混凝土振動機械的分類及使用要點
混凝土振動機械是一種借助于動力,以一定的裝置為振動源,產(chǎn)生頻率振動,并把這種頻率振動傳給混凝土使之密實的機械。
澆入模板內(nèi)的混凝土,必須要經(jīng)過合理的振搗,目的是降低混凝土料粒間的摩擦力和粘結(jié)力,使其在自重力作用下,自行充實料粒間的間隙,排除混凝土內(nèi)部的空氣,不致在凝結(jié)后的構(gòu)件中形成氣孔(大孔俗稱狗洞),保證構(gòu)件表面光滑、平整,不出現(xiàn)麻面。鋼筋混凝土構(gòu)件澆模后經(jīng)過振搗,還可以顯著地提高鋼筋與混凝土的結(jié)合力(握裹力),保證和增強混凝土的強度。振搗的作用,還不僅僅是保證構(gòu)件質(zhì)量,對于改善勞動條件,縮短混凝土凝固成型時間,提高模板使用周轉(zhuǎn)率,加快施工進度也有著極為重要的意義,所以,混凝土振搗,是混凝土施工的重要環(huán)節(jié),廣泛用于建筑、市政建設(shè)施工中和水壩、橋梁、港口等工程中。
2 混凝土振動機械的分類
1)按傳播振動方式不同分為插入式(內(nèi)部式)、附著式(外部式)、平板式、平臺式等。
2)按工作部分的結(jié)構(gòu)特征不同分為錐形(桿形或錘形)、棒形(桿形或柱形)、片形、條形(R形)、平臺形等。
3)按振動源的振動子型式不同分為偏心式、行星式、往復式、電磁式等。
4)按使用振源的動力不同分為電動式、風動式、內(nèi)燃式和液壓式等。
5)按振動頻率不同可分為高頻式(133~350Hz)、中頻式(83~133Hz)、低頻式(33~83Hz)。
3 混凝土振動機械的結(jié)構(gòu)
3.1內(nèi)部振動器
電動軟軸行星插入式混凝土振動器一般采用高頻、外滾、軟軸聯(lián)接方式。主要由電動機、傳動裝置、振動棒等三大部分組成。
電動偏心插入式混凝土振動器,是由電動機通過軟軸驅(qū)動偏心式振動子,在振動棒體內(nèi)旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生慣性離心力以振動搗實混凝土。
3.2外部振動器
電動外部振動器又稱附著式振動器,主要由電動機、偏心振動子組成,外形如一臺電動機。
3.3平板式混凝土振搗器
平板式混凝土振動器,是浮放在混凝土表面進行直接搗固的振動器。它是將附著式振動器安裝在平板上,工作時,通過平板底盤將振動能由表面?zhèn)魅雰?nèi)部而將混凝土振實。此類振動器主要適用于振實面積大、厚度小的水泥混凝土路面、橋面及混凝土預制構(gòu)件板等。
3.4振動臺
混凝土振動臺又稱臺式振動器,它是混凝土混合料的振動成型機械。其機架一般支承在彈簧上,機架下裝有激振器,機架上安置成型制品的鋼模板,模板內(nèi)裝有混凝土混合料。在激振器作用下,機架連同模板及混合料一起振動,使混凝土密實成型。它是采用短線工藝生產(chǎn)的預制構(gòu)件廠的主要設(shè)備,用于大批量生產(chǎn)空心板、壁板以及厚度不大的梁柱、排水管等。 [Page]
4 混凝土振動機械的使用要點
4.1內(nèi)部振動器的使用要點
1)振動棒的直徑、頻率和振幅是直接影響生產(chǎn)率的主要因素,所以在工作前應選擇合適的振動棒。
2)振動器使用之前,首先應檢查電動機的絕緣情況是否良好,長期閑置的振動器啟用時必須測試電動機的絕緣電阻,檢查合格后方可接通電源進行試運轉(zhuǎn)。
3)振動器的電動機旋轉(zhuǎn)時,若軟軸不轉(zhuǎn),振動棒不起振,系電動機旋轉(zhuǎn)方向不對,調(diào)換任意兩相電源線即可;若軟軸轉(zhuǎn)動,振動棒不起振,可搖晃棒頭或棒頭輕磕地面,即可起振。當試運轉(zhuǎn)正常后,方可投入作業(yè)。
4)作業(yè)時,要使振動棒自然沉入混凝土,不可用猛力往下推。一般應垂直插入,并插到尚未初凝層中50~100mm,以促使上下層相互結(jié)合。
5)振搗時,要做到"快插慢拔"。快插是為了防止將表面混凝土先振實,與下層混凝土發(fā)生分層、離析現(xiàn)象。慢拔是為了使混凝土能來得及填滿振動棒抽出時所形成的空間。
6)振動棒各插點間距均勻,一般間距不應超過振動棒有效作用半徑的1.5倍。
7)振動棒在混凝土內(nèi)振密實的時間,一般每插點振密20~30s,直到混凝土不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,表面泛出水泥漿和外觀均勻為止。如振密時間過長,有效作用半徑雖然能適當增加,但總的生產(chǎn)率反而降低,而且還可能使振動棒附近混凝土產(chǎn)生離析。這對塑性混凝土更為重要。此外,振動棒下部振幅要比上部大,故在振密時,應將振動棒上下抽動5~10cm,使混凝土振密均勻。
8)作業(yè)中要避免將振動棒觸及鋼筋、心管和預埋件等,更不得采取通過振動棒振動鋼筋的方法來促使混凝土振密。否則就會因振動而使鋼筋位置變動,還會降低鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力,甚至會相互脫離,這對預應力鋼筋影響更大。
9)作業(yè)時,振動棒插入混凝土的深度不應超過棒長的2/3~3/4。否則振動棒將不易拔出而導致軟管損壞;更不得將軟管插入混凝土中,以防砂漿浸蝕及滲入軟管而損壞機件。
10)振動器在使用中如遇溫度過高,應立即停機冷卻檢查,如機件故障,要及時進行修理,冬季低溫時,振動器作業(yè)前,要采用緩慢加溫,使棒體內(nèi)的潤滑油解凍后,方能作業(yè)。
11)插入式振動器電動機電源上,應安裝漏電保護裝置,熔斷器選配應符合要求,接地應安全可靠。電動機未接地線或接地不良者,嚴禁開機使用。
12)振動器操作人員應掌握一般用電知識,作業(yè)時應穿戴好膠鞋和絕緣橡皮手套。
13)工作停止移動振動器時,應立即停止電動機轉(zhuǎn)動;搬動振動器時,應切斷電源,不得用軟管和電纜線拖拉、扯動電動機。
14)電纜上不得有裸露之處,電纜線必須放置在干燥、明亮處;不允許在電纜線上堆放其他物品,以及車輛在其上面直接通過;更不能用電纜線吊掛振動器等物。
15)作業(yè)時,振動棒軟管彎曲半徑不得小于規(guī)定值;軟管不得有斷裂。若軟管使用過久,長度變長時,應及時進行修復或更換。
16)振動器啟動時,必須由操作人員掌握,不得將起振的振動棒平放在鋼板或水泥板等堅硬物上,以免振壞。
17)嚴禁用振動棒撬拔鋼筋和模板,或?qū)⒄駝影舢斿N使用;操作時勿將振動棒頭夾到鋼筋里或其他硬物中以免損壞棒頭。
18)作業(yè)完畢,應將電動機、軟管、振動棒擦刷干凈,按規(guī)定要求進行保養(yǎng)作業(yè)。振動器存放時,不要堆壓軟管,應平直放好,以免變形;同時應防止電動機受潮。
4.2外部振動器的使用要點
1)外部振動器設(shè)計時不考慮軸承承受軸向力,使用時,電動機應呈水平狀態(tài)。
2)在水平的混凝土表面進行振搗時,振動器是利用電動機振子所產(chǎn)生的慣性力的水平分力自行移動的,操作者僅控制移動的方向即可。
3)在一個模板上同時用多臺附著式振動器振動時,各振動器的頻率必須保持一致,相對的振動器應錯開放。
4)振動器作業(yè)前要進行檢查和試運轉(zhuǎn)。試運轉(zhuǎn)時不應在干硬土或硬物體上運轉(zhuǎn),否則將使振動器振跳過甚而損壞。安裝在攪拌樓(站)料倉上的振動器應安置橡膠墊。
5)附著式振動器作業(yè)時,一般安裝在混凝土模板上,每次振動時間不超過1min。當混凝土在模內(nèi)泛漿流動成水平狀時,即可停振。不得在混凝土初凝狀態(tài)再振,也不得使周圍的振動影響到已初凝的混凝土,以免影響混凝土質(zhì)量。
6)平板振動器作業(yè)時,振動器的平板要與混凝土保持接觸,使振波有效地傳到混凝土而使之振實,到表面出漿、不再下沉后,即可緩慢向前移動。移動方向應按電動機旋轉(zhuǎn)方向自動地向前或向后,移動速度以能保證每一處混凝土振密出漿為準。在振的振動器不準放在已凝或初凝的混凝土上,以防振傷。
7)平板振動器振動時,應分層分段進行大面積的振動,移動時應排列有序,前排振搗一段落以后可原排返回進行第二次振動,或振動第二排,兩排搭接5cm為宜。
8)振動中移動的速度和次數(shù),應視混凝土的干硬程度及混凝土厚度而定。振動的混凝土的厚度不超過15cm時,振動兩遍即可滿足質(zhì)量要求。第一遍橫向振動使混凝土密實,第二遍縱向振搗,使表面平整。
9)表面振動器大部分是在露天潮濕的場合下工作的。因此,電氣部分容易發(fā)生故障,如有漏電現(xiàn)象,容易造成人身傷亡事故,故必須嚴格遵守用電安全操作守則。
10)在操作移動時,須使電動機的導線保持足夠的長度和強度,勿使其張拉過緊以免線頭拉斷。
11)工作中須經(jīng)常檢查電動機腳座、機殼和振板是否完好,連接是否牢固。如有裂縫和松動現(xiàn)象須及時修補或重新緊固。帶有緩沖彈簧的平板振動器,彈簧要有良好的減振性能。
4.3振動臺的使用要點
1)振動臺是一種強力振動成型設(shè)備,應安裝在牢固的基礎(chǔ)上,地腳螺栓應有足夠強度并擰緊。同時在基礎(chǔ)中間必須留有地下坑道,以便調(diào)整和維修。
2)使用前要進行檢查和試運轉(zhuǎn)。檢查機件是否完好,所以緊固件特別是軸承座螺栓、偏心塊螺栓、電動機和齒輪箱螺栓等,必須緊固牢靠。
3)振動臺不宜空載長時間運轉(zhuǎn)。作業(yè)中必須安置牢固可靠的橫板并鎖緊夾具,以保證模板及混凝土和臺面一起振動。
4)齒輪因承受高速重負荷,故需要有良好的潤滑和冷卻。齒輪箱內(nèi)油面應保持在規(guī)定的水平面上,工作時溫升不得超過70℃。 [Page]
5)混凝土振動臺振動混凝土時,振動的時間應按操作規(guī)程進行。
6)應經(jīng)常檢查各類軸承并定期拆洗更換潤滑油。作業(yè)中要注意檢查軸承的溫升,發(fā)現(xiàn)過熱應停機檢查。
7)電動機接地應可靠,電源線與線接頭應絕緣良好。不得有破損漏電現(xiàn)象。
8)振動臺臺面應經(jīng)常保持清潔平整,使其與模板接觸良好。由于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。
5 混凝土振動棒的合理選擇
選用混凝土振搗機械的總原則是根據(jù)混凝土施工工藝確定。換句話說,就是應該根據(jù)混凝土的組成特性(如骨料粒徑、粒形、級配、水灰比和稠度等)以及施工條件(如建筑物的類別、規(guī)模和結(jié)構(gòu)物的形狀、斷面尺寸大小和寬窄、鋼筋和稀密程度、操作方式方法、動力來源等具體情況),選用合適的結(jié)構(gòu)型式和合理的工作參數(shù)(如振動頻率、振幅和振動加速度)的振動器;同時還應根據(jù)振動器的結(jié)構(gòu)特點、制造和供應條件、使用壽命、維修配套和功率消耗等技術(shù)經(jīng)濟指標因素進行合理選擇。
5.1動力形式的選擇
建筑施工普遍采用電動式振動器,當工地只有單相電源時,應選用但相串激電動機的振動器;有三相電源時,則可選用各種電動式振動器。在有瓦斯的工作環(huán)境,必須選擇風動式振動器,以保證安全。如果在遠離城鎮(zhèn)、沒有電源的臨時性工程施工,可以選用內(nèi)燃式振動器。
5.2結(jié)構(gòu)形式的合理選擇
大面積混凝土基礎(chǔ)的柱、梁、墻、厚度較大的板,以及預制構(gòu)件的搗實工作,可選用插入式振動器;鋼筋稠密或混凝土較薄的結(jié)構(gòu),以及不宜使用插入式振動器的地方,可選用附著式振動器;表面積大而平整的結(jié)構(gòu)物,如地面、屋面、道路路面等,通常選用平板式振動器。而鋼筋混凝土預制構(gòu)件廠生產(chǎn)的空心板、平板及厚度不大的梁柱構(gòu)件等,則選用振動臺可收到快速而有效的搗實效果。
5.3插入式振搗器的選擇
振動器的振動頻率是影響搗實效果的重要因素,只有振動器的振動頻率與混凝土顆粒的自振頻率相同或相近,才能達到最佳搗實效果。由于顆粒的共振頻率取決于顆粒的尺寸,尺寸大的自振頻率較低,尺寸小的自振頻率較高,故對于骨料顆粒大而光滑的混凝土,應選用低頻、振幅大的插入式振動器。
干硬性混凝土則應選用高頻振動器,能改善振實效果,增加液化作用,擴大搗實范圍,縮小搗實時間,但不適于流動度較大的混凝土,否則混凝土將會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。根據(jù)建筑施工的混凝土成分,選用高頻振動器是比較合適的。插入式振動器的結(jié)構(gòu)多采用軟軸式,輕便靈活,可單人攜帶使用,對上下樓層或通過狹隘場所通道等均能適應,轉(zhuǎn)移十分方便,很適合于基層建筑建筑單位使用。
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