Строительный вибратор: устройство, виды, принцип работы, лучшие модели

Строительный вибратор: устройство, виды, принцип работы, лучшие модели

Содержание

Строительный вибратор: устройство, виды, принцип работы, лучшие модели

Строительный вибратор: устройство, виды, принцип работы, лучшие модели

Вибратор для бетона широко применяется в строительстве. Некоторые виды устройств предназначены для прокладки коммуникаций. Благодаря создаваемой устройствами вибрации, из бетонной смеси удаляются лишние капли воды и включения воздуха, структура материала становиться однородной.

Назначение

Бетон различных марок является продуктом смешивания щебня, цемента, песка и воды. Несмотря на тщательное перемешивание компонентов, структура смеси остаётся неоднородной. Без удаления из неё включений воздуха и воды, структура застывшего монолита будет неоднородной. Это значительно снижает прочность готовой конструкции.

Создаваемая устройствами, при заливке бетона, вибрация позволяет уплотнить его структуру в среднем на 30%. Происходит это за счёт удаления из смеси заполненных воздухом пустот. Подвергнувшаяся воздействию вибрации смесь приобретает максимально возможную плотность для заданной марки бетона.

Принцип работы

Основу конструкции различных видов устройств составляет вибрационный узел, генерирующий частотные колебания, достаточные для выдавливания пузырьков воздуха из структуры незатвердевшего бетона. Погружаемый в раствор вал с эксцентриком может подключаться к пневматике, дизельному или электрическому двигателю.

Они придают валу вращательные движения через стальной трос, который закрыт специальным кожухом. Наиболее производительными являются вибраторы, оснащённые дизельными двигателями. Их используют для проведения масштабных бетонных работ. С незначительными объёмами бетонирования справляются вибраторы с одно- или трёхфазными электродвигателями 220 В или 42 В.

Виды и характеристики

Выпускаемые производителям устройства для уплотнения бетонных растворов подразделяют на три основных группы по типу конструкции:

  • глубинные (используются для проведения масштабных работ по бетонированию фундаментов, конструкций зданий и сооружений);
  • площадочные (применяют при бетонировании полов и дорог);
  • наружные (крепятся на опалубке, предназначенной для заливки колонн с густым армированием).

Второй широко распространённой классификацией строительных вибраторов является их группировка по типу привода:

  • электрические (имеют небольшой вес и габариты, работают от электрической сети или аккумуляторов в любых условиях);
  • бензиновые или дизельные (массивное оборудование высокой мощности);
  • пневматические (требуют подключение к компрессорам, используются на ЖБК при производстве бетонных изделий).

По генерируемой частоте различают вибраторы:

  • низкочастотные (используются для уплотнения крупнозернистых бетонных растворов, создают колебания частотой до 3,5 тыс. в минуту);
  • среднечастотные (предназначены для бетонных растворов со среднефракционной структурой, создают колебания от 3,5 до 9 тыс. в минуту);
  • высокочастотные (уплотняют мелкофракционные бетонные растворы, генерируют частоту от 10 до 20 тыс. колебаний в минуту).

Модели различаются по длине и диаметру вала. Производители выпускают вибраторы с длиною вала в диапазоне от 0,5 до 20 метров. Устройства с наименьшим диаметром вала используются для уплотнения бетонных смесей с густым армированием.

Принципиальная разница между поверхностными и глубинными вариантами

Оборудование предназначено для решения различных задач, поэтому отличается конструктивными особенностями. Глубинные модели погружаются внутрь бетонной смеси. Они способны уплотнять смеси даже на труднодоступных участках бетонирования и с сильным армированием.

Поверхностные модели предназначены для уплотнения тонких слоёв раствора. Устройства оснащены специальными вибрирующими площадками. Устанавливают оборудование поверх бетонного слоя. Такая технология нашла применение в производстве ЖБИ.

Глубинные

Устройства создают механические колебания в бетонных растворах. Это значительно улучшает сцепку бетона с арматурой. Устройства погружают непосредственно смеси сразу после их заливки в опалубку. Значительная часть моделей этого типа работает от электросети 220 В. Их можно использовать для проведения промышленных и бытовых работ по бетонированию.

Как выбрать надежный строительный вибратор

Бетон – это один из самых распространенных в строительстве материалов. Из него возводят постройки различного назначения и фундаменты под них, колонны, мосты и прочие строения. Бетон делается из смеси песка, цемента, щебня разных фракций и воды. Первоначально приготовленный раствор имеет неоднородную структуру: в нем остается много воздуха. При затвердении монолита это приводит к образованию пустот (раковин), что минимум на 20% снижает прочность возводимой конструкции.

Вибратор для бетона позволяет с помощью колебательного воздействия сделать рабочий раствор более текучим, компактно упаковать песок со щебнем. При этом имеющийся воздух выходит на поверхность, а сам наполнитель равномерно распределяется. Первоначальный объем залитого в опалубку раствора в результате виброутрамбовывания уменьшается примерно на треть. В результате раковины практически отсутствуют, что до максимума повышает прочностные характеристики монолита.

Устройство и принцип работы инструмента

Несмотря на наличие разных видов бетонных вибраторов, устройство их схоже. Можно выделить следующие ключевые узлы оборудования:

  • привод;
  • дебаланс (дебалансир);
  • передающий вал;
  • вибронаконечник.

Общие конструктивные элементы для разных видов вибраторов содержатся на фотографии далее.

Читайте также:  Самовсасывающий насос для воды: какой выбрать и как правильно установить?

Схема глубинного вибратора

Привод – это узел, с помощью которого производится полезная работа. Он приводит в движение дебалансиры и вал. Непосредственно на залитый бетон воздействует вибронаконечник (он же вибробулава). В зависимости от вида вибратора форма его отличается. Выделяют следующие разновидности данного узла по этому критерию:

  • виброштыки;
  • вибролопаты;
  • вибростержни.

От формы вибронаконечника зависит область выполняемых с бетоном работ, а также их объем. Конструкция двух разновидностей вибробулав представлена на фотографии далее.

Формы вибронаконечника

Использование дебалансов позволяет получать колебания (вибрации) различной частоты, которые передаются вибронаконечнику через вал.

Глубинные (внутренние) вибраторы оснащены гибким валом. Его длина определяет максимальную глубину, на которую может воздействовать применяемое оборудование при виброутрамбовывании бетонного раствора. Гибкий вал, приводимый в движение двигателем, представляет собой стальной трос, покрытый резиновой либо пластиковой оболочкой.

Принцип работы бетонных вибраторов различных видов сводится к воздействию на рабочий раствор вибраций. Это приводит к уплотнению наполнителя (щебня, песка) и выдавливанию воздуха. Структура утрамбованного бетона становится более однородной, увеличивается его плотность и прочностные показатели.

Классификация вибраторов для бетона

На рынке строительный вибратор представлен множеством моделей. Все многообразие выпускаемого промышленностью оборудования для трамбования бетонного раствора можно разделить на отдельные виды по следующим критериям:

  • типу установленного привода;
  • создаваемому уровню (частоте) колебаний;
  • способу утрамбовывания строительного раствора.

Инструмент также делится по мощности на такие группы:

  • маломощный и среднемощный (до 2 кВт), который подходит для бытового и полупрофессионального использования;
  • мощный (профессиональный, от 2 до 4 кВт мощностью), рассчитанный на постоянное, продолжительное применение при возведении железобетонных конструкций.

Оборудование малой и средней мощности стоит дешевле профессиональных моделей. Оно также имеет легкий вес (до 20 кг) и компактные размеры, что обеспечивает простоту транспортировки. Масса же промышленных аналогов иногда достигает 100 кг.

По типу установленного привода

Выделяют следующие виды вибраторов для бетона:

  • электромеханические;
  • пневматические;
  • с двигателем внутреннего сгорания (моторные);
  • гидравлические.

Электрический вибратор (электромеханический) – это работающее от сети виброоборудование, оснащенное однофазным либо трехфазным электродвигателем асинхронного типа (ротор у них короткозамкнутый). При этом дебаланс с эксцентриком подсоединены к концам вала электромотора. Такие модели получили широкое распространение, но они уступают величиной мощности, а также степенью своей автономности топливным (дизельным, бензиновым) агрегатам.

К разновидностям электрических моделей относятся также аккумуляторные вибротрамбователи погружного типа. Они мобильны, как топливные аналоги, но более компактны и весят меньше.

Аккумуляторный вибротрамбователь

Пневматический вибратор также является популярной разновидностью оборудования для утрамбовывания бетонного раствора. Его функционирование вызвано действием сжатого воздуха, подаваемого компрессорной установкой. Такие агрегаты применяются, главным образом, в промышленных условиях. В зависимости от установленного на оборудовании вида ротационного генератора колебаний различают пневматический шариковый и роликовый вибратор. Параметры вибраций регулируются краном включения (выключения).

Пневмоинструмент дополнительно комплектуется приспособлениями для работы с деревянными и металлическими разновидностями опалубки, а также гибким валом.

Пневмоинструмент

Моторные агрегаты работают на бензине или дизельном топливе. Они отличаются высоким уровнем автономности, большой мощностью.

Вибратор глубинный бензиновый

Вибратор глубинный бензиновый CHAMPION

Гидравлический инструмент состоит из гидравлического насоса, систем управления потоком и величиной рабочего давления. Регулировка позволяет устанавливать частоту вибраций согласно требованиям.

По частоте колебаний

По этому критерию вибраторы делятся на следующие разновидности:

  • низкочастотные;
  • среднечастотные;
  • высокочастотные.

У низкочастотных моделей частота вибрации составляет до 3500 колебаний в минуту при большой амплитуде. Такие устройства применяют для утрамбовывания бетонных растворов с наполнителями крупных фракций, характеризующихся малой степенью подвижности.

ODWERK BVR 350

Низкочастотный глубинный вибратор ODWERK BVR 350

Среднечастотные агрегаты – это универсальный вариант для выполнения работ с различными видами бетонных растворов (особенно со среднезернистым щебнем). При этом частота рабочих колебаний находится в пределах диапазона 3500-10000 вибраций за минуту.

Высокочастотный глубинный вибратор (и поверхностный) выдает более 10000 колебаний в минуту, имеющих маленькую амплитуду. Такое оборудование предназначено для утрамбовывания рабочего раствора с мелкофракционным наполнителем.

Глубинный вибратор для бетона AGP VRN1400

Высокочастотный глубинный вибратор для бетона AGP VRN1400

По способу взаимодействия бетонной массой

По способу уплотнения бетона оборудование делится на следующие виды:

  • глубинное (погружное);
  • внешнее (поверхностное).

Глубинный вибратор для бетона производит утрамбовывание массы строительного раствора путем погружения в ее толщу вибронаконечника. Последний может подсоединяться к приводу напрямую либо через гибкий вал.

Поверхностный вибратор для бетона в раствор не погружается. При этом колебательное воздействие передается через конструктивные элементы опалубки или непосредственно от верхних слоев заливки к нижним. Также создаваемая техникой вибрация воздействует и на основание.

Поверхностные модели используют, когда погружной вибратор для бетона не подходит, например, из-за маленьких габаритов возводимой конструкции, по причине частой укладки арматурных прутьев.

Поверхностный вибратор

Важные характеристики для выбора вибратора

Выбирая подходящий для выполнения требуемых работ тип вибратора для бетона, следует ориентироваться на следующие технические характеристики инструмента:

  • частоту вибраций вместе с амплитудой;
  • мощность установки;
  • вес;
  • форму и размеры вибронаконечников (критерий важен только для глубинных аппаратов);
  • длину вала;
  • диаметр уплотнения.

Последние три параметра важны, если предстоит пользоваться глубинным вибратором.

Амплитуда колебаний связана с их частотой: чем меньше первый параметр, тем выше второй, справедливо и обратное утверждение. Следует приобретать высокочастотные установки, если в большинстве случаев нужно утрамбовывать бетонные растворы с мелкофракционными наполнителями. Среднечастотные агрегаты лучше уплотнят среднезернистые составы, а низкочастотные – крупнофракционные. Уплотнительные установки со средней частотой колебаний также будут хорошим вариантом для применения в домашних условиях.

Читайте также:  Лучшие минитракторы для дачи

От мощности зависит производительность. Чтобы работать в быту, достаточно инструмента 750-1500 Вт. Профессиональная деятельность требует применения агрегатов от 2 кВт мощностью.

Ручной инструмент подходит в частном строительстве: из-за маленького веса (до 6 кг) им может работать один человек. Он также удобен при транспортировке и хранении. Мощные, профессиональные виброустановки позволяют выполнять значительный объем работ, но эксплуатация агрегатов требует привлечения к процессу нескольких человек.

Ручной вибратор

Габариты вибронаконечника влияют на свободность его продвижения внутри раствора. Этот фактор нужно учитывать, когда предстоит работать с армированными конструкциями. Чтобы уплотнять бетонную заливку без арматурных прутьев, лучше применять широкие наконечники (до 110 мм диаметром). Это повысит производительность оборудования.

От длины гибкого вала зависит глубина погружения вибрирующего наконечника в залитый бетонный раствор. Инструмент с коротким валом не подходит при возведении массивных конструкций, потому что не получится утрамбовать нужным образом бетон. Это снизит качество застывшего монолита.

Диаметр уплотнения – это параметр, определяющий расстояние, на которое расходятся колебания от вибронаконечника. Чем данный параметр больше, тем производительнее используемая техника, потому что за один раз можно уплотнить больший объем залитой смеси.

Немаловажным фактором выбора выступает цена: чем она выше, тем, в большинстве случаев, качественней и долговечней оборудование.

Рекомендации по типу установленного двигателя

Здесь следует учитывать такие факторы:

  • требуемую степень автономности выполнения работ;
  • удаленность от электросети;
  • взрывоопасность производственных условий;
  • производительность оборудования;
  • предстоящие объемы заливки.

Пневмоинструмент можно купить, если предстоит много работы. Следует учитывать, что для его нормального функционирования требуется непрерывное поступления воздуха, температура которого должна соответствовать величине, указанной в эксплуатационной инструкции.

Пневмовибратор на стройке

Чтобы пользоваться электроинструментом, необходим доступ к однофазной либо трехфазной сети (зависит от типа установленного электродвигателя). Это в условиях стройки не всегда возможно по различным причинам. Но с точки зрения цены и производительности можно подобрать оптимальное по техническим характеристикам оборудование, как для домашнего использования, так и для профессионального.

Топливные агрегаты – это оптимальный выбор с точки зрения мобильности. Можно подобрать модель требуемой мощности под разные виды работ.

Обзор производителей и цен

Уплотнители бетона выпускает много как отечественных, так и зарубежных фирм. Среди российских производителей можно выделить следующих:

  • Калибр;
  • Красный маяк;
  • Энергомаш.

Продукция этих компаний считается оптимальной по соотношению цены к качеству. Своими производственными характеристиками она не уступает заграничным моделям из соответствующей по параметрам категории. Так, бетонный вибратор с электродвигателем для бытового использования мощностью от 0,75 до 1,2 кВт и диаметром вибронаконечника 30-50 мм стоит в пределах 4000-5000 рублей, например, Энергомаш БВ-71101.

Энергомаш БВ-71101

Вибратор Энергомаш БВ-71101

Инструмент с большей мощностью (от 1,3 до 2 кВт), с рабочим наконечником диаметром 38-51 мм и длиной гибкого вала 4 м от компаний Красный маяк или Энергомаш реализуется по цене 13000-16000 рублей, например, Красный Маяк ЭПК-1300.

Красный Маяк ЭПК-1300

Глубинный вибратор Красный Маяк ЭПК-1300

Из зарубежных производителей пользуются популярностью среди покупателей изделия таких брендов:

  • Makita;
  • Wacker Neuson;
  • DDE;
  • Sturm.

Японская компания Makita предлагает достаточно широкий выбор аккумуляторного электроинструмента в ценовом диапазоне 14000-32000 рублей, например, портативный вибратор с блоком батарей Makita BVR450Z.

Makita BVR450Z

Вибратор Makita BVR450Z

Немецкий бренд Wacker Neuson известен своим профессиональным высокочастотным инструментом для уплотнения бетона. Стоимость такой продукции начинается с 40000 рублей (например, Wacker Neuson IREN 38).

Wacker Neuson IREN 38

Глубинный вибратор Wacker Neuson IREN 38

Оборудование китайских фирм Sturm и DDE является бюджетным вариантом:

  • модели мощностью от 0,85 до 1 кВт, оснащенные вибронаконечником с гибким валом, можно приобрести по стоимости от 4000 рублей;
  • средняя цена устройств на 2 кВт находится в пределах 9000-15000 рублей.

К выбору строительного вибратора следует подходить с учетом объемов предстоящих рабочих операций. Для бытового применения достаточно приобрести среднечастотные модели китайского или отечественного выпуска, а вот регулярная работа требует покупки профессионального инструмента. Если доступ к сети на строительной площадке не является проблемой, то дешевле будет обзавестись электрическими моделями требуемой производительности. Когда важна мобильность, потребуются агрегаты, функционирующие на бензине или дизельном топливе, а при нечастом применении подойдут в некоторых случаях и аккумуляторные изделия.

Как выбрать и использовать вибратор для бетона

какими бывают вибраторы для бетона

Важнейшим технологическим элементом в получении прочного монолитного бетонного блока после заливки раствора в опалубку является его уплотнение путём выдавливания и вытеснения оставшегося воздуха. Раньше для этого производилась трамбовка залитого бетона или «штыкование» — протыкание острыми штырями. В современной технологии монолитного строительства применяется более эффективный метод – вибрация, под действием которой оставшийся внутри воздух самостоятельно выходит наверх. Для создания вибрационной нагрузки используется специальный прибор — вибратор для бетона.

Типы вибраторов для бетона

В монолитном строительстве для уплотнения бетона применяются различные типы вибраторов. По назначению различают следующие их виды:

  • поверхностные прессовые вибраторы, предназначенные для уплотнения бетона при заливке полов, перекрытий небольшой толщины;
  • наружные вибраторы, используемые для создания вибраций при заливке густоармированных железобетонных тонкостенных конструкций через элементы внешней опалубки;
  • внутренние или погружные вибраторы, применяемые для уплотнения бетонного раствора при заливке массивных и объёмных конструкций: фундаментов, ростверков, опор, дамб и т.д.

По способу создания вибраций и источнику энергии инструменты делятся на следующие виды:

  1. электромеханические вибраторы, в которых вибрация рабочей поверхности исполнительного механизма получается за счёт преобразования вращения вала электродвигателя в колебательные движения при помощи эксцентрика;
  2. не менее популярные пневматические вибраторы, где источником энергии является компрессорный агрегат, а давление воздуха преобразуется в колебательные движения бегунка;
  3. механические вибраторы с небольшим автономным двигателем внутреннего сгорания;
  4. электромагнитные и гидравлические специализированные вибраторы.
Читайте также:  Форматно-раскроечный станок: оборудование для мебельного производства

По частоте создаваемых вибраций исполнительного механизма различают:

  • низкочастотные вибраторы с частотой колебаний до 3,5 тыс. кол/мин для уплотнения бетонных смесей, состоящих из крупнозернистых заполнителей;
  • высокочастотные вибраторы с частотой от 10 до 20 тыс. кол/мин для работы с мелкозернистыми бетонными растворами;
  • среднечастотные вибраторы с частотой от 3,5 до 9 тыс. кол/мин для бетона со среднефракционной структурой.

Принцип действия внутреннего вибратора для бетона

Самые распространённые погружные вибраторы электромеханического типа имеют в своём составе электродвигатель, гибкий шланг (приводной механизм) и рабочий наконечник (булава или штык), излучающий вибрацию. Мощный электродвигатель (1 кВт и более) имеет одно или трёхфазное питание от сети переменного тока. С помощью гибкого вала, длина которого может составлять от 1 до 7м, вращение ротора передаётся в вибрационный наконечник.

Вибронасадка представляет собой трубку из нержавеющей стали для устойчивости к коррозии от действия агрессивного бетонного раствора. В целях защиты от влаги концы приводного шланга герметизированы резиновыми прокладками, а насадка имеет полимерную оболочку. Внутри насадки вращается на подшипнике массивный эксцентричный стальной вал. Несовпадение центра тяжести вала относительно оси вращения приводит к появлению вибрационных колебаний насадки, частота которых зависит от скорости вращения ротора электродвигателя.

Форма рабочей части вибронасадки может быть цилиндрической (булава) или конической (штык). Первая предназначена для уплотнения бетона в формах и опалубках с нормальной частотой армирования. Второй тип насадки используется при густой арматурной сетке заливаемых форм. В комплекте вибратора может быть несколько вибронасадок, булавы разного диаметра. Вес двигателя, длина гибкого привода должны быть такими, чтобы с инструментом мог справляться один человек. Если длина вала больше полутора метров, то работу с аппаратом должны выполнять двое.

Видео: Вибратор по бетону портативный

Как сделать самому вибратор для бетона

Вибратор, пригодный для домашнего строительства, можно изготовить самому на основе мощной электрической дрели или перфоратора. В качестве гибкого привода следует использовать стальной трос. Чтобы собрать вибронасадку, понадобятся следующие детали:

  • отрезок трубки из нержавеющей стали длиной 50 см, внешним диаметром 55 мм, толщиной стенки 1,5 мм;
  • роликовые подшипники с внешним диаметром 52 мм, например, марки 12304 или NF304 размерами 52х20х15 мм – 2шт;
  • металлический круг длиной 55 см, диаметром 20 мм;
  • металлический квадратный прут длиной 40 см и сторонами по 2,5 см;
  • железная крышка с внутренним диаметром 55 мм для заглушки торцевой стороны трубки;
  • стальной трос диаметром 15 мм и длиной до 1 м с заваренными концами;
  • рукав из ПВХ трубки внутренним диаметром 55 мм и длиной, равной длине троса.

Чтобы получить рабочий вал – эксцентрик, нужно приварить к металлическому круглому стержню по всей длине квадратный прут, отступив от одного конца не менее 15мм в качестве посадочного места для подшипника. Далее следует выполнить сборку агрегата в следующем порядке:

  1. вдеть рабочий вал в нержавеющую трубку и с обоих концов забить наполненные смазкой подшипники. Они должны входить туго без перекосов и полностью находиться внутри трубки. В результате вал должен свободно проворачиваться от руки, не выступать за пределы корпуса с рабочего торца;
  2. рабочий торец трубки заглушить крышкой, посадив её на эпоксидный клей или герметик;
  3. на свободном торце вала по центру просверлить отверстие глубиной и диаметром 15 мм. Для укрепления троса в этом отверстии нужно высверлить другое отверстие перпендикулярно оси вала на расстоянии 7 мм от его торца диаметром 4 мм и нарезать там резьбу под зажимной винт. Укрепить один конец троса на валу с помощью зажимного винта;
  4. надеть на трос и открытый конец трубки ПВХ шланг (рукав). Он должен надеваться туго и плотно и с некоторым запасом в 5-6см перекрывать место соединения. Усилить соединение рукава с трубкой можно с помощью стяжного хомута;
  5. другой конец троса укрепить в патроне дрели. После этого инструмент готов к работе. Для защиты корпуса вибратора от химически агрессивного цементного раствора, действие которого под действием вибрации только усиливается, можно надеть на него резиновый или пластиковый чехол.
Видео: Вибратор глубинный для бетона своими руками

Для эффективного действия вибратора следует выполнять следующие требования по его использованию:

  1. погружать булаву в бетон плавно с небольшим наклоном до максимальной глубины;
  2. держать погружённым в одном месте в течение 20-30 секунд (зависит от пластичности и состава бетона), пока поверхность места погружения не покроется цементным молочком;
  3. вынимать булаву плавно без рывков и погружать в соседнем месте на расстоянии 1-1,5 радиуса действия (зависит от мощности аппарата, определяется визуально по образовавшейся жидкой окружности вокруг обработанной точки);
  4. нельзя злоупотреблять вибратором и передерживать его слишком долго, так как может начаться расслоение бетонных фракций, что ухудшает качество и прочность бетона;
  5. при монолитном возведении высоких стен рекомендуется послойное упрочнение бетона через каждые 1,5 метра толщины заливки.

При соблюдении этих мер вибратор значительно сокращает трудоёмкость работ и обеспечивает высокое качество и прочность заливки.

Ссылка на основную публикацию