как называется чем вибрирует бетон
Вибрирование бетона
Привет всем в статье вибрирование бетона поговорим о том, как правильно укладывать его в конструкции здания. Данная статья пригодиться тем, кто только начинает работать с бетоном.
Не соблюдения простейших правил при укладке бетонной смеси, могут иметь такие последствия, как появление трещин, пустот потери прочности бетонной конструкции.
Рассказать о последствиях не правильной укладки я решил после проведения монолитных работ в Тобольске. В последней заливки, на объекте КПП (контрольно-пропускной пункт) сказал рабочему, который устроился бетонщиком 3 разряда (который, как выяснилось, купил корочки и не имел никакого представления о профессии бетонщика), забить кубики.
Если кто не знает, с каждого бетонного миксера при проведение монолитных работах, берут образцы бетона. Металлические формы размером 100х100 мм заполняют бетоном. Через 2-3 дня их вытаскивают из формы и хранят рядом с бетонной конструкцией (иногда это требует технадзор), в естественных условиях, чтоб после проведения лабораторных испытаний было видно какую прочность набрал бетон.
По истечению 7 и 28 суток эти кубики отправляют в лабораторию. Их давят на специальном аппарате и дают заключение о прочности бетонной смеси. Если прочность бетона не соответствует заказанной на заводе, то начинают искать виновных это может быть производитель бетонной смеси или строители, которые нарушили технологию укладки и ухода за бетоном.
Для строителей, которые имеют большой опыт работы с бетоном, забить кубик это несложная операция и она состоит из нескольких действий. Первое смазываем внутренние стенки металлической формы машинным маслом (отработкой, которую найти на стройке не проблема), далее заполняем бетоном металлическую форму до самых краев, потом необходимо простучать молотком по бокам формы или куском арматуры проштыковать бетонную смесь.
Для чего это нужно? Эта то же самое что и вибрирование бетона, нам надо удалить весь воздух из бетонной смеси. Данную операцию по своей не опытности рабочий, который имел 3 разряд бетонщика не сделал. После выемки бетона из формы были видны многочисленные пустоты из-за воздуха, оставшегося в бетоне. В лабораторию такой кубик я не стал отдавать так как он покажут низкую прочность, да его и не стали бы испытывать.
Как вы уже поняли вибрирование необходимо для того чтоб получить монолитный бетонный камень без пор. Данная операция необходима ля перемещения и уплотнения частиц бетонной смеси, осаждается связующие песок, щебень и выходит воздух. В жидкой бетонной смеси содержания воздуха составляет 1-2 процента от объема.
Какие последствия могут быть при укладывания бетонной смеси без вибрирования? Вы получите бетонную конструкцию с низкой прочностью, низкой водонепроницаемостью. Все недостатки можно будет увидеть при разборе опалубки, конечно это можно скрыть от глаз заказчика путем затирки специальным цементным составом, но брак есть брак. Бетон одной и той же марки уложенный с вибрированием и без, будет отличаться по прочности.
Вибрируют бетонную смесь глубинными ручными вибраторами с гибкими наконечниками, которые можно менять. В приведенной ниже таблицы приведены характеристики глубинных вибраторов. Возьмите на заметку, что наконечники имеют различную длину и толщину, при покупке глубиника учитывайте размер заливаемой конструкции и размеры ячеек в армокаркасе.
Характеристики глубинных вибраторов
В моих видео со стройки я много раз показывал, как происходит этот процесс. В данном видео при заливке стен мы использовали наконечник длиной около 2 метров и средней толщины булавы. С толстой булавой у нас бы не получилось провибрировать из-за армокаркаса, не прошла бы между сетками.
Как работают с глубиным вибратором можно увидеть в данном видео
Кроме глубинных вибраторов при заливке бетонных полов применяют поверхностные вибраторы, которые представляют собой рейки с электрическими моторами.
Есть наружные вибраторы, которые устанавливаются на форму или опалубку с залитой бетонной смесью и вибрируют ее. Никогда не работал с наружными вибраторами.
Применение глубинного вибратора зависит еще и от подвижности бетонной смеси. Подвижность бетонной смеси имеет 4 группы П1-П4. В основном бетонный завод доставляет смесь П3, средняя между густой и жидкой формой, которая легко вибрируется.
П1 бетонная смесь очень густая и ее трудно провибрировать глубинным вибратором, но из-за небольшого водоцементного соотношения имеет большую прочность.
Что делать если у вас нет глубинного вибратора, объем укладываемого бетона не большой и покупать его для одноразовой работы не имеет смысла. Можно провибрировать двумя способами:
1 это простучать молотком аккуратно опалубку заполненную бетоном, в этом деле не надо усердствовать, надо следить за опалубкой из-за давления бетона ее может порвать. Вибрирование увеличивает давление на стенки опалубки.
2 метод штыкованния металлическим стержнем, в жидкий бетон тыкаете арматуру на всю глубину конструкции, чем больше тем лучше.
Эти методы так же подойдут, если при вибрирование глубинным вибратором вы заметили, что ваша опалубка не выдерживает нагрузку и начинает ломаться, в этом случае надо прекращать использование глубиника.
Как понять, что достаточно вибрировать:
Вот и все, что я хотел рассказать о вибрирование бетона, но чтоб бетон нормально набрал прочность и не потрескался, надо за ним еще и поухаживать.
Осенью проблема с дорогами на строительной площадке возникают трудности при проезде миксера к месту заливки и обратно, как это было на стройке в Кстово смотрите в небольшом видео.
Очередной кроссвород на блоге, интересно быстро вы его отгадаете? Я на его составление потратил 30 минут.
Вибрирование бетона при заливке фундамента своими руками
Человечество будет всегда озабочено качеством строительного материала и будет стремиться проводить различные мероприятия для увеличения его долговечности. Одним из правильных и испытанных способов является вибрирование бетона.
Описание вибрирования, как способа укрепления бетона
Жидкая пульпа цементного раствора при перемешивании в бетономешалке набирает в себя до 2% воздуха от объема смеси. Если позволить ему остаться в бетоне, после застывания получится пористый, рыхлый камень. Долговечность конструкции, в основе которой такой бетон, потеряна даже при использовании цементов высоких марок: массив будет пронизан капиллярами и пустотами, как губка напитает в себя воду и зимой пойдет трещинами. Неперемешанный раствор застынет, скорее всего, слоями и также слоями начнет отваливаться.
Вибрация раствора позволяет решить обе эти проблемы. Наконечник вибратора, колеблющийся с высокой частотой и малой амплитудой в пределах радиуса действия, зависящего от мощности устройства, сотрясает пульпу, заставляя растворенный воздух собираться в пузырьки и выходить на поверхность. Таким образом бетонный массив избавляется от растворенного в нем воздуха. Возбужденная колебаниями масса раствора приобретает повышенную текучесть, раствор перемешивается лучше, не образуя слоев и равномерно заполняя предназначенный для него объем.
Освобожденный от лишнего воздуха однородный во всем массиве бетонный камень становится устойчивым ко всем воздействиям: механическим, климатическим и сезонным.
Методы проведения вибрирования
Перед заливкой бетонного раствора необходимо как следует очистить от масла и ржавчины каркас из арматуры и проверить прочность опалубки. Заливку нужно производить таким образом, чтобы не происходило расслоение раствора, последовательно укладывая смесь в одном направлении.
Вибрирование бетона можно производить ручным или механическим методами.
Ручное вибрирование
В случае отсутствия какого-либо инструмента для механического вибрирования при небольших объемах работ в неудобных местах аккуратно простукать арматуру и опалубку, возбуждая таким образом колебания раствора. Делать это надо без фанатизма, стремясь не повредить опалубку.
Жидкую пульпу можно также протыкать на всю глубину куском арматуры, ломиком: чем чаще, тем лучше. Оба этих метода можно использовать там, где применение механических вибраторов невозможно или нецелесообразно. Эти методы очень высоких результатов не дадут, но при достаточном усердии принесут пользу на дачном и домашнем строительстве.
Механическое вибрирование
Для более пластичных смесей и при больших объемах работ применяют глубинные механические вибраторы с гибкими наконечниками.
При проведении качественного вибрирования бетона необходимо соблюдать правила:
Окончание вибрирования можно определить по следующим признакам: нет проседания пульпы, прекратился пузыриться верхний слой, всплыло цементное молочко.
Более подробно обо всех мероприятиях по вибрированию бетонного раствора написано в настольной книге строителя СНиП 3.03.01-87 пункт 2.11 [1].
Применяемое оборудование для проведения вибрирования
Физико-механические характеристики необходимого оборудования для вибрирования конкретного объекта определяются изначально фракцией заполнителя и качеством раствора. Условно делится на три вида:
Скорость и качество вибрирования также напрямую зависит от длины и диаметра наконечника, которые в свою очередь определяют мощность привода механизма. По типу привода оборудование бывает электрическим (от электродвигателя), пневматическим (от вентиля компрессора) и бензиновым (от ДВС). Конструкции гибкого передаточного вала и набора наконечников зависят от производителя конкретного прибора.
Кроме механического вибратора, управляемого оператором, существует большое количество машин для применения на больших объемах укрепляемого бетона. Они подразделяются на следующие классы:
Задачи у всего разнообразия машин и механизмов одни и те же – удалить воздух из раствора и уплотнить бетон вибрацией.
Наряду с традиционными механическими вибраторами в последнее время стало появляться оборудование, в котором используется ультразвук для уплотнения бетона. Такие устройства состоят из щитов опалубки с мощными пьезокерамическими излучателями, которые запитаны от генератора ультразвука, тиристорного коммутатора, и управляемые от компьютера.
Ультразвуковые погружные глубинные вибраторы и навешанные на щиты опалубки наружные излучатели переставляются, как и традиционные механические, по мере укладки бетона с шагом в полтора радиуса эффективного излучения. К недостаткам такой технологии можно отнести невысокое качество уплотнения, большие затраты электроэнергии и высокая трудоемкость, но методика развивается и вполне успешно применяется при монолитном строительстве в скользящей оснастке [2].
Подготовка и вибрирование своими руками
При сильном желании залить бетон своими руками для личного строительства при отсутствии опыта необходимо тщательно изучить СНиП 3.03.01-87, посмотреть ролики на соответствующую тему. В том случае, если простукивание опалубки и штыкование раствора по качеству не устраивает, крепко обдумать следующие варианты:
Скрупулезно выполняя рекомендации по вибрированию цементного раствора, кустарным прибором можно вполне достойно справиться с качественным укреплением бетона.
Поры и капилляры, ослабляющие бетон
Бетон изначально – водный раствор цемента, песка и добавок. Вода, находящаяся между зернами песка и других заполнителей, в процессе застывания испаряется, образуя в массиве капиллярные поры. Их размеры могут быть много меньше микрона или достигать сотен микрон.
Процесс, происходящий под зернами заполнителей (седиментация), приводит к испарению воды. В результате под ними образуются седиментационные поры более 2 мм в диаметре (зависит от размеров фракций заполнителя).
Кроме того, при перемешивании в бетономешалке раствор может дополнительно набрать воздушных пузырьков. Суммарно все виды воздуха в неуплотненном растворе могут достигать 6% от массы бетонной смеси. Если дать бетону застыть в таком состоянии, то качество камня ухудшится в разы.
Гидроизоляция штукатуркой
Чтобы снизить содержание пор и крупных капилляров, проводятся вышеперечисленные мероприятия с вибраторами при заливке раствора в опалубку. Кроме вибрирования, трещины и поры можно оштукатурить специальной гидроизолирующей штукатуркой из высококачественного цемента, мелкого кварцевого песка и различных добавок.
Заполняя выходные отверстия нерастворяющейся и несмывающейся штукатуркой, добавки не дают влаге проникать в массив бетона, сохраняя возможность вентиляции и постепенного созревания цементного раствора. В процессе использования заглубленных и полузаглубленных сооружений (хранилищ, складов, фундаментов и шахт) постепенное проникновение влаги снова запускает уплотнение материала.
Главным достоинством этих штукатурок в том, что нет необходимости установления дорогостоящей гидроизоляции. Такие добавки образуют однородный (гомогенный) по составу со стенами слой, закрывающий поры и трещины. Благодаря им внутрь массива не проникает влага после пожара, мороза и других разрушительных условий.
Поверхности, оштукатуренные такими составами, могут быть покрашены, покрыты кафельной плиткой или другими отделочными материалами.
Источники информации:
Вибратор для бетона
Использование вибратора для бетона при укладке – необходимое условие для получения проектных характеристик материала.
Независимо от способа замеса, свежезалитый бетон содержит пузырьки воздуха, «лишнюю» влагу, неоднородные фрагменты. Придать монолиту плотность и марочную прочность можно с помощью разных способов уплотнения, один из них – вибрирование.
Назначение
Даже тщательно прокрученный в мешалке раствор не может быть на 100% однородным. В теории незастывший монолит – это «скелет» из щебня, равномерно покрытый влажной цементно-песчаной смесью. В реальности содержимое опалубки (формы) включает:
Риск расслоения и завоздушивания раствора возрастает при большом временном интервале между замесом и укладкой, некорректной заливке (с большой высоты или толстыми слоями) или транспортировке.
Жидкостные и воздушные «карманы» ухудшают сцепление каркаса из щебня с вяжущим составом. Набрав прочность, неуплотненный бетон быстро дает трещины и крошится.
Для достижения однородности при заливке в опалубку бетонный раствор должен быть текучим (пластичным). При этом правильные пропорции тяжелых бетонов исключают удобную для укладки консистенцию. Применение глубинного вибратора для заливки бетона позволяет временно повысить текучесть бетона и предотвратить расслоение смеси.
После «правильного» виброуплотнения:
В ходе отвердевания «провибрированный» монолит достигает высокой плотности и максимальной (для проектной марки) прочности.
Устройство вибратора для бетона
Чаще на строительных объектах применяют вибраторы для бетона глубинного (внутреннего) типа. Поэтому конструкцию и общий принцип работы стоит рассмотреть на примере погружной модели.
Основные узлы виброинструмента:
Более подробный чертеж игольчатого вибратора для бетона приведен на рисунке.
Исходя из типа механизма преобразования вращения, различают вибронаконечники маятникового и эксцентрикового типа.
В первом случает бегунок, закрепленный на валу, окатывается внутри или снаружи конуса (сердечника или втулки).
Для запуска инструмента с «маятником» недостаточно включить двигатель – необходимо ударить наконечником по твердой поверхности для возбуждения колебаний.
Внутри наконечников второго типа вибрацию создает эксцентриковый узел, схожий с кривошипом.
Также эксцентриковый механизм может быть реализован в виде вала с грузом для смещения центра тяжести.
Самый распространенный вариант привода – электромеханический двигатель, работающий от стандартной сети (220 или 380 В при частоте 50 Гц).
Высокочастотные глубинные вибраторы работают на частоте 200 Гц и напряжении 42 В.
Виды и характеристики
Виброуплотнение залитого бетона возможно тремя способами – погружением (в), разглаживанием (а) и вибрированием вместе с опалубкой (б).
В зависимости от габаритных и других особенностей уплотняемого массива применяют вибраторы трех типов. Имея схожий принцип работы, виброуплотнители разных типов отличаются конструктивно.
Глубинный вибратор
Также называют погружным или внутренним вибратором для бетона. Уплотнение происходит при погружении вибронаконечника в раствор.
В зависимости от формы вибронасадка может называться также виброштыком, вибролопатой или вибростержнем.
Исходя из места расположения двигателя, различают:
Классические глубинные вибраторы с гибким валом внутри шланга – на примере такой модели рассматривалась конструкция и принцип работы. В основе привода стандартный электродвигатель – вибратор для бетона подключают к сети 220 Вольт. Минусы – наличие ненадежных звеньев – муфт и гибкого вала, плюс тяжелый двигатель, который (с целью не допустить перегрева) нужно держать на весу.
Высокочастотные вибраторы (импульсные). Ключевое отличие – расположение двигателя и преобразователя движения в наконечнике – вибробулаве. Отсутствие муфт и гибкого вала повышает надежность. «Уместить» двигатель в насадке удалось за счет повышения рабочей частоты (отсюда и название). Для подключения вибратора к обычной электророзетке необходим преобразователь частоты (внешний или встроенный). При наличии встроенного преобразователя импульсный вибратор для бетона подключают к сети 220 V напрямую.
Благодаря отсутствию большого двигателя вибратор в 2 раза легче обычного – его иногда называет «маленьким». Высокочастотные модели оснащаются гибким рукавом (до 30 м) или жесткой ручкой.
Промышленные высокочастотные модели устанавливают на технологическом оборудовании для автоматизированной укладки дорог или производства железобетонных изделий.
Площадочный вибратор
С точки зрения способа воздействия на раствор площадочные вибраторы относят к:
Сфера применения – плоские поверхности: полы, дорожные покрытия, перекрытия.
Поверхностные вибраторы для бетона состоят из корпуса с двигателем и рабочей поверхности. В зависимости от формы рабочего органа выделяют два вида поверхностных вибраторов. Первый – виброрейки.
Второй – собственно площадочные модели, оснащенные виброплощадкой.
В ходе движения рабочего органа вдоль поверхности, вибрация передается вглубь, уплотняя весь уложенный слой бетона.
Вибраторы наружного типа
Их также относят к внешним. В отличие от поверхностных наружные модели не контактируют с раствором, а навешиваются на опалубку. Отсюда второе название – навесные.
Основная сфера применения – массивные конструкции с частым расположением армирующих стержней.
По типу привода
Двигатель – один из основных узлов вибратора.
Исходя из типа привода, различают вибраторы:
Привязаны к электросети – однофазной (220 В) или трехфазной сети (380) – имеют ограниченную мобильность. Ручные вибраторы для бетона на 220 В не требуют каких-либо специальных условий, но не дают большой мощности. Модели с трехфазным двигателем мощнее, но тяжелее и сложнее в подключении;
Компактные погружные виброуплотнители мобильны – они работают от аккумулятора (часто предусмотрено и питание от сети). Минусы – ограничение времени работы емкостью «батарейки» и малая мощность. Независимо от цены, компактные модели предназначены для бытового использование, не предполагают обработку больших объемов бетона.
На основе двигателя внутреннего сгорания – бензинового или дизельного.
Вибраторы не зависят от электросети и имеют мощность до 4 кВт – этого достаточно для виброобработки бетонных массивов большого объема. Минусы – большие габариты и вес, сложность обслуживания.
Существуют портативные модели бензиновых вибраторов для бетона. Они мобильны – двигатель помещается в заспинном рюкзаке. Однако стоят они дороже стационарных, а мощность обычно не превышает 2 кВт.
Колебательное усилие создается за счет подачи струи сжатого воздуха из компрессора. Пневмовибраторы применяют в промышленных условиях – они имеют большой ресурс, взрыво- и электробезопасны, не требуют сложного обслуживания, могут работать в условиях влажности и запыленности. Основная сфера применения – производство ЖБИ-изделий.
Исходя из мощности, можно условно выделить вибраторы:
По частоте вращения вала
Частота вращения вала совпадает с частотой вибраций насадки – числом колебаний в минуту.
Частота колебаний может указываться в вибрациях/мин (vpm) либо в Герцах (Гц). Величины связаны таким соотношением: 1 Гц = 1 vpm/60.
Исходя из этого параметра вибраторы можно разделить на:
Колебания характеризуются двумя величинами – частотой и амплитудой. Амплитуда колебаний прямо пропорциональна весу инструмента. С увеличением частоты вес, как правило, уменьшается – большую амплитуду выдают низкочастотные модели.
В теории высокая частота колебаний предполагает большую эффективность, независимо от фракционного состава смеси. На практике результат зависит и от амплитуды колебаний. Высокочастотное вибрирование тяжелого бетона при малой амплитуде только усилит расслоение.
Вибраторы отличаются размерами рабочих органов:
Как выбрать
Основной критерий – планируемая сфера применения:
Наружные вибраторы редко применяют «в быту». Небольшие армированные дорожки и фундаменты можно провибрировать погружным способом.
Кроме типа необходимо учесть:
Вес профессионального оборудования стартует от 16 кг, а верхняя граница достигает 200 и более кг. Это дорогие мощные установки для непрерывной эксплуатации в промышленных условиях.
При выборе глубинной модели, также обращают внимание на:
Диаметр наконечника. Для неармированных заливок можно использовать булаву от 100 мм. При наличии армирования диаметр должен составлять от ½ до 2/3 расстояния между стержнями – обычно это 15–50 мм. Минимальный диаметр булавы высокочастотного вибратора составляет 35 мм – такие модели не подходят для уплотнения при малом шаге армирования;
От радиуса действия зависит производительность – чем больше радиус, тем реже придется вводить наконечник в раствор. Радиус, в свою очередь, зависит от диаметра наконечника. Если радиус не указан в паспорте, его можно определить примерно, умножив диаметр на 4.
Длину гибкого рукава. Стандартный диапазон – 1–6 м, под заказ длина может быть увеличена до 20 м. Для уплотнения фундаментов или стяжек достаточно длины 2–3 м.
Применение неоправданно длинного рукава снизит производительность оборудования.
Вибратор для бетона своими руками
При малом объеме работ покупка вибратора не всегда оправдана – дешевый ненадежен, а дорогой себя не окупит. Вибратор можно сделать самому – на основе дрели или перфоратора с возможностью регулировки частоты вращения.
Из дрели
Превратить дрель в вибратор можно двумя способами. Первый предполагает использование в виде насадки на дрель покупной вибробулавы с «рукавом». Большинство моделей гибкого вала оканчиваются шестигранным отверстием и могут быть закреплены в патроне дрели.
Теперь остается лишь прикрепить защитный кожух.
Это может быть металлическое (на рисунке) или резиновое кольцо (трубка). В кольце нужно просверлить 3–4 отверстия – в них вкручивают болты. Для надежного закрепления кольца на корпусе дрели достаточно затянуть болты.
Если выход дрели и вала отличаются по форме, изготавливают переходник для закрепления вала в патроне.
Второй способ предлагает сэкономить 1,5–2,5 тыс. руб., сделав вибронаконечник с валом самостоятельно. Общий алгоритм такой:
При сборке самодельного вибратора для бетона важно обеспечить герметичность наконечника и надежность всех соединений.
Из перфоратора
Сделать вибратор для бетона своими руками можно и из перфоратора. Для изготовления понадобится:
Полученную насадку на перфоратор можно использовать для вибрирования бетона в вертикальном и горизонтальном положении – погружая всю пику или только поперечные стержни
Перфоратор можно использовать без погружения:
Поверхностный вибратор
В отличие от профессионального, самодельный площадочный вибратор для бетона сделать просто, понадобится:
Груз прикрепляют к выходному валу для получения биения, затем «узел» устанавливают на площадку. Осталось поставить площадку на раствор, включить двигатель и перемещать прибор за ручку по мере уплотнения.