コンクリートバイブレーターの使い方

振動は、打設したコンクリートを所定の密度、ひいては規定のコンクリート強度に強化するために用いられる方法の一つです。バイブレーター（内蔵型、外付け型、シャッター型）は正しく熟練して使用する必要があります。そうでないと、コンクリートの振動が過剰になったり不足したりする可能性があります。いずれの場合も、コンクリートの品質に影響を及ぼします。

そのため、コンクリートバイブレーターを使用して振動目標を適切に達成するには、実用的なヒントと現場での経験を考慮する価値があります。

コンクリートバイブレーターの仕組み

コンクリートバイブレーターには様々な形状があり、空気圧式と電動式があります。コンクリートバイブレーターの用途は、以下の3つの基本的なカテゴリーに分けられます。

型枠振動

型枠振動はプレキャストコンクリート工事でよく使用され、コンクリート型枠の外側に振動機を取り付けます。大規模な打設の場合、外部振動機は通常6フィートの間隔で設置されます

表面振動

表面振動では、コンクリートを打設する表面に大型の振動機を手動で当てます。この方法はスラブの深さが約15cm以下に限られますが、滑らかな仕上がりが得られるため、特に外観が重要な場合に効果的です

内部振動

内部コンクリートバイブレーターは最も一般的に使用されるタイプです。1人の作業員が複数台を扱うことができます。作業手順は比較的簡単です。作業員はプローブのような内部バイブレーターを湿ったコンクリートに素早く挿入し、ゆっくりと引き抜きます

内部コンクリートバイブレーターの使用に関するヒント

ポーカー型、浸漬型、ニードル型などの名称は、内部バイブレーターの最も一般的な呼び方です。内部バイブレーターのヘッドはコンクリートに沈み込み、振動パルスによってコンクリートを圧縮します。

• 小型ヘッドは、浅い型枠や間隔の狭い鉄筋でコンクリートを圧縮するために使用し、大型ヘッドバイブレーターは、包括的な型枠と間隔の広い鉄筋で打設されたコンクリートを補強するために使用します。

  バイブレーターヘッドの影響半径は、ヘッド直径の4倍です。そのため、ヘッドの小さいバイブレーターは、ヘッドの大きいバイブレーターよりも狭い間隔でコンクリートに挿入する必要があります。

• 現場における影響半径は、コンクリート内の気泡がバイブレーターヘッドからどれだけ離れるかを観察することで決定します。代わりに、影響半径の1～1.5倍の範囲で推定距離を使用します。

• コンクリートにバイブレーターをスクエアパターンまたはオフセットパターンで打ち込みます。ただし、作業全体を通して同じ振動パターンを使用してください。

  前者の場合、振動装置を長方形のグリッドに挿入し、影響半径の 1/3 が重なるようにする必要があります。

  オフセットパターンの場合は、グリッドパターンを使用しますが、バイブレーターヘッドをジグザグに配置します。

• バイブレーターを空中で作動させないでください。機器の過熱とそれに伴う損傷を防ぐため、必ずバイブレーターの先端がコンクリート内にある状態で電源を入れてください。

• バイブレーターのヘッドはコンクリートに垂直またはほぼ垂直に挿入してください。バイブレーターを過度に傾けないでください。傾けると損傷する恐れがあります。垂直バイブレーターは気泡を排出し、空隙を減らすのに役立ちます。

• 鉄筋が邪魔になる可能性があるため、バイブレーターをコンクリートに無理やり押し込まないでください。バイブレーターの自重でコンクリートに貫通するようにしてください。

• 鉄筋と鉄筋コンクリートの最初の数層との間の結合が壊れるので、バイブレーターのヘッドで鉄筋を叩かないようにしてください。

• バイブレーターのヘッドをコンクリートに15～20秒間押し付けます。ただし、バイブレーター、コンクリートミックス、型枠に関する十分な経験を持つ作業員であれば、振動時間の長さに関わらず、コンクリートを適切に補強することができます。バイブレーターからゆっくりと約2.5～7.5cm/秒の速度で離します。通常、最も速い速度で離すと最良の結果が得られます。

• バイブレーターを引き抜いた後に生じた穴はコンクリートで埋められるはずです。しかし、ドライコンクリートミックスのコンクリートでは空隙が埋められません。バイブレーターをコンクリートの作用半径の半分以内の場所に再挿入することで問題は解決しました。問題が解決しない場合は、コンクリートミックスまたはバイブレーターを交換してください。

• 型枠の損傷を防ぐため、型枠の端とバイブレーターヘッドの間に 7 ～ 10 cm の距離を保ってください。

• コンクリートを動かすためにバイブレーターを使用しないでください。

• 分離を防ぐために過度の振動を避け、作業中は型枠に漏れがないか確認してください。

• コンクリートを均一かつ広く、バイブレーターのヘッドの長さ＋15cmの厚さまで流し込みます。コンクリートの厚さは、大型の土台や基礎の場合と同様に、45～50cmを超えないようにしてください。それを超えると、コンクリートの重さで内部の空気が表面に放出されなくなります。コンクリートを層状に流し込む場合は、バイブレーターを上層に10～15cm伸ばし、5～15秒間上下に動かして層間の接合を強化します。

• コンクリート打設の速度に対応できる十分な数のバイブレーターを使用してください。

• 型枠内のコンクリートの高さまで振動を続けると、粗骨材の粒子が埋め込まれ、上部と型枠の表面にモルタルの膜が形成され、コンクリートの泡立ちが止まります。

• バイブレーターのオペレーターはコンクリートの表面を視認する必要があるため、必要に応じて照明を使用してください。

• 振動子の周波数は、コンクリートに浸漬されると最初は低下し、その後増加し、最終的に気泡が抜けると一定になります。

• 現場に予備のバイブレーターを用意しておきましょう。バイブレーターの1つが完全に故障した場合に使用します。

• 作業者には、すでに振動させたコンクリートを振動させないように指示する必要があります。

• 使用後は毎回バイブレーターのすべての部品を清掃してください。

外部コンクリートバイブレーターの使用に関するヒント

• 外部コンクリートバイブレーターは、プレキャストコンクリート製品や薄壁の施工に適しています。最大75cm（18インチ）の深さまで効果を発揮します。

• ゼロスランプコンクリートおよび補助内部バイブレーターには、シャッターまたは型枠バイブレーターが必要です。

• 外部バイブレーターの使用による破損を回避するために、型枠への適切なサポートを確保します。

• 型枠は、液状化したコンクリートとバイブレーターからの圧力に耐えなければなりません。さらに、振動力をかなりの距離にわたって伝達する能力も備えていなければなりません。

• 低周波・高振幅のバイブレーターは、高周波・低振幅のバイブレーターに比べて、型枠への影響がより大きくなります。したがって、低周波・高振幅のバイブレーターを使用する場合は、鋼製型枠を使用するなど、型枠が堅牢であることを確認してください。

• 分散型シャッターバイブレーターは、振動力を均一に分散させます。手またはバイブレーターを型枠に当てて、バイブレーターの動作限界と適切な間隔を確認し、振動力を均等に分散させます。これにより、過度の振動領域や低振動領域を回避できます。

• 型枠が破損する恐れがあるため、バイブレーターを型枠に直接取り付けないでください。

• 型枠内のコンクリートが 15 cm の深さに達するまで、外部バイブレーターをオンにしないでください。

• 通常、外部バイブレーターは2分間作動します。その後は、必要に応じて作動時間を増減できます。

• 型枠内のコンクリートが水平になったら振動を止め、粗骨材粒子を埋め込み、上面にモルタル膜を形成し、型枠表面とコンクリートの気泡を排除します。

コンクリートバイブレーターの利点

• ハニカム構造を避けることができます。

• 補強が強い構造物は簡単に圧縮できます。

• 振動子によって作られた構造は緻密で防水性に優れています。

• 低い水セメント比が使用可能です。

• 作業をより速くします。

• 高い骨材セメント比を使用できます。

コンクリートバイブレーターの欠点

コンクリート混合物の作業性が低い設計の場合、過度の振動により余分な電力消費が発生し、エネルギーが消散する可能性があります。

振動がない、または不十分な振動の影響

コンクリート混合物には少量の空気が必要ですが、大きな空隙はコンクリートの強度と耐久性に重大な悪影響を与える可能性があります。コンクリートを振動させると、より大きな空隙が表面に浮き上がりますが、混合物には有用な微細な空気粒子が残ります。

1ミリメートルを超える気泡はコンクリート中に空隙を形成し、しばしばハニカム構造と呼ばれます。ハニカム構造はコンクリートと鉄筋の適切な接着を阻害します。セメント混合物と鉄筋の接触面積が小さいほど、乾燥コンクリートの強度は低下します。

コンクリートの振動が不十分だと表面に欠陥が生じる可能性があり、最も一般的な欠陥は気泡です。

コンクリートの表面が固まると、混合物から気泡が発生し、膨れが発生します。膨れは表面に脆い突起のように見え、それが破裂すると、しばしばその下に小さな空洞を残します。

柱や壁などの骨組みにおいてコンクリートが適切に補強されていない場合、最終的に混合物が端まで流れず、混合物にハニカム状の部分が発生します。骨組みを撤去した後、ハニカム状の部分は構造上の弱点や空洞などの表面欠陥につながります。

要約

コンクリートバイブレーターの適切な使用法を習得することは、強固で耐久性があり、構造のしっかりしたコンクリート構造物を実現するために不可欠です。コンクリートバイブレーターを使用する利点は、最終製品の品質、気孔の減少、そして全体的な強度の向上という点で明らかです

BISONコンクリートバイブレーターは、コンクリートの最適な圧密を確保し、プロジェクトの長期耐久性に関する業界基準を満たすことを可能にします。お客様のニーズに最適なコンクリートバイブレーターをお選びいただくには、BISONの専門家にお気軽にご相談ください。

よくある質問

コンクリートの固結とは何ですか？

コンクリートの固結は、通常コンクリートバイブレーターを使用して、新しく打設されたセメント混合物内の閉じ込められた空気、空隙、および気泡の体積を減らします

ポーカーバイブレーターを空中で操作したらどうなるでしょうか?

ポーカーまたは内部バイブレーターを空中で作動させると、過熱して機器が故障する可能性があります。

型枠の端と内部のバイブレータースペースを維持することがなぜ重要なのですか?

型枠の損傷を防ぐため、型枠の端とバイブレーターヘッドの間に 7 ～ 10 cm の距離を保ってください。

内部または外部の振動機を使用してコンクリートを振動させる時間はどのくらいですか?

型枠内のコンクリートの高さまで振動を続けると、粗骨材の粒子が埋め込まれ、上部と型枠の表面にモルタルの膜が形成され、コンクリートの泡立ちが止まります。

コンクリートが過度に振動するとどうなるでしょうか?

コンクリートに過剰な振動を与えると、粘稠度が低下し、分離します。骨材は型枠の底に沈み、セメントペーストは型枠の表面に浮き上がります。その結果、コンクリートの強度はハニカム状に低下します。