Вибратор для уплотнения бетона — виды и самостоятельное изготовление

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 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.

Сборка вибратора своими руками из дрели

Если вам необходим глубинный вибратор, то его можно собрать просто из электрической дрели.

Прежде чем изготавливать самодельный вибратор для бетона, необходимо понять, на чем основан принцип действия приспособления

Обыкновенную дрель можно найти практически в каждом доме. Основной движущей силой такого устройства будет превращение вращательного движения в колебательное.

Главной движущей силой устройства будет самая обыкновенная дрель

Выбор материала для сборки вибратора

Для сборки такого устройства из дрели подойдёт любой инструмент мощностью 1 кВт и более. Понадобится насадка с эксцентриком и прочный наконечник из нержавейки. Кроме этого, в наличии должны быть:

• трубка из нержавейки длиной 55 см и Ø 4 см;
• металлический стержень Ø 15 мм;
• отрезок металлического стержня прямоугольной формы;
• два качественных подшипника и втулка;
• гнущийся армированный шланг с гидроизоляцией или резиновая прочная трубка;
• внутренний стержень для трубки (можно взять тросик спидометра).

Инструменты для сборки

Для сборки вибратора надо иметь набор таких инструментов:

• набор свёрл по металлу;
• электро или газосварка;
• ножовка;
• стержень прямоугольного сечения.

Этапы изготовления глубинного вибратора

Сборка конструкции проводится в следующем порядке:

1. Подбираем нержавеющую трубку из стали длиной около 40–60 см и Ø 3–4 см. Для устройства внутреннего стержня надо взять металлический прут Ø 12–15 мм. Он будет сдвигать всю систему механизма в определённую сторону и обеспечивать вибрационные колебания. Так как бетон является очень агрессивной средой, то нержавеющая сталь — это единственный подходящий металл для изготовления вибратора.
2. Изготавливаем центральную деталь и подготавливаем металлическую трубку, а затем совмещаем их между собой. Предварительно на одном конце стержня насквозь сверлим отверстие, посредством которого будем прикреплять привод к прибору.
3. Чтобы сердечник мог легко и свободно «ходить» без трения, надо взять несколько качественных подшипников, в середину которых будет устанавливаться округлая часть конца стержня. Затем его надо продеть внутрь трубки, и с двух сторон до упора забить подшипники.
4. Если с боку носовой части конец стержня слишком выдаётся вперёд, то его надо обрезать до длины 5 или 10 мм. Также подшипники надо с двух сторон надёжно защитить металлической самодельной крышкой от проникновения в них пыли и грязи, иначе устройство перестанет вращаться и эксплуатировать его будет невозможно. Подшипники должны быть качественными, так как на них приходится самая большая нагрузка вибратора.
5. На второй конец гибкого стержня надеваем втулку, которая будет плотно закрывать вращательный элемент вибратора.
6. Готовим трубку из толстой резины или гнущегося пластика и подвижный стержень для сборки внутреннего устройства, который может свободно гнуться. Из этих элементов делаем эксцентричный вал, который предназначен для соединения электродрели с насадкой, создающей виброколебания.
7. На вал надеваем трубку так, чтобы с двух его сторон осталось снаружи 4–5 см запаса. При вращательном движении стержня создаётся определённая вибрация, которая и необходима для работы всего устройства.
8. Далее с одной стороны вдеваем в стержень специальную втулку. Упираем в стержень сердечника, где делали отверстие и соединяем их воедино. Набиваем втулку так, чтобы она плотно уткнулась в подшипник и хорошо скрыла соединительный «шов».
9. Затем на втулку натягиваем шланг и крепим его плотно хомутом, а также делаем из какого-нибудь плотного материала защитный чехол для наконечника.
10. Получился вибратор для бетона, сделанный из дрели.

Электрическая дрель — оптимальный инструмент, если нужно сделать погружной бетонный вибратор

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.

Как сделать вибратор из перфоратора?

Сборка на основе дрели

Существует два варианта достижения нужного результата: соединение инструмента с приобретенными готовыми заводскими насадками или самостоятельное изготовление вибрационной булавы. Технология во втором случае более сложная, для сборки потребуется:

Альтернативные схемы

Помимо дрели и перфоратора для самостоятельной сборки применяются другие строительные и бытовые инструменты с двигателем нужной мощности. Их можно сделать:

При подборе частоты и амплитуды колебаний у самостоятельно собранных глубинных вибраторов стоит ориентироваться на инструкцию к электроприборам, вид и ожидаемую подвижность бетона.

В каких случаях проще купить, чем сделать?

Для разовой обработки небольших конструкций более чем достаточно самоделок, для постоянного и профессионального пользования требуется заводская модель. Специально покупать дрель или перфоратор нецелесообразно.

Кавабанга! Виды и назначение бетоноломов

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.

Принцип работы глубинного вибратора

Можно даже не сравнивать усилия, которые затрачиваются при осуществлении строительной деятельности на «человеческой» тяге и с помощью погружного вибратора — время работы сокращается колоссально. Устройство, которое начинает работать с запуска трёхфазного электромотора с основой в роторе коротко замыкания очень эффективно при работе с бетоном.

Структура совершения действия прибора довольна проста: механическое вращение сообщается шлангу, далее переход происходит по направлению к вибробулаве. Когда дело доходит до подбора оптимальной длины гибкого вала, обычно на помощь приходит сравнение тяжести монолитных работ, которые предстоит проводить.

Вам стоит запасаться вибробулавами различных диаметров, потому что, возможно, придётся работать с различными видами опалубки. Электровибратор создаёт обильную волну, которая вибрирует в самых глубоких слоях бетона. Так что лучше всего иметь вибраторы нескольких диаметров.

Устройство глубинного вибратора