Types of Vibrators Used in Construction: A Complete Guide
कंक्रीट की quality और durability सुनिश्चित करने के लिए construction industry में vibrators का इस्तेमाल बेहद जरूरी हो गया है। जब concrete pour किया जाता है, तो उसमें air bubbles और voids रह जाते हैं जो structure की strength को कम कर सकते हैं। इसी समस्या को solve करने के लिए concrete vibrators का उपयोग होता है।
Construction sites पर अलग-अलग situations के लिए अलग तरह के vibrators available हैं। हर vibrator का अपना specific purpose होता है और सही vibrator का चुनाव project की success के लिए महत्वपूर्ण है।
Caption: Different types of concrete vibrators used in construction projects
Concrete Vibration क्यों जरूरी है?
Fresh concrete में लगभग 5-20% हवा trapped रहती है। यह air voids concrete की compressive strength को 30% तक कम कर सकती है। Vibration की process से:
- Air bubbles बाहर निकल जाते हैं
- Concrete properly settle हो जाता है
- Aggregate uniformly distribute हो जाता है
- Surface finish smooth मिलता है
- Honeycomb formation रुक जाती है
- Overall strength और durability बढ़ जाती है
1. Internal Vibrators (Needle Vibrators/Poker Vibrators)
Construction sites पर सबसे commonly देखे जाने वाले vibrators ये हैं। इन्हें needle vibrator या immersion vibrator भी कहते हैं।
Proper use of internal poker vibrator for concrete consolidation
Working Principle
Internal vibrator में एक long flexible shaft होता है जिसके end पर vibrating head लगा होता है। इस head को सीधे concrete में insert किया जाता है। Motor से vibration create होती है जो concrete को compact करती है।
Types of Internal Vibrators
High-Frequency Vibrators: 12,000 से 15,000 vibrations per minute (VPM) तक produce करते हैं। Standard construction works के लिए ideal हैं।
Medium-Frequency Vibrators: 9,000 से 12,000 VPM range में काम करते हैं। General purpose applications के लिए suitable हैं।
Low-Frequency Vibrators: 6,000 से 9,000 VPM। Heavy mass concrete के लिए उपयोग होते हैं।
Diameter Sizes
Market में internal vibrators विभिन्न diameters में मिलते हैं:
- 25 mm to 40 mm: Thin sections और precast elements के लिए
- 50 mm to 60 mm: Standard slabs और beams के लिए
- 75 mm to 90 mm: Heavy mass concrete के लिए
Usage Tips
Internal vibrator को concrete में vertically insert करना चाहिए, horizontal नहीं। Vibrator को धीरे-धीरे नीचे ले जाएं और slowly बाहर निकालें। एक spot पर 5 से 15 seconds तक vibrate करें – over-vibration से segregation हो सकता है।
Vibrator को पिछली layer में 6 inches तक penetrate करना चाहिए ताकि proper bonding हो सके। Adjacent insertion points के बीच 18 inches से ज्यादा gap नहीं होना चाहिए।
Advantages
- सबसे effective compaction method है
- Different depths तक पहुंच सकते हैं
- Congested reinforcement areas में भी काम करते हैं
- Portable और easy to handle हैं
- Relatively economical हैं
Limitations
Skilled labor की जरूरत पड़ती है। Reinforcement को damage करने का risk रहता है अगर carelessly use किया जाए। Large area projects में time-consuming हो सकता है।
2. External Vibrators (Form Vibrators)
External vibrators को formwork के बाहर attach किया जाता है। ये vibration को forms के through concrete तक transmit करते हैं।
External vibrators mounted on formwork for concrete compaction
Types of External Vibrators
Electromagnetic Vibrators: Electric motor से operate होते हैं। 3,000 से 6,000 VPM frequency generate करते हैं। Precast industry में widely used हैं।
Pneumatic Vibrators: Compressed air से चलते हैं। Harsh environments में reliable performance देते हैं। Explosive atmospheres में भी safe हैं।
Applications
Precast concrete products जैसे pipes, piles, railway sleepers बनाने में extensively इस्तेमाल होते हैं। Thin vertical members जैसे walls और columns में भी effective हैं। Architectural elements जिनमें exposed finish चाहिए, वहां useful हैं।
Installation
Forms को sturdy और rigid होना चाहिए ताकि vibrations properly transmit हों। Vibrators को forms पर strategic points पर bolt किया जाता है। Typically form की height के हिसाब से multiple vibrators लगते हैं।
Benefits
Surface finish बहुत smooth मिलता है। Concrete में vibrator insert करने की जरूरत नहीं। Labor requirement कम होती है। Consistent quality maintain करना आसान है।
Drawbacks
Heavy और thick sections में penetration limited होता है। Forms पर extra load पड़ता है, इसलिए stronger formwork चाहिए। Initial setup cost ज्यादा आता है।
3. Surface Vibrators (Plate Vibrators/Screed Vibrators)
Surface vibrators को concrete की top surface पर use किया जाता है। ये mainly horizontal surfaces के लिए designed हैं।
Types
Vibratory Plates: Flat metal plates जिनमें vibrating mechanism attached होता है। Small to medium slabs के लिए ideal हैं।
Vibratory Screeds: Long beam-type equipment जो large floor areas को level और compact करते हैं। Highways, parking lots, industrial floors में commonly use होते हैं।
Vibratory Roller Screeds: Heavy-duty equipment जो simultaneously leveling और compaction करते हैं। Large commercial projects में preferred हैं।
Working Mechanism
Surface vibrators में high-frequency vibrations होती हैं – typically 3,000 से 6,000 VPM। Vibrations surface से 200-300 mm depth तक effective होती हैं।
Best Use Cases
Floor slabs जहां uniform thickness maintain करना हो। Road construction में pavement laying के लिए। Industrial floors जिनमें high flatness tolerance चाहिए। Parking structures और warehouse floors में।
Operating Technique
Fresh concrete को proper height तक place करने के बाद vibrator को surface पर रखें। Machine को slow और steady motion में move करें। Overlapping passes लें ताकि कोई area छूट न जाए। Over-working से aggregate segregation हो सकता है, इसलिए सावधानी बरतें।
Advantages
Large areas को quickly cover कर सकते हैं। Uniform surface finish मिलता है। Labor efficiency बढ़ती है। Level और compaction simultaneously होता है।
Limitations
केवल shallow depths (6-8 inches तक) में effective हैं। Heavily reinforced sections में proper compaction नहीं हो पाता। Edges और corners में manually काम करना पड़ता है।
4. Vibrating Tables
Vibrating tables precast concrete industry का essential equipment हैं। ये large flat platforms होते हैं जिन पर molds रखे जाते हैं।
Construction और Design
Steel fabricated rigid table होता है। Underneath में vibrating motors mounted रहती हैं। Springs या rubber mounts पर table supported होता है जो vibrations को isolate करता है। Size छोटे 1m x 1m से लेकर बड़े 6m x 3m तक मिलते हैं।
Applications
Concrete blocks, tiles, pavers manufacturing में। Decorative architectural elements बनाने में। Laboratory testing के लिए specimens बनाने में। Small precast products की mass production में।
Operation
Mold को concrete से fill करके table पर रखें। Vibrator start करें – typical cycle 30 seconds से 2 minutes तक होता है। Air bubbles surface पर आने लगेंगे। जब bubble formation कम हो जाए, vibration बंद करें।
Advantages
Consistent quality control मिलता है। Multiple products simultaneously बना सकते हैं। Fully automated production possible है। Worker exposure to vibration कम होता है।
Limitations
Large structural elements के लिए practical नहीं। Initial investment considerable है। Dedicated space और foundation की जरूरत होती है।
5. Vibrating Screed Systems
Modern construction में vibrating screeds काफी popular हो गए हैं, खासकर large slab projects में।
Components
Screed beam जिसमें vibrating unit integrated होता है। Power unit (petrol, diesel या electric)। Leveling controls और adjustments। Handle bars for operator control।
Types Based on Operation
Hand-Held Screeds: 2-4 meters length। Two operators required। Residential और small commercial projects के लिए।
Truss Screeds: 6-12 meters तक। Built-up truss structure। Large industrial floors और warehouses के लिए।
Laser-Guided Screeds: Advanced technology with automatic level control। High-precision applications जैसे cold storage floors, clean rooms में।
Selection Criteria
Slab width और length देखें। Concrete volume per day। Required flatness tolerance। Available power source। Budget constraints।
Benefits
Fast coverage of large areas। Consistent level accuracy। Reduced manpower requirement। Better surface finish। Less rework needed।
6. Specialized Vibrators
कुछ specific applications के लिए specialized vibrators available हैं।
Flexible Shaft Vibrators
Poker head से लेकर motor तक एक flexible shaft होता है। Motor को दूर रखा जा सकता है। Confined spaces और deep forms में useful हैं।
High-Cycle Vibrators
20,000 VPM या इससे ज्यादा frequency। Very thin sections और architectural precast के लिए। Superior surface finish देते हैं लेकिन expensive हैं।
Battery-Operated Vibrators
Cordless operation की सुविधा। Small repairs और patch work के लिए handy। Power source की problem नहीं लेकिन limited runtime।
Vibrator Selection के लिए Key Factors
Concrete Mix Design
Low slump concrete में high-amplitude vibrators चाहिए। High workability mix में gentle vibration sufficient है। Self-compacting concrete में external vibration ही पर्याप्त है।
Structure Type
Slabs और floors के लिए surface vibrators best हैं। Columns और beams में internal vibrators necessary हैं। Mass concrete में heavy-duty poker vibrators चाहिए। Precast elements के लिए form या table vibrators ideal हैं।
Project Scale
Small residential projects में basic poker vibrator sufficient है। Large infrastructure projects में multiple types की जरूरत पड़ती है। Ready availability of spare parts और service support देखें।
Power Source Availability
Electric vibrators: Consistent power supply area में best। Petrol/Diesel: Remote locations और flexibility के लिए। Pneumatic: Industrial setups जहां compressed air available हो।
Vibration के Common Mistakes
Over-vibration करना – इससे segregation होता है और coarse aggregate नीचे settle हो जाता है। Under-vibration – honeycomb formation और weak concrete की problem।
Reinforcement bars को continuously vibrate करना – bond damage हो सकता है। Vibrator को concrete में horizontal तरीके से खींचना – improper compaction होता है। Formwork को directly vibrate करना जब concrete में air entrained हो – air bubbles निकलने में problem।
Safety Precautions
Electric vibrators के साथ ELCB/RCCB protection जरूरी है। Wet conditions में extra caution चाहिए। Operators को proper training दें। Regular maintenance schedule follow करें। Worn-out parts को timely replace करें। Vibration exposure limits (Hand-Arm Vibration Syndrome का risk) का ध्यान रखें।
Maintenance और Care
प्रत्येक use के बाद vibrator head को साफ करें। Motors में oil level check करते रहें। Flexible shafts में damage या kinks देखें। Bearings की regular greasing करें। Storage के समय equipment को dry जगह पर रखें। Periodic servicing करवाएं।
Market में Available Brands
Indian market में कई reliable brands मिलते हैं। Manak, Jainson, Nova, Inder सभी range of vibrators बनाते हैं। International brands में Wacker Neuson, Weber, Atlas Copco popular हैं। Selection करते समय local service availability जरूर check करें।
Cost Considerations
Basic internal vibrator 8,000 से 15,000 रुपये में मिल जाता है। Surface vibrators 25,000 से 1 लाख तक के होते हैं। Vibrating tables 1 लाख से शुरू होकर 5-6 लाख तक जाते हैं। Rental option भी available है small projects के लिए – daily basis पर 500 से 2,000 रुपये।
Future Trends
Technology advancement के साथ smart vibrators आ रहे हैं जिनमें sensors होते हैं। ये concrete की proper compaction को automatically detect करते हैं। IoT-enabled equipment जो real-time data provide करती है। Battery technology improve होने से cordless vibrators ज्यादा powerful हो रहे हैं।
Frequently Asked Questions (FAQs)
Q1. Construction में कौन सा vibrator सबसे ज्यादा use होता है?
Answer: Internal needle vibrator (poker vibrator) सबसे commonly used होता है क्योंकि ये versatile है और different types के concrete works में effective है। Residential और commercial दोनों projects में इसका wide usage है।
Q2. Concrete vibration कितने समय तक करना चाहिए?
Answer: Internal vibrator को एक spot पर 5 से 15 seconds तक use करना चाहिए। जब concrete की surface पर air bubbles आना बंद हो जाएं और concrete uniformly settle हो जाए, तो vibration stop कर देना चाहिए। Over-vibration से segregation की problem होती है।
Q3. क्या हर तरह के concrete के लिए vibration जरूरी है?
Answer: नहीं, self-compacting concrete (SCC) को vibration की जरूरत नहीं होती। लेकिन conventional concrete mix के लिए proper compaction के लिए vibration essential है। High slump concrete में कम vibration चाहिए जबकि low slump mix में ज्यादा।
Q4. Internal vibrator की diameter कैसे select करें?
Answer: Structure की thickness के अनुसार diameter select करें। General rule है कि vibrator diameter, concrete section की thickness का 1/4 से 1/5 part होना चाहिए। Thin sections (100-150mm) के लिए 25-35mm, standard beams/slabs के लिए 50-60mm, और heavy mass concrete के लिए 75-90mm diameter appropriate है।
Q5. Vibrator को concrete में कितनी depth तक insert करना चाहिए?
Answer: Internal vibrator को पूरी concrete layer में penetrate करना चाहिए और पिछली layer में 6 inches (150mm) तक जाना चाहिए। इससे दोनों layers के बीच proper bond बनता है और cold joints नहीं बनते।
Q6. Over-vibration से क्या नुकसान होता है?
Answer: Over-vibration से concrete में segregation होता है – coarse aggregate नीचे settle हो जाता है और cement paste ऊपर आ जाता है। इससे concrete की uniformity और strength दोनों affected होते हैं। Surface पर laitance formation भी बढ़ जाता है।
Q7. External vibrator और internal vibrator में क्या difference है?
Answer: Internal vibrator को directly concrete में insert किया जाता है जबकि external vibrator formwork के बाहर लगता है। Internal vibrators deep sections के लिए better हैं, जबकि external vibrators precast elements और thin walls के लिए ideal हैं जहां smooth surface finish चाहिए।
Q8. Vibrating table किस industry में सबसे ज्यादा use होती है?
Answer: Vibrating tables मुख्य रूप से precast concrete industry में use होती हैं – जैसे concrete blocks, tiles, pavers, और small precast elements की manufacturing में। Construction laboratories में test specimens बनाने के लिए भी इनका use होता है।
Q9. Concrete vibrator का maintenance कैसे करें?
Answer: हर use के बाद vibrator head को साफ पानी से धोएं। Motor की oil level regularly check करें। Flexible shaft में कोई damage या bend तो नहीं, देखें। Bearings में proper greasing होनी चाहिए। Equipment को dry और clean जगह पर store करें। Professional servicing हर 6 महीने में करवाएं।
Q10. क्या vibrator को किराए पर भी ले सकते हैं?
Answer: हां, छोटे projects या occasional use के लिए vibrators rental पर available हैं। Internal vibrator का rental rate typically 500-1000 रुपये per day होता है। Surface vibrators 1500-2500 रुपये per day में मिल जाते हैं। बड़े equipment agencies और construction machinery rental companies से संपर्क करें।
Q11. Vibrator selection में frequency का क्या role है?
Answer: Vibration frequency बहुत important है। High frequency (12,000-15,000 VPM) normal concrete के लिए best है। Medium frequency (9,000-12,000 VPM) general purpose के लिए। Low frequency (6,000-9,000 VPM) mass concrete और heavy sections के लिए suitable है। Thin sections में high frequency vibrators better performance देते हैं।
Q12. क्या बारिश में concrete vibration कर सकते हैं?
Answer: Electric vibrators के साथ बारिश में काम करना risky है। Proper electrical safety precautions जरूरी हैं – ELCB protection, proper grounding, और dry handling। बेहतर है कि concrete pouring fresh concrete को बारिश से protect करके ही की जाए। Petrol/diesel vibrators बारिश में relatively safer हैं।
Q13. Vibrator से reinforcement bars को damage होने का risk कैसे कम करें?
Answer: Vibrator को rebar के direct contact में नहीं लाना चाहिए। Vertical insertion करें और carefully withdraw करें। Vibrator को rebar पर rest नहीं करना चाहिए। अगर accidentally contact हो जाए तो immediately हटाएं। Smaller diameter vibrators का use करें heavily reinforced sections में।
Q14. Surface vibrator की effective depth कितनी होती है?
Answer: Surface vibrators typically 200-300mm (8-12 inches) depth तक effectively काम करते हैं। इससे ज्यादा thick slabs में surface vibration के साथ-साथ internal vibration भी करना पड़ता है। Very thick sections में केवल surface vibration sufficient नहीं होता।
Q15. Smart vibrators क्या हैं और कैसे काम करते हैं?
Answer: Smart vibrators में sensors लगे होते हैं जो concrete की compaction level को detect करते हैं। जब proper compaction achieve हो जाता है, ये automatic indication देते हैं या खुद बंद हो जाते हैं। कुछ models real-time data भी provide करते हैं जो quality control में helpful होता है। ये technology अभी develop हो रही है और धीरे-धीरे market में available हो रही है।
निष्कर्ष
Concrete vibrators modern construction का अभिन्न हिस्सा हैं। Quality structure बनाने के लिए सही vibrator का चुनाव और proper usage techniques दोनों जरूरी हैं। Project की requirement, budget, और available resources को देखते हुए appropriate equipment select करें।
छोटे residential projects में basic internal vibrator काफी है, जबकि large commercial और infrastructure projects में multiple types के vibrators की जरूरत पड़ती है। Regular maintenance और trained operators से equipment की life बढ़ती है और consistent quality मिलती है।
Construction industry में competition बढ़ने के साथ quality और speed दोनों important हैं। Right vibration equipment इन दोनों goals को achieve करने में मदद करता है।
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