Машины и оборудование для приготовления бетонной смеси и растворов.

Назначения и состав смесительной машины. Классификация смесительных машин. Назначение дозатора и их классификация. Типы, основные параметры и конструктивные схемы бетоносмесителей и растворосмесителей циклического и непрерывного действия. Производительность смесителей. Необходимость и способы уплотнения бетонных смесей.

Смесители

В зависимости от вида смеси их подразделяют на:

1) растворосмесители (для штукатурных, кладочных, отделочных растворов);

2) бетоносмесители (для бетонных смесей – обычных, сухих, керамзитобетонных, ячеистых, особо тяжелых и др.);

3) стационарные – в составе заводов, комбинатов ЖБИ;

4) перебазируемые – для объектов с небольшими объемами работ;

5) мобильные – авторастворо-, автобетоно-смесители;

6) цикличные;

7) непрерывного действия.

Цикличные и непрерывного действия – это деление по режиму работы. По принципу смешивания компонентов:

8) гравитационные;

9) принудительные;

10) комбинированные.

В цикличных смесителях исходные компоненты смешиваются отдельными порциями. И главный параметр – вместимость смесительного барабана. Промышленность выпускает: бетоносмесители от 100 до 4500 л; растворосмесители – от 40 до 1500 л.

В смесителях непрерывного действия – компоненты поступают непрерывно и непрерывно выдается готовая смесь.

Гравитационный смеситель состоит из смесительного барабана на опорных стойках , внутри лопасти , их вращение электродвигателем с зубчатой передачей. Для загрузки барабан устанавливают пневмоцилиндром наклонно горловиной вверх. Разгрузка опрокидыванием пневмоцилиндром. Продолжительность рабочего цикла (загрузка, перемешивание, выгрузка) – 90-150 с. Просты в устройстве и обслуживании, способность приготовлять смесь с крупными (до120…150 мм) заполнителями.

Смесители принудительного действия для смесей любой подвижности и жесткости с крупностью заполнителя не более 70 мм. Они с вращающимися лопастными валами (вертикальными и горизонтальными).

Роторные смесители – массовые, с вертикальными валами, повышенной скорости, для жестких смесей.

Смесители непрерывного действия – производительность до 30 м³/ч (горизонтальный двухвальный – компоненты смеси непрерывным потоком подают в корыто, в котором вращаются навстречу друг другу валы с лопастями.

Техническая производительность определяется: объемом смеси, перемещаемой в единице времени в осевом направлении. Зависит от: размера лопастей, угла их установки, частоты их вращения.

ДозаторыОни бывают объемными и весовыми, т.к. материал дозируют по объему и по массе. Объемные более просты, но менее точные из-за непостоянства плотности и влажности дозируемых сыпучих материалов и условий заполнения мерных емкостей. По режиму работы различают цикличные (порционные) и дозаторы непрерывного действия. В первых материал дозируется в мерном или весовом бункере, во вторых – материал подают в смесители непрерывным потоком. Управляют ими автоматически с пульта управления.

Рассмотрим принцип работы порционного дозатора. Их применяют для порционного автоматического взвешивания цемента, заполнителей, химических добавок, воды и выдачи отвешенных порций в смесители. Компоненты дозируют поочередно, загружая весовой бункер сначала крупным, а затем более мелки материалом. Такие дозаторы различаются пределом взвешивания, зависящим от вместимости весового бункера и др. параметров.

В качестве питателей применяют при дозировании:

1-песка, щебня и т.п. – ленточные конвейеры, различных конструкций затворы;

2-цемента – аэрожелоба, шнековые и барабанные питатели;

3-жидкостей – затворы с необходимой герметичностью.

Дозатор непрерывного действия – это какой-либо питатель или сочетание питателей, в которых автоматически с требуемой точностью поддерживается заданная производительность. Он включает в себя: 1-питатель; 2-измерительное устройство производительности; 3-систему автоматического регулирования (САР).

Для дозирования заполнителей применяют универсальные дозаторы, стабилизирующие произведение массы материала на ленте питания на скорость ее движения.

Для дозирования жидкостей используют компактные дозаторы турбинного типа на базе расходомеров воды, которые могут работать как циклично, так и непрерывно (т.е. в разных режимах).

Растворо- и бетоносмесительные установки и заводы

Процесс производства таких смесей – это ряд последовательных механизированных и автоматизированных операций. Включает:

1 - погрузочно-разгрузочные работы при приеме и хранении материалов на складах;

2 – их хранение;

3 – подогрев в зимнее время;

4 – транспортирование компонентов смесей в расходные бункера смесительного узла;

5 – дозирование;

6 – перемешивание;

7 – выгрузка готовой смеси;

8 – аспирация;

9 – обеспыливание линий;

10 – вентиляция помещений.

Эти операции составляют технологическое содержание работы всех установок и заводов с законченным, расчлененным и комбинированным технологическими циклами.

Продукция: с законченным циклом – готовая смесь; с расчлененным – сухая смесь; с комбинированным – готовая и сухая.

В зависимости от назначения, мощностей и особенностей объектов – потребителей различают: 1-стационарные; 2-приобъектные; 3-передвижные смесительные установки.

Их классифицируют по режиму процесса приготовления смесей (периодического и непрерывного действия) и по технологической схеме компоновки оборудования (высотные и двухступенчатые). Высотные – компактны, лучше автоматизированные, но дороже.

Бетононасосные установки

Это комплекты устройств для транспорта бетонных смесей по трубам к местам их укладки.

В их состав входит: 1-бетононасос; 2-комплект бетоноводов; 3-расприделительные механизмы – манипуляторы.

Достоинства: 1-подача смеси в труднодоступные места; 2-регулирование интенсивности подачи смеси; 3-исключения расслоения и защита от осадков; 4-меньшая загрязненность площадки.

Недостатки: 1-дорого; 2-необходимость промывки и очистки системы при остановке в работе; 3-необходимость высокой квалификации обслуживающего персонала.

Бетононасосы квалифицируют по:

а) по режиму работы: с периодической или непрерывной подачей смеси;

б) по типу привода: с гидравлическим или механическим;

в) по мобильности: стационарные, передвижные.

Бетононасосы с периодической подачей смеси могут быть одно- и двухцилиндровыми. Широко применяются двухцилиндровые поршневые бетононасосы с гидравлическим приводом.

Бетононасосы непрерывного действия (шланговые или перистальтические).

Перистальтика (от греч. peristaltikos – обхватывающий, сжимающий) – волнообразное сокращение стенок полых трубчатых органов (кишок, желудка, мочеточников), способствующее продвижению их содержимого к выходным отверстиям.

В таких насосах рабочий процесс всасывания из бункера и нагнетания бетонной смеси в бетоновод осуществляется за счет упругой деформации гибкого шланга, уложенного на жесткий ложемент, при перекатывании по нему роликов на цепи, приводимой звездочкой.

При этом бетонная смесь всасывается в шланг вслед за перемещающимся роликом под действием разряжения внутри шланга при его упругом восстановлении после прохода ролика и выталкивается в бетоновод передним фронтом бегущей волны сжатия шланга.

Достоинства: простое исполнение и обслуживание, пониженный расход энергии (равномерная подача смеси).

Недостатки: высокие требования к составам и подвижность смесей; небольшое давление, ограничивает дальность подачи; малый срок службы гибкого шланга на участке рабочей камеры (замена через 2-3 тыс. м³ перекачки смеси).

Область применения: для перекачки тощих бетонных смесей; смесей с гравийным заполнителем для устройства бетонных стяжек покрытий. Подача до 60 м³/ч, на высоту до 39 м с давлением до 3,5 МПа по шлангу n125 мм. Подача бетонной смеси к месту укладки по бетоноводу из стальных труб, соединенных замками.

Бетононасосы устанавливают на прицепы, автомобили, оборудованные распределительными стрелами. Стрела служит опорой бетоноводу и концевому раздаточному шлангу. Они бывают сборные, телескопические, шарнирно-сочлененные из 2х и более звеньев общей длиной до 40 м. Шарнирно-сочлененные более просты и маневренны. Раскладываются под разными углами (это позволяет без перемонтажа бетоновода направлять концевой шланг в любую точку в пределах зоны обслуживания стрелы).

Машины и оборудование для укладки и распределения бетонной смеси

Применяют краны с бадьями, ленточными конвейерами, виброжелобами, самоходной бетоноукладки, оборудование трубопроводного транспорта. До 85% общего объема бетонной смеси – это строительные краны с поворотными и неповоротными бадьями (бункерами).

Поворотные бадьи. Грузоподъемность от 1,25 до 5т. Загрузка с бетоновоза, разгрузка открыванием затвора.

Неповоротные – грузоподъемность от 1,25 до 2,5 т. На корпусе устанавливают вибратор. Оборудование для уплотнения бетонной смеси

При укладке бетонной смеси разравнивают и уплотняют для получения бетона с морозостойкой, водонепроницаемой и прочной структурой. Надо удалить из смеси воздух. Его объем достигает 10-15% в пластичных смесях и 40-50% в жестких. Наиболее эффективен способ уплотнения – вибрирование, реже применяют вакуумирование.

По способу воздействия на бетонную смесь различают следующие вибраторы:

1-внутренние (глубинные) (наиболее эффективно и распространено) – погруженные в смесь передают ей колебания вибронаконом, корпусом;

2-наружные (используют редко) – прикрепляют к опалубке для передачи через нее колебаний бетонной смеси;

3-поверхностные – устанавливают сверху на уложенную, передают колебания через рабочую площадку (для плит, полов, в=20 см).

Их различают по способу создания колебаний:

1 – с вращающимися дебалансами;

2 – с возвратно-поступательным движением массы.

Первые – могут быть одновальными (круговые колебания) и двухвальными (направленные колебания). Приводятся в действие электродвигателями (электромеханические), пневмодвигателями (пневматические) и ДВС.

Вторые – имеют электромагнитный привод (электромагнитные вибраторы).

Широко применяют в строительстве переносные электромеханические вибраторы с круговыми колебаниями. Реже пневмовибраторы (шум, большая энергоемкость).

Различают по частоте колебаний их корпуса:

1 – низкочастотные (2800-3500 колебаний в минуту);

2 – среднечастотные (3500-9000 мин^-1);

3 – высокочастотные (10000-20000 мин^-1) – для уплотнения мелкозернистых смесей в тонкостенных СК.

Глубинные вибраторы применяют при бетонировании крупногабаритных или густонасыщенных арматурой ЖБК (фундаментов, стен, плит, колонн, свай) при стендовом способе производства ЖБИ. Они бывают:

1 – ручные (массой до 25 кг). Недостаток – небольшой радиус действия и небольшая производительность;

2 – подвесные в виде пакетов из 3-5 шт на одной траверсе.

У ручных вибраторов электродвигатель (трехфазный с короткозамкнутым ротором) встроен в корпус (наконечник) или вынесен (соединен с дебалансом рабочего наконечника гибким валом). Рабочий наконечник – это герметически закрытый цилиндрический корпус с дебалансом внутри него.

Для тонкостенных ЖБИ – планетарные вибраторы. Вибрация создается планетарно обкатывающимся бегунком относительно сердечника или втулки.

Для уплотнения бетонной смесей средней подвижности толщиной до 20 см бетонных покрытий и в дорожном строительстве применяют

площадочные вибраторы и виброрейки.

Вакуумирование – при устройстве полов толщиной до 300 мм путем удаления из бетонной смеси части воды с одновременным уплотнением под действием атмосферного давления через отсасывающие плиты. Оборудование – вакуум-агрерат, вакуум-маты, виброрейка, затирочная машина.

Вакуум-агрегат состоит из вакуумного бака и гидробака с вакуум-насосом.

Вакуум-мат – фильтрующее полотнище с отверстиями, объемно-провилированной пластмассовой сеткой и верхним герметизирующим матом с рукавом для отвода водовоздушной смеси. Вакуум-матом накрывают обработанный виброрейкой участок пола и включают вакуум-насос.