混凝土振動機(jī)

混凝土振動機(jī)按傳遞振動的方法分

內(nèi)部振搗器、外部振搗器、表面振搗器。內(nèi)部振搗器又稱插入式振搗器。工作時振動頭1插入混凝土內(nèi)部，將其振動波直接傳給混凝土。這種振搗器多用于振壓厚度較大的混凝土層，如橋墩、橋臺基礎(chǔ)以及基樁等。它的優(yōu)點是重量輕，移動方便，使用很廣泛。 外部振搗器又稱附著式振搗器，是一臺具有振動作用的電動機(jī)，在該機(jī)的底面安裝了特制的底板，工作時底板附著在模板上，振搗器產(chǎn)生的振動波通過底板與模板間接地傳給混凝土。這種振搗器多用于薄殼構(gòu)件、空心板梁、拱肋、T形梁等地施工。根據(jù)施工的需要，外部振搗器除附著式外，還有一種振動臺，它是用來振搗混凝土預(yù)制品的。裝在模板內(nèi)的預(yù)制品置放在與振搗器連接的臺面上，振搗器產(chǎn)生的振動波通過臺面與模板傳給混凝土預(yù)制品。表面振搗器是將它直接放在混凝土表面上，振搗器產(chǎn)生地振動波通過與之固定的振搗底板1傳給混凝土。由于振動波是從混凝土表面?zhèn)魅?，故稱表面振搗器。工作時由兩人握住振搗器的手柄4，根據(jù)工作需要進(jìn)行拖移。它適用于厚度不大的混凝土路面和橋面等工程的施工。

混凝土振動機(jī)按振搗器的動力來源分

有電動式、內(nèi)燃式、風(fēng)動式三種，以電動式應(yīng)用最廣。

混凝土振動機(jī)按振搗器的振動頻率分

低頻式、中頻式、高頻式。低頻式的振動頻率為25~50HZ(1500~3000次/min)；中頻式為83~133HZ(5000~8000次/min)；高頻式為167HZ(10000次/min)以上。

混凝土振動機(jī)按振搗器產(chǎn)生振動的原理分

有偏心式、行星式兩種，其振動結(jié)構(gòu)和工作原理分別是：偏心式：它是利用振動棒中心安裝的具有偏心質(zhì)量的轉(zhuǎn)軸，在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力通過軸承傳遞給振動棒殼體，從而使振動棒產(chǎn)生圓周振動的。行星式：它是利用振動棒中一端空懸的轉(zhuǎn)軸，在它旋轉(zhuǎn)時，其下垂端的圓錐部分沿棒殼內(nèi)的圓錐面滾動，從而形成滾動體的行星運動以驅(qū)動棒體產(chǎn)生圓周振動。

1)應(yīng)將振動棒安裝在牢固的基礎(chǔ)上，地腳螺栓應(yīng)有足夠強(qiáng)度并擰緊，同時在基礎(chǔ)中間必須留有地下坑道,以便經(jīng)常調(diào)整與維修。

2)使用前要進(jìn)行檢查和試運轉(zhuǎn)，檢查機(jī)件是否完好，所有堅固件，特別是軸承座螺栓、偏心塊螺栓、電動機(jī)和齒輪箱螺拴等，必須緊固牢靠。

3)振動棒不宜空載長時間運轉(zhuǎn)。在生產(chǎn)作業(yè)中，必須安置牢固可靠的模板鎖緊夾具，以保證模板和混凝土臺面一起振動。

4)齒輪箱中的齒輪因受高速重載荷，故應(yīng)潤滑和冷卻良好；箱內(nèi)油平應(yīng)保持在規(guī)定的水平面上，工作時溫升不得超過70℃。

5)振動臺所有軸承應(yīng)經(jīng)常檢查并定期拆洗更換潤滑脂，使軸承潤滑良好，并應(yīng)注意檢查軸承溫升當(dāng)有過熱現(xiàn)象時應(yīng)立即設(shè)法消除。

6)電動機(jī)接地應(yīng)良好可靠，電源線和線接頭應(yīng)絕緣良好。不得有破損漏電現(xiàn)象。

7)振動棒面應(yīng)經(jīng)常保持清潔平整，以便與鋼模接觸良好。因臺面在高頻重載下振動，容易產(chǎn)生裂紋，必須注意檢查，及時修補。每班作業(yè)完畢應(yīng)及時清洗干凈。

混凝土振動機(jī)由兩部分組成，動力裝置和振搗裝置。動力裝置通過振動馬達(dá)產(chǎn)生振動，傳遞給振搗裝置，振搗裝置對混凝土進(jìn)行振搗，使得混凝土密實結(jié)合，消除混凝土的蜂窩麻面等現(xiàn)象，以提高其強(qiáng)度，保證混凝土構(gòu)件的質(zhì)量。

基于混凝土振搗工藝存在的問題，需要從混凝土振搗方式及振搗工藝參數(shù)（包括振搗頻率、振搗加速度及振搗持續(xù)時間）等關(guān)鍵環(huán)節(jié)考慮，提高混凝土的振搗質(zhì)量。

混凝土振動機(jī)混凝土振搗方式的選擇

混凝土振搗機(jī)具的選擇主要從混凝土振搗質(zhì)量、勞動力數(shù)量及技術(shù)可操作性等方面考慮。選擇外部振動器還是內(nèi)部振搗棒，國外一般采用從模板的內(nèi)部進(jìn)行振搗的內(nèi)部振搗模式，實際上用外部振動器可以實現(xiàn)自動控制。以軌道板的生產(chǎn)為例，國外一般的振動方案是2個氣動外部振動器，保證不破壞內(nèi)部樹脂涂層的鋼筋塑料包頭的振搗棒插入振搗四個角，，在拐角以及厚度超過振搗范圍的時候，采用內(nèi)部振搗方式解決。

混凝土振動機(jī)振搗頻率的選擇

美國混凝土制品標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會對振搗器的頻率和使用要求，一定產(chǎn)品必須使用多少頻率的振搗器，而中國沒有要求。提高混凝土強(qiáng)度的重要一點就是降低水灰比，而高頻振動器可以在相對較低的水灰比的情況下較好振搗，從而提高了其耐久性。相同體積的混凝土振搗質(zhì)量和效率是和作用在混凝土的振搗頻率、振幅及激振力有直接關(guān)系。混凝土振搗過程實際上是使?jié)补嗪蟮幕炷僚c骨料之間失去空隙，達(dá)到密實狀態(tài)，也是混凝土的一種液化過程，當(dāng)振搗的振動頻率與骨料固有的自振頻率相接近時，就能大大的促進(jìn)混凝土的液化，獲得良好的振搗效果。

對于一定的混凝土，振幅和振動頻率的選擇應(yīng)互相協(xié)調(diào)，既要使顆粒的振動衰減小，又不致使顆粒在振動過程中出現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)。試驗結(jié)果表明，當(dāng)振動速度超過極限速度值時，顆粒的振幅還必須超過某一極限振幅值（一般0.04mm）混凝土才能液化，故所選用的振幅不宜過小。但振幅過大也會降低振動效果，因這將使顆粒產(chǎn)生跳躍搗擊，而不是作諧振運動，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生渦流致使混凝土呈現(xiàn)分層現(xiàn)象，且顆粒在跳躍過程中會吸入大量空氣，降低混凝土的密實度。合適的振幅值與骨料顆粒的粒徑和混凝土的流動性有關(guān)。隨著骨料粒徑的減小，振幅宜減小，但振動頻率則應(yīng)相應(yīng)地增大，以保持必要的振動速度。當(dāng)強(qiáng)迫振動的頻率與顆粒的固有頻率相同時，則會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，這時振動的衰減最小，振幅可達(dá)最大。

由于混凝土中顆粒粒徑大小不同，不可能分別對各種粒徑都采用相應(yīng)的振動頻率，而只能在一定的粒組成范圍選擇一個適宜的平均振動頻率值。骨料顆粒直徑較大時宜用頻率較低的振搗棒。顆粒較小時，宜用頻率較高的振搗棒。根據(jù)國外的資料，低于1500r/min的低頻可以振動大的骨料，中頻3000-6000r/min可以振動小粒徑的砂石，而12000-20000r/min的頻率才用于振動砂漿和水泥，一方面使砂漿流動起到潤滑作用，另外砂漿的本身也被聚集振實，最經(jīng)濟(jì)有效的辦法是使用高頻振動。

混凝土振動機(jī)振動加速度及振動持續(xù)時間

試驗研究表明，振動加速度對混凝土拌合物粘度的降低有很大影響。對一般流動性混凝土拌合物，當(dāng)加速度接近0.5g（g為重力加速度）時，混凝土開始密實，然后隨著加速度的增加，密實效果呈直線提高。但當(dāng)加速度超過4g后，密實效果則不再提高了。合適的振幅、振動頻率、振動速度以及振動加速度值的選擇，是以在一定的振動延續(xù)時間內(nèi)保證混凝土能達(dá)到要求的密實度為條件來確定的。當(dāng)振幅與振動頻率已選定保持不變時，對于一定流動性的混凝土所需的振動延續(xù)時間有一臨界值。低于這一臨界值，混凝土不能充分搗實，高于臨界值，混凝土的密實度也不會有顯著的增長，而且當(dāng)振動時間過長時會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，反而降低混凝土的質(zhì)量。

在最新的混凝土工程結(jié)構(gòu)施工規(guī)范中對混凝土拌合物的振搗時間沒有給出具體時間限定，但在規(guī)范的第8.4.3條款中指出：當(dāng)混凝土表面無明顯坍塌、有水泥漿出現(xiàn)、不再冒氣泡，應(yīng)結(jié)束該部位振搗”。一般混凝土拌合物振搗時間為20-30s。