Mi az a merülővibrátor? A betonvibrátor (tűvibrátor) érthetően

Mi az a merülővibrátor?

A friss beton bedolgozáskor meglepően sok bezárt levegőt tartalmaz — gyakran térfogatának 5–20 százalékát. Ha ez a levegő a keverékben marad, üregekként és kavicsfészkekként köt meg: olyan gyenge pontokként, amelyek csökkentik a szilárdságot, utat engednek a víznek és a kloridoknak a vasaláshoz, és megrövidítik a szerkezet élettartamát. A belső vibrátor az az eszköz, amely ezt a levegőt eltávolítja. A vibráló acélfej — közkeletű nevén vibrofej vagy palack — egy hajlékony tömlő végén ül, és közvetlenül a friss betonba merítik, így a vibráció a beton belsejéből dolgozik, nem a felszínéről. Régiótól és szakmától függően hívják betonvibrátornak, merülővibrátornak, tűvibrátornak vagy belső vibrátornak; más piacokon ugyanez az eszköz buława wibracyjna, trilnaald vagy Rüttelflasche. Mind ugyanazt a szerszámot jelöli. A Lievers Holland 1954 óta tervez és gyárt ilyen betontömörítő gépeket a hollandiai Mijdrechtben.

Hogyan működik a merülővibrátor?

Az acélfej belsejében egy excentrikus súly vagy inga forog nagy sebességgel, és a palack belső falának ütődve az egész fejet gyors rezgésbe hozza. Egy tipikus építkezési merülővibrátor percenként kb. 12 000 rezgéssel jár — a Lievers P18Li például kb. 12 000 rezgés/perc frekvencián vibrál, cserélhető 28, 38 és 45 mm-es fejekkel. Ez az energia közvetlenül a környező betonba jut, és rövid időre elfolyósítja azt, így a bezárt levegő a felszínre száll és távozik, míg a cementpép teljesen körbefolyja a vasalást és kitölti a zsaluzat sarkait. A beton akkor tömörödött be, amikor a nagy légbuborékok felszállása megszűnik, a fej körül vékony pépréteg fényezi a felületet, és a vibrátor hangja kiegyenlítődik. Ezután a fejet lassan húzzák ki, hogy a beton összezáruljon mögötte, és a kezelő a következő merítési pontra lép. Minden merítés nagyjából kör alakú zónát tömörít, ezért a pontokat átfedéssel osztják ki — tipikus építkezési vibrátornál általában kb. 50 cm-enként.

Betonvibrátor, tűvibrátor vagy merülővibrátor — van különbség?

Nincs — ezek ugyanannak az eszköznek a nevei. A hétköznapi szóhasználatban gyakran egyszerűen betonvibrátornak hívják; a gyártók, az adatlapok és a kölcsönzők ugyanazt a gépet sokszor merülővibrátorként vagy tűvibrátorként listázzák (angol nyelvterületen concrete poker, vibrating poker vagy poker vibrator néven fut). Bárhogy nevezze is a lista, az alkatrészek ugyanazok: egy meghajtóegység (akkumulátoros, hálózati vagy sűrített levegős), egy hajlékony tengely vagy tömlő, és a vibráló fej, amely a friss betonba kerül. Ha tehát egy „betonvibrátort” hasonlít össze egy másik katalógus „merülővibrátorával”, ugyanazt hasonlítja ugyanazzal — ami számít, az a fej átmérője, a frekvencia és a fej meghajtásának módja.

A merülővibrátorok fő típusai

A merülővibrátorokat elsősorban a fej meghajtása szerint csoportosítjuk:

• Akkumulátoros merülővibrátorok. A markolatban lévő kis villanymotort tölthető akkumulátor hajtja, ez forgatja a fejet működtető hajlékony hajtótengelyt. Mivel nincs kábel és nincs külön átalakító, ezek a gépek a hálózati áram nélküli munkaterületeken és a kisebb, elszórt betonozásokon jeleskednek. A Lievers P18Li egy 18 V-os lítium-ion példa, tömege felszerelt akkuval kb. 2,35 kg.
• Elektromos nagyfrekvenciás merülővibrátorok. Ezek érik el a finom, egyenletes tömörítést adó magasabb frekvenciákat. Egyesek külön frekvenciaváltóról vagy transzformátorról üzemelnek; mások, mint a Lievers LHF-E, beépített invertert használnak, amely a szabványos egyfázisú hálózatot alakítja a motornak szükséges nagyfrekvenciás kimenetté, így a munkaterületen nincs szükség külső frekvenciaváltóra.
• Pneumatikus merülővibrátorok. Nem elektromossággal, hanem sűrített levegővel működnek; ott választják őket, ahol már van légellátás a munkaterületen, vagy ahol a munkakörnyezet miatt a légmeghajtás az előnyösebb.

Az egyes típusokon belül a különböző fejméretek és tömlőhosszak teszik lehetővé, hogy a szerszámot a betonozott szerkezeti elemhez igazítsa.

A vibrofej átmérője és hatása

A fej átmérője a fő méretezési döntés. A jellemző fejek nagyjából 25 és 65 mm között mozognak, és a választás kompromisszum. A kisebb — 28 mm körüli — fej befér a vékony keresztmetszetekbe, a sűrűn vasalt elemekbe és az előregyártó sablonokba, ahol szűkös a hozzáférés, viszont merítésenként keskenyebb zónát tömörít. A nagyobb — 45 mm-es és afeletti — fej merítésenként jóval több betont mozgat meg, és a tömegbetonozásokhoz, alapokhoz és vastag falakhoz illik, cserébe nehezebb, és több rezgés jut a kezelő kezére. A fejátmérő határozza meg a tömörítési sugarat is: a Lievers nagyfrekvenciás termékcsaládjában a tömörített zóna a legkisebb fejnél kb. 45 cm-től a legnagyobbnál kb. 85 cm-ig terjed — ez adja meg az észszerű merítési távolságot. A nagyobb nem automatikusan jobb — a megfelelő fej az, amely eléri a betont, és elegendő energiát ad le anélkül, hogy kezelhetetlen lenne.

Mikor használjon merülővibrátort — és mikor ne?

A merülővibrátor a beton mélységi tömörítésének eszköze: falakhoz, oszlopokhoz, alapokhoz, gerendákhoz, vastag lemezekhez és a legtöbb olyan szerkezeti elemhez, ahol a keveréknek sűrű vasalás körül kell folynia. Mivel a betonozás belsejéből dolgozik, olyan tömörséget ér el, amilyet a felületi módszerek nem. A felületi eszközök — például a vibroléc vagy a vibrogerenda — csak a lemez felső rétegét tömörítik és szintezik; padlóbetonozásnál a kettőt együtt használják: a merülővibrátor a teljes mélységet tömöríti, a vibroléc a felületet dolgozza készre. Egy fontos kivétel van: az öntömörödő beton (SCC) úgy van tervezve, hogy önsúlya alatt folyjon és légtelenedjen, és tilos merülővibrátorral vibrálni, mert az szétosztályozódást okozna. Hagyományos szerkezeti betonnál azonban a belső merülővibrátor marad a legmegbízhatóbb út a teljes szilárdsághoz és tartóssághoz.