Расчет параметров бетонной смеси при ее транспортировке

Состав и организационно-технологическое выполнение процесса

В общем виде транспортный процесс включает прием смеси из раздаточного бункера бетоносмесительной установки, доставку (перемещение) ее различными транспортными средствами к объекту бетонирования, последующую подачу смеси к месту укладки или же перегрузку ее на другие транспортные средства или приспособления, доставляющие смесь в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бетона конструкцию или ее часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой.

На практике процесс доставки бетонной смеси в блок бетонирования осуществляют по двум схемам: от места приготовления до места разгрузки непосредственно в блок бетонирования, от места приготовления до места разгрузки у бетонируемого объекта и последующей подачи в блок бетонирования. Эта схема предусматривает промежуточную перегрузку бетонной смеси.

Транспортирование бетонной смеси от места приготовления до места разгрузки непосредственно в блок бетонирования или у бетонируемого объекта осуществляют преимущественно автомобильным транспортом, а транспортирование от места разгрузки у объекта бетонирования в блок бетонирования — кранами (в бадьях), подъемниками, транспортерами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями. При данной схеме производительность механизмов по приему и подаче бетонной смеси в блок бетонирования должна быть на 10… 15% выше производительности обслуживающего комплекта транспортных средств во избежание их простоев под разгрузкой.

При перевозке бетонной смеси основным технологическим условием является сохранение ее однородности и обеспечение требуемой для укладки подвижности. Для этого в бетонную смесь не должны попадать атмосферные осадки, солнечные лучи, она не должна расслаиваться, из нее не должно вытекать цементное молоко или раствор, зимой бетонную смесь предохраняют от быстрого охлаждения и замерзания.

Перевозка бетонной смеси автотранспортом

Автомобильные перевозки бетонной смеси осуществляют в самосвалах, автобетоновозах, автобетоносмесителях, а также контейнерах или бадьях, устанавливаемых в кузова бортовых автомобилей.

Объем перевозок бетонной смеси в автосамосвалах достигает 80%. Кузова автосамосвалов мало приспособлены для этих целей. В результате 1…2% смеси теряется в пути (выплескивается при движении по плохим дорогам и при спуске в котлованы, вытекает в щели заднего борта). При разгрузке кузова приходится очищать вручную, бетонная смесь в самосвалах расслаивается, летом она теряет воду, а зимой быстро охлаждается.

Модернизация кузовов автосамосвалов путем наращивания бортов и установки герметизирующих прокладок у задних бортов хотя и снижает потери, но не решает проблемы в целом. Только применение специальных автосамосвалов-бетоновозов обеспечивает доставку на объект качественной бетонной смеси.

Кузов автобетоновоза имеет мульдообразную (корытообразную) форму без заднего борта. Плавные сопряжения бортов с днищем исключают налипание бетона в углах. Достаточно большой угол наклона кузова (80°) и наличие вибропобудителя позволяет быстро,без затрат ручного труда, выгружать смесь. Крышка же предохраняет бетонную смесь от потерь воды и от охлаждения.

Для транспортирования бетонной смеси в городских условиях, а также на большие расстояния (до 70 км) особенно целесообразно применять автобетоносмесители. В смесительный барабан на бетонном заводе загружают сухую бетонную смесь, а воду подают перед прибытием на объет (или непосредственно на объекте). Готовую смесь выгружают путем вращения смесительного барабана в обратную сторону. Наличие откидного выгрузочного лотка позволяет производить порционную разгрузку, а также подавать смесь непосредственно в конструкцию. Применение автобетоносмесителей позволяет существенно увеличить допустимые расстояния перевозки бетонных смесей без снижения их качества.

Транспортирование бетонной смеси автотранспортом в контейнерах (или бадьях) применяют редко ввиду недоиспользования на20… 30% грузоподъемности транспортных средств и необходимости создания большого оборотного парка контейнеров, что снижает экономическую эффективность этого метода.

Стоимость перевозки бетонной смеси в автобетоновозах и автобетоносмесителях на 10… 15% ниже, чем в автосамосвалах, и поэтому они должны найти преимущественное применение в современном строительстве.

Бетонную смесь, доставляемую на объекты в автосамосвалах, автобензовозах или автобетоносмесителях, разгружают непосредственно в конструкцию без дополнительной перегрузки или перегружают в промежуточные емкости для последующей подачи в блок бетонирования.

Непосредственную подачу смеси без перегрузки обычно применяют при бетонировании конструкций, расположенных в уровне земли или малообъемных заглубленных. Это наиболее простой способ, который не требует каких-либо дополнительных устройств и приспособлений.

Укладку бетонной смеси в конструкции, расположенные в котловане (ниже уровня земли), осуществляют с промежуточной перегрузкой в вибропитатель и последующей подачей в блок бетонирования виброжелобами.

Вибропитатель представляет собой треугольный в плане сварной ящик, оборудованный вибратором. Вибропитатель устанавливают так, чтобы днище его было наклонено на 5… 10° в сторону бетонируемой конструкции. Выходной проем вибропитателя оборудован секторным затвором.

К выходному проему укрепляют виброжелоба длиной 4 и 6 м. На пружинных подвесках желоба крепят к инвентарным стойкам. Угол наклона виброжелобов к горизонту 5…30°. С помощью виброжелобов укладывают смеси с осадкой конуса 4… 12 см.

Жесткие смеси перемещаются по виброжелобам плохо, литые же смеси можно транспортировать по виброжелобам с небольшимиуклонами (5… 10°). При больших уклонах бетонная смесь выплескивается через борта виброжелобов. Темп укладки с помощью виброжелобов зависит от угла их наклона и осадки конуса бетонной смеси. Он колеблется от 10 до 30 м3/ч.

Транспортирование бетонной смеси в автобетоновозах

В автобетоновозах бетонную смесь перевозят на расстояние до 45 км, но наиболее оптимальным считается расстояние до 30 км; при этом расстоянии бетонная смесь своих физико-механических и технологических свойств не теряет.

Автобетоновоз с мульдообразным кузовом

Автобетоновозы снабжены кузовом мульдообразной формы (рис. 1), у которого днище и борта плавно сопряжены.

Форма кузова продумана так, чтобы основная часть бетонной смеси была наименее подвержена вибрации и обеспечивала наименьшее ее расслоение. Кроме того, конструкция кузова исключает потери цементного молока в дороге.

К числу недостатков можно отнести невозможность порционной выгрузки бетонной смеси, большие теплопотери (до 70 %) в условиях низких температур.

Подача бетонной смеси кранами и подъемниками

Самоходные башенные и стреловые краны с комплектом бадей используют для порционной подачи и распределения бетонной смеси в блоках бетонирования. Доставленную автомобильным транспортом смесь разгружают на объекте в бадьи и кранами подают непосредственно в конструкцию. При этом бетонная смесь перемещается как вертикально, так и горизонтально, что обеспечивает ее распределение при укладке.

Бадьи бывают поворотные и неповоротные.

Поворотная бадья представляет собой сварную емкость, состоящую из корпуса, каркаса, затвора, рычага. Иногда на корпус бадьи устанавливают вибратор. Каркас выполнен в виде салазок, конструкция которых позволяет загружать бадью в горизонтальном положении. При подъеме краном бадью стропуют за петли и она,плавно перекатываясь, занимает вертикальное положение. В таком положении бадья перемещается и разгружается. При опускании бадьи под загрузку она плавно принимает горизонтальное положение загрузочным отверстием кверху.

Неповоротная бадья также представляет собой сварную емкость, но в отличие от поворотной она подается под загрузку в вертикальном положении. Преимущественное применение имеют поворотные бадьи, неповоротные бадьи используют в тех случаях, когда бетонную смесь нужно подавать небольшими порциями (в колонны,стены небольшой толщины и др.). Бадьи изготовляют, как правило, вместимостью 0,5…2 м3.

Для перемещения бетонной смеси только по вертикали используют различные подъемники. Так, при бетонировании междуэтажных перекрытий каркасных зданий используют подъемники стоечного типа, которые поднимают бетонную смесь в ковшах или контейнерах. Для горизонтального транспортирования смеси использует тачки-рикши, мотороллеры или мототележки.

Лекции / Транспортирование бетонной смеси

Технология строительных процессов. Лекция 7.6.

ния кромок клапанов от быстрого износа поворот последних регулируется так, чтобы не было полного перекрытия входного и выходного отверстий насоса. Величину зазора, устанавливают по наибольшей крупности заполнителя бетонной смеси. При перекачке строительных растворов всасывающий и нагнетательный клапаны регулируются на полное закрывание.

В последнее время все большее распространение получают поршневые бетононасосы с гидравлическим приводом, которые по сравнению с механическими обладают рядом преимуществ. Гидравлический привод обеспечивает более равномерное движение смеси в бетоноводе, предохраняет узлы насоса от перегрузок и позволяет в широком диапазоне регулировать производительность машины.

Рисунок 5. Принципиальная схема действия двухцилиндрового поршневого бетононасоса с гидравлическим приводом: 1 – приемный бункер; 2 – приводные гидроцилиндры; 3 – камера с промывочной водой; 4

– транспортный цилиндр; 5 – вертикальная шиберная пластина; 6 – гидроцилиндр вертикальной шиберной пластины; 7 – бетоновод; 8 – гидроцилиндр горизонтальной шиберной пластины; 9 – горизонтальная шиберная пластина.

На рисунке 5 показана принципиальная схема действия двухцилиндрового бетононасоса с гидравлическим приводом. Бетононасос состоит из цилиндропоршневой группы, клапанно-распределительной коробки, маслоприводной станции и приемного бункера с побудителем.

Цилиндропоршневая группа включает в себя два бетонотранспортных цилиндра, поршни, которые получают возвратно-поступательное движение от двух маслоприводных цилиндров через траверсы (на схеме не показаны). Поршни синхронно движутся в противоположных направлениях, осуществляя попеременно такт всасывания смеси из приемного бункера и такт нагнетания ее в бетоновод. Движение поршней согласовано с положениями вертикальной и горизонтальной заслонок клапанно-распределительной коробки, перекрывающих соответственно нагнетательное и впускное отверстия бетонотранспортных цилиндров в крайних положениях поршней.

На рисунке 5а показан такт нагнетания в правом бетонотранспортном цилиндре и такт всасывания в левом; на рисунке 5б — наоборот. Поршень (рис. 5а) засасывает бетонную смесь из приемного бункера в левый бетонотранспортный цилиндр через окно горизонтальной заслонки (такт всасывания), а поршень синхронно выталкивает смесь из правого цилиндра в бетоновод через окно вертикальной заслонки (такт нагнетания). При изменении направления движения поршней (рис. 5б) соответственно меняется и положение заслонок: поршень через окно горизонтальной заслонки засасывает смесь из приемного бункера, а поршень выталкивает ее в бетоновод через окно вертикальной заслонки.

Бетононасосы с гидравлическим приводом выполняются стационарными и монтируются на автомобильном ходу для их быстрой перебазировки с одного объекта на другой.

Подача бетонной смеси кранами и подъемниками.

Самоходные стреловые и башенные краны, а также различные подъемники используют для порционной подачи и распределения бетонной смеси в блоках бетонирования. Доставленную в автобетоновозах смесь разгружают на объекте в бадьи или контейнеры и

Транспортировка бетонной смеси ленточными конвейерами и бетоноукладчиками

В промышленном и гражданском строительстве ленточные конвейеры используют как внутрипостроечный транспорт для подачи бетонной смеси в основном при бетонировании конструкций с небольшими размерами в плане (точечные конструкции).

Промышленность для нужд строителей изготовляет ленточные конвейеры передвижного типа длиной 6… 15 м и шириной гладкой или ребристой ленты 400… 500 мм. Такие конвейеры могут подавать бетонную смесь на высоту 1,5…4 м.

Основным рабочим органом конвейера является гибкая прорезиненная лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и опирающаяся на поддерживающие верхние роликовые опоры желобчатого типа и нижние плоские роликовые опоры. Бетонную смесь загружают на ленту через питатели, позволяющие непрерывно и равномерно подавать смесь требуемой толщины.

Барабаны конвейера оборудованы устройствами, очищающими лен ту от цементного раствора и возвращающими его в состав подаваемой бетонной смеси.

Во избежание расслоения бетонной смеси ее подвижность при подаче конвейерами не должна превышать 6 см. Углы наклона конвейера при подъеме смеси подвижностью до 4 см — до 18°, 4… 6 см — до 15°, а при спуске смеси — соответственно до 12 и 10°. Скорость движения ленты не должна превышать 1 м/с. При выгрузке с конвейера во избежание расслоения применяют направляющие щитки или воронку высотой не менее 0,6 м. Устройство односторонних щитов или козырьков, а также свободное падение смеси с конвейера не допускается.

Передвижные ленточные конвейеры, обладая большой производительностью (до 35 м3/ч), не распределяют бетонную смесь по площади бетонируемой конструкции. Поэтому в процессе подачи приходится переставлять конвейер, что требует дополнительных затрат труда и вызывает задержки в бетонировании.

Более эффективными являются бетоноукладчики, которые применяют для устройства монолитных фундаментов под здания и технологическое оборудование, а также другие рассредоточенные объекты. Бетоноукладчик представляет собой самоходную машину, на вращающейся платформе которой имеется оборудование для приема бетонной смеси и подачи ее к месту укладки. Транспортирующим органом бетоноукладчика является ленточный телескопический конвейер, состоящий из основного конвейера и подвижного. Бетоноукладчик принимает из кузова автобетоновоза бетонную смесь в бункер, откуда она поступает на основной транспортер и затем непосредственно в конструкцию. Бетонная смесь может подаваться в любую точку в плане от 3 до 20 м с поворотом стрелы до 360° с одной рабочей позиции. Бетоноукладчик может подавать смесь на высоту 8 м, а также опускать ее ниже стоянки с уклоном транспортера до 10°.