SEMINARSKI- MAŠINE

Zemljani radovi i građevinske mašine

SADRŽAJ:

1. UVOD............................................................................................................................2

2. PODJELA VIBRATORA................................................................................................32.1. SPOLJNI VIBRATORI............................................................................................3

2.1.1. Površinski vibrator.............................................................................................32.1.1.1. Pločasti vibratori.....................................................................................42.1.1.2. Krilna gladilica........................................................................................5

2.1.2. Oplatni („ šalungs“) vibrator............................................................................62.2. UNUTRAŠNJI VIBRATORI.....................................................................................62.2.1 Previbrator (igličasti vibrator)..............................................................................7

3. ZAKLJUČAK....................................................................................................................8

4. LITERATURA.................................................................................................9

Seminarski rad 1


1. UVOD

Pod betonom se u opštem slučaju podrazumijeva vještački kameni materijal dobijen očvršćavanjem mješavine nekog vezivnog materijala i agregata (granulata).

Svojstva očvrslog betona u velikoj mjeri ovise od stepena zbijenosti svježeg betona koji se ostvaruje tokom procesa ugrađivanja i završne obrade. Ova svojstva, dakle, između ostalog, bitno zavise i od tehnoloških postupaka koji se primjenjuju prilikom ugrađivanja i završne obrade betona.

Kvalitetno ugrađivanje i završna obrada, koji se izvode uz primjenu određenih postupaka zbijanja ( kompaktiranja), generalno posmatrano zavise od reoloških svojstava betonske mješavine.

Završna obrada podrazumijeva i zbijanje betona, kome se pristupa nakon završetka unošenja određene količine svježe betonske mase u oplatu, pri čemu se najčešće primjenjuju različiti postupci vibriranja betonske mase.

Vibracije u masi svježeg betona su u stvari prinudne vibracije čestica betona izazvane upotrebom specijalnih mehaničkih uređaja – vibratora za beton. Tokom procesa vibriranja betona značajno se smanjuju sile veze između čestica i sile unutrašnjeg trenja , pa dolazi do slobodnog „ pakovanja“ čestica, i istiskivanja mjehurića zraka iz mase, kojoj je na ovaj način prinudno smanjen viskozitet. Primjenom postupka vibriranja u masi svježeg betonapo pravilu ostaje najviše 1-3 % zaostalih mjehurića zraka.

Efikasnost ugrađivanja betona putem vibriranja zavisi od trajanja i intenziteta vibriranja. Intezitet vibriranja Uv karakterišu dva parametra prinudnih vibracija:

amplituda oscilovanja- a; frekvencija oscilovanja (broj vibracija u minuti)- f;

Uv= k a∙ 2 f∙ 3

Za svaku betonsku mješavinu postoji optimalna vrijednost karakteristike U v. Na primjer, za vibriranje betona sa vrlo krupnim agregatom ( D= 50- 70 mm), potrebna je mala frekvencija a visoka amplituda vibriranja, pa se u tim slučajevima koriste niskofrekventni vibratori sa frekvencijama do 3500 vib/ min, i amplitudom koja dostiže vrijednost do 3 mm, za betone sa sitnozrnastim agregatom , koriste se vibratori sa frekvencijama 1000- 2000 obr/ min i frekvencijama 0,1- 1 mm.

Seminarski rad 2


2. PODJELA VIBRATORA

Radi transparentnog sagledavanja mogućnosti primjene vibratora , danas postoji raznovrsna ponuda na tržištu, sa značajnim brojem različitih vrsta i oblika takve opreme (Slika 1).

Slika1: Blok šema- vibratori

Tehnologija građenja, vrsta i karakter objekta diktira izbor date mašinske opreme, odgovarajućeg tipa vibratora.

2.1. SPOLJNI VIBRATOR

2.1.1. Površinski vibrator

Prema načinu djelovanja i uticaja na „ugradbu betonske mješavine“ u konstrukciji objekta može se predstaviti kao površinski i oplatni vibrator. Površinski vibrator se determinira kao plativibrator ( pločasti vibrator), krilna gladilica i slično, te tzv „šalungs“ vibratora kao oplatnog vibratora.

Seminarski rad 3

VIBRATORI

SPOLJNI

POVRŠINSKIPLOČASTI VIBRATOR, KRILNA GLADILICA

OPLATNI("ŠALUNGS" VIBRATORI)

UNUTRAŠNJIPREVIBRATORI(IGLIČASTI VIBRATOR)


2.1.1.1. Pločasti površinski vibrator

Uopšte, spoljni vibrator služi za ugrađivanje betonske mješavine u pločastim konstrukcijama što zapravo znači- površinsko ugrađivanje. Ovaj vibrator po obliku ima sličnost sa tzv. pločom koja djeluje na površinu koju ugrađuje (slika 2).

Slika 2: Pločasti vibrator

Površinski vibratori mogu da budu i u vidu jedne uvjetno rečeno nasatično postavljene letve te se nazivaju vibracijskom letvom (slika 3).

Slika 3: Vibracijska letva ili daska

Površinski vibratori djeluju na površini razastrtog sloja mješavine svježeg betona, prijenosom vibracija na svježi beton, zgušnjava ga i nabija. Sastoje se od čelične ploče i letve na kojoj se nalazi elektromotor sa 3000- 4000 obr/ min koji proizvodi vibracije.

Nedostatak površinskih vibratora je u tome što površinu koju nabijaju ne ostavljaju latkom, pa je nakon nabijanja potrebno obraditi gladalicom za zaglađivanje.

Seminarski rad 4


Sastoji se od čelične ploče veličine 30- 50 cm sa zavrnutim užim rubom i ručkom za povlačenje po površini betonskog sloja. Na ploči se nalazi elektromotor sa ekscentrom koja proizvodi vibracije, no često se zbog malih površina za nabijanje improvizira pa se umjesto elektromotora i ekscentra pričvrsti previbratorska igla, i tako učinci previbratora pretvaraju u učinke pločastog vibratora. Pri tom postoji opasnost da zbog nedovoljnog hlađenja pregore elektroinstalacije u previbratorskoj igli ako je previbrator na električni pogon.

Dakle, vibracijska letva i vibracijska daska su površinski vibratori koji se sastoje od čelične letve odnosno daske dužine 2,0- 2,5 m na koju je smješten motor sa ekscentrom koji proizvodi vibracije a rukom za povlačenje se pomiču po površini. Ručnim povlačenjem vibracijske letve ili daske po površini razastrtog svježeg betona, vibracije se prenose na mješavinu svježeg betona pa dolazi do zgušnjavanja odnosno nabijanja nasutog sloja. Koristi se za nabijanje malih površina, najčešće u zatvorenim prostorima. Lako se prenosi, ali ostavlja na površini tragove i neravnine, pa je potrebna naknadna dorada strojem za zaglađivanje.

2.1.1.2 Krilna gladilica

Stroj za zaglađivanje nosi još i naziv krilna gladilica. Kataloški naziv ima još i helikopter. To je dakle stroj za ravnanje estrihta i betonskih podloga. Pogon je na dizel, benzin ili elektrovarijantno radno manipulisanje. Prečnici rotirajućih krila varijantno mogu biti 60, 90, ili 120 cm.

Krilna gladilica se sastoji od četiri krila spojena na okomito vratilo elektromotora, koja okretanjem vratila klize po površini nabijenog betona i zaglađuju njegovu površinu. Ovaj tip stroja lančano je vezan za rad vibracijske letve odnosno vibracijske daske. Čelična krila ladilice mogu se zamijeniti posebnim četkama pa se ovaj stroj može koristiti i za čišćenje vodoravnih betonskih i kamenih površina ( slika 4).

Slika 4: Krilna gladilica

2.1.2. Oplatni („ šalungs“) vibrator

Seminarski rad 5


Djeluju posredno na mješavinu svježeg betona tako da se pričvrsne na oplatu u kojoj se nalazi svježi beton, pa se vibriranjem oplate vibracije prenose na mješavinu svježeg betona posredno. Oplatni vibratori pri električnom pogonu nisu ništa drugo nego mali elektromotori snage 1-2 kW koji pokreću ekcentar za proizvodnju vibracije. Pogon ovog tipa vibratora može biti i pritisnim zrakom, što je konstruktivno rješivo kompresorom, šupljim gumenim cijevima i ekscentrom na pogon sa pritisnim zrakom (Slika 5).

Slika 5: Pogon oplatnog vibratora te položaj postavljanja na oplatu

2.2 UNUTRAŠNJI VIBRATOR

Predstavlja sastav stroja koji zahvaljujući vibracijskom djelovanju vrši sabijanje betonske smjese, mješavine unesene u oplatu objekta. Prilikom ugrađivanja betona u velikim, masovnim količinama, kod glomaznih konstrukcija i elemenata, te nearmiranog i armiranog betona sa rijetkom armaturom upotrebljavaju se previbratori spojeni na jedan tzv. paket koji se može sastojati i od 16 povezanih vibratora.

Prilikom vibriranja armiranih betonskih konstrukcija sa gustom armaturom, upotrebljavaju se igličasti previbratori, čiji je prečnik glave 3 cm, tj, onoliki koliki je razmak šipki armature. Postoje i takve konstrukcije unutrašnjih vibratora, kod kojih je moguće uz dodatak izvjesnih dijelova, njihovo pretvaranje u površinske kao i za rad sa gustom armaturom. Unutrašnji mehanički vibratori rade po principu rotiranja ekscentrične mase, debalansa. Pri rotiranju osovine sa ekscentričnom masom stvara se centrifugalna sila (C) čija se veličina određuje izrazom:

C= Geωg (kN)

gdje je:

Seminarski rad 6


G- težina ekscentrične sile , debalansa , koji rotiranjem izaziva vibracijee- ekcentrincitet debalansa, odnosno rastojanje od osovine rotiranja do njegovog težišta, u cmω- ugaona brzina rotiranja debalansa, u rad/sg- ubrzanje zemljine teže, u cm/s2

Centrifugalna sila se javlja kao aktivna sila, čiji se pravac dejstva neprestajno mijenja, stvarajući time vibracije.Vibracije proizvedene rotiranjem ekscentrične sile od rotirajuće osovine ili u kućuštu vibratora, manifestuju se u vidu koncentričnih krugova duž radnog dijela vibratora i prenose se na okolnu betonsku masu kao talasanje. To talasanje ima određenu učestalost i amplitudu čije veličine zavise od više faktora ( broja rotiranja osovine, težine debalansa, snage motora vibratora, konzistencije i osobina betonskog sastava i dr.).

Amplituda vibracija, ne uzimajući pri tome u obzir pojavljene otpore, određuje se prema izrazu:

A=GRGv

gdje je:R- radijus dejstva vibratoraGv- težina vibratoraG- isto kao i u prethodnom izrazu.

Proizvod između težine ekscentrične mase i njenog ekscentriciteta, tj. M=Ge, naziva se kinetičkim momentom debalansa.

Sila (C) za svaki obrt osovine sa ekscentričnom masom mijenja periodičnost svog smjera za 3600 a veličina njene vertikalne komponente koja se stvara pri vibriranju i čini sabijanje betona, mijenja se po zakonu sinusoide. Takav rad vibratora izaziva i odgovarajuću izmjenu veličine dejstva sile (C) što dovodi do izmještanja težišta vibratora pod uticajem vibracija i to kako u horizontalnom tako i u vertikalnom smjeru. Trajektorija izmještanja težišta vibratora formira skoro kru, čiji je prečnik jednak amplitudi proizvedenih vibracija.

2.2.1 Previbrator (igličasti vibrator)

Unutrašnji vibrator – poznat pod nazivom previbrator ( igličasti vibrator) koristi se za pogonsku energiju električnu struju odnosno naftne derivate, te pogon sa pritisnim zrakom.

a) Previbrator sa pogonskom energijom- električna struja , koristi niskonaponsku mrežu 220/380 V, a transformiše je na napon od 40- 45 V, koji jer neophodan za rad stroja ali i iz razloga tehničke zaštite na radu. Tu je i električni kabl, koji je dužine 6,0 m provučen kroz gumenu savitljivu cijev te konačno previbratorske igle.

Seminarski rad 7


Previbratorska igla je zapravo mali elektromotor u koje je plašt igle stator, a osovina uzduž plašta s ekscentrom je rotor. Previbratorska igla u ovog tipa previbratora je najosjetljiviji i najskuplji dio , pa je u eksploataciji potrebno o tome voditi računa. (slika 6)

b) Previbrator sa pogonskom energijom- naftni derivati, sastoji se od eksplozivnog motora snage 1,5- 2,0 kW, savitljive gumene cijevi, kroz koju prolazi posebno pleteno elastično vratilo koje okreće motor, a koje je vezano drugim krajem na osovinu sa ekscentrom u previbratorskoj igli. Okretanjem čeličnog užeta okreće se i ekscentar u previbratorskoj igli i proizvodi vibraciju. Prema tome, igla u ovog tipa previbratora je konstruktivno vrlo jednostavna i jeftina za razliku od igle električnog previbratora.

Slika 6: Previbrator sa elektroenergetskim pogonom

c) Previbrator sa pogonskom energijom pritisnog zraka- sastoji se od kompresora , šuplje elastične gumene cijevi i previbratorske igle u koju je urađen sklop kroz koji pritisni zrak svojim prolaskom proizvodi vibracije. Sve ostalo je kao i kod drugih previbratora.

Seminarski rad 8


Unutrašnji vibrator previbrator, klasični primjer ( fotografija načinjena na gradilištu- Most Sava)

Seminarski rad 9


3. ZAKLJUČAK

Osnovna karakteristika betona jeste njegova marka, odnosno normirana čvrstoća koja se za njega predviđa. Da bi se ta čvrstoća ostvarila, potrebno je primjeniti niz postupaka, i detaljno razraditi sve postupke koji podrazumijevaju spravljanje i njegovanje betona.

Svojstva očvrslog betona u velikoj mjeri ovise od stepena zbijenosti svježeg betona, a koja se ostvaruje upravo raznim tehnološkim postupcima tokom procesa ugrađivanja i završne obrade svježe betonske mase. Jedan od njih je i vibriranje. Upotrebom vibratora mi omoghućavamo betonskoj masi da očvršćava u obliku koji će kasnije dati predviđenu čvrstoću. Vibriranjem spriječavamo segregaciju zrna agreata, što bi za posljedicu imalo mjesta sa jako velikom i mjesta sa neočekivano malom čvrstoćom betona.

Seminarski rad 10


4. LITERATURA

1. MURAVLJOV M., Građevinski materijali, Beograd, 1998.

2.

Seminarski rad 11

Documents

SEMINARSKI- MAŠINE