混凝土振動機

混凝土振動機是工程建設中使用的一種機具，能夠使混凝土密實結合，消除混凝土的蜂窩麻面等現象，提高強度。振動棒按照傳遞振動的方法、動力來源、振動頻率進行劃分。

基本介紹

• 中文名：混凝土振動機
• 拼音：hùn níng tǔ zhèn dòng jī
• 分類方式：動力來源、振動頻率等 
• 功能：使得混凝土更加緊密 
• 套用：工程建設
• 特點：快捷簡便

結構

混凝土振動機由兩部分組成，動力裝置和振搗裝置。動力裝置通過振動馬達產生振動，傳遞給振搗裝置，振搗裝置對混凝土進行振搗，使得混凝土密實結合，消除混凝土的蜂窩麻面等現象，以提高其強度，保證混凝土構件的質量。

分類

按傳遞振動的方法分

內部振搗器、外部振搗器、表面振搗器。內部振搗器又稱插入式振搗器。工作時振動頭1插入混凝土內部，將其振動波直接傳給混凝土。這種振搗器多用於振壓厚度較大的混凝土層，如橋墩、橋台基礎以及基樁等。它的優點是重量輕，移動方便，使用很廣泛。 外部振搗器又稱附著式振搗器，是一台具有振動作用的電動機，在該機的底面安裝了特製的底板，工作時底板附著在模板上，振搗器產生的振動波通過底板與模板間接地傳給混凝土。這種振搗器多用於薄殼構件、空心板梁、拱肋、T形梁等地施工。根據施工的需要，外部振搗器除附著式外，還有一種振動台，它是用來振搗混凝土預製品的。裝在模板內的預製品置放在與振搗器連線的檯面上，振搗器產生的振動波通過台面與模板傳給混凝土預製品。表面振搗器是將它直接放在混凝土表面上，振搗器產生地振動波通過與之固定的振搗底板1傳給混凝土。由於振動波是從混凝土表面傳入，故稱表面振搗器。工作時由兩人握住振搗器的手柄4，根據工作需要進行拖移。它適用於厚度不大的混凝土路面和橋面等工程的施工。

按振搗器的動力來源分

有電動式、內燃式、風動式三種，以電動式套用最廣。

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。

按振搗器產生振動的原理分

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

混凝土振搗工藝的關鍵環節

基於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（包括振搗頻率、振搗加速度及振搗持續時間）等關鍵環節考慮，提高混凝土的振搗質量。

混凝土振搗方式的選擇

混凝土振搗機具的選擇主要從混凝土振搗質量、勞動力數量及技術可操作性等方面考慮。選擇外部振動器還是內部振搗棒，國外一般採用從模板的內部進行振搗的內部振搗模式，實際上用外部振動器可以實現自動控制。以軌道板的生產為例，國外一般的振動方案是2個氣動外部振動器，保證不破壞內部樹脂塗層的鋼筋塑膠包頭的振搗棒插入振搗四個角，，在拐角以及厚度超過振搗範圍的時候，採用內部振搗方式解決。

振搗頻率的選擇

美國混凝土製品標準協會對振搗器的頻率和使用要求，一定產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係。混凝土振搗過程實際上是使澆灌後的混凝土與骨料之間失去空隙，達到密實狀態，也是混凝土的一種液化過程，當振搗的振動頻率與骨料固有的自振頻率相接近時，就能大大的促進混凝土的液化，獲得良好的振搗效果。

對於一定的混凝土，振幅和振動頻率的選擇應互相協調，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靜止狀態。試驗結果表明，當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，因這將使顆粒產生跳躍搗擊，而不是作諧振運動，混凝土內部產生渦流致使混凝土呈現分層現象，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。隨著骨料粒徑的減小，振幅宜減小，但振動頻率則應相應地增大，以保持必要的振動速度。當強迫振動的頻率與顆粒的固有頻率相同時，則會產生共振現象，這時振動的衰減最小，振幅可達最大。

由於混凝土中顆粒粒徑大小不同，不可能分別對各種粒徑都採用相應的振動頻率，而只能在一定的粒組成範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。根據國外的資料，低於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的頻率才用於振動砂漿和水泥，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，最經濟有效的辦法是使用高頻振動。

振動加速度及振動持續時間

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，當加速度接近0.5g（g為重力加速度）時，混凝土開始密實，然後隨著加速度的增加，密實效果呈直線提高。但當加速度超過4g後，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時間內保證混凝土能達到要求的密實度為條件來確定的。當振幅與振動頻率已選定保持不變時，對於一定流動性的混凝土所需的振動延續時間有一臨界值。低於這一臨界值，混凝土不能充分搗實，高於臨界值，混凝土的密實度也不會有顯著的增長，而且當振動時間過長時會導致混凝土產生離析現象，反而降低混凝土的質量。

在最新的混凝土工程結構施工規範中對混凝土拌合物的振搗時間沒有給出具體時間限定，但在規範的第8.4.3條款中指出：當混凝土表面無明顯坍塌、有水泥漿出現、不再冒氣泡，應結束該部位振搗”。一般混凝土拌合物振搗時間為20-30s。

使用技巧

1)應將振動棒安裝在牢固的基礎上，地腳螺栓應有足夠強度並擰緊，同時在基礎中間必須留有地下坑道,以便經常調整與維修。

2)使用前要進行檢查和試運轉，檢查機件是否完好，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。在生產作業中，必須安置牢固可靠的模板鎖緊夾具，以保證模板和混凝土台面一起振動。

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

5)振動台所有軸承應經常檢查並定期拆洗更換潤滑脂，使軸承潤滑良好，並應注意檢查軸承溫升當有過熱現象時應立即設法消除。

6)電動機接地應良好可靠，電源線和線接頭應絕緣良好。不得有破損漏電現象。

7)振動棒面應經常保持清潔平整，以便與鋼模接觸良好。因台面在高頻重載下振動，容易產生裂紋，必須注意檢查，及時修補。每班作業完畢應及時清洗乾淨。