Глубинные вибраторы для цементного раствора представляют собой специфическое оборудование для проведения строительных работ, связанных с уплотнением различных конструкций из бетона или ЖБК. Такие устройства существенно повышают качество раствора, облегчает строительство монолитных сооружений, снижает текущие расходы и сроки возведения здания.
Описание
При заливке бетоном фундамента, в независимости от выбранного способа, он насыщается большим количеством воздуха и этот процесс ещё больше усиливается, если раствор достаточно сухой. Внутри основания остаётся много пустот, которые существенно влияют на прочностные характеристики фундамента и срок его службы. Раньше использовали метод ручного «штыкования», но он недостаточно эффективен. Электрический вибратор создаёт колебания высокой частоты, которые помогают цементной смеси «избавиться» от лишнего воздуха и влажности.
Бетон приобретает однородную консистенцию, текучесть, и полностью заполняет собой всю форму, не давая образовываться пустотам, влияющим на прочностные характеристики всей конструкции здания в будущем.
Принцип работы вибратора состоит в разрушении адгезии между мельчайшими элементами бетонного раствора, в процессе чего пустоты и пузырьки воздуха полностью удаляются.
Но не стоит забывать о неминуемой усадке бетона во время его затвердевания, что может привести к появлению опасных для сооружения трещин.
Даже низкокачественный бетон после обработки вибратором приобретает необходимую степень густоты и текучести.
Вибраторы по методу передачи колебаний могут быть:
глубинные — для создания уплотнения раствора рабочую часть устройства опускают в бетон, вылитый из бетономешалки в опалубку;
вибропрессы — используются для устройства полов и межкомнатных перекрытий;
вибропрессы для наружных работ — устанавливаются на опалубке ЖБ сооружений вертикальных конструкций.
По методу передачи колебаний вибраторы бывают глубинными, наружными и поверхностными
Область применения глубинного вибратора
Такие устройства используются в различных сферах строительства для монтажа, литья и возведения конструкций из бетона и армированного железобетона. Также с его помощью производится заливка ленточных, столбчатых, свайных, винтовых, плитных, малозаглубленных фундаментов, а также монолитных колонн и плит перекрытий.
Конструкция устройства
Глубинный вибратор в своей конструкции имеет три основных части:
привод, который приводит в действие виброустройство;
гибкий вал с защитной прокладкой из прочной резины;
наконечник, представляющий собой вибрационную булаву.
Работа вибратора осуществляется таким образом: вибронасадка создаёт определённые колебания в растворе жидкого бетона. Масса плавно растекается по установленной форме, создавая однородную монолитную поверхность. Благодаря поступательным движениям устройства воздушные пузырьки исчезают и удаляются пустоты, заполненные водой. В результате повышается степень морозоустойчивости и водонепроницаемости всей конструкции. Улучшается адгезия металлической арматуры с застывшим бетоном.
Характеристики вибратора:
Электродвигатель вибратора может иметь мощность от 1 кВт и более с одно или трехфазным питанием.
Гнущийся передаточный вал варьируется длиной от 1 до 7 метров.
На концах предусмотрены прочные резиновые элементы между креплением электродвигателя и вибронаконечником.
Рабочая виброчасть устройства может иметь цилиндрическую форму или сужаться книзу. Первую используют при стандартной густоте раствора, а вторую при повышенной.
В комплектации инструмента может быть несколько вибронасадок, булавы Ø 25–80 мм и два или три штыка.
Конструкция устройства состоит из корпуса, выполненного из отрезка нержавеющей трубы, в которой на подшипниках роликового типа установлен металлический вал со смещённым центром тяжести. Во время вращения прибор создаёт вибрационные колебания необходимой частоты, которая зависит от числа оборотов мотора.
Погружные вибраторы делают от 10 000 до 20 000 об/мин.
Сверху вал защищён водонепроницаемой плёнкой из полимерного материала.
Небольшой вес вибратора позволяет работать с ним одному человеку. Но если вал имеет длину более полутора метров, то к работе привлекаются два мастера.
Преимущества глубинных вибраторов:
Способны уплотнять бетон, в котором содержится большой процент воды. Это позволяет увеличить прочность раствора, повысить его водонепроницаемость и устойчивость к отрицательным температурам.
Улучшают адгезию бетона с арматурой и обеспечивают плотное прилегание её в районе швов.
Классический инструмент выдаёт вибрационные колебания с частотой от 12 до 20 тысяч об/мин.
Портативные переносные вибраторы отличаются гибким валом и имеют коллекторный электрический привод. Обладают невысокой ценой, но минимальным ресурсом для обеспечения большого объёма работы.
Высокочастотные вибраторы являются наиболее производительными и выдают особенные вибрационные колебания.
Сборка вибратора своими руками из дрели
Если вам необходим глубинный вибратор, то его можно собрать просто из электрической дрели.
Обыкновенную дрель можно найти практически в каждом доме. Основной движущей силой такого устройства будет превращение вращательного движения в колебательное.
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).
Масса эксцентрика создает силу, которая заставляет насадку колебаться с определенной частотой
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:
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.
Для изготовления внутренней оси используется металлический стержень
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.
Вибратор своими руками из перфоратора
Такое устройство из перфоратора сделать намного проще. И для этого нужен будет только: сам инструмент, кусок стержня из железа и толстая круглая пластинка.
Мощность инструмента должна быть не меньше 1,5 кВт. Тогда он не будет перегреваться во время работы длительное время. Длина гнущегося стержня должна быть такой, чтобы он упирался в дно опалубки, куда залит бетонный раствор.
Одну сторону насадки мы обрабатываем под хвостовую часть, которую можно будет зажать в патрон перфоратора. А ко второму привариваем пластину из металла около 50–70 мм в диаметре.
Из строительного перфоратора можно изготовить самую простую конструкцию вибратора для бетона
2.Такое устройство пики будет обеспечивать совместное действие вибрации рабочей части инструмента с ударным моментом на саму опалубку, без её разрушения. В процессе вибрации стенок опалубки существенно увеличивается эффективность удаления воздушных масс из цементного раствора. Такая работа осуществляется по методу «штыкования с отбоем» по всей поверхности уплотняемого элемента сооружения. Каждая точка опалубки может обрабатываться в течение 3 минут. Глубинный вибратор из перфоратора отлично подходит для строительных работ в ударном режиме, если будет воздействовать на элементы опалубки снаружи.
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.
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.
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.
