Бетонная смесь или раствор в процессе перемешивания, транспортировки, распределения и укладки в форму (опалубку) насыщается воздухом. Для удаления воздуха из смеси используют различные механические способы ее уплотнения. Смесь через несколько секунд после начала механического воздействия на нее (сжатие— укатка, вибрирование, воздействие центробежными силами или вакуумом и т. д.) из студнеобразного состояния превращается в тяжелую жидкость, заполняет все части форм, обволакивает арматуру, поверхность бетонной смеси занимает горизонтальное положение, при этом пузыри воздуха выходят наверх. Продолжительность механического воздействия на смесь зависит от ее жесткости и обычно не превышает нескольких минут. При излишне продолжительном воздействии происходит расслоение смеси — крупный заполнитель опускается на дно формы, смещается арматурный каркас и др.
При ремонте и строительстве зданий применяют вибрационные и реже вакуумные способы уплотнения бетонной смеси. Вибрационное уплотнение основывается на сообщении гармонических колебаний бетонной смеси, в результате которых за счет воздействия на компоненты знакопеременных скоростей и ускорений происходит разрыв связей между компонентами. С увеличением амплитуды и частоты колебаний возрастает интенсивность разрушений связей между компонентами, при этом возрастает производительность виброуплотнителя.
По виду возбудителей колебаний вибрационные устройства делятся на эксцентриковые, у которых колебания создаются за счет вращения неуравновешенной массы дебаланса, и на машины, у которых колебания создаются за счет возвратно-поступательного движения некоторой массы. В качестве движущей силы в вибрационных устройствах используются сжатый воздух, электромагнитные поля или механизм с приводом от электро-, гидро- и пневмомотора или двигателя внутреннего сгорания.
По форме колебаний вибраторы делятся на вибраторы с круговыми и с прямолинейно направленными колебаниями.
По конструкции вибрационные устройства делятся на поверхностные, глубинные с выносным или со встроенным двигателем. Некоторые типы вибраторов применяют для сообщения колебаний различным устройствам и системам и поэтому их прикрепляют к формам для изготовления изделий, к бункерам, скипам и т. д.
Поверхностный вибратор (рис. 7.11) представляет собой корытообразный щит 6 с ручками для его передвижения по поверхности изделия. К щиту прикреплен виброэлемент, состоящий из электродвигателя, ротора, на концах вала которого установлены дебалансы в виде полукруга или сектора.
Электродвигатель питается переменным током от сети безопасного напряжения 36 В, 50 Гц при помощи штекерного разъема. Частота вращения вала— 2800 мин-1. Масса вибратора — 53 кг, габаритные размеры 1,1X0,6X0,27 м, мощность — 0,6 кВт, величина возмущающей силы — 40.. .80 кН.
Дебаланс состоит из двух пластин, разворачивая которые на валу относительно друг друга можно изменять величину неуравновешенной массы от нуля до максимума. С увеличением возмущающей силы возрастает производительность уплотнения. Однако при этом растут энерготраты, усиливаются шум и разрушающее действие на металлоконструкцию установки.
Поверхностные вибраторы широко используются при устройстве полов для уплотнения и разравнивания бетонных смесей при толщине слоя до 0,15 м.
Разновидностью поверхностных вибраторов являются вибро- рейки (вибробрусья), на которых иногда устанавливают по нескольку вибраторов. При помощи виброреек возможно разравнивание и уплотнение смеси при изготовлении бетонных дорожек, проездов, полов » коридорах и т. д.
Вибратор глубинный (вибробулава) со встроенным электродвигателем показан на рис. 7.12. При работе эти вибраторы погружаются в массу бетонной смеси. Отечественной промышленностью выпускаются вибраторы массой 9, 15 и 22 кг с частотой колебаний 183 с-1, диаметром корпуса 50, 75 и 100 мм, возмущающей силой дебаланса 2,5; 5,5 й10 кН. Вибратор состоит из цилиндрического корпуса, в котором смонтированы электродвигатель и вал с деба- лансом. Корпус соединен с рукоятью управления через резиновую муфту, ослабляющую вибрацию, передаваемую на руки рабочего.
Рис. 7.12. Глубинные электромеханические вибраторы: а, б — дебалансные вибраторы с встроенным электроприводом; в — глубинный электромеханический вибратор с гибким валом; г, б — вибронаконечники с дебалансами-бегуиками с внутренней и внешней обкаткой; 1 — вибровозбудитель; 2 — шланг с кабелем; 3 — выключатель; 4 — рукоять; 5—дебаланс; 6 — подшипники; 7 — электродвигатель; 8 — гибкий вал; 9 — вибронаконечник; 10 — шпиндель; 11 — упругая муфта; 12 — дебаланс-бегунок; 13 — поверхность обкатки
Глубинные вибраторы с гибким валом широко распространены при изготовлении монолитных конструкций. Они имеют малые диаметр и массу рабочего органа, что позволяет погружать их в труднодоступные места между стержнями арматуры. Вибратор состоит из электродвигателя с ручкой для переноса и включателя, который соединен посредством гибкого вала с наконечником. Внутри наконечника располагается вибровозбудитель планетарного типа. Возбудитель выполнен в виде составного .цилиндрического корпуса с массивной частью внизу, проточенной иа конце. В верхнюю часть ввернут подшипниковый узел, через который проходит гибкий вал привода. К концу этого вала через резиновую муфту прикреплен бегун в виде стержня, на конце которого имеется коническое утолщение.
