振捣棒及作用原理
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振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5 -17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的:是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式N(内)P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式(外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13 外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5 -28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-3 0.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于10 0℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的A,B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的A,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应.3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置,必须安装在牢固的基础上,地脚螺栓应有足。
常用振捣棒型号、作用半径、功率振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度 1 插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍 2 表面式在无筋或单层钢筋结构中 250mm 在双层钢筋结构中 120mm 混凝土入仓时应尽量使混凝土按先低后高进行并注意分料不要过分集中.要求:1仓内有低塘或料面应按先低后高进行卸料以免泌水集中带走灰浆. 2由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分然后处理集中的泌水. 3根据混凝土强度等级分区先高强度后低强度进行下料以防止减少高强度区的断面.4要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道钢管或埋件的仓位卸料必须两侧平起廊道钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚一般3050cm.常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填第一层浇完后再浇第二层依次类推直至达到设计高度如图5-17a. 平层浇筑法因浇筑层之间的接触面积大等于整个仓面面积应注意防止出现冷缝即铺填上层混凝土时下层混凝土已经初凝.为了避免产生冷缝仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQt2-t1 式中A一浇筑仓面最大水平面积m2 h一浇筑厚度取决于振捣器的工作深度一般为0.30.5m K一时间延误系数可取0.80.85 Q一混凝土浇筑的实际生产能力m3/h t2一混凝土初凝时间h t1一混凝土运输浇筑所占时间h. 平层铺料法实际应用较多有以下特点:1铺料的接头明显混凝土便于振捣不易漏振2平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁保证新老混凝土之间的结合质量3适用于不同坍落度的混凝土4适用于有廊道竖井钢管等结构的混凝土.斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大而混凝土拌和运输能力有限时采用平层浇筑法容易产生冷缝时可用斜层浇筑法和台阶浇筑法. 斜层浇筑法是在浇筑仓面从一端向另一端推进推进中及时覆盖以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.否则在平仓振捣时易使砂浆流动骨料分离下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17b.浇筑块高度一般限制在 1.5m左右.当浇筑块较薄且对混凝土采取预冷措施时斜层浇筑法是较常见的方法因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料边前进边加高逐步向前推进并形成明显的台阶直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时应顺坝轴线方向铺料.如图5-17c. 施工要求如下:1浇筑块的台阶层数以35层为宜层数过多易使下层混凝土错动并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动容易造成漏振.2浇筑过程中要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.30.5m台阶宽度应大于1.Om长度应大于23m坡度不大于1:2.3水平施工缝只能逐步覆盖必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.4平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.5在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时要做好停仓准备即必须在混凝土初凝前把接头处混凝土振捣密实. 应该指出不管采用上述何种铺筑方法浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间它与气温太阳幅射风速混凝土入仓温度水泥品种掺外加剂品种等条件有关如表5-9. 表5-9混凝土浇筑允许间隔时间min 混凝土浇筑时的气温℃允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥2030901201020135180510195 注:本表数值未考虑外加剂混合料及其他特殊施工措施的影响二平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析使骨料架空严重影响混凝土质量. 1人工平仓人工平仓用铁锹平仓距离不超过3m.只适用以下场合:1在靠近模板和钢筋较密的地方用人工平仓使石子分布均匀.2水平止水止浆片底部要用人工送料填满严禁料罐直接下料以免止水止浆片卷曲和底部混凝土架空.3门槽机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.4各种预埋件观测设备周围用人工平仓防止位移和损坏.振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部使混凝土向操作者位置移动然后一次一次地插向料堆上部直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部平仓工效固然较高但易造成粗骨料沿锥体四周下滑砂浆则集中在中间形成砂浆窝影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆但内部并未完全捣实切不可将平仓和振捣合二为一影响浇筑质量.三振捣振捣是振动捣实的简称它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙以清除混凝土内部的孔洞并使混凝土与模板钢筋及埋件紧密结合从而保证混凝土的最大密实度提高混凝土质量. 当结构钢筋较密振捣器难于施工或混凝土内有预埋件观测设备周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤捣固杆和捣固铲如图5-18.捣固锤主要用来捣固混凝土的表面捣固铲用于插边使砂浆与模板靠紧防止表面出现麻面捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中以使钢筋被水泥砂浆包裹增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低混凝土质量不易保证. 混凝土振捣主要采用振捣器进行振捣器产生小振幅高频率的振动使混凝土在其振动的作用下内摩擦力和粘结力大大降低使干稠的混凝土获得了流动性在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列空隙由砂浆所填满空气被排出从而使混凝土密实并填满模板内部空间且与钢筋紧密结合.1混凝土振捣器1插入式振捣器根据使用的动力不同插入式振捣器有电动式风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大不经济同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变因而影响混凝土振捣密实质量逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种如表5-12. 表5-12电动插入式振捣器序号名称构造适用范围 1 串激式振捣器串激式电机拖动直径1850mm 小型构件2 软轴振捣器有偏心式外滚道行星式内滚道行星式振捣棒直径25100mm 除薄板以外各种混凝土工程3 硬轴振捣器直联式振捣棒直径80133mm 大体积混凝土 1插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种. 偏心式的激振原理如图5-20a所示.利用装有偏心块的转轴也有将偏心块与转轴做成一体的作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机而当功率为1kW 甚至更大时应由变频机组供电即提供频率较大的电源.软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器由可更换的振动棒头1软轴2防逆装置单向离合器3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上机壳上部装有电机开关6和把手5在浇筑现场可单人携带并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作. 振捣棒是振捣器的工作装置其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中端头以螺纹与软轴联接另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配压装在与转轴滚锥相对的部位.软轴偏心式振捣器由电机增速器软管软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子转子和增速器安装在铝合金机壳内机壳装在回转底盘上机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器其特点是交直流两用体积小重量轻转速高同时电机外形小巧并采用双重绝缘使用安全可靠无需单向离合器.它由电机软轴软管组件振捣棒等组成电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时经软轴驱动偏心振动子高速旋转使振捣棒产生高频振动.硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器它将驱动电机与振捣棒联成一体或将其直接装入振捣棒壳体内使电机直接驱动振动子振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土因其骨料粒径较大坍落度较小需要的振动频率较低而振幅较大所以一般多采用偏心式. 棒径80mm以上的硬轴振捣器目前都采用变频机组供电目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz提高到100125150甚至200Hz使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到600075009000甚至12000r/min同时将电压降至48V如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给23台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m浇筑时变频机组不需经常移动.振捣棒壳体由端塞1中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体棒壳上部内壁嵌装电动机定子9电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上棒壳尾盖上端接有连接管18管上部设有减振器14用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接引出电缆则穿过连接管引出并与变频机组相接. 变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源一方面驱动电动机旋转另一方面通过保险丝电源线碳刷及滑环接入发电机转子激磁使发电机输出高频率的低压电源供振捣器使用. 偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大转速又高在振捣大粒径骨料混凝土时还要承受大石子给予很大的反向冲击力因此轴承的使用寿命很短以净运转时间计算一般只有50100h并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏如未能及时发现并更换还会引起电动机转子与定子内孔碰擦线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.外部式振捣器外部式振捣器包括附着式平板梁式及振动台三种类型梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板梁式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的其区别仅在于附着式振捣器本身无振板用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣模板就是它的振板而平板梁式振捣器则自带振板可直接放置在混凝土表面进行振捣. 1附着式振捣器附着式振捣器由电机偏心块式振动子组合而成外形如同一台电动机机壳一般采用铸铝或铸铁制成有的为便于散热在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业. 附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动由于偏心力矩作用振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业. 2平板梁式振捣器平板梁式振捣器有两种型式一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板梁通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板迫使振板振动而振实混凝土另一类是定型的平板梁式振捣器振板为钢制槽形梁形振板上有把手便于边振捣边拖行更适用于大面积的振捣作业如图5-29. 上述外部式振捣器空载振动频率在28002850r/min之间由于振捣频率低混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器振捣频率可达900012000r/min振捣效果较好. 3振动台混凝土振动台又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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拌合物.在激振器的作用下机架连同模板及混合料一起振动使混凝土拌合物密实成型2振捣器的使用 1插入式振捣器的使用 1振捣器使用前的检查①电机接线是否正确电压是否稳定外壳接地是否完好工作中亦应随时检查. ②电缆外皮有无破损或漏电现象. ③振捣棒连接是否牢固和有无破损传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧软轴接头是否接好. ④检查电机的绝缘是否良好电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ应进行干燥处理.有条件时可采用红外线干燥炉喷灯等进行烘烤但烘烤温度不宜高于100℃也可采用短路电流法即将转子制动在定子线圈内通入电压为额定值1015的电源使其线圈发热慢慢干燥. 2接通电源进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向从风罩端看并与机壳上的红色箭头标示方向一致. ②当软轴传动与电机结合紧固后电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定单向离合器中发出嗒嗒响的声音则说明电机旋转方向反了应立即切断电源将三相进线中的任意两线交换位置. ③电机运转正确时振捣棒应发出呜呜…的叫声振动稳定而有力.如果振捣棒有哗哗…声而不振动这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道滚锥不能产生公转而振动这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下使两者接触即可正常振动. 3振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行此时混凝土流动性好振捣容易捣实质量好.振捣器的选用对于素混凝土或钢筋稀疏的部位宜用大直径的振捣棒坍落度小的干硬性混凝土宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致并顺序依次进行以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高垂直插入感到操作不便时也可略带倾斜但与水平面夹角不宜小于45°且每次倾斜方向应保持一致否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行如不平行也会出现漏振点如图5-31 振捣棒应快插慢拔.插入过慢上部混凝土先捣实就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出拔得过快周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀可将振捣棒上下抽动抽动幅度为510cm.振捣棒的插入深度在振捣第一层混凝土时以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面但相距不超过5cm为宜振捣上层混凝土时则应插入下层混凝土5cm左右使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时振捣棒仍应垂直插入并且应先振低处再振高处否则在振捣低处的混凝土时已捣实的高处混凝土会自行向下流动致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4过深软轴和振捣棒结合处容易损坏. 振捣棒在每一孔位的振捣时间以混凝土不再显著下沉水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度石子类型及最大粒径振捣器的性能等因素有关一般为2030s.振捣时间过长不但降低工效且使砂浆上浮过多石子集中下部混凝土产生离析严重时整个浇筑层呈千层饼状态. 振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5倍以内实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列直线行列移动的4个振捣孔径的中点〔图5-32a中的ABCD点〕或三角形排列交错行列移动的3个振捣孔位的中点〔图5-32b中的ABCDEF点〕相互衔接来判断.在模板边预埋件周围布置有钢筋的部位以及两罐或两车混凝土卸料的交界处宜适当减少插入间距以加强振捣但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2并注意不能触及钢筋模板及预埋件. 为提高工效振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算三角形分布较正方形分布工效可提高30此外将几个振捣器排成一排同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动振捣时间可因此缩短振动作用半径也即加大. 振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补不可将别处石子移来重新出现砂浆窝.如出现石子窝按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时应经常保持仓面平整使泌水自动流向集水地点并用人工掏除.泌水未引走或掏除前不得继续铺料振捣.集水地点不能固定在一处应逐层变换掏水位置以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外. 振捣器的电缆线应注意保护不要被混凝土压住.万一压住时不要硬拉可用振捣棒振动其附近的混凝土使其液化然后将电缆线慢慢拔出. 软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大弯曲半径一般不宜小于50cm也不能多于两弯电动直联偏心式振捣器因内装电动机较易发热主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却不要让它在空气中连续空载运转. 工作时一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂电缆线表皮损伤振捣棒声响不正常或频率下降等现象时应立即停机处理或送修拆检. 2外部式振捣器的使用 1外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时底板的安装螺孔位置应正确否则底脚螺栓将扭斜并使机壳受到不正常的应力影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固防止松动且要求四只螺栓的紧固程度保持一致. ②如插入式振捣器一样检查电机电源等内容. ③在松软的平地上进行试运转进一步检查电气部分和机械部分运转情况. 2外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋戴绝缘手套以防触电. ②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘移动和转向时应蹬踏平板两端不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣两行之间要搭接5cm左右以防漏振. 振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉表面平整往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时表明已振实可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时要注意电缆线勿被模板钢筋露头等挂住防止拉断或造成触电事故. 振捣混凝土时一般横向和竖向各振捣一遍即可第一遍主要是密实第二遍是使表面平整其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行. ③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时各振捣器频率必须保持一致相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板要坚固牢靠构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应. 3混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置必须安装在牢固的基础上地脚螺栓应有足够的强度并拧紧.在振捣作业中必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具以保证模板和混凝土与台面一起振动. 特别声明 1资料来源于互联网版权归属原作者 2资料内容属于网络意见与本账号立场无关 3如有侵权请告知立即删除。
常用振捣棒型号、作用半径、功率振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1、插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2、表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm 在双层钢筋结构中120mm 混凝土入仓时应尽量使混凝土按先低后高进行并注意分料不要过分集中.要求:1)仓内有低塘或料面应按先低后高进行卸料以免泌水集中带走灰浆. 2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分然后处理集中的泌水. 3)根据混凝土强度等级分区先高强度后低强度进行下料以防止减少高强度区的断面.4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道钢管或埋件的仓位卸料必须两侧平起廊道钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚一般3050cm.常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填第一层浇完后再浇第二层依次类推直至达到设计高度如图5-17a. 平层浇筑法因浇筑层之间的接触面积大等于整个仓面面积应注意防止出现冷缝即铺填上层混凝土时下层混凝土已经初凝.为了避免产生冷缝仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQt2-t1 式中A一浇筑仓面最大水平面积m2 h一浇筑厚度取决于振捣器的工作深度一般为0.30.5m K一时间延误系数可取0.80.85 Q一混凝土浇筑的实际生产能力m3/h t2一混凝土初凝时间h t1一混凝土运输浇筑所占时间h. 平层铺料法实际应用较多有以下特点:1铺料的接头明显混凝土便于振捣不易漏振2平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁保证新老混凝土之间的结合质量3适用于不同坍落度的混凝土4适用于有廊道竖井钢管等结构的混凝土.斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大而混凝土拌和运输能力有限时采用平层浇筑法容易产生冷缝时可用斜层浇筑法和台阶浇筑法. 斜层浇筑法是在浇筑仓面从一端向另一端推进推进中及时覆盖以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.否则在平仓振捣时易使砂浆流动骨料分离下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17b.浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄且对混凝土采取预冷措施时斜层浇筑法是较常见的方法因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料边前进边加高逐步向前推进并形成明显的台阶直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时应顺坝轴线方向铺料.如图5-17c. 施工要求如下:1浇筑块的台阶层数以35层为宜层数过多易使下层混凝土错动并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动容易造成漏振.2浇筑过程中要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.30.5m台阶宽度应大于1.Om长度应大于23m坡度不大于1:2.3水平施工缝只能逐步覆盖必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.4平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.5在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时要做好停仓准备即必须在混凝土初凝前把接头处混凝土振捣密实. 应该指出不管采用上述何种铺筑方法浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间它与气温太阳幅射风速混凝土入仓温度水泥品种掺外加剂品种等条件有关如表5-9. 表5-9混凝土浇筑允许间隔时间min 混凝土浇筑时的气温℃允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥2030901201020135180510195 注:本表数值未考虑外加剂混合料及其他特殊施工措施的影响二平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析使骨料架空严重影响混凝土质量. 1人工平仓人工平仓用铁锹平仓距离不超过3m.只适用以下场合:1在靠近模板和钢筋较密的地方用人工平仓使石子分布均匀.2水平止水止浆片底部要用人工送料填满严禁料罐直接下料以免止水止浆片卷曲和底部混凝土架空.3门槽机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.4各种预埋件观测设备周围用人工平仓防止位移和损坏.振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部使混凝土向操作者位置移动然后一次一次地插向料堆上部直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部平仓工效固然较高但易造成粗骨料沿锥体四周下滑砂浆则集中在中间形成砂浆窝影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆但内部并未完全捣实切不可将平仓和振捣合二为一影响浇筑质量.三振捣振捣是振动捣实的简称它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙以清除混凝土内部的孔洞并使混凝土与模板钢筋及埋件紧密结合从而保证混凝土的最大密实度提高混凝土质量. 当结构钢筋较密振捣器难于施工或混凝土内有预埋件观测设备周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤捣固杆和捣固铲如图5-18.捣固锤主要用来捣固混凝土的表面捣固铲用于插边使砂浆与模板靠紧防止表面出现麻面捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中以使钢筋被水泥砂浆包裹增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低混凝土质量不易保证. 混凝土振捣主要采用振捣器进行振捣器产生小振幅高频率的振动使混凝土在其振动的作用下内摩擦力和粘结力大大降低使干稠的混凝土获得了流动性在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列空隙由砂浆所填满空气被排出从而使混凝土密实并填满模板内部空间且与钢筋紧密结合.1混凝土振捣器1插入式振捣器根据使用的动力不同插入式振捣器有电动式风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大不经济同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变因而影响混凝土振捣密实质量逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种如表5-12. 表5-12电动插入式振捣器序号名称构造适用范围 1 串激式振捣器串激式电机拖动直径1850mm 小型构件2 软轴振捣器有偏心式外滚道行星式内滚道行星式振捣棒直径25100mm 除薄板以外各种混凝土工程3 硬轴振捣器直联式振捣棒直径80133mm 大体积混凝土1插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种. 偏心式的激振原理如图5-20a所示.利用装有偏心块的转轴也有将偏心块与转轴做成一体的作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机而当功率为1kW甚至更大时应由变频机组供电即提供频率较大的电源.软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器由可更换的振动棒头1软轴2防逆装置单向离合器3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上机壳上部装有电机开关6和把手5在浇筑现场可单人携带并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作. 振捣棒是振捣器的工作装置其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中端头以螺纹与软轴联接另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配压装在与转轴滚锥相对的部位.软轴偏心式振捣器由电机增速器软管软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子转子和增速器安装在铝合金机壳内机壳装在回转底盘上机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器其特点是交直流两用体积小重量轻转速高同时电机外形小巧并采用双重绝缘使用安全可靠无需单向离合器.它由电机软轴软管组件振捣棒等组成电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时经软轴驱动偏心振动子高速旋转使振捣棒产生高频振动.硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器它将驱动电机与振捣棒联成一体或将其直接装入振捣棒壳体内使电机直接驱动振动子振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土因其骨料粒径较大坍落度较小需要的振动频率较低而振幅较大所以一般多采用偏心式. 棒径80mm以上的硬轴振捣器目前都采用变频机组供电目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz提高到100125150甚至200Hz使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到600075009000甚至12000r/min同时将电压降至48V如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给23台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m 浇筑时变频机组不需经常移动.振捣棒壳体由端塞1中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体棒壳上部内壁嵌装电动机定子9电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上棒壳尾盖上端接有连接管18管上部设有减振器14用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接引出电缆则穿过连接管引出并与变频机组相接. 变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源一方面驱动电动机旋转另一方面通过保险丝电源线碳刷及滑环接入发电机转子激磁使发电机输出高频率的低压电源供振捣器使用. 偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大转速又高在振捣大粒径骨料混凝土时还要承受大石子给予很大的反向冲击力因此轴承的使用寿命很短以净运转时间计算一般只有50100h并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏如未能及时发现并更换还会引起电动机转子与定子内孔碰擦线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.外部式振捣器外部式振捣器包括附着式平板梁式及振动台三种类型梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板梁式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的其区别仅在于附着式振捣器本身无振板用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣模板就是它的振板而平板梁式振捣器则自带振板可直接放置在混凝土表面进行振捣. 1附着式振捣器附着式振捣器由电机偏心块式振动子组合而成外形如同一台电动机机壳一般采用铸铝或铸铁制成有的为便于散热在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业. 附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动由于偏心力矩作用振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业. 2平板梁式振捣器平板梁式振捣器有两种型式一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板梁通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板迫使振板振动而振实混凝土另一类是定型的平板梁式振捣器振板为钢制槽形梁形振板上有把手便于边振捣边拖行更适用于大面积的振捣作业如图5-29. 上述外部式振捣器空载振动频率在28002850r/min之间由于振捣频率低混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器振捣频率可达900012000r/min振捣效果较好. 3振动台混凝土振动台又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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拌合物.在激振器的作用下机架连同模板及混合料一起振动使混凝土拌合物密实成型2振捣器的使用1插入式振捣器的使用1振捣器使用前的检查①电机接线是否正确电压是否稳定外壳接地是否完好工作中亦应随时检查. ②电缆外皮有无破损或漏电现象. ③振捣棒连接是否牢固和有无破损传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧软轴接头是否接好. ④检查电机的绝缘是否良好电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ应进行干燥处理.有条件时可采用红外线干燥炉喷灯等进行烘烤但烘烤温度不宜高于100℃也可采用短路电流法即将转子制动在定子线圈内通入电压为额定值1015的电源使其线圈发热慢慢干燥. 2接通电源进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向从风罩端看并与机壳上的红色箭头标示方向一致. ②当软轴传动与电机结合紧固后电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定单向离合器中发出嗒嗒响的声音则说明电机旋转方向反了应立即切断电源将三相进线中的任意两线交换位置. ③电机运转正确时振捣棒应发出呜呜…的叫声振动稳定而有力.如果振捣棒有哗哗…声而不振动这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道滚锥不能产生公转而振动这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下使两者接触即可正常振动. 3振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行此时混凝土流动性好振捣容易捣实质量好.振捣器的选用对于素混凝土或钢筋稀疏的部位宜用大直径的振捣棒坍落度小的干硬性混凝土宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致并顺序依次进行以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高垂直插入感到操作不便时也可略带倾斜但与水平面夹角不宜小于45°且每次倾斜方向应保持一致否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行如不平行也会出现漏振点如图5-31 振捣棒应快插慢拔.插入过慢上部混凝土先捣实就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出拔得过快周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀可将振捣棒上下抽动抽动幅度为510cm.振捣棒的插入深度在振捣第一层混凝土时以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面但相距不超过5cm为宜振捣上层混凝土时则应插入下层混凝土5cm左右使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时振捣棒仍应垂直插入并且应先振低处再振高处否则在振捣低处的混凝土时已捣实的高处混凝土会自行向下流动致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4过深软轴和振捣棒结合处容易损坏. 振捣棒在每一孔位的振捣时间以混凝土不再显著下沉水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度石子类型及最大粒径振捣器的性能等因素有关一般为2030s.振捣时间过长不但降低工效且使砂浆上浮过多石子集中下部混凝土产生离析严重时整个浇筑层呈千层饼状态. 振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5倍以内实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列直线行列移动的4个振捣孔径的中点〔图5-32a 中的ABCD点〕或三角形排列交错行列移动的3个振捣孔位的中点〔图5-32b中的ABCDEF点〕相互衔接来判断.在模板边预埋件周围布置有钢筋的部位以及两罐或两车混凝土卸料的交界处宜适当减少插入间距以加强振捣但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2并注意不能触及钢筋模板及预埋件. 为提高工效振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算三角形分布较正方形分布工效可提高30此外将几个振捣器排成一排同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动振捣时间可因此缩短振动作用半径也即加大. 振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补不可将别处石子移来重新出现砂浆窝.如出现石子窝按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时应经常保持仓面平整使泌水自动流向集水地点并用人工掏除.泌水未引走或掏除前不得继续铺料振捣.集水地点不能固定在一处应逐层变换掏水位置以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外. 振捣器的电缆线应注意保护不要被混凝土压住.万一压住时不要硬拉可用振捣棒振动其附近的混凝土使其液化然后将电缆线慢慢拔出. 软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大弯曲半径一般不宜小于50cm也不能多于两弯电动直联偏心式振捣器因内装电动机较易发热主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却不要让它在空气中连续空载运转. 工作时一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂电缆线表皮损伤振捣棒声响不正常或频率下降等现象时应立即停机处理或送修拆检. 2外部式振捣器的使用1外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时底板的安装螺孔位置应正确否则底脚螺栓将扭斜并使机壳受到不正常的应力影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固防止松动且要求四只螺栓的紧固程度保持一致. ②如插入式振捣器一样检查电机电源等内容. ③在松软的平地上进行试运转进一步检查电气部分和机械部分运转情况. 2外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋戴绝缘手套以防触电. ②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘移动和转向时应蹬踏平板两端不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣两行之间要搭接5cm左右以防漏振. 振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉表面平整往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时表明已振实可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时要注意电缆线勿被模板钢筋露头等挂住防止拉断或造成触电事故. 振捣混凝土时一般横向和竖向各振捣一遍即可第一遍主要是密实第二遍是使表面平整其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时各振捣器频率必须保持一致相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板要坚固牢靠构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应. 3混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置必须安装在牢固的基础上地脚螺栓应有足够的强度并拧紧.在振捣作业中必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具以保证模板和混凝土与台面一起振动. 特别声明1资料来源于互联网版权归属原作者2资料内容属于网络意见与本账号立场无关3如有侵权请告知立即删除。
振捣棒原理
振捣棒是一种常见的实验室设备,它主要用于溶解、混合、分散和分散颗粒。
它的原理是通过振动来实现这些操作。
本文将介绍振捣棒的原理及其在实验室中的应用。
振捣棒的原理主要包括振动原理和搅拌原理。
首先,振捣棒通过电机产生的振
动力来实现颗粒的分散和混合。
当振捣棒启动时,电机会产生高频率的振动力,使得振捣棒在容器中产生快速的上下运动。
这种高频率的振动力可以有效地将颗粒分散和混合,从而实现样品的均匀性。
其次,振捣棒还利用了搅拌原理。
在振动的同时,振捣棒的形状和设计也能够
使样品产生旋转和搅拌的效果。
这种旋转和搅拌可以更加均匀地将样品混合在一起,从而提高实验的效果。
在实验室中,振捣棒被广泛应用于生物化学、医药、食品等领域。
在生物化学
实验中,振捣棒可以用于细胞破碎和DNA提取等操作。
在医药领域,振捣棒可以
用于药物的制备和混合。
在食品行业,振捣棒可以用于食品的均匀混合和颗粒的分散。
总之,振捣棒通过振动和搅拌原理来实现样品的分散、混合和搅拌。
它在实验
室中有着广泛的应用,为科研人员和实验室工作人员提供了便利。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解振捣棒的原理和应用。
第1篇一、前言混凝土振捣是混凝土施工过程中的关键环节,直接影响到混凝土的密实度、强度和耐久性。
本方案针对基础工程混凝土振捣,从振捣原理、设备选择、操作步骤、质量控制等方面进行详细阐述,以确保混凝土施工质量达到设计要求。
二、振捣原理混凝土振捣的目的是排除混凝土中的气泡和孔隙,使混凝土达到密实、均匀的状态。
振捣原理主要包括以下几种:1. 机械振动法:通过振动棒、平板振动器等设备产生机械振动,使混凝土产生高频振动,从而排除气泡和孔隙。
2. 压缩空气法:通过压缩空气产生气流,使混凝土产生压缩和膨胀,从而排除气泡和孔隙。
3. 水流冲击法:通过水流冲击混凝土表面,使混凝土产生振动,从而排除气泡和孔隙。
三、设备选择1. 振动棒:适用于小面积、深度较浅的混凝土振捣,如梁、板、柱等结构。
2. 平板振动器:适用于大面积、厚度较大的混凝土振捣,如基础、路面等。
3. 振捣梁:适用于连续浇筑的混凝土结构,如大体积混凝土。
4. 振捣车:适用于大型混凝土结构的振捣,如大型桥梁、隧道等。
设备选择应根据工程规模、混凝土类型、结构特点等因素综合考虑。
四、操作步骤1. 准备阶段:- 检查设备是否完好,振动棒、平板振动器等设备应处于正常工作状态。
- 检查混凝土配合比是否合理,确保混凝土的和易性和稳定性。
- 清理模板、钢筋等施工面,确保无杂物和油污。
2. 振捣过程:- 振捣棒插入混凝土中,插入深度应控制在50mm左右。
- 振捣棒在混凝土中作螺旋形移动,移动速度不宜过快,以免混凝土产生离析。
- 振捣时间应控制在30秒至1分钟之间,以避免过振或欠振。
- 振捣过程中应避免振动棒直接撞击模板、钢筋等,以免造成损坏。
3. 收尾阶段:- 检查混凝土表面是否平整、密实,如有蜂窝、麻面等缺陷,应及时修补。
- 撤离振动棒,清理施工现场。
五、质量控制1. 混凝土配合比:严格按照设计要求进行混凝土配合比设计,确保混凝土的和易性和稳定性。
2. 施工工艺:严格按照施工规范和操作规程进行施工,确保混凝土振捣质量。
振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中 A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式 N(内)P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式 (外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承 4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13 外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5-28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-3 0.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于10 0℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的 A, B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的 A,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应.。
振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中 A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201805~10注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的:是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Oc m.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min 频率为5000~8000r/min 频率为8000~20000r/min 2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)部振动式N()P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机装插入式混凝土振动器外部振动式(外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和燃机式三类.燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和滚道式,如图5-21.它的壳体1,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承 4支承在棒壳壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13 外部振捣器序号名称适用围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5 -28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-30.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于1 00℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为2 0~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的A, B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5 -32(b)中的A,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应.3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置,必须安装在牢固的基础上,地脚螺栓应有足够的强度并拧紧.在振捣作业中,必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具,以保证模板和混凝土与台面一起振动.。
简述混凝土的振捣与养护摘要:混凝土浇筑到模板中后,由于骨料间的摩阻力和水泥浆的黏结作用,不能自动充满模板,其内部是疏松的,有一定体积的孔洞和气泡,不能达到设计要求的密实度。
而混凝土的密实性直接影响其强度和耐久性,所以在混凝土浇灌到模板内后初凝前,必须进行振捣。
本文现就混凝土的振动与养护工作做客观探讨与论述。
关键词:混凝土振捣养护施工使混凝土充满模板的各个边角,并将混凝土内部的气泡和部分游离水排挤出来,使混凝土密实,表面平整,从而使强度等各项性能符合设计要求。
混凝土的振捣方法有人工振捣和机械振捣,施工现场主要用机械振捣。
一、人工振捣人工振捣是用人力的冲击(夯或插)使浑天密实、成型。
一般只有在采用塑性混凝土,而且是在缺少机械或工程量不大的情况下,才用人工振捣。
人工振捣时要注意插匀、插全。
实践证明,增加振捣次数比加大振捣力度的效果好。
人工振捣的缺点是振捣进度慢、施工工效低,且耗用劳动量大。
二、机械振捣1、机械振捣原理。
混凝土振捣器就是机械化捣实混凝土的机具。
混凝土振捣机械振动时,将具有一定频率和振幅的振动力传给混凝土,使混凝土发生强迫振动,新浇筑的混凝土在振动力作用下,颗粒之间的黏着力和摩阻力大大减小,流动性增加。
振捣时粗骨料在重力作用下下沉,水泥浆均匀分布填充骨料空隙,气泡溢出,孔隙减少,游离水分被挤压上长,使原来松散堆积的混凝土充满模型,提高密实度。
振动停止后混凝土重新恢复其凝聚状态,逐渐凝结硬化。
2、混凝土振捣机械。
混凝土振捣机械按其传递振动的方式分为内部振动器、表面振动器、附着式振动器和振动台。
在施工工地主要使用内部振动器和表面振动器。
(1)内部振动器。
内部振动器又称为插入式振动器(振动棒),其工作部分是一个棒状空心圆柱体,内部装有偏心振子,在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动。
多用于振捣现浇基础、柱、梁、墙等结构构件和厚达体积设备基础的混凝土捣实。
(2)表面振动器。
由于振动波是从混凝土表面传入,故称表面振捣器。
常用振捣棒型号、作用半径、功率振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1、插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2、表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm 在双层钢筋结构中120mm 混凝土入仓时应尽量使混凝土按先低后高进行并注意分料不要过分集中.要求:1)仓内有低塘或料面应按先低后高进行卸料以免泌水集中带走灰浆. 2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分然后处理集中的泌水. 3)根据混凝土强度等级分区先高强度后低强度进行下料以防止减少高强度区的断面.4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道钢管或埋件的仓位卸料必须两侧平起廊道钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚一般3050cm.常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填第一层浇完后再浇第二层依次类推直至达到设计高度如图5-17a. 平层浇筑法因浇筑层之间的接触面积大等于整个仓面面积应注意防止出现冷缝即铺填上层混凝土时下层混凝土已经初凝.为了避免产生冷缝仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQt2-t1 式中A一浇筑仓面最大水平面积m2 h一浇筑厚度取决于振捣器的工作深度一般为0.30.5m K一时间延误系数可取0.80.85 Q一混凝土浇筑的实际生产能力m3/h t2一混凝土初凝时间h t1一混凝土运输浇筑所占时间h. 平层铺料法实际应用较多有以下特点:1铺料的接头明显混凝土便于振捣不易漏振2平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁保证新老混凝土之间的结合质量3适用于不同坍落度的混凝土4适用于有廊道竖井钢管等结构的混凝土.斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大而混凝土拌和运输能力有限时采用平层浇筑法容易产生冷缝时可用斜层浇筑法和台阶浇筑法. 斜层浇筑法是在浇筑仓面从一端向另一端推进推进中及时覆盖以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.否则在平仓振捣时易使砂浆流动骨料分离下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17b.浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄且对混凝土采取预冷措施时斜层浇筑法是较常见的方法因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料边前进边加高逐步向前推进并形成明显的台阶直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时应顺坝轴线方向铺料.如图5-17c. 施工要求如下:1浇筑块的台阶层数以35层为宜层数过多易使下层混凝土错动并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动容易造成漏振.2浇筑过程中要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.30.5m台阶宽度应大于1.Om长度应大于23m坡度不大于1:2.3水平施工缝只能逐步覆盖必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.4平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.5在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时要做好停仓准备即必须在混凝土初凝前把接头处混凝土振捣密实. 应该指出不管采用上述何种铺筑方法浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间它与气温太阳幅射风速混凝土入仓温度水泥品种掺外加剂品种等条件有关如表5-9. 表5-9混凝土浇筑允许间隔时间min 混凝土浇筑时的气温℃允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥2030901201020135180510195 注:本表数值未考虑外加剂混合料及其他特殊施工措施的影响二平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析使骨料架空严重影响混凝土质量. 1人工平仓人工平仓用铁锹平仓距离不超过3m.只适用以下场合:1在靠近模板和钢筋较密的地方用人工平仓使石子分布均匀.2水平止水止浆片底部要用人工送料填满严禁料罐直接下料以免止水止浆片卷曲和底部混凝土架空.3门槽机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.4各种预埋件观测设备周围用人工平仓防止位移和损坏.振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部使混凝土向操作者位置移动然后一次一次地插向料堆上部直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部平仓工效固然较高但易造成粗骨料沿锥体四周下滑砂浆则集中在中间形成砂浆窝影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆但内部并未完全捣实切不可将平仓和振捣合二为一影响浇筑质量.三振捣振捣是振动捣实的简称它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙以清除混凝土内部的孔洞并使混凝土与模板钢筋及埋件紧密结合从而保证混凝土的最大密实度提高混凝土质量. 当结构钢筋较密振捣器难于施工或混凝土内有预埋件观测设备周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤捣固杆和捣固铲如图5-18.捣固锤主要用来捣固混凝土的表面捣固铲用于插边使砂浆与模板靠紧防止表面出现麻面捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中以使钢筋被水泥砂浆包裹增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低混凝土质量不易保证. 混凝土振捣主要采用振捣器进行振捣器产生小振幅高频率的振动使混凝土在其振动的作用下内摩擦力和粘结力大大降低使干稠的混凝土获得了流动性在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列空隙由砂浆所填满空气被排出从而使混凝土密实并填满模板内部空间且与钢筋紧密结合.1混凝土振捣器1插入式振捣器根据使用的动力不同插入式振捣器有电动式风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大不经济同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变因而影响混凝土振捣密实质量逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种如表5-12. 表5-12电动插入式振捣器序号名称构造适用范围 1 串激式振捣器串激式电机拖动直径1850mm 小型构件2 软轴振捣器有偏心式外滚道行星式内滚道行星式振捣棒直径25100mm 除薄板以外各种混凝土工程3 硬轴振捣器直联式振捣棒直径80133mm 大体积混凝土1插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种. 偏心式的激振原理如图5-20a所示.利用装有偏心块的转轴也有将偏心块与转轴做成一体的作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机而当功率为1kW甚至更大时应由变频机组供电即提供频率较大的电源.软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器由可更换的振动棒头1软轴2防逆装置单向离合器3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上机壳上部装有电机开关6和把手5在浇筑现场可单人携带并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作. 振捣棒是振捣器的工作装置其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中端头以螺纹与软轴联接另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配压装在与转轴滚锥相对的部位.软轴偏心式振捣器由电机增速器软管软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子转子和增速器安装在铝合金机壳内机壳装在回转底盘上机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器其特点是交直流两用体积小重量轻转速高同时电机外形小巧并采用双重绝缘使用安全可靠无需单向离合器.它由电机软轴软管组件振捣棒等组成电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时经软轴驱动偏心振动子高速旋转使振捣棒产生高频振动.硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器它将驱动电机与振捣棒联成一体或将其直接装入振捣棒壳体内使电机直接驱动振动子振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土因其骨料粒径较大坍落度较小需要的振动频率较低而振幅较大所以一般多采用偏心式. 棒径80mm以上的硬轴振捣器目前都采用变频机组供电目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz提高到100125150甚至200Hz使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到600075009000甚至12000r/min同时将电压降至48V如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给23台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m 浇筑时变频机组不需经常移动.振捣棒壳体由端塞1中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体棒壳上部内壁嵌装电动机定子9电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上棒壳尾盖上端接有连接管18管上部设有减振器14用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接引出电缆则穿过连接管引出并与变频机组相接. 变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源一方面驱动电动机旋转另一方面通过保险丝电源线碳刷及滑环接入发电机转子激磁使发电机输出高频率的低压电源供振捣器使用. 偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大转速又高在振捣大粒径骨料混凝土时还要承受大石子给予很大的反向冲击力因此轴承的使用寿命很短以净运转时间计算一般只有50100h并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏如未能及时发现并更换还会引起电动机转子与定子内孔碰擦线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.外部式振捣器外部式振捣器包括附着式平板梁式及振动台三种类型梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板梁式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的其区别仅在于附着式振捣器本身无振板用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣模板就是它的振板而平板梁式振捣器则自带振板可直接放置在混凝土表面进行振捣. 1附着式振捣器附着式振捣器由电机偏心块式振动子组合而成外形如同一台电动机机壳一般采用铸铝或铸铁制成有的为便于散热在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业. 附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动由于偏心力矩作用振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业. 2平板梁式振捣器平板梁式振捣器有两种型式一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板梁通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板迫使振板振动而振实混凝土另一类是定型的平板梁式振捣器振板为钢制槽形梁形振板上有把手便于边振捣边拖行更适用于大面积的振捣作业如图5-29. 上述外部式振捣器空载振动频率在28002850r/min之间由于振捣频率低混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器振捣频率可达900012000r/min振捣效果较好. 3振动台混凝土振动台又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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拌合物.在激振器的作用下机架连同模板及混合料一起振动使混凝土拌合物密实成型2振捣器的使用1插入式振捣器的使用1振捣器使用前的检查①电机接线是否正确电压是否稳定外壳接地是否完好工作中亦应随时检查. ②电缆外皮有无破损或漏电现象. ③振捣棒连接是否牢固和有无破损传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧软轴接头是否接好. ④检查电机的绝缘是否良好电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ应进行干燥处理.有条件时可采用红外线干燥炉喷灯等进行烘烤但烘烤温度不宜高于100℃也可采用短路电流法即将转子制动在定子线圈内通入电压为额定值1015的电源使其线圈发热慢慢干燥. 2接通电源进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向从风罩端看并与机壳上的红色箭头标示方向一致. ②当软轴传动与电机结合紧固后电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定单向离合器中发出嗒嗒响的声音则说明电机旋转方向反了应立即切断电源将三相进线中的任意两线交换位置. ③电机运转正确时振捣棒应发出呜呜…的叫声振动稳定而有力.如果振捣棒有哗哗…声而不振动这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道滚锥不能产生公转而振动这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下使两者接触即可正常振动. 3振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行此时混凝土流动性好振捣容易捣实质量好.振捣器的选用对于素混凝土或钢筋稀疏的部位宜用大直径的振捣棒坍落度小的干硬性混凝土宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致并顺序依次进行以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高垂直插入感到操作不便时也可略带倾斜但与水平面夹角不宜小于45°且每次倾斜方向应保持一致否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行如不平行也会出现漏振点如图5-31 振捣棒应快插慢拔.插入过慢上部混凝土先捣实就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出拔得过快周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀可将振捣棒上下抽动抽动幅度为510cm.振捣棒的插入深度在振捣第一层混凝土时以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面但相距不超过5cm为宜振捣上层混凝土时则应插入下层混凝土5cm左右使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时振捣棒仍应垂直插入并且应先振低处再振高处否则在振捣低处的混凝土时已捣实的高处混凝土会自行向下流动致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4过深软轴和振捣棒结合处容易损坏. 振捣棒在每一孔位的振捣时间以混凝土不再显著下沉水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度石子类型及最大粒径振捣器的性能等因素有关一般为2030s.振捣时间过长不但降低工效且使砂浆上浮过多石子集中下部混凝土产生离析严重时整个浇筑层呈千层饼状态. 振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5倍以内实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列直线行列移动的4个振捣孔径的中点〔图5-32a 中的ABCD点〕或三角形排列交错行列移动的3个振捣孔位的中点〔图5-32b中的ABCDEF点〕相互衔接来判断.在模板边预埋件周围布置有钢筋的部位以及两罐或两车混凝土卸料的交界处宜适当减少插入间距以加强振捣但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2并注意不能触及钢筋模板及预埋件. 为提高工效振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算三角形分布较正方形分布工效可提高30此外将几个振捣器排成一排同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动振捣时间可因此缩短振动作用半径也即加大. 振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补不可将别处石子移来重新出现砂浆窝.如出现石子窝按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时应经常保持仓面平整使泌水自动流向集水地点并用人工掏除.泌水未引走或掏除前不得继续铺料振捣.集水地点不能固定在一处应逐层变换掏水位置以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外. 振捣器的电缆线应注意保护不要被混凝土压住.万一压住时不要硬拉可用振捣棒振动其附近的混凝土使其液化然后将电缆线慢慢拔出. 软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大弯曲半径一般不宜小于50cm也不能多于两弯电动直联偏心式振捣器因内装电动机较易发热主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却不要让它在空气中连续空载运转. 工作时一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂电缆线表皮损伤振捣棒声响不正常或频率下降等现象时应立即停机处理或送修拆检. 2外部式振捣器的使用1外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时底板的安装螺孔位置应正确否则底脚螺栓将扭斜并使机壳受到不正常的应力影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固防止松动且要求四只螺栓的紧固程度保持一致. ②如插入式振捣器一样检查电机电源等内容. ③在松软的平地上进行试运转进一步检查电气部分和机械部分运转情况. 2外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋戴绝缘手套以防触电. ②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘移动和转向时应蹬踏平板两端不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣两行之间要搭接5cm左右以防漏振. 振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉表面平整往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时表明已振实可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时要注意电缆线勿被模板钢筋露头等挂住防止拉断或造成触电事故. 振捣混凝土时一般横向和竖向各振捣一遍即可第一遍主要是密实第二遍是使表面平整其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时各振捣器频率必须保持一致相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板要坚固牢靠构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应. 3混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置必须安装在牢固的基础上地脚螺栓应有足够的强度并拧紧.在振捣作业中必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具以保证模板和混凝土与台面一起振动. 特别声明1资料来源于互联网版权归属原作者2资料内容属于网络意见与本账号立场无关3如有侵权请告知立即删除。
混凝土振捣棒的原理和作用
混凝土振捣棒是一种用于混凝土施工中的工具,它的原理和作用主要有以下几点:
1. 振动原理:混凝土振捣棒通过电机驱动内部的震荡装置,将电能转化为机械能,产生高频的震动力。
这种高频震动力可以使混凝土内的颗粒发生微小振动,从而使其相互间的空隙减小,从而提高混凝土的密实性。
2. 混凝土密实作用:混凝土振捣棒通过振动可以促使混凝土中的骨料颗粒重新排列,使其间的孔隙得到填充和压实,从而提高混凝土的密实性。
这有助于提高混凝土的强度和耐久性。
3. 除气作用:混凝土振捣棒振动时,可以将混凝土中的空气泡沫带出。
这有助于降低混凝土中的气泡含量,减少混凝土内部的空隙和孔隙,提高混凝土的密实性,从而避免混凝土内部产生孔眼和空洞。
4. 去除混凝土中的坍落物:混凝土振捣棒在混凝土中震动时,可以使混凝土内的坍落物(如水泥浆、混凝土饮料等)浮到混凝土表面,并从表面排出。
这有助于提高混凝土的均匀性和质量。
总结起来,混凝土振捣棒的原理和作用主要是通过高频振动使混凝土中的颗粒重新排列、填充孔隙,提高混凝土的密实性,去除空气泡沫和混凝土中的坍落物,
以提高混凝土的强度、耐久性和均匀性。
这里面有点:振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式内)P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-表5-13 外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5-28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-30.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于100℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的,B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置,必须安装在牢固的基础上,地脚螺栓应有足够的强度并拧紧.在振捣作业中,必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具,以保证模板和混凝土与台面一起振动。
高频振捣棒的原理和应用
高频振捣棒是一种电动工具,其原理是通过电动机驱动振捣头产生高频振动,用来改良混凝土的质量。
具体来说,高频振捣棒由电动机、离合器、减速器和振捣头组成。
电动机通过传动装置将动力传递给振捣头,使其产生高频振动。
高频振动促使混凝土中的颗粒紧密接触,减少孔隙和空隙的存在,提高混凝土的密实度和均匀性。
同时,振动还可以将混凝土中的气泡排出,减少泡孔的存在,进一步提高混凝土的抗压强度和耐久性。
高频振捣棒主要应用于混凝土施工中。
例如,用于制作混凝土梁和柱时,振捣可以使混凝土在模板中更加均匀和紧密,减少裂缝的发生。
在浇筑大面积混凝土时,振捣可以提高混凝土的流动性,使其更容易填满模板,减少气泡和孔隙的存在。
此外,高频振捣棒还可以用于震实沥青路面、振实地基等其他工程中。
总之,高频振捣棒通过高频振动改善了混凝土的质量,提高了其密实度和耐久性,广泛应用于混凝土施工中。
这里面有点:振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中 A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Oc m.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式内)P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承 4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13 外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5-28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-3 0.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于10 0℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的, B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣。
砼振捣密实技术在建筑施工中,砼振捣密实技术是一项至关重要的环节。
它直接影响着混凝土结构的质量、强度和耐久性。
如果振捣不密实,混凝土中可能会出现空隙、蜂窝麻面等缺陷,从而降低结构的承载能力和使用寿命。
因此,掌握好砼振捣密实技术对于保证工程质量具有重要意义。
一、砼振捣密实的原理砼振捣密实的基本原理是通过振捣设备的振动作用,使混凝土拌合物中的颗粒克服摩擦力和粘聚力,产生相对位移,从而填充模板内的空间,排除混凝土中的气泡,使骨料和水泥浆均匀分布,达到密实的效果。
在振捣过程中,振动能量以波的形式传递到混凝土中。
这种振动会使混凝土中的粗骨料下沉,水泥浆上浮,形成均匀的结构。
同时,振动还能破坏水泥浆的粘性,使其更容易流动,从而填充到骨料之间的空隙中。
二、砼振捣密实的方法目前,常用的砼振捣密实方法主要有插入式振捣、表面振捣和附着式振捣三种。
1、插入式振捣插入式振捣是最常用的振捣方法之一。
它是通过将振捣棒插入混凝土中,利用振捣棒的振动来实现密实的效果。
振捣棒通常由电动机、软轴和振捣头组成。
在使用时,振捣棒应垂直插入混凝土中,并快速插入缓慢拔出,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。
振捣棒的移动间距不应大于其作用半径的 15 倍,一般为 300 500mm。
振捣上一层时应插入下层 50 100mm,以消除两层间的接缝。
2、表面振捣表面振捣是将振捣器放在混凝土表面上,通过振动使混凝土表面平整密实。
这种方法适用于厚度较薄、面积较大的混凝土结构,如楼板、地面等。
表面振捣器通常为平板式振捣器,其振动频率较高,振幅较小。
在使用表面振捣器时,应控制好振捣时间和移动速度,以保证混凝土表面平整、密实。
3、附着式振捣附着式振捣是将振捣器安装在模板外侧,通过模板的振动来使混凝土密实。
这种方法适用于预制构件的生产,如预制梁、预制柱等。
附着式振捣器的布置应根据构件的形状和尺寸进行合理安排,以保证混凝土的密实度。
三、砼振捣密实的影响因素砼振捣密实的效果受到多种因素的影响,主要包括振捣时间、振捣频率、振捣棒插入深度、混凝土的坍落度和骨料粒径等。
振捣棒安全技术操作规程振捣棒是一种用于振实土壤或混凝土的工具,常用于建筑施工或道路维护过程中。
由于振捣棒的工作原理和特殊的操作方式,操作人员需要遵守一系列安全技术操作规程,以确保工作过程中的安全性。
以下是振捣棒的安全技术操作规程,详述了操作人员应该注意的事项。
一、前期准备1.检查振捣棒,确保设备的电气线路和机械部件完好无损。
2.确保操作人员已经接受相关安全培训,了解振捣棒的工作原理和操作要点。
3.准备好必备的个人防护装备,包括安全帽、耳塞、护目镜、手套、防护服等。
二、工作环境1.在振捣棒工作区域设置明显的警示标志,防止他人靠近施工现场。
2.检查工作区域,并清除可能影响操作安全的杂物和障碍物。
3.确保振捣棒周围没有人员或其他设备。
三、操作过程1.操作人员必须佩戴个人防护装备,并确保相关设备正常使用和有效。
2.按照振捣棒的使用手册,正确连接电源和机械部件,并确保连接牢固可靠。
3.在使用振捣棒之前,应先进行试运行,并检查设备是否正常工作,确保没有异常噪音或振捣过程中的异常震动。
4.操作人员应站在振捣棒的侧面,远离振捣部件,并确保不要将手、脚或其他身体部位放在振捣部件附近。
5.在振捣过程中,不允许有其他人员接近振捣棒的工作范围,以免发生伤害事故。
6.操作人员应与其他同事保持沟通,并随时留意施工现场的变化和安全情况。
四、停止操作和维护1.在振捣棒工作完成后,应及时断开电源,并确保振捣部件停止转动或振动。
2.在停止操作之前,应清理振捣棒周围的积土和碎石,以免对设备造成损坏。
3.定期维护振捣棒的电气线路和机械部件,确保设备的正常使用和工作效率。
4.如发现振捣棒有任何异常情况或故障,应立即停止使用,并通知相关维修人员进行检修。
以上是振捣棒安全技术操作规程的主要内容,操作人员应严格遵守这些规程,保障工作过程中的安全性。
同时,公司应加强对操作人员的培训和管理,确保每一位操作人员都能正确、安全地使用振捣棒,并提供相应的维修和检修支持,以保证设备的正常运行和工作效率。
混凝土振捣棒使用方法一、前言混凝土振捣棒是一种常用的混凝土施工工具,能够有效地提高混凝土的密实度和强度,保证混凝土的质量。
本文将详细介绍混凝土振捣棒的使用方法,以便施工人员能够正确使用该工具,提高混凝土施工质量。
二、混凝土振捣棒的类型混凝土振捣棒主要有两种类型,分别是内部振捣棒和外部振捣棒。
内部振捣棒主要用于混凝土结构中较为复杂的部位,如狭窄的梁、柱等部位。
而外部振捣棒主要用于混凝土平面结构的施工,如地板、路面等。
三、混凝土振捣棒的工作原理混凝土振捣棒通过振动方式,将混凝土中的空气排除,使混凝土变得更加紧密。
内部振捣棒通过在混凝土内部振动,而外部振捣棒通过在混凝土表面振动,使混凝土变得更加坚实。
四、混凝土振捣棒的使用方法(一)准备工作1.检查混凝土振捣棒的电源线和插头是否正常,电源是否稳定。
2.检查振捣棒的表面是否有裂纹或损伤,如果有,需要更换新的振捣棒。
3.检查振捣棒的振动频率是否符合要求,一般应在每分钟6000次以上。
(二)混凝土振捣棒的使用步骤1.将振捣棒插入混凝土中,插入深度一般应为混凝土层数的1/3左右,插入过程中应注意不要损坏混凝土内钢筋等结构。
2.打开振捣棒的电源,开始振动,振动时间一般应为30秒左右,振动过程中应注意不要将振捣棒插入过深,否则会损坏混凝土结构。
3.振动结束后,将振捣棒缓慢拔出,避免混凝土内部产生空洞或空气泡。
4.重复以上步骤,直到整个混凝土结构都被振实。
(三)注意事项1.振捣棒的振动频率应符合要求,一般应在每分钟6000次以上,否则会影响振实效果。
2.插入混凝土时应注意深度,不要插入过深,否则会损坏混凝土结构。
3.振动时间一般应为30秒左右,过长或过短都会影响振实效果。
4.振捣棒的电源线和插头应检查是否正常,电源是否稳定。
5.振捣棒的表面应检查是否有裂纹或损伤,如有需要更换新的振捣棒。
6.振捣棒应垂直插入混凝土中,避免倾斜或抖动,影响振实效果。
7.振捣棒的振动应均匀,不要在同一位置振动过久,否则会产生空洞或空气泡。
常用振捣棒型号、作用半径、功率振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度 1 插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的 1.25倍 2 表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm 在双层钢筋结构中120mm 混凝土入仓时应尽量使混凝土按先低后高进行并注意分料不要过分集中.要求:1仓内有低塘或料面应按先低后高进行卸料以免泌水集中带走灰浆. 2由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分然后处理集中的泌水.3根据混凝土强度等级分区先高强度后低强度进行下料以防止减少高强度区的断面.4要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道钢管或埋件的仓位卸料必须两侧平起廊道钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚一般3050cm.常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填第一层浇完后再浇第二层依次类推直至达到设计高度如图5-17a. 平层浇筑法因浇筑层之间的接触面积大等于整个仓面面积应注意防止出现冷缝即铺填上层混凝土时下层混凝土已经初凝.为了避免产生冷缝仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQt2-t1 式中A一浇筑仓面最大水平面积m2 h一浇筑厚度取决于振捣器的工作深度一般为0.30.5m K一时间延误系数可取0.80.85 Q一混凝土浇筑的实际生产能力m3/h t2一混凝土初凝时间h t1一混凝土运输浇筑所占时间h. 平层铺料法实际应用较多有以下特点:1铺料的接头明显混凝土便于振捣不易漏振2平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁保证新老混凝土之间的结合质量3适用于不同坍落度的混凝土4适用于有廊道竖井钢管等结构的混凝土.斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大而混凝土拌和运输能力有限时采用平层浇筑法容易产生冷缝时可用斜层浇筑法和台阶浇筑法. 斜层浇筑法是在浇筑仓面从一端向另一端推进推进中及时覆盖以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.否则在平仓振捣时易使砂浆流动骨料分离下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17b.浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄且对混凝土采取预冷措施时斜层浇筑法是较常见的方法因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料边前进边加高逐步向前推进并形成明显的台阶直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时应顺坝轴线方向铺料.如图5-17c. 施工要求如下:1浇筑块的台阶层数以35层为宜层数过多易使下层混凝土错动并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动容易造成漏振.2浇筑过程中要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.30.5m台阶宽度应大于1.Om长度应大于23m坡度不大于1:2.3水平施工缝只能逐步覆盖必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.4平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.5在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时要做好停仓准备即必须在混凝土初凝前把接头处混凝土振捣密实. 应该指出不管采用上述何种铺筑方法浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间它与气温太阳幅射风速混凝土入仓温度水泥品种掺外加剂品种等条件有关如表5-9. 表5-9混凝土浇筑允许间隔时间min 混凝土浇筑时的气温℃允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥2030901201020135180510195 注:本表数值未考虑外加剂混合料及其他特殊施工措施的影响二平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析使骨料架空严重影响混凝土质量. 1人工平仓人工平仓用铁锹平仓距离不超过3m.只适用以下场合:1在靠近模板和钢筋较密的地方用人工平仓使石子分布均匀.2水平止水止浆片底部要用人工送料填满严禁料罐直接下料以免止水止浆片卷曲和底部混凝土架空.3门槽机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.4各种预埋件观测设备周围用人工平仓防止位移和损坏.振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部使混凝土向操作者位置移动然后一次一次地插向料堆上部直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部平仓工效固然较高但易造成粗骨料沿锥体四周下滑砂浆则集中在中间形成砂浆窝影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆但内部并未完全捣实切不可将平仓和振捣合二为一影响浇筑质量.三振捣振捣是振动捣实的简称它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙以清除混凝土内部的孔洞并使混凝土与模板钢筋及埋件紧密结合从而保证混凝土的最大密实度提高混凝土质量. 当结构钢筋较密振捣器难于施工或混凝土内有预埋件观测设备周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤捣固杆和捣固铲如图5-18.捣固锤主要用来捣固混凝土的表面捣固铲用于插边使砂浆与模板靠紧防止表面出现麻面捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中以使钢筋被水泥砂浆包裹增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低混凝土质量不易保证. 混凝土振捣主要采用振捣器进行振捣器产生小振幅高频率的振动使混凝土在其振动的作用下内摩擦力和粘结力大大降低使干稠的混凝土获得了流动性在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列空隙由砂浆所填满空气被排出从而使混凝土密实并填满模板内部空间且与钢筋紧密结合.1混凝土振捣器1插入式振捣器根据使用的动力不同插入式振捣器有电动式风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大不经济同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变因而影响混凝土振捣密实质量逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种如表5-12. 表5-12电动插入式振捣器序号名称构造适用范围 1 串激式振捣器串激式电机拖动直径1850mm 小型构件2 软轴振捣器有偏心式外滚道行星式内滚道行星式振捣棒直径25100mm 除薄板以外各种混凝土工程3 硬轴振捣器直联式振捣棒直径80133mm 大体积混凝土1插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种. 偏心式的激振原理如图5-20a所示.利用装有偏心块的转轴也有将偏心块与转轴做成一体的作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机而当功率为1kW甚至更大时应由变频机组供电即提供频率较大的电源.软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器由可更换的振动棒头1软轴2防逆装置单向离合器3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上机壳上部装有电机开关6和把手5在浇筑现场可单人携带并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作. 振捣棒是振捣器的工作装置其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中端头以螺纹与软轴联接另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配压装在与转轴滚锥相对的部位.软轴偏心式振捣器由电机增速器软管软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子转子和增速器安装在铝合金机壳内机壳装在回转底盘上机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器其特点是交直流两用体积小重量轻转速高同时电机外形小巧并采用双重绝缘使用安全可靠无需单向离合器.它由电机软轴软管组件振捣棒等组成电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时经软轴驱动偏心振动子高速旋转使振捣棒产生高频振动.硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器它将驱动电机与振捣棒联成一体或将其直接装入振捣棒壳体内使电机直接驱动振动子振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土因其骨料粒径较大坍落度较小需要的振动频率较低而振幅较大所以一般多采用偏心式. 棒径80mm以上的硬轴振捣器目前都采用变频机组供电目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz提高到100125150甚至200Hz使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到600075009000甚至12000r/min同时将电压降至48V如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给23台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m 浇筑时变频机组不需经常移动.振捣棒壳体由端塞1中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体棒壳上部内壁嵌装电动机定子9电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上棒壳尾盖上端接有连接管18管上部设有减振器14用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接引出电缆则穿过连接管引出并与变频机组相接. 变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源一方面驱动电动机旋转另一方面通过保险丝电源线碳刷及滑环接入发电机转子激磁使发电机输出高频率的低压电源供振捣器使用. 偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大转速又高在振捣大粒径骨料混凝土时还要承受大石子给予很大的反向冲击力因此轴承的使用寿命很短以净运转时间计算一般只有50100h并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏如未能及时发现并更换还会引起电动机转子与定子内孔碰擦线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.外部式振捣器外部式振捣器包括附着式平板梁式及振动台三种类型梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板梁式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的其区别仅在于附着式振捣器本身无振板用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣模板就是它的振板而平板梁式振捣器则自带振板可直接放置在混凝土表面进行振捣. 1附着式振捣器附着式振捣器由电机偏心块式振动子组合而成外形如同一台电动机机壳一般采用铸铝或铸铁制成有的为便于散热在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业. 附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动由于偏心力矩作用振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业. 2平板梁式振捣器平板梁式振捣器有两种型式一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板梁通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板迫使振板振动而振实混凝土另一类是定型的平板梁式振捣器振板为钢制槽形梁形振板上有把手便于边振捣边拖行更适用于大面积的振捣作业如图5-29. 上述外部式振捣器空载振动频率在28002850r/min之间由于振捣频率低混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器振捣频率可达900012000r/min振捣效果较好. 3振动台混凝土振动台又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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拌合物.在激振器的作用下机架连同模板及混合料一起振动使混凝土拌合物密实成型。
转常用振捣棒型号、作用半径、功率浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm 在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等有关,如表5-9.表5-9混凝土浇筑允许间隔时间(min) 混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式N(内)P(偏)D(电)ZNZPNZ DN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式(外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZF DZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台Z T混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5-22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50H z,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5-28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-30.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于100℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜…"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5c m左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的A,B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的A,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s 左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应.3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置,必须安装在牢固的基础上,地脚螺栓应有足够的强度并拧紧.在振捣作业中,必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具,以保证模板和混凝土与台面一起振动.。
振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中 A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的:是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式内)P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承 4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13 外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5-28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-3 0.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于10 0℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的, B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应.3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置,必须安装在牢固的基础上,地脚螺栓应有足。
振捣器类别或结构类型浇筑层的允许最大铺料厚度1插入式电动硬轴振捣器振捣器工作长度的0.8倍软轴振捣器振捣器工作长度的1.25倍2表面式在无筋或单层钢筋结构中250mm在双层钢筋结构中120mm混凝土入仓时,应尽量使混凝土按先低后高进行,并注意分料,不要过分集中.要求:(1)仓内有低塘或料面,应按先低后高进行卸料,以免泌水集中带走灰浆.(2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分,然后处理集中的泌水.(3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面.(4)要适应结构物待点.如浇筑块内有廊道,钢管或埋件的仓位,卸料必须两侧平起,廊道,钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30~50cm).常用的铺料方法有以下三种:平层浇筑法平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填,第一层浇完后再浇第二层,依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a).平层浇筑法,因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积),应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时,下层混凝土已经初凝).为了避免产生冷缝,仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足Ah≤KQ(t2-t1)式中 A一浇筑仓面最大水平面积,m2;h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度,一般为0.3~0.5m;K一时间延误系数,可取0.8~0.85;Q一混凝土浇筑的实际生产能力,m3/h;t2一混凝土初凝时间,h;t1一混凝土运输,浇筑所占时间,h.平层铺料法实际应用较多,有以下特点:(1)铺料的接头明显,混凝土便于振捣,不易漏振;(2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁,保证新老混凝土之间的结合质量;(3)适用于不同坍落度的混凝土;(4)适用于有廊道,竖井,钢管等结构的混凝土.2,斜层浇筑法当浇筑仓面面积较大,而混凝土拌和,运输能力有限时,采用平层浇筑法容易产生冷缝时,可用斜层浇筑法和台阶浇筑法.斜层浇筑法是在浇筑仓面,从一端向另一端推进,推进中及时覆盖,以免发生冷缝.斜层坡度不超过1O.,否则在平仓振捣时易使砂浆流动,骨料分离,下层已捣实的混凝土也可能产生错动.如图5-17(b).浇筑块高度一般限制在1.5m左右.当浇筑块较薄,且对混凝土采取预冷措施时,斜层浇筑法是较常见的方法,因浇筑过程中混凝土冷量损失较小.3,台阶浇筑法台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料,边前进,边加高,逐步向前推进并形成明显的台阶,直至把整个仓位浇到收仓高程.浇筑坝体迎水面仓位时,应顺坝轴线方向铺料.如图5-17(c).施工要求如下:(1)浇筑块的台阶层数以3~5层为宜,层数过多,易使下层混凝土错动,并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动,容易造成漏振.(2)浇筑过程中,要求台阶层次分明.铺料厚度一般为0.3~0.5m,台阶宽度应大于1.Om,长度应大于2~3m,坡度不大于1:2.(3)水平施工缝只能逐步覆盖,必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁.接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土.(4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振.(5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时,要做好停仓准备,即必须在混凝土初凝前,把接头处混凝土振捣密实.应该指出,不管采用上述何种铺筑方法,浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间.混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间,它与气温,太阳幅射,风速,混凝土入仓温度,水泥品种,掺外加剂品种等条件有关,如表5-9.表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min)混凝土浇筑时的气温(℃)允许间隔时间普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥20~309012010~201351805~10195注:本表数值未考虑外加剂,混合料及其他特殊施工措施的影响(二)平仓平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度.平仓不好会造成离析,使骨料架空,严重影响混凝土质量.1,人工平仓人工平仓用铁锹,平仓距离不超过3m.只适用以下场合:(1)在靠近模板和钢筋较密的地方,用人工平仓,使石子分布均匀.(2)水平止水,止浆片底部要用人工送料填满,严禁料罐直接下料,以免止水,止浆片卷曲和底部混凝土架空.(3)门槽,机组预埋件等空间狭小的二期混凝土.(4)各种预埋件,观测设备周围用人工平仓,防止位移和损坏.2,振捣器平仓振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移动,然后一次一次地插向料堆上部,直至混凝土摊平到规定的厚度为止.如将振捣器垂直插入料堆顶部,平仓工效固然较高,但易造成粗骨料沿锥体四周下滑,砂浆则集中在中间形成砂浆窝,影响混凝土匀质性.经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆,但内部并未完全捣实,切不可将平仓和振捣合二为一,影响浇筑质量.(三)振捣振捣是振动捣实的简称,它是保证混凝土浇筑质量的关键工序.振捣的目的:是尽可能减少混凝土中的空隙,以清除混凝土内部的孔洞,并使混凝土与模板,钢筋及埋件紧密结合,从而保证混凝土的最大密实度,提高混凝土质量.当结构钢筋较密,振捣器难于施工,或混凝土内有预埋件,观测设备,周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣.人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm,铺料层厚度小于2Ocm.人工振捣工具有捣固锤,捣固杆和捣固铲(如图5-18).捣固锤主要用来捣固混凝土的表面;捣固铲用于插边,使砂浆与模板靠紧,防止表面出现麻面;捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中,以使钢筋被水泥砂浆包裹,增加混凝土与钢筋之间的握裹力.人工振捣工效低,混凝土质量不易保证.混凝土振捣主要采用振捣器进行,振捣器产生小振幅,高频率的振动,使混凝土在其振动的作用下,内摩擦力和粘结力大大降低,使干稠的混凝土获得了流动性,在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列,空隙由砂浆所填满,空气被排出,从而使混凝土密实,并填满模板内部空间,且与钢筋紧密结合.1,混凝土振捣器混凝土振捣器的分类如表5-10,表5-11,图5-19.表5-10 混凝土振捣器分类序号分类法名称说明1按振动频率分低频振捣器中频振捣器高频振捣器频率为2000~5000r/min频率为5000~8000r/min频率为8000~20000r/min2按动力来源分电动式振捣器风动式振捣器内燃机式振捣器适用于无电源工地3按传振方式分插入式振捣器外部振捣器振动台又称内部振捣器表5-11 混凝土振捣器的型号类组型特性代号代号含义混凝土机械混凝土振动器Z(振)内部振动式内)P(偏)D(电)ZNZPNZDN电动软轴行星插入式混凝土振动器电动软轴偏心插入式混凝土振动器电机内装插入式混凝土振动器外部振动式外)B(平)F(附)D(单)J(架)ZBZFZFDZJ平板式混凝土振动器附着式混凝土振动器单向振动附着式混凝土振动器台架式混凝土振动器混凝土振动台ZT混凝土振动台(1)插入式振捣器根据使用的动力不同,插入式振捣器有电动式,风动式和内燃机式三类.内燃机式仅用于无电源的场合.风动式因其能耗较大,不经济,同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变,因而影响混凝土振捣密实质量,逐渐被淘汰.因此一般工程均采用电动式振捣器.电动插入式振捣器又分为三种,如表5-12.表5-12 电动插入式振捣器序号名称构造适用范围1串激式振捣器串激式电机拖动,直径18~50mm小型构件2软轴振捣器有偏心式,外滚道行星式,内滚道行星式振捣棒直径25~100mm除薄板以外各种混凝土工程3硬轴振捣器直联式,振捣棒直径80~133mm大体积混凝土1)插入式振捣器的工作原理按振捣器的激振原理,插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种.偏心式的激振原理如图5-20(a)所示.利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动.偏心块每转动一周,振捣棒随之振动一次.一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min,如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时,则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机,而当功率为1kW甚至更大时,应由变频机组供电,即提供频率较大的电源.行星式振捣器是一种高频振动器,振动频率在10000r/min以上,如图5-20(b).行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式,如图5-21.它的壳体1内,装入由传动轴带动旋转的滚锥3,滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动.当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时,滚锥3除了本身自转外,还绕着轨道"公转".当滚道与滚锥的直径越接近,这"公转"的次数也就越高,即振动频率越高,如图5- 22.由于公转是靠摩擦产生的,而滚锥与滚道之间会发生打滑,操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道,所以不能产生公转,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下,使两者接触,便可产生高速的公转.2)软轴插入式振捣器①软轴行星式振捣器图5-23为软轴行星式振捣器结构图,由可更换的振动棒头1,软轴2,防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成.电机安装在可360°回转的回转支座7上,机壳上部装有电机开关6和把手5,在浇筑现场可单人携带,并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作.振捣棒是振捣器的工作装置,其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体.壳体上部有内螺纹,与软轴的套管接头密闭衔接.带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中,端头以螺纹与软轴联接,另一端悬空.圆锥形滚道与棒壳紧配,压装在与转轴滚锥相对的部位.②软轴偏心式振捣器图5-24为软轴偏心式振捣器,由电机,增速器,软管,软轴和振捣棒等部件组成.软轴偏心式振捣器的电机定子,转子和增速器安装在铝合金机壳内,机壳装在回转底盘上,机体可随振动方向旋转.软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机,转速只有2860r/min.为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率,一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构.③串激式软轴振捣器串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器,其特点是交直流两用,体积小,重量轻,转速高,同时电机外形小巧并采用双重绝缘,使用安全可靠,无需单向离合器.它由电机,软轴软管组件,振捣棒等组成,如图5-25.电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连.当电机旋转时,经软轴驱动偏心振动子高速旋转,使振捣棒产生高频振动.3)硬轴插入式振捣器硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器,它将驱动电机与振捣棒联成一体,或将其直接装入振捣棒壳体内,使电机直接驱动振动子,振动子可以做成偏心式或行星式.硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土,因其骨料粒径较大,坍落度较小,需要的振动频率较低而振幅较大,所以一般多采用偏心式.棒径80mm以上的硬轴振捣器,目前都采用变频机组供电,目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz,提高到100,125,150甚至200Hz,使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000,7500,9000甚至12000r/min;同时将电压降至48V,如遇漏电不致引起触电事故.1台变频机组可同时给2~3台振捣器供电.变频机组与振捣器之间用电缆连接.电缆长度可达25m,浇筑时变频机组不需经常移动.图5-26为目前使用较多的Z2D-130型硬轴振捣器的结构图.振捣棒壳体由端塞1,中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体,棒壳上部内壁嵌装电动机定子9,电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5,偏心轴的两端用轴承 4支承在棒壳内壁上,棒壳尾盖上端接有连接管18,管上部设有减振器14,用来减弱手柄15的振动.电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接,引出电缆则穿过连接管引出,并与变频机组相接.变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备.由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成.变频电源,一方面驱动电动机旋转,另一方面通过保险丝,电源线,碳刷及滑环接入发电机转子激磁,使发电机输出高频率的低压电源,供振捣器使用.偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力,通过轴承传递给壳体.轴承所受荷载既大,转速又高,在振捣大粒径骨料混凝土时,还要承受大石子给予很大的反向冲击力,因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算,一般只有50~100h),并成为振捣器的薄弱环节.而轴承一旦损坏,如未能及时发现并更换,还会引起电动机转子与定子内孔碰擦,线圈短路烧毁.因此硬轴振捣器应注意日常维护.(2)外部式振捣器外部式振捣器包括附着式,平板(梁)式及振动台三种类型,如表5-13.表5-13 外部振捣器序号名称适用范围1平板式振捣器混凝土表面及板面2梁式振捣器混凝土路面附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的,其区别仅在于附着式振捣器本身无振板,用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣,模板就是它的振板;而平板(梁)式振捣器则自带振板,可直接放置在混凝土表面进行振捣.1)附着式振捣器附着式振捣器由电机,偏心块式振动子组合而成,外形如同一台电动机,如图5-27.机壳一般采用铸铝或铸铁制成,有的为便于散热,在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼.附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块,振捣器的两端用端盖封闭.端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固,以便维修.外壳上有四个地脚螺钉孔,使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业.附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端,由轴承支承.电机转动带动偏心振动子运动,由于偏心力矩作用,振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业.2)平板(梁)式振捣器平板(梁)式振捣器有两种型式,一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁),通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板,迫使振板振动而振实混凝土,如图5-28;另一类是定型的平板(梁)式振捣器,振板为钢制槽形(梁形)振板,上有把手,便于边振捣,边拖行,更适用于大面积的振捣作业,如图5-29.上述外部式振捣器空载振动频率在2800~2850r/min之间,由于振捣频率低,混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出,振捣效果不佳.近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器,振捣频率可达9000~12000r/min,振捣效果较好.(3)振动台混凝土振动台,又称台式振捣器.它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械.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,模板内装有混凝土拌合物.在激振器的作用下,机架连同模板及混合料一起振动,使混凝土拌合物密实成型,如图5-3 0.2,振捣器的使用(1)插入式振捣器的使用1)振捣器使用前的检查①电机接线是否正确,电压是否稳定,外壳接地是否完好,工作中亦应随时检查.②电缆外皮有无破损或漏电现象.③振捣棒连接是否牢固和有无破损,传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧,软轴接头是否接好.④检查电机的绝缘是否良好,电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ.如绝缘电阻低于0.5mΩ,应进行干燥处理.有条件时,可采用红外线干燥炉,喷灯等进行烘烤,但烘烤温度不宜高于10 0℃;也可采用短路电流法,即将转子制动,在定子线圈内通入电压为额定值10%~15%的电源,使其线圈发热,慢慢干燥.2)接通电源,进行试运转①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看),并与机壳上的红色箭头标示方向一致.②当软轴传动与电机结合紧固后,电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定,单向离合器中发出"嗒嗒"响的声音,则说明电机旋转方向反了,应立即切断电源,将三相进线中的任意两线交换位置.③电机运转正确时振捣棒应发出"呜,呜……"的叫声,振动稳定而有力.如果振捣棒有"哗,哗…"声而不振动,这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道,滚锥不能产生公转而振动,这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下,使两者接触,即可正常振动.3)振捣器的操作振捣在平仓之后立即进行,此时混凝土流动性好,振捣容易,捣实质量好.振捣器的选用,对于素混凝土或钢筋稀疏的部位,宜用大直径的振捣棒;坍落度小的干硬性混凝土,宜选用高频和振幅较大的振捣器.振捣作业路线保持一致,并顺序依次进行,以防漏振.振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中.如振捣棒较长或把手位置较高,垂直插入感到操作不便时,也可略带倾斜,但与水平面夹角不宜小于45°,且每次倾斜方向应保持一致,否则下部混凝土将会发生漏振.这时作用轴线应平行,如不平行也会出现漏振点(如图5-31)振捣棒应快插,慢拔.插入过慢,上部混凝土先捣实,就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出;拔得过快,周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞,将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱,影响混凝土的强度.为使上下层混凝土振捣密实均匀,可将振捣棒上下抽动,抽动幅度为5~10cm.振捣棒的插入深度,在振捣第一层混凝土时,以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面,但相距不超过5cm为宜;振捣上层混凝土时,则应插入下层混凝土5cm左右,使上下两层结合良好.在斜坡上浇筑混凝土时,振捣棒仍应垂直插入,并且应先振低处,再振高处,否则在振捣低处的混凝土时,已捣实的高处混凝土会自行向下流动,致使密实性受到破坏.软轴振捣棒插入深度为棒长的3/4,过深软轴和振捣棒结合处容易损坏.振捣棒在每一孔位的振捣时间,以混凝土不再显著下沉,水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准.振捣时间和混凝土坍落度,石子类型及最大粒径,振捣器的性能等因素有关,一般为20~30s.振捣时间过长,不但降低工效,且使砂浆上浮过多,石子集中下部,混凝土产生离析,严重时,整个浇筑层呈"千层饼"状态.振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5 倍以内,实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的, B,C,D点〕,或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的,B,C,D,E,F点〕相互衔接来判断.在模板边,预埋件周围,布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处,宜适当减少插入间距,以加强振捣,但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2,并注意不能触及钢筋,模板及预埋件.为提高工效,振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布.据计算,三角形分布较正方形分布工效可提高30%,此外,将几个振捣器排成一排,同时插入混凝土中进行振捣.这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动,振捣时间可因此缩短,振动作用半径也即加大.振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出,用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补,不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝).如出现石子窝,按同样方法将松散石子铲出同样填补.振捣中发现泌水现象时,应经常保持仓面平整,使泌水自动流向集水地点,并用人工掏除.泌水未引走或掏除前,不得继续铺料,振捣.集水地点不能固定在一处,应逐层变换掏水位置,以防弱点集中在一处.也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外.振捣器的电缆线应注意保护,不要被混凝土压住.万一压住时,不要硬拉,可用振捣棒振动其附近的混凝土,使其液化,然后将电缆线慢慢拔出.软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大,弯曲半径一般不宜小于50cm,也不能多于两弯,电动直联偏心式振捣器因内装电动机,较易发热,主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却,不要让它在空气中连续空载运转.工作时,一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂,电缆线表皮损伤,振捣棒声响不正常或频率下降等现象时,应立即停机处理或送修拆检.(2)外部式振捣器的使用1)外部式振捣器使用前的准备工作①振捣器安装时,底板的安装螺孔位置应正确,否则底脚螺栓将扭斜,并使机壳受到不正常的应力,影响使用寿命.底脚螺栓的螺帽必须紧固,防止松动,且要求四只螺栓的紧固程度保持一致.②如插入式振捣器一样检查电机,电源等内容.③在松软的平地上进行试运转,进一步检查电气部分和机械部分运转情况.2)外部式振捣器的操作①操作人员应穿绝缘胶鞋,戴绝缘手套,以防触电.②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘,移动和转向时,应蹬踏平板两端,不得蹬踏电机.操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向,使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动.沿铺料路线逐行进行振捣,两行之间要搭接5cm左右,以防漏振.振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉,表面平整,往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时,表明已振实,可转移作业面.时间一般为30s左右.在转移作业面时,要注意电缆线勿被模板,钢筋露头等挂住,防止拉断或造成触电事故.振捣混凝土时,一般横向和竖向各振捣一遍即可,第一遍主要是密实,第二遍是使表面平整,其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行.③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直,如图5-33.在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时,各振捣器频率必须保持一致,相对安装的振捣器的位置应错开.振捣器所装置的构件模板,要坚固牢靠,构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应.3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置,必须安装在牢固的基础上,地脚螺栓应有足。