Тема 11 Машины  и оборудование для приготовления и транспортировки бетонов и растворов и уплотнения бетонов

 Бетоны и растворы представляют собой искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердения хорошо перемешанной смеси, состоящей из вяжущих веществ, воды и заполнителя (щебня или гравия). В бетонах в качестве вяжущего вещества служит цемент, заполнителем щебень или гравий и песок. В растворах в качестве вяжущего вещества применяют цемент или известь или то и другое вместе, заполнитель-песок.

Технологический процесс приготовления бетонной или растворной смеси состоит из дозировки компонентов, загрузки доз компонентов в смесительную машину, их перемешивания и выгрузки готовой смеси. В технологическом процессе участвуют специальные машины: дозаторы, питатели, смесительные машины и смесительные установки.

Отмеривание определенного количества того или иного компонента по объему или по массе обеспечивается дозаторами. Дозаторы по принципу действия разделяют на объемные и весовые. Наибольшее применение имеют весовые, т.к. обеспечивают более точное дозирование входящих в смесь веществ. Классификация весовых дозаторов приведена на рисунке 14

                    Рисунок 14- Классификация весовых дозаторов

           Работа весового дозатора основана на взвешивании дозируемого материала. Дозаторы состоят из загружаемого бункера, весового механизма и механизмов управления загрузкой, отсечкой момента равновесия и выгрузки.

Для приготовления бетонных смесей и растворов в небольших объемах применяют смесительные машины: бетоносмесители и растворосмесители.

Рекомендуемые материалы

Все смесительные машины делятся на машины циклического действия и машины непрерывного действия. Обозначаются смесительные машины двумя цифрами: например, 2400/1600. первая цифра обозначает полезную вместимость барабана, вторая – объем готовой смеси в литрах.

Смесительные машины выпускают в двух исполнениях: стационарные и передвижные.

Бетоносмесители периодического действия могут быть с опрокидным барабаном, с наклоняющимся барабаном и с барабаном, не изменяющим своего положения при разгрузке.  Разгрузка последнего осуществляется изменением направления вращения барабана.

В строительстве бетоносмесители периодического действия применяют при малых объемах работ на рассредоточенном строительстве и на объектах, удаленных от установок централизованного приготовления бетонных смесей.

Известигасилки  применяются для гашения комковой извести - кипелки. Технологический процесс гашения извести заключается в обработке комковой извести – кипелки холодной или горячей водой при одновременном измельчении ее с помощью различных механических устройств.

Турбулентные растворосмесители применяют при отделочных и ремонтных работах при небольшой потребности в растворе и необходимости хорошего перемешивания компонентов. Смеситель загружают вручную, при перемешивании бак закрывают крышкой. Материалы в баке перемешивают быстровращающимся ротором, приводимым в движение от электродвигателя.

Производительность смесительных машин периодического действия П определяется по формуле

         

                                                 П = 0,001 V n k_в,                                                                        (56)

где   V – полезная вместимость барабана;

        n -  число замесов за один час работы смесительной машины, определяется по формуле

                                                                              n = 3600 / T,                                                              (57)

где  Т – длительность одного цикла, определяемая по формуле

                                                    T = t₁ + t_{2 +} t₃,                                                           (58)

где  t₁ – продолжительность загрузки барабана;

 t₂ – продолжительность перемешивания;

    t₃ – продолжительность разгрузки.

  k_в – коэффициент выхода готовой смеси, определяемый по формуле

                                                                   k_в = V_см   / V,                                                                        (59)

где V_см – объем одного замеса;

      V  - полезный объем барабана.

k_в  =0,66…0,7 – для бетонов,  k_в – 0,85…0,9 – для растворов.

Производительность смесительных машин непрерывного действия П определяется по формуле

                                                      П = n S F α ψ k_в,                                                                 (60)

где n – число оборотов смесительного барабана в минуту;

      S – шаг винтовых смесительных лопастей;

      F – площадь сечения потока материалов в смесительном барабане;

      α – коэффициент, учитывающий тормозящее действие лопастей;

      ψ – коэффициент, учитывающий трение смеси о лопасти;  α ψ = 0,5;

     k_в – коэффициент выхода смеси.

Смесительные установки применяют для регулярного приготовления большого количества бетонных смесей или строительных растворов, или того и другого, на одной установке.

В состав бетоносмесительной установки входят:

- склад компонентов (цемента, песка, щебня или гравия);

- машины, транспортирующие компоненты от склада к смесительной установке;

- промежуточные вместимости – бункеры;

- питатели;

- дозаторы;

- смесительные машины;

- устройства для выдачи готовой смеси;

- аппаратура управления;

- вспомогательное оборудование.

Классификация бетоносмесительных установок приведена на рисунке 15

                       

                                       Рисунок 15-Классификация бетоносмесительных установок

К машинам для укладки бетонных смесей относятся: автобетононасосы, бетононасосы, автономные бетонораспределительные стрелы, пневмонагнетатели бетона, виброхоботы и виброжелоба, самоходные ленточные бетоноукладчики и цемент – пушки.

Укладку бетонной смеси в опалубку осуществляют автобетононасосами или бетононасосами. При этом способе бетонная смесь передается по трубам (бетонопроводам), расположенным на шарнирно-сочлененной трубе автобетононасоса с перемещением от места приема смеси до места укладки в опалубку по вертикали и горизонтали на 20…45 метров, а по трубам, расположенным на земле,  или сооружении, по горизонтали до 300…400 метров.

Достоинства насосной транспортировки- непрерывность перемещения смеси в горизонтальном и вертикальном направлениях;

- сохранение однородности смеси;

- возможность бетонирования в стесненных производственных условиях и труднодоступных местах;

- возможность укладки бетона без дополнительных грузоподъемных машин;

- компактность и мобильность применяемого оборудования;

- экономичность.

Бетононасосы различают по принципу действия насосной части машин и распределительных клапанов:

- поршневые насосы с механическим приводом;

- поршневые насосы с гидравлическим приводом;

- беспоршневые насосы с механическим приводом.

Автобетононасосы монтируют по шасси автомобилей КрАЗ-257 или КамАЗ с бетонопроводом на поворотной стреле, обеспечивающих высоту подачи 20,25 и 31 метр.

При перемещении бетонной смеси на расстояние, превышающее длину стрелы, бетонопровод укладывают по земле или конструкциям сооружения. У места укладки в этом случае устанавливают автономную бетонораспределительную стрелу с расположенным на ней бетонопроводом.

Пневмонагнетатели бетона служат для транспортирования бетонной смеси по трубам, из которых она выталкивается сжатым воздухом. После загрузки пневмонагнетатель герметически закрывается и в него подается сжатый воздух, проталкивающий бетонную смесь к месту укладки.

В связи с тем, что смесь в бетонопроводе движется с большой скоростью (1…5 м/с), на выходном конце бетонопровода ставят гаситель с отбойным листом.

           Самоходные ленточные бетоноукладчики используют на работах по укладке бетонной смеси с крупными размерами заполнителей. Самоходный ленточный бетоноукладчик монтируют на базе гусеничного трактора или ходовой части экскаватора. Рабочий орган – ленточный телескопический конвейер, смонтированный на стреле с вылетом 10…20 метров.

Цемент – пушки предназначены для торкретирования – нанесения бетонной смеси на бетонные поверхности резервуаров, тоннелей и других бетонных сооружений методом пневмонабрызга бетонной смеси с помощью сжатого воздуха. Набрызгивание проводится в целях гидроизоляции или для декорации сооружений.

Виброхоботы виброжелоба -  используют при укладке бетона на отметке, находящейся ниже уровня выгрузки бетона из транспортных средств, при сооружении фундаментов глубокого заложения, мостовых опор, шахт.

             Для уплотнения и разравнивания бетонной смеси, уложенной в форму, в опалубку или на поверхность полов и дорог применяют различные вибраторы. Их работа основана на методе вибрирования. При этом внутреннее трение между частицами материала уменьшается, они приближаются друг к другу, вытесняя из бетонной смеси воздух и излишки воды. В результате самоуплотнения бетон получает повышенную плотность, прочность, водонепроницаемость и морозоустойчивость. Классификация вибраторов приведена на рисунке 16

                                             Рисунок 16 – Кассификация вибраторов

Поверхностные вибраторы применяют для уплотнения бетонной смеси в опалубке, для разглаживания бетонного дорожного покрытия или оторфмованного в форме изделия с толщиной слоя до 30 см.

Глубинные вибраторы применяют для уплотнения бетонной смеси в железобетонных конструкциях.

По конструкции вибрационного механизма вибраторы подразделяют на дебалансные, электромагнитные, пневматические и планетарные.

При уплотнении больших масс бетона, балласта и других материалов используют мощные внутренние вибраторы, называемые вибробулавами. Виброплощадки применяют для изготовления изделий из жесткого бетона. Вибровозбудители площадок создают колебания круговые гармонические, направленные гармонические – вертикальные и горизонтальные.

Перспективным направлением является изготовление элементов сборного бетона и железобетона методом виброштампования. Основное оборудование, применяемое при этом методе - виброштамп.

Дополнительное уплотнение бетонной смеси достигается вакуумированием. Из бетона удаляется 12…18% воды. При вакуумировании на поверхность бетонной уплотняемой смеси укладываются вакуум-щиты из бакелизированной фанеры. Из внутренней полости вакуум-щитов водокольцевым вакуум-насосом отсасывают воду. Вакуумированию обычно подлежат те элементы бетонных конструкций, которые подвергаются омыванию быстро движущимися потоками воды или многократному замораживанию и оттаиванию.

Способ доставки бетонных смесей и растворов с бетонорастворных заводов и установок к месту укладки и выбор необходимых машин и оборудования зависит от дальности транспортировки, характера возводимых зданий и сооружений, общего объема укладываемой бетонной смеси или раствора и высоты подъема.

Машины для транспортировки бетонных смесей и растворов:

- в бадьях на кузовных автомобилях;

- автомобилями – самосвалами;

Вместе с этой лекцией читают "13 Равномерно сходящиеся ряды".

- автобетоновозами;

- автобеносмесителями;

В пределах строительной площадки такую транспортировку осуществляют:

- бетононасосами;

- растворонасосами;

- пневматическими установками по трубам.