Глубинные или погружные вибраторы используются для уплотнения бетона и устранения возможных дефектов в затвердевшей цементной смеси. Принцип работы глубинных вибраторов основан на движении особого неуравновешенного груза или эксцентрика, который находится в головке вибратора. При погружении в свежезалитый бетон эксцентрик начинает двигаться с невероятно высокой скоростью. Вращающаяся головка вибратора при этом ударяется о цементную смесь, передаёт ей свои вибрации, энергично встряхивает и перемещает многочисленные пузырьки воздуха в бетоне к его поверхности. Для того чтобы сделать бетон максимально плотным, необходимо погружать устройство в раствор на определенную глубину и вынимать его оттуда очень медленно, чтобы избежать попадания воздуха в только что обработанный участок. Чем лучше работает вибратор, тем плотнее будет цементная смесь и тем качественнее окажется бетонная кладка.
Необходимость уплотнять бетон актуальна сразу по двум причинам. Во-первых, схватившийся без уплотнения бетон становится похожим на знаменитый шоколад с пузырьками, с тем лишь различием, что вместо пузырьков он содержит тысячи крохотных воздушных полостей. Сжимаясь под тяжестью здания, эти полости начинают лопаться, а бетон — крошиться и разваливаться. Во-вторых, в этих полостях постоянно оседает атмосферный конденсат или, говоря проще, обычная вода, которая осенью и зимой замерзает, расширяется и снова крошит бетон, в этот раз изнутри. Учитывая, что эти процессы будут «изматывать» неуплотненный бетон ежедневно, построенная из такой смеси конструкция прослужит в разы меньше, чем та, бетон для которой был должным образом уплотнен.
Почти все глубинные вибраторы относятся к роторному типу. Как было сказано выше, вибрация создается за счет вращения эксцентрика, расположенного внутри головки вибратора, при этом сама головка вибратора движется по орбите. Большинство глубинных вибраторов работают с высокой частотой, примерно от 6000 до 17000 колебаний в минуту, тогда как амплитуда движения эксцентрика варьируется от 0,015 до 0,08 дюйма. Качество работы любого глубинного вибратора будет зависеть прежде всего от характеристик его головки: от амплитуды зависит сила ударов, а от частоты — их количество. Кроме того, амплитуда в первую очередь влияет на движение крупных частиц заполнителя (например, гравия), тогда как частота в основном воздействует на сам цементный раствор.
Важно отметить, что амплитуда и частота в любом случае будут связаны друг с другом. Например, вибратор с высокой частотой обычно имеет низкую амплитуду, потому что в противном случае головка вибратора не успевала бы «перемолоть» бетон столь же эффективно, как делает это эксцентрик на более низкой частоте. Вибраторы с более высокой частотой и меньшей амплитудой лучше всего подходят для уплотнения бетонной смеси при отделочных работах, поскольку используемый там бетон имеет более высокое содержание строительного раствора. Напротив, вибраторы с более низкими частотами и более высокими амплитудами лучше подходят для жесткого раствора с большим количеством крупного заполнителя — например, при заливке фундамента или опалубки.
Благодаря своей мобильности, легкости и компактности, глубинные вибраторы являются наиболее популярной линейкой устройств этого типа на рынке. Глубинные вибраторы могут делиться по области применения (бытовые и профессиональные), по типу привода (электрические, дизельные или пневматические) и по типу вибраций (маятниковые или высокочастотные). Высокочастотные глубинные вибраторы требуют для своей работы особый высокочастотный преобразователь, который преобразует питание из розетки в напряжение 42 В и частоту 200 Гц, что позволяет увеличить максимальную производительность устройства. Благодаря постоянной частоте колебаний (и отсутствию наиболее часто выходящего из строя гибкого вала) высокочастотные глубинные вибраторы считаются более удобным, но при этом значительно более дорогим вариантом.
Гораздо более востребованы в профессиональном и бытовом ремонте маятниковые или модульные вибраторы, которые состоят из привода, присоединяемого вала и сменной головки. Чаще всего они питаются от сети в 230 В, но могут быть оборудованы и двигателем внутреннего сгорания, что в разы повышает их мобильность и универсальность. Основной рабочий элемент глубинного вибратора — виброголовка или булава — может быть разной длины и разного диаметра. Как правило, её длина составляет от тридцати до шестидесяти сантиметров, а диаметр — от трёх до десяти сантиметров. Чем больше диаметр головки вибратора, тем больше встроенный эксцентриковый груз и, следовательно, тем больше диаметр эффективного уплотнения в бетоне. Кроме того, в зависимости от типа работ или условий, вы можете выбрать любую форму вибрационной головки: квадратную или круглую, гладкую или с прорезиненной поверхностью. Переживать за качество уплотнения при этом не нужно — принцип работы глубинного вибратора будет всегда одинаков.
Гибкий вал бетонного вибратора (иногда называемый шлангом) выступает в роли фиксатора вибрационной головки. Чтобы выдерживать многочисленные нагрузки и работать в агрессивных средах, гибкий вал изготавливается из износостойкого, водостойкого и прочного материала, а для уменьшения вибраций виброголовка соединена с гибким валом резиновой муфтой. Кроме заботы об оборудовании, резиновая муфа необходима как страховка от травм: из неё изготавливаются особые демпферы или рукояти, снижающие вредное влияние вибраций булавы на суставы рук. Так же, как и виброголовка, гибкий вал для глубинных вибраторов выпускается разной длины — как правило, три, шесть или десять метров.
В качестве источника питания для привода может использоваться электричество, бензин или дизель (если вибратор оснащен двигателем внутреннего сгорания). Несмотря на то, что все типы приводов работают с одинаковой эффективностью, при покупке глубинного вибратора обращайте внимание на мощность прибора — это необходимо для равномерного вращения эксцентрика в булаве и для придания бетону более плотной консистенции.