混凝土振动机械的分类及使用要点

1混凝土振动机械的特点

　　混凝土振动机械是一种借助于动力，以一定的装置为振动源，产生频率振动，并把这种频率振动传给混凝土使之密实的机械。　　浇入模板内的混凝土，必须要经过合理的振捣，目的是降低混凝土料粒间的摩擦力和粘结力，使其在自重力作用下，自行充实料粒间的间隙，排除混凝土内部的空气，不致在凝结后的构件中形成气孔（大孔俗称狗洞），保证构件表面光滑、平整，不出现麻面。钢筋混凝土构件浇模后经过振捣，还可以显着地提高钢筋与混凝土的结合力（握裹力），保证和增强混凝土的强度。振捣的作用，还不仅仅是保证构件质量，对于改善劳动条件，缩短混凝土凝固成型时间，提高模板使用周转率，加快施工进度也有着极为重要的意义，所以，混凝土振捣，是混凝土施工的重要环节，广泛用于建筑、市政建设施工中和水坝、桥梁、港口等工程中。

2混凝土振动机械的分类

　　1）按传播振动方式不同分为插入式（内部式）、附着式（外部式）、平板式、平台式等。　　2）按工作部分的结构特征不同分为锥形（杆形或锤形）、棒形（杆形或柱形）、片形、条形（R形）、平台形等。　　3）按振动源的振动子型式不同分为偏心式、行星式、往复式、电磁式等。　　4）按使用振源的动力不同分为电动式、风动式、内燃式和液压式等。　　5）按振动频率不同可分为高频式（133～350Hz）、中频式（83～133Hz）、低频式（33～83Hz）。

3混凝土振动机械的结构

　　3.1内部振动器　　电动软轴行星插入式混凝土振动器一般采用高频、外滚、软轴联接方式。主要由电动机、传动装置、振动棒等三大部分组成。　　电动偏心插入式混凝土振动器，是由电动机通过软轴驱动偏心式振动子，在振动棒体内旋转，产生惯性离心力以振动捣实混凝土。　　3.2外部振动器　　电动外部振动器又称附着式振动器，主要由电动机、偏心振动子组成，外形如一台电动机。　　3.3平板式混凝土振捣器　　平板式混凝土振动器，是浮放在混凝土表面进行直接捣固的振动器。它是将附着式振动器安装在平板上，工作时，通过平板底盘将振动能由表面传入内部而将混凝土振实。此类振动器主要适用于振实面积大、厚度小的水泥混凝土路面、桥面及混凝土预制构件板等。　　3.4振动台　　混凝土振动台又称台式振动器，它是混凝土混合料的振动成型机械。其机架一般支承在弹簧上，机架下装有激振器，机架上安置成型制品的钢模板，模板内装有混凝土混合料。在激振器作用下，机架连同模板及混合料一起振动，使混凝土密实成型。它是采用短线工艺生产的预制构件厂的主要设备，用于大批量生产空心板、壁板以及厚度不大的梁柱、排水管等。

4混凝土振动机械的使用要点

　　4.1内部振动器的使用要点　　1）振动棒的直径、频率和振幅是直接影响生产率的主要因素，所以在工作前应选择合适的振动棒。　　2）振动器使用之前，首先应检查电动机的绝缘情况是否良好，长期闲置的振动器启用时必须测试电动机的绝缘电阻，检查合格后方可接通电源进行试运转。　　3）振动器的电动机旋转时，若软轴不转，振动棒不起振，系电动机旋转方向不对，调换任意两相电源线即可；若软轴转动，振动棒不起振，可摇晃棒头或棒头轻磕地面，即可起振。当试运转正常后，方可投入作业。　　4）作业时，要使振动棒自然沉入混凝土，不可用猛力往下推。一般应垂直插入，并插到尚未初凝层中50～100mm，以促使上下层相互结合。　　5）振捣时，要做到"快插慢拔"。快插是为了防止将表面混凝土先振实，与下层混凝土发生分层、离析现象。慢拔是为了使混凝土能来得及填满振动棒抽出时所形成的空间。　　6）振动棒各插点间距均匀，一般间距不应超过振动棒有效作用半径的1.5倍。　　7）振动棒在混凝土内振密实的时间，一般每插点振密20～30s，直到混凝土不再显着下沉，不再出现气泡，表面泛出水泥浆和外观均匀为止。如振密时间过长，有效作用半径虽然能适当增加，但总的生产率反而降低，而且还可能使振动棒附近混凝土产生离析。这对塑性混凝土更为重要。此外，振动棒下部振幅要比上部大，故在振密时，应将振动棒上下抽动5～10cm，使混凝土振密均匀。　　8）作业中要避免将振动棒触及钢筋、心管和预埋件等，更不得采取通过振动棒振动钢筋的方法来促使混凝土振密。否则就会因振动而使钢筋位置变动，还会降低钢筋与混凝土之间的粘结力，甚至会相互脱离，这对预应力钢筋影响更大。　　9）作业时，振动棒插入混凝土的深度不应超过棒长的2/3～3/4。否则振动棒将不易拔出而导致软管损坏；更不得将软管插入混凝土中，以防砂浆浸蚀及渗入软管而损坏机件。　　10）振动器在使用中如遇温度过高，应立即停机冷却检查，如机件故障，要及时进行修理，冬季低温时，振动器作业前，要采用缓慢加温，使棒体内的润滑油解冻后，方能作业。　　11）插入式振动器电动机电源上，应安装漏电保护装置，熔断器选配应符合要求，接地应安全可靠。电动机未接地线或接地不良者，严禁开机使用。　　12）振动器操作人员应掌握一般用电知识，作业时应穿戴好胶鞋和绝缘橡皮手套。　　13）工作停止移动振动器时，应立即停止电动机转动；搬动振动器时，应切断电源，不得用软管和电缆线拖拉、扯动电动机。　　14）电缆上不得有裸露之处，电缆线必须放置在干燥、明亮处；不允许在电缆线上堆放其他物品，以及车辆在其上面直接通过；更不能用电缆线吊挂振动器等物。　　15）作业时，振动棒软管弯曲半径不得小于规定值；软管不得有断裂。若软管使用过久，长度变长时，应及时进行修复或更换。　　16）振动器启动时，必须由操作人员掌握，不得将起振的振动棒平放在钢板或水泥板等坚硬物上，以免振坏。　　17）严禁用振动棒撬拔钢筋和模板，或将振动棒当锤使用；操作时勿将振动棒头夹到钢筋里或其他硬物中以免损坏棒头。　　18）作业完毕，应将电动机、软管、振动棒擦刷干净，按规定要求进行保养作业。振动器存放时，不要堆压软管，应平直放好，以免变形；同时应防止电动机受潮。　　4.2外部振动器的使用要点　　1）外部振动器设计时不考虑轴承承受轴向力，使用时，电动机应呈水平状态。　　2）在水平的混凝土表面进行振捣时，振动器是利用电动机振子所产生的惯性力的水平分力自行移动的，操作者仅控制移动的方向即可。　　3）在一个模板上同时用多台附着式振动器振动时，各振动器的频率必须保持一致，相对的振动器应错开放。　　4）振动器作业前要进行检查和试运转。试运转时不应在干硬土或硬物体上运转，否则将使振动器振跳过甚而损坏。安装在搅拌楼（站）料仓上的振动器应安置橡胶垫。　　5）附着式振动器作业时，一般安装在混凝土模板上，每次振动时间不超过1min。当混凝土在模内泛浆流动成水平状时，即可停振。不得在混凝土初凝状态再振，也不得使周围的振动影响到已初凝的混凝土，以免影响混凝土质量。　　6）平板振动器作业时，振动器的平板要与混凝土保持接触，使振波有效地传到混凝土而使之振实，到表面出浆、不再下沉后，即可缓慢向前移动。移动方向应按电动机旋转方向自动地向前或向后，移动速度以能保证每一处混凝土振密出浆为准。在振的振动器不准放在已凝或初凝的混凝土上，以防振伤。　　7）平板振动器振动时，应分层分段进行大面积的振动，移动时应排列有序，前排振捣一段落以后可原排返回进行第二次振动，或振动第二排，两排搭接5cm为宜。　　8）振动中移动的速度和次数，应视混凝土的干硬程度及混凝土厚度而定。振动的混凝土的厚度不超过15cm时，振动两遍即可满足质量要求。第一遍横向振动使混凝土密实，第二遍纵向振捣，使表面平整。　　9）表面振动器大部分是在露天潮湿的场合下工作的。因此，电气部分容易发生故障，如有漏电现象，容易造成人身伤亡事故，故必须严格遵守用电安全操作守则。　　10）在操作移动时，须使电动机的导线保持足够的长度和强度，勿使其张拉过紧以免线头拉断。　　11）工作中须经常检查电动机脚座、机壳和振板是否完好，连接是否牢固。如有裂缝和松动现象须及时修补或重新紧固。带有缓冲弹簧的平板振动器，弹簧要有良好的减振性能。　　4.3振动台的使用要点　　1）振动台是一种强力振动成型设备，应安装在牢固的基础上，地脚螺栓应有足够强度并拧紧。同时在基础中间必须留有地下坑道，以便调整和维修。　　2）使用前要进行检查和试运转。检查机件是否完好，所以紧固件特别是轴承座螺栓、偏心块螺栓、电动机和齿轮箱螺栓等，必须紧固牢靠。　　3）振动台不宜空载长时间运转。作业中必须安置牢固可靠的横板并锁紧夹具，以保证模板及混凝土和台面一起振动。　　4）齿轮因承受高速重负荷，故需要有良好的润滑和冷却。齿轮箱内油面应保持在规定的水平面上，工作时温升不得超过70℃。　　5）混凝土振动台振动混凝土时，振动的时间应按操作规程进行。　　6）应经常检查各类轴承并定期拆洗更换润滑油。作业中要注意检查轴承的温升，发现过热应停机检查。　　7）电动机接地应可靠，电源线与线接头应绝缘良好。不得有破损漏电现象。　　8）振动台台面应经常保持清洁平整，使其与模板接触良好。由于台面在高频重载下振动，容易产生裂纹，必须注意检查，及时修补。

5混凝土振动棒的合理选择

　　选用混凝土振捣机械的总原则是根据混凝土施工工艺确定。换句话说，就是应该根据混凝土的组成特性（如骨料粒径、粒形、级配、水灰比和稠度等）以及施工条件（如建筑物的类别、规模和结构物的形状、断面尺寸大小和宽窄、钢筋和稀密程度、操作方式方法、动力来源等具体情况），选用合适的结构型式和合理的工作参数（如振动频率、振幅和振动加速度）的振动器；同时还应根据振动器的结构特点、制造和供应条件、使用寿命、维修配套和功率消耗等技术经济指标因素进行合理选择。　　5.1动力形式的选择　　建筑施工普遍采用电动式振动器，当工地只有单相电源时，应选用但相串激电动机的振动器；有三相电源时，则可选用各种电动式振动器。在有瓦斯的工作环境，必须选择风动式振动器，以保证安全。如果在远离城镇、没有电源的临时性工程施工，可以选用内燃式振动器。　　5.2结构形式的合理选择　　大面积混凝土基础的柱、梁、墙、厚度较大的板，以及预制构件的捣实工作，可选用插入式振动器；钢筋稠密或混凝土较薄的结构，以及不宜使用插入式振动器的地方，可选用附着式振动器；表面积大而平整的结构物，如地面、屋面、道路路面等，通常选用平板式振动器。而钢筋混凝土预制构件厂生产的空心板、平板及厚度不大的梁柱构件等，则选用振动台可收到快速而有效的捣实效果。　　5.3插入式振捣器的选择　　振动器的振动频率是影响捣实效果的重要因素，只有振动器的振动频率与混凝土颗粒的自振频率相同或相近，才能达到最佳捣实效果。由于颗粒的共振频率取决于颗粒的尺寸，尺寸大的自振频率较低，尺寸小的自振频率较高，故对于骨料颗粒大而光滑的混凝土，应选用低频、振幅大的插入式振动器。　　干硬性混凝土则应选用高频振动器，能改善振实效果，增加液化作用，扩大捣实范围，缩小捣实时间，但不适于流动度较大的混凝土，否则混凝土将会产生离析现象。根据建筑施工的混凝土成分，选用高频振动器是比较合适的。插入式振动器的结构多采用软轴式，轻便灵活，可单人携带使用，对上下楼层或通过狭隘场所通道等均能适应，转移十分方便，很适合于基层建筑建筑单位使用。