Вибратор для бетона: как самостоятельно изготовить вибратор для бетона и что для этого необходимо

Опубликовано: 04.09.2018

Широкое применение бетона в строительстве не требует каких-либо объяснений. Шесть тысячелетий использования только совершенствовали технологии, не слишком меняя основу материала. Доступность исходных составляющих, простота приготовления и укладки, позволяют получать высококачественный искусственный каменный материал любой требуемой формы. Такой камень способен простоять сотни лет, набирая с годами прочность. В сочетании с армирующими каркасами, конструкции из бетона и железа (железобетона) позволяют выполнять строительство самых фантастически невероятных архитектурных проектов.

Впрочем, как и в любом деле, в устройстве ж/б конструкций есть свои секреты и правила, без выполнения которых невозможно получить желаемое качество и долговечность конструкции. Приготовление бетонного раствора из вяжущего цемента, наполнителей и воды, выполняется путём их тщательного перемешивания. В результате получается раствор, изначально содержащий большое количество воздуха. Как сообщают учебники, в свежеприготовленной смеси, в зависимости от соотношения ингредиентов, определяющих её пластичность, может содержаться от 10 до 45% воздуха. Всё бы ничего, но на каждую единицу процентного содержания воздуха приходится до 5% потери прочности и долговечности получаемого искусственного камня.

При укладке состава в форму, он может подаваться различными способами с разной высоты, что также способствует появлению незаполненных воздушных пустот. Таким образом, кроме воздуха, в массиве приготовленного и уложенного бетонного раствора сохраняется значительная неоднородность структуры и высокое содержание воды. Для устранения отрицательных факторов, практически одновременно с укладкой, раствор бетона подвергается уплотнению.

Наиболее эффективным способом является воздействие вибрации, что позволяет удалить воздух и лишнюю воду из массива, сделать его однородным. Уплотнение вибрацией даёт высокое качество заполнения формы, отсутствие пустот, надёжное прилегание смеси к армирующему каркасу, требуемую усадку состава, высокую скорость схватывания. В итоге, получается высокопрочное долговечное изделие из бетона, способное выдерживать нагрузки, не разрушаясь.

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.

Устройство и принцип работы вибратора для бетона.

В частном и малоэтажном домостроении наиболее распространено монолитное бетонирование. Для этих целей незаменимы ручные глубинные вибраторы, рабочая часть которых погружается в уложенный раствор бетона. Три основных части конструкции устройств этого вида — электрический мотор, гибкая передача или вал, вибрационный наконечник.

Как правило, с учётом специфики плотной рабочей среды, применяется электрический двигатель мощностью от 1 кВт и выше, с 3-х и 1-но фазным питанием. Гибкий передаточный вал может иметь длину от 1 до 7 метров. С учётом работы во влажной среде, на его концах имеются дополнительные усиливающие элементы из резины в местах крепления мотора и вибрационного наконечника.

Рабочая часть или вибрационный наконечник, в зависимости от объекта уплотнения, может быть цилиндрической или сужающейся. Цилиндрическую рабочую часть принято называть «вибрационной булавой» или «булавой». Её применяют при нормальной густоте армирования конструкции. Для конструкций с повышенной густотой армирования используется конусный или суженный вибрационный наконечник, называемый «вибрационным штыком» или «штыком».

В комплект может входить:

несколько сменных вибрационных насадок; булавы различного диаметра (от 25 до 80 миллиметров); один или несколько штыков.

Конструкция вибронасадки представляет корпус из отрезка качественной трубы — нержавейки, т. к. бетонный раствор достаточно агрессивен. В ней на роликовых подшипниках укреплён стальной вал со смещённым центром тяжести. При его вращении, вся конструкция вибрирует с определённой частотой, определяемой количеством оборотов двигателя.

Рабочие частоты для погружных вибраторов лежат в пределах от 10 до 20 тысяч оборотов в минуту. Дополнительно обеспечивается усиление и герметичность в месте соединения с погружной рабочей частью, с учётом её работы в агрессивном бетоне. Наружная поверхность вала защищена водонепроницаемой полимерной оболочкой. Вес электрического мотора и длина гибкого вала должны обеспечивать удобство выполнения работ одним человеком. При длине вала более 1,5 метров, выполнение работ должны обеспечивать два человека.

Вибратор для бетона из перфаратора

Говоря об уплотнении бетонного раствора, стоит назвать издревле распространённый способ, получивший название «штыкования». Его можно отнести к наиболее примитивным способам, дающим определённый, хотя и незначительный эффект. Вертикальные протыкающие («штыковые») движения черенком лопаты или металлическим стержнем, многократно повторенные по всей площади поверхности, позволяют удалить какое-то количество воздуха из состава смеси. Разумеется, такое уплотнение, выполняемое вручную — тяжёлый труд.

Несколько облегчит задачу самодельный вибратор для уплотнения бетона, изготовленный на основе строительного перфоратора. Сегодня у многих в хозяйстве есть подобный электроинструмент. Чтобы сделать такой простейший вибратор потребуется:

строительный перфоратор; отрезок металлического стержня, арматуры; толстая металлическая пластина большого диаметра.

Нужно учесть, что мощность двигателя перфоратора должна быть не менее 1,5 кВт. Тогда он сможет работать в бетонном растворе без перегрева достаточно долго. Длина металлического стержня или куска арматуры, стандартного диаметра, должна соответствовать максимальной глубине укладываемого слоя бетона, чтобы свободным концом он доставал до дна опалубки. Одна сторона рабочей насадки обрабатывается под хвостовик, чтобы его можно было зажать в патрон. Ко второму концу приваривается круглая металлическая пластина большого диаметра (от 50 до 70 миллиметров).

Такая конструкция пики обеспечит комбинированное действие вращательных движений рабочей части самодельного вибратора с его ударным воздействием на элементы опалубки, без их разрушения. Возникающая вибрация стенок формы, значительно повышает результативность удаления воздуха и уплотнения бетона. Работа ведётся по принципу «штыкования с отбоем» по всей площади уплотняемого элемента бетонной конструкции. Время обработки каждой точки может доходить до 3-х минут. Такой вибратор эффективен и при использовании в ударном режиме, воздействуя на опалубку снаружи.

Вибратор для бетона из дрели

Вибратор на базе электродрели выполнять технически сложнее, но его использование окажется ничуть не менее эффективным, чем на основе перфоратора. Вариант самостоятельного изготовления может включать доработку патрона под стандартный гибкий вал, приобретенный в специализированном магазине вместе с булавой. Возможно, приобретаться будет только вибронасадка. Но самостоятельно вполне возможно сделать простейшие, но работоспособные гибкий вал и рабочую насадку, чтобы их хватило на всё время стройки. Для изготовления вибрационной булавы потребуется:

пара качественных роликовых подшипников, наружным диаметром до 50 миллиметров; корпус в виде трубы из нержавейки, длиной от 50 до 70 сантиметров, внутренним диаметром до 50 миллиметров (в зависимости от наружного диаметра подшипников), толщиной стенок от 2 до 3 миллиметров; рабочий вал в виде круглого металлического стержня, диаметром равного внутреннему диаметру подшипников, на 5 — 10 сантиметров длиннее трубы корпуса; квадратный стержень, со стороной на 5 миллиметров большей диаметра круглого стержня и короче его на 5−10 сантиметров + удвоенная толщина подшипников; металлическая крышка, конусной или сферической формы для заглушки рабочего конца корпуса насадки; рукав гибкой толстостенной полимерной трубки, с внутренним диаметром равным наружному диаметру корпуса трубы насадки; стальной трос с заделанными концами, на 5 сантиметров длиннее рукава; два отрезка резиновой тонкостенной трубы по 50 сантиметров (отрезки велокамеры).

Технология изготовления

Чтобы получить вал со смещённым центром тяжести, на горизонтальной поверхности к рабочему валу, со смещением от его конца на толщину одного подшипника, приваривается квадратный стержень. Его длина изначально подобрана так, чтобы надетые на рабочий вал подшипники не выступали за пределы трубы корпуса.

Если достать качественный стержень для рабочего вала нужной длины не удалось, можно приварить к концам квадратного стержня два коротких отрезка и получить аналог требуемого вала. Главное, выдержать указанные требования по разметке для установки опорных подшипников. После изготовления вала — эксцентрика, на его стороны устанавливаются роликовые подшипники.

Вся конструкция должна плотно входить в корпус, позволяя свободное вращение вала. Одна сторона герметично закрывается металлической крышкой, гарантирующей от проникновения раствора внутрь корпуса и одновременно фиксирующей внешнюю обойму опорного подшипника. Для этого также можно использовать металлическое кольцо, которое будет служить опорой для обоймы.

В торце части вала, выступающей с другой стороны корпуса, на глубину 15 миллиметров сверлится отверстие по центру. Его диаметр должен соответствовать диаметру тросика гибкого вала. Чтобы зажать конец тросика, на расстоянии 5 миллиметров от края вала сверлится ещё одно отверстие, перпендикулярно осевому. В нём нарезается резьба под винт для зажима тросика провода.

Крепится трос и одевается защитный полимерный рукав. Он примерно на 3−5 сантиметров с усилием надевается на верхнюю сторону трубы насадки. Чтобы усилить герметичность, на место стыка корпуса и рукава также с усилием натягивается отрезок велокамеры, длиной до 5 сантиметров. Важно обеспечить надёжную защиту механизма от попадания внутрь раствора.

Выступающий из полимерного рукава отрезок троса, зажимается в патроне дрели. Вибратор готов к работе. Несмотря на достаточность принятых мер герметизации стыков, нужно периодически проверять отсутствие попадания грязи внутрь вала и насадки.

Как использовать вибратор для бетона?

При работе вибратором, заметно, как из уложенного раствора выходит вытесняемый воздух, вследствие чего уровень уложенного массива начинает оседать, на его поверхности выступает цементное молочко. В этом случае переходят на другое место. Работу вибратором выполняют без рывков, плавно под наклоном погружая его в уложенную смесь. На отработку одного места уходит до 10 — 20 секунд. После чего насадка переставляется на соседнее место.

Так обрабатывается вся бетонируемая поверхность. Считается, что уплотнение выполнено, если выход пузырьков воздуха прекратился, закончилась осадка массива (как правило, на 3−4 сантиметра), а на всей поверхности выступило цементное молочко. Важно соблюдать требования послойного уплотнения элементов бетонных конструкций, при их высоте более 3-х метров. В этом случае толщина каждого уплотняемого слоя не более полуметра. Как правило, после уплотнения таких ответственных элементов конструкции, как колонны, перед началом следующего этапа бетонных работ, даётся не менее 2-х часов для их осадки.

rss