Электромеханические вибраторы по конструктивному исполнению бывают дебалансные и планетарные.

Дебалансный вибратор (рис. 5.5) выполнен в виде одного или нескольких (до восьми) внецентренно насажанных на валу (4) электродвигателя грузов, называемых дебалансами (5).

При вращении дебалансов создаются круговые колебания с частотой, равной числу оборотов вала (4). Эти колебания через шарикоподшипники (6) передаются корпусу (1) вибратора и затем бетонной смеси.

Рис. 5.5. Схема дебалансного электромеханического вибратора:

1 – корпус вибратора; 2 – статор электродвигателя; 3 – ротор электродвигателя; 4 – вал электродвигателя; 5 – дебаланс; 6 – шарикоподшипник

В планетарном электромеханическом вибраторе колебания вызываются бегунком (5) (дебалансом), обкатывающим корпус (1) вибратора по беговой дорожке (6). Причем обкатка бегунка может быть наружной (рис. 5.6, а) или внутренней (рис. 5.6, б). Число обкаток не равно числу оборотов вала (4) бегунка. Чем ближе диаметр бегунка к диаметру беговой дорожки, тем большее число обкаток произойдет за один оборот вала бегунка. Каждая обкатка вызывает одно колебание вибратора. Благодаря этому можно получать высокую частоту колебаний рабочего наконечника вибратора при небольшой частоте вращения вала (2) электродвигателя. Наиболее выгоден принцип внутренней обкатки дорожки бегунком, позволяющий получить частоту колебаний 250-417 Гц.

Рис.5.6. Планетарный электромеханический вибратор:

а) с наружной обкаткой; б) с внутренней обкаткой;

1 – корпус; 2 – вал электродвигателя; 3 – гибкое соединение валов; 4 – вал бегунка; 5 – бегунок; 6 – беговая дорожка

Электромагнитный вибратор (рис 5.7) представляет собой электромагнит, состоящий из якоря (1) и сердечника (2) с катушкой (3). При пропускании через катушку переменного электрического тока якорь попеременно притягивается к сердечнику и отталкивается от него с частотой 100 Гц.

Пневматический вибратор (рис. 5.8) состоит из полого ротора (3), неподвижной оси (2) с текстолитовой лопаткой (4) и щитов, смонтированных в корпусе (1). У пневматического двигателя ротор служит дебалансом, а ось – беговой дорожкой. Лопатка, помещенная в продольном пазу оси, разделяет камеру на рабочую и выхлопную полости. Сжатый воздух по шлангу поступает сначала в рабочую полость А через отверстие в оси, затем в выхлопную полость Б и через боковые отверстия в щитах, расположенных в торцевых частях вибровозбудителя, идет на выхлоп.

Рис. 5.7. Электромагнитный вибратор: Рис. 5.8. Пневматический вибратор:

1 – якорь; 2 – сердечник; 3 – катушка; 1 – корпус; 2 – неподвижная ось;

4 – болт; 5 – пружина; 6 – основание 3 – ротор; 4 – лопатка;

А – рабочая полость;

Б – выхлопная полость

5.1.3.Основные правила уплотнения бетонной смеси

Особенно тщательно следует прорабатывать вибратором бетонную смесь в местах с густой арматурой, у стенок опалубки и в углах.

Перестановки вибратора выполняют так, чтобы не оставалось непровибрированных мест. Расстояние, на которое можно переставлять внутренние вибраторы, не должно превышать 1.5 радиуса их действия (5.9, а). Расстояние перестановки определяется опытным путем. В зависимости от подвижности бетонной смеси оно составляет для вибраторов с гибким валом с большим стержнем – 300-350 мм, с малым – 250 мм.

При уплотнении бетонной смеси тяжелыми подвесными вертикально расположенными глубинными вибраторами толщину укладываемых слоев принимают на 5-10 см меньше длины рабочей части вибратора, так как для лучшей связи бетонных слоев вибратор частично заглубляют в еще не затвердевший слой бетона.

Если вибраторы расположены под уклоном к вертикали (до 35º), толщину слоя принимают равной проекции длины рабочей части вибратора на вертикаль.

Если в конструкциях расположение арматуры не позволяет надлежаще уплотнить бетонную смесь вибраторами, ее дополнительно уплотняют штыкованием.

Работающий вибратор не должен касаться стержней арматуры, так как вибрация может нарушить сцепление арматуры с бетоном. Уплотнение бетонной смеси надо вести по строгой системе, чтобы не допустить пропусков. Обычно каждому бетонщику отводят для проработки определенный участок, в границах которого он ведет уплотнение полосами, располагая их вдоль опалубки или вдоль рядов арматуры. Переставляя вибратор вдоль полосы, бетонщик должен выдерживать требуемое расстояние.

Поверхностными вибраторами бетонную смесь уплотняют правильными непрерывными полосами, перекрывая границы уже провибрированного участка на 10-20 см (рис. 5.9, б).

Переставляют поверхностный вибратор следующим образом: проволочным крючком подцепляют ручку и рывком отрывают вибратор от бетона. Затем посредством того же крючка переставляют вибратор на соседнее место.

Заменять перестановку вибратора медленным протаскиванием по бетонной смеси не следует, так как в этом случае труднее следить за уплотнением бетонной смеси на каждом участке, особенно если смесь подвижная, и во многих местах она может быть плохо проработана.

а) б)

Рис. 5.9. Правила уплотнения бетонной смеси вибраторами:

а – внутренними; б – поверхностными;

1 – зона перекрытия; 2 – площадочный вибратор; 3 – точки погружения внутреннего вибратора

Наружный вибратор должен быть прочно укреплен на опалубке, так как в противном случае эффективность его работы резко снижается.

Вибрирование на данной позиции прекращают при появлении признаков достаточного уплотнения смеси: прекращение оседания смеси, горизонтальность поверхности слоя, хорошее заполнение опалубки, появления цементного молока на поверхности, прекращение выделения воздушных пузырьков.

Продолжительность вибрирования с одной позиции внутренними вибраторами в зависимости от подвижности смеси составляет 20-40 с, поверхностными – 20-50 с, наружными – 50-90 с. Если вибрировать меньше указанного времени, смесь недостаточно уплотняется, если больше – она может расслоиться.

Через каждые 30-40 мин непрерывной работы вибраторы выключают на 5 мин для остывания мотора.

5.2.Вакуумирование бетона

Вакуумированием бетона называется механическое удаление свободной воды затворения и пузырьков воздуха из свежеуложенной бетонной смеси при помощи вакуума, способствующее уплотнению бетона и улучшению его физико-механических качеств. Вакуумирование эффективно для тонкостенных конструкций (перекрытий, полов, дорожных покрытий). Вакуумирование производят с поверхности бетонной смеси (при помощи вакуум-щитов) или изнутри (при помощи вакуум – трубок).

Вакуумирование бетона монолитных конструкций осуществляется вакуум–установками (рис. 5.10). При вакуумировании на поверхность свежеуложенной и провибрированной бетонной смеси устанавливают вакуум-щиты (7), оклеенные по контуру резиной. Вакуум – полость (8) заполняется двумя слоями металлической сетки – редкой (плетеной) (11) и густой (тканой) (10). Снизу сетки (10) натягивается фильтровальная ткань (9), примыкающая непосредственно к поверхности бетона. Удаленные из бетонной смеси вода и воздух поступают через отверстие в центре щита в трехходовой кран (6), далее – в гибкий всасывающий рукав (4), соединенный с коллектором (5), и затем в водосборники – переносный (3) и стационарный (2). Трехходовой кран (6) имеет в своем корпусе отверстие, позволяющее впускать в вакуум-полость (8) воздух под атмосферным давлением для отключения вакуум-щита. Разряжение в вакуум – системе создается вакуум – насосом (1).

Рис. 5.10. Схема установки для вакуумирования бетонной смеси:

1 – вакуум-насос; 2 – стационарный водосборник; 3 – переносный водосборник; 4 – всасывающие рукава; 5 – коллектор; 6 – трехходовой кран; 7 – вакуум-щит; 8 – вакуум-полость; 9 – фильтровальная ткань; 10 – тканая сетка; 11 – плетеная сетка

Вакуумированый бетон по своим прочностным характеристикам превосходит бетон уплотненный путем вибрирования.

Библиографический список

Железнодорожное строительство. Технология и механизация. /Под ред. С.П. Першина.-М.: Транспорт, 1991. - 399 с.
Автоматизация и механизация работ на транспортном строительстве. /Под ред. К.С. Исаева. – М.: Транспорт, 1989. – 264 с.
Бетонные и железобетонные работы /И. Г. Совалов, Я.Г. Могилевский, В.И. Остромогольский. – М.: Стройиздат, 1988. – 336 с.
Технология строительного производства /С.С. Агаев, Н.Н. Данилов, Б.В. Прыкин и др. – М.: Стройиздат, 1984. – 560 с.
Технология строительных процессов /Под ред. Н.Н. Данилова. – М.: Высшая школа, 2000. – 430 с.
Бетонные работы /Под ред. А.К. Третьякова. – М.: Высшая школа, 1979. – 198 с.

Данные методические указания предназначены для подготовки к проведению и защите лабораторным работам №12 «Опалубочные работы», №13 «Арматурные работы», №14 «Приготовление бетонной смеси», №15 «Транспортирование бетонной смеси», №16 «Виброуплотнение бетонной смеси. Вауумирование бетона».

Содержание