцию с фотоописанием, как сделать вибратор из дрели самостоятельно из подручных средств. Для начала подготовим необходимый материал. Для реализации задумки понадобятся две трубки диаметром 40 мм и 30 мм. Длина этих труб выбирается в зависимости от того, какой глубины следует вибрировать бетон. Кроме того, понадобится стальной трос длиной 1,5-2 метра.

Еще понадобится также резиновый шланг толщиной больше стального троса. Лучше использовать гидравлический шланг, так как он прочный, надежный, и имеет на концах резьбовые соединители, которыми можно закрепиться к неподвижному основанию или булаве. Этот шланг используется в качестве неподвижного корпуса, в котором будет вращаться трос. Понадобится также сварочный аппарат и расходные материалы в виде резьбовых соединителей. Далее выполняется изготовление вибратора с дрели.

Сначала надо соединить трос с трубкой меньшего диаметра. Для этого трос следует приварить к трубе с двух концов. На трубке следует сделать засечки, которые поспособствуют формированию дисбаланса устройства внутри внешней стальной трубы. Именно за счет этого дисбаланса и будут создаваться вибрирующие движения
Чтобы приварить трос к трубе, можно взять неисправные гайки соответствующего размера, и с их помощью заклепать трос. После этого гайки приварить к концам трубы
После этого полученное устройство необходимо установить внутри трубы с большим диаметром. Заварить концы металлом сверху и снизу так, чтобы внутри свободно вращалась трубка
Трос выпустить из трубы через отверстие, так как он должен свободно вращаться
Соединяем шланг с булавой или наболдажником путем завинчивания гайки. Если используется обычный шланг, тогда его следует надеть на торец трубки, и закрепить хомутом
Далее соединяется трос с патроном дрели, и получается готовый вибратор. Внешний вид устройства показан на фото ниже

Чтобы в процесс не держать шланг в руках, на дрель можно сделать специальный механизм крепления. Внешне его конструкция имеет следующий вид, как показано на фото ниже.

https://youtube.com/watch?v=eCcqpBOuPNc%3F

Это интересно! Чтобы рассматриваемый инструмент служил долго, рекомендуется выполнить такие немаловажные действия, как заполнить внутреннюю полость большей трубки солидолом, а также окрасить наружную поверхность краской. Солидол снизит трение трубок, увеличивая срок их службы, а краска исключит возникновение коррозионных процессов.

Конструкция вибратора

Вибратор состоит из привода и вибровозбудителя который создает колебания, передающиеся на рабочий орган (булаву, площадку рейку). В погружных вибраторах может использоваться промежуточная передача в виде гибкого вала.

Рассмотрим каждый элемент подробнее. Некоторые вибровозбудители совмещают функцию привода, тогда конструкция состоит всего из двух узлов.

Это опасно для всех механизмов, но нам нужно

Привод вибратора

Как правило, используют три типа приводов:

Электрический — наиболее распространенный. Используются как обычные асинхронные двигатели, так и моторы постоянного тока. Очень редко встречаются конструкции, где для создания колебаний предназначены электромагниты (соленоиды). Отличается простотой и небольшой массой. Чаще всего вибраторы для бетона своими руками имеют этот тип привода.

Наиболее распространенный привод, и не только для вибраторов

К недостаткам можно отнести то, что нужно применять особые меры защиты, и понижать напряжение для обеспечения электробезопасности на строительной площадке, при работе во влажной среде бетонной смеси.

Пневматический — позволяет добиться еще большего снижения массы, чем с электроприводом. Абсолютно электробезопасен. Но для его работы нужен компрессор, производящий сжатый воздух. Поэтому данный тип привода используют чаще всего в промышленности.

Для приведения в действие пневматического вибратора нужен компрессор

От двигателя внутреннего сгорания. Это более сложные и тяжелые конструкции, зато обеспечивают автономность от линий электроснабжения. Наиболее часто используют при ремонтных и дорожных работах, благоустройстве.

Этот самый простой ДВС, как видите не простой

Вибровозбудитель

Перечислим наиболее распространенные в промышленности конструкции:

Одновальный дебалансовый — на валу, вращаемом приводом устанавливается несколько утяжелителей (эксцентриков, дебалансов) приводящих к его разбалансировке, которая и вызывает вибрацию.

Конструкция одновального вибровозбудителя

Компактная и простая конструкция. К недостаткам можно отнести быстрый износ опор вала (подшипников). Колебания не направлены.

Маятниковый — вариант одновального дебалансового агрегата. В нем используется маятниковый подвес, который направляет колебания.
Двухвальный дебалансовый — это фактически два сблокированных одновальных вибровозбудителя, которые синхронно вращаются в разные стороны. Позволяет создать направленные колебания, в том числе и сложные винтовые. Износ опор несколько меньший, чем у одновального.

Один из вариантов двухвального вибровозбудителя

Планетарный — в нем бегунок, соединенный с приводом через гибкое соединение обкатывает круговую дорожку. Дорожка обкатки может быть как внутренней, так и внешней. Число оборотов бегунка для прохождения по кругу не соответствует количеству оборотов привода.

В большинстве погружных вибраторов используют именно такой тип вибровозбудителя

К достоинствам это типа вибровозбудителя относят небольшой диаметр рабочего органа, что важно для глубинных вибраторов. Может создавать вибрацию большой частоты до 20 кГц, даже без применения высокооборотистых приводов. Пневматически планетарный

В нем вращение бегунка по беговой дорожке вызывается давлением воздуха в рабочей круговой полости с вращающейся лопаткой и отверстиями для нагнетания и выхлопа

Пневматически планетарный. В нем вращение бегунка по беговой дорожке вызывается давлением воздуха в рабочей круговой полости с вращающейся лопаткой и отверстиями для нагнетания и выхлопа.

Портативная модель с компрессором — видно какая у неё небольшая вибробулава

Одна из самых компактных конструкций за счет того, что нет потребности во внешнем приводе. По оси имеет габариты меньше, чем обычный планетарный вибровозбудитель. Создает колебания двух частот, как за счет обкатки бегунка, так и за счет эксцентриситета вала, на котором закреплена лопатка.

Разобрав теоретические вопросы, перейдем непосредственно к конструкциям самодельных вибраторов. Кстати, оговоримся, что практически для всех конструкций можно использовать не только самодельные вибровозбудители, но и промышленные агрегаты.

Правила эксплуатации агрегата

При работе с агрегатом нужно соблюдать следующие правила:

заливка состава должна выполняться с небольшой высоты, размеренно и равномерно, каждый новый слой бетона должен быть приблизительно 0,4–0,5 м, не больше;
погружать наконечник аппарата в раствор необходимо в вертикальном направлении, не позволяя ему смещаться по горизонтали;
дистанция между местами погружений должна составлять 8–10 диаметров булавы-наконечника;
площади воздействия в обязательном порядке должны пересекаться, что исключает необработанные места;
чтобы гарантировать отличную сцепку слоёв бетонной смеси, булаву нужно погружать минимум на 10 см в предпоследний слой;
длительность обработки должна соответствовать марке бетона, диаметру вибронаконечника;
недопустимо позволять наконечнику прикасаться к прутам арматуры или щитам опалубки;
вытягивать рабочую часть прибора из раствора нужно плавно и неторопливо — отверстие от наконечника должно полностью закрыться;
глубинный вибратор для бетона не используется в качестве поверхностного;
техническое обслуживание аппарата должно проводиться своевременно и регулярно.

Разновидности погружного вибратора

Модификации погружного вибратора разные. Они зависят от объема и конструкции формы, внутрь которой бетон заливается. Используют несколько разновидностей этого оборудования:

Погружной. Рабочий орган устройства опускают внутрь бетонной смеси, которой он передает свою вибрацию. Присутствует возможность перемещение приспособления для полноценной обработки раствора. Применяют такое оборудование для массивных железобетонных изделий.
Вибрационная плита. Агрегат передает вибрацию форме для бетона, которая находится на его поверхности. Устройство применяют для обработки плоских конструкций в виде стяжек и плит. Без использования виброплиты невозможно качественно уплотнить песчано-щебневую подушку под укладку дорожки либо заливку фундамента.
Вибрационная рейка. Аналог плиты, предназначение которого — выравнивание как поверхностного, так и глубинного бетонного слоя. Благодаря компактности устройство можно использовать и при обработке вертикальных поверхностей. Процесс уплотнения длится несколько дольше, нежели в варианте с виброплитой.
Вибрационный стол. Передвижная либо стационарная установка. Формы, наполненные бетонной смесью, помещают на поверхность оборудования. Используют при выпуске штучных изделий. Большие столы используют в условиях промышленного выпуска разнообразных конструкций: стеновых панелей, плит перекрытия, ферм.

Рисунок 2. Вибратор площадного типа

Еще вибраторы монтируют прямо на конструкцию опалубки либо формы для заливки, благодаря чему качество уплотнения улучшается, сокращается число технологических операций.

Виды и характеристики

Существует 3 вида бетонных вибраторов, отличающихся по конструкции:

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

По типу привода вибраторы различаются:

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

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

Кроме того, вибраторы классифицируют по частоте вращения вала:

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

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

Чем гуще армирование, тем меньший диаметр булавы применяется.

Почему трескается бетон после заливки

Для того, чтобы ответить на вопрос, из-за чего появляются трещины, нужно разобраться в причинах и факторах, которые приводят к процессу разрушения.

Чтобы было проще диагностировать проблему и наверняка узнать, отчего появляются трещины в бетоне, мы разделим статью на несколько частей, в каждой из которых разберем свои причины.

Внешние факторы

Внешние факторы — это воздействие на бетон, которое может быть оказано любым воздействием со стороны и приводит к его растрескиванию.

Ржавая арматура — причина трещин в бетоне после заливки

К таким причинам относятся:

Такие проблемы возникают очень редко, при условии, что всё было просчитано на стадии планирования максимально точно. Если же инженерные расчеты неверны, то даже идеально сделанная смесь начнет трескаться при высыхании и, в конечном счете, разрушится.

Внутренние факторы

Помимо внешних воздействий среди причин, почему трескается бетон после заливки, могут быть внутренние факторы, связанные с составом бетонной смеси и ошибками, допущенными при её изготовлении.

Схема трещин в бетоне

К таким причинам относятся:

Как видите, многое зависит от правильного состава смеси и от температуры окружающей среды. Эти факторы могут быть причиной, по которой трескается бетон при высыхании, в результате чего возникает необходимость переделывать, перезаливать.

Дополнительные причины

К дополнительным причинам, по которым вскоре после заливки трескается бетон, относятся такие, которые случаются редко и от них сложно как то обезопасить раствор:

Трещины в бетоне после заливки могут быть вызваны землетрясением!

Как избежать трещин?

А теперь давайте поговорим, что делать, чтобы не трескался бетон при высыхании. Вот несколько правил, которые помогу вам в этом:

Следуйте рекомендациям и получите отличный, долговечный и прочный раствор.

Главная задача — защитить бетон от внешних факторов и перепадов температур

Что представляет собой вибратор для бетона?

Для уплотнения вибрационным способом, в современной строительной практике широко используются специальные вибраторы, электромеханического типа. В самом общем случае, во всех основных видах конструкций используется электрический мотор, передаточный механизм и эксцентрик (генератор вибрационных колебаний).

Электромотор через механизм передачи вращает эксцентрик, который передаёт на рабочую часть, соприкасающуюся с бетонным раствором, требуемую частоту колебаний. В зависимости от способа передачи получаемых колебаний различают три вида вибраторов:

Погружные или глубинные, для уплотнения рабочая часть помещается внутрь массы раствора, уложенного в опалубку конструкции.
Вибрационные прессы на стальной плите, применяемые по горизонтальным поверхностям полов и перекрытий.
Наружные вибрационные прессы, закрепляемые на опалубке вертикальных ж/б конструкций (опорные колонны, стеновые панели). В этом случае в качестве рабочей поверхности используются сами элементы конструкции опалубки.

На заметку мастерам — умельцам

При уплотнении бетона глубинным вибратором нужно придерживаться соответствующих рекомендаций.

В свежезалитом растворе может быть около 50% воздуха. Процентное соотношение зависит от марки цемента и степени его подвижности. От этих пустот надо избавляться, применяя глубинный вибратор.
Вибратор на аккумуляторах должен доставать все места залитого фундамента, иначе оставшиеся пустоты в будущем принесут неприятности.
Помните, что прекращать заливать фундамент нельзя ни в коем случае, поэтому надо постоянно следить за работой вибратора, чтобы он не сломался в непредвиденный момент.
Во избежание формирования в растворе воздушных пустот фундамент надо заливать с маленькой высоты.
Наконечник устройства погружать в раствор рекомендуют только вертикально и не производить горизонтальных передвижений.
Надо всегда осуществлять контроль за расстоянием между точками погружения. Оно не должно превышать 10 размеров диаметра самого наконечника.
При заливке послойного фундамента наконечник должен погружаться в каждый предыдущий слой не меньше чем на десять сантиметров, чтобы обеспечить максимально прочное сцепление всех слоёв.
Если держать вибратор слишком долго в одной точке, то бетон может расслоиться. Время работы устройства от 5 до 15 секунд. Периодичность зависит от марки цемента и мощности виброустройства.
Рабочий наконечник не должен касаться стенок опалубки или конструкции из арматуры.
Вынимать наконечник надо аккуратно, производя медленные движения «вверх и вниз», чтобы уличный воздух не попал в место, где он находился.
Если пузырьки на всей поверхности бетона отсутствуют, то работа была произведена правильно.
Заводской вибратор нельзя включать «вхолостую», так как это испортит устройство и сократит срок его эксплуатации.

Другие варианты самостоятельно сделать вибратор в домашних условиях

Хотя изготовление из дрели или перфоратора является самым распространённым, есть и другие варианты сборки глубинного вибратора в домашних условиях. Достаточно подобрать соответствующий источник колебаний и приспособить к нему подходящий вибронаконечник.

Видео: глубинный вибратор из двигателя водяного насоса

Основным преимуществом бетонных вибраторов, сделанных из подручных инструментов, является то, что на прибор не приходится тратить деньги, а после окончания работы он демонтируется, и составные части можно использовать по их прямому назначению.

Видео: глубинный вибратор из триммера

Для того чтобы самостоятельно залить монолитный фундамент, отлично подойдёт вибратор из дрели или перфоратора, собранный в домашних условиях из подручных средств. Такой инструмент не подойдёт для больших масштабов строительства, но будет просто незаменимым в возведении конструкций для дачи или загородного дома. Надо отметить, что при длине устройства, которое будет превышать один метр, понадобится помощник для работы. Собирая вибратор дома, надо все стыки делать максимально надёжными, так как раствор бетона создаёт сильное давление на прибор и способен активно противодействовать вибрационным колебаниям.

Описание стоимости

Можно выделить два вида вибраторов:

Портативные (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.

Глубинный вибратор на основе перфоратора

Преобразование перфоратора в самодельный глубинный вибратор происходит даже проще, чем при способе с использованием дрели, поскольку оба прибора производят колебательные движения.

Для создания вибрирующего инструмента необходимо подготовить:

непосредственно сам перфоратор (мощностью от 2 кВт);металлический стержень (его длина в идеале равна глубине слоя раствора от поверхности до дна опалубки);пластинка круглой формы из толстого металла диаметром 5-7 см.

Собирают самодельный агрегат таким образом:

К одному концу гнущегося стержня приваривают круглую металлическую пластину. Второй конец зажимают в патрон перфоратора. Уже на этом шаге прибор готов к использованию.

Преимущество применения перфоратора как детали самодельного вибратора в том, что вибрация раствора дополняется ударной силой, воздействующей на опалубку. Воздействие на опалубку длится до 180 секунд и считается комбинированным методом отбоя и «штыкования».

Важно надёжно защитить все стыки изготовленного из подручных материалов вибратора, потому что бетон оказывает давление на прибор и противостоит вибрационным колебаниям. Плохо приваренные элементы или незакрытые защитными крышками способны снизить эффективность работы инструмента. Из перфоратора изготавливают и поверхностные вибраторы, просто подсоединив к инструменту стальной совок для угля и золы с металлической ручкой

Используя электроприбор в режиме отбойного молотка, совок прикладывают к глади бетонного раствора, создавая колебание на поверхности

Из перфоратора изготавливают и поверхностные вибраторы, просто подсоединив к инструменту стальной совок для угля и золы с металлической ручкой. Используя электроприбор в режиме отбойного молотка, совок прикладывают к глади бетонного раствора, создавая колебание на поверхности.

Основные правила укладки и уплотнения бетонной смеси при помощи вибраторов