Машини для приготування, транспортування, укладання та ущільнення бетонних сумішей і розчинів

Для приготування бетонних сумішей і розчинів використовують змішувачі циклічної й неприливної дії, стаціонарні й пересувні.

Класифікують змішувачі за такими ознаками: мобільністю (стаціонарні й пересувні); режимом роботи (циклічної і безперервної дії), способом змішування (з вільним, або гравітаційним та примусовим змішуванням).

Стаціонарні змішувачі, як правило, відзначаються високою продуктивністю. Їх встановлюють на великих об’єктах, розрахованих на тривалий термін експлуатації.

Пересувні змішувачі використовують на об’єктах з невеликим обсягом або сезонним характером робіт.

У змішувачах циклічної дії матеріали завантажуються окремими порціями (замісами), при цьому кожну порцію складових можна закладати в барабан тільки після вивантаження з нього попереднього готового замісу.

Основні параметри циклічних змішувачів – об’єм готового замісу за один цикл або вміст за завантаженням, а також тривалість перемішування. Співвідношення між об’ємами готової суміші V_с та вихідних компонентів V_к, що завантажуються у змішувач, називають коефіцієнтом виходу , який дорівнює для бетонних сумішей 0,65-0,7 (до 0,83 для дрібнозернистих) і розчинів 0,75-0,82 (до 0,85).

Циклічні бетонозмішувачі випускають з об’ємом готового замісу: 65, 165, 330, 500, 1000, 1600, 2000 і 3000 л, лопатеві розчинозмішувачі - відповідно 30, 65, 250 л, у турбулентному виконанні – 65, 800, 1800 л.

У змішувачах безперервної дії надходження компонентів і вихід готової суміші відбуваються безперервно, внаслідок чого їх продуктивність (за інших однакових умов) перевищує продуктивність змішувачів циклічної дії і є основним їх параметром. Використовують такі змішувачі при масовому виробництві одномарочних сумішей, як правило, в установках і лініях безперервної дії.

Гравітаційні змішувачі (рисунок 16.1.а) призначені для приготування рухомих сумішей. Являють собою барабан 1, що обертається, до внутрішніх стінок якого під певним кутом прикріплені лопаті 2. При повільному обертанні барабана з частотою 0,2-0,3 с^-1 суміш за допомогою лопатей, а також сил тертя піднімається на певну висоту і знову падає вниз. Щоб забезпечити однорідність суміші, треба зробити 30-40 циклів піднімання і скидання в барабані. Для якісного перемішування місткість барабана у 2,5-3,0 раза повинна перевищувати об’єм суміші.

Рисунок 16.1 – Принципова схема змішувачів:

а – гравітаційного; б – лопатевого; в – лоткового; г – роторного; д – планетарно-роторного; е – турбулентного; 1 – барабан; 2 – лопаті; 3 – ротор; 4 – стакан; 5 – чаша.

Переваги гравітаційних змішувачів: проста конструкція, можливість перемішування сумішей з великим (до 150-180 мм) заповнювачем, невисока енергоємність, нескладне обслуговування та експлуатація, низька собівартість приготування суміші й незначне спрацювання робочих органів. Серед недоліків: тривале перемішування, неможливість одержання однорідної маси при приготуванні жорстких і дрібнозернистих сумішей. У зв’язку з цим такі змішувачі застосовують лише для приготування пластичного бетону.

Оптимальний час змішування дорівнює 60-90 с(до 180 с), а повний цикл, враховуючи завантаження, перемішування і вивантаження - 90-150 с (до 240 с).

Гравітаційні змішувачі циклічної дії за способом розвантаження поділяються на перекидні, барабани яких обертаються, як правило, під кутом 15° до вертикалі при завантаженні і змішуванні та кутом 45° при розвантаженні; неперекидні реверсивні з горизонтальною віссю барабана, лопаті якого встановлено так, що при обертанні в один бік відбувається перемішування суміші, а в інший (реверсуванні) – розвантаження.

У змішувачах з примусовим перемішуванням (рисунок 16.1, б-е) суміш готується завдяки примусовому руху лопатей в масі матеріалу або ж потоки суміші створюються швидкообертовим ротором 3, що встановлено в конічному корпусі чаші 5. За конструкцією змішувачі бувають лопатеві (рисунок 16.1, б), лоткові (рисунок 16.1, в), роторні (рисунок 16.1., г), платерно-роторні (рисунок 16.1, д) й турбулентності (рисунок 16.1, е). Конструкції змішувачів, наведено на рисунку 16.2 і 16.3.

Перекидний бетонозмішувач СБ-16Б (рисунок 16.2, а) складається з механізму завантаження у вигляді скіпового підйомника з ковшем 1 і механізмом 2 його піднімання й опускання, а також барабана 3, пульта керування 4, привода 5 змішувального барабана, системи водопостачання 6 і рами 7.

Рисунок 16.2 – Гравітаційні бетонозмішувачі циклічної дії:

а – типу СБ-16Б: 1 - ківш; 2 – механізм піднімання ковша; 3 – барабан; 4 – пульт керування; 5 – привод барабана; 6 – система водопостачання; 7 – рама; б – типу СБ-101: 1 – лопаті; 2 – барабан; 3 – механізм повороту барабана; 4 – редуктор; 5 – ходовий пристрій; 6 – двигун; 7 – рама.

Для повороту барабана при розвантаженні призначений гідроперекидач.

Перекидний бетонозмішувач СБ-101 (рисунок 16.2, б) складається із змішувального барабана 2 з прикріпленими до його внутрішньої поверхні лопатями 1. Обертання барабана здійснюється від двигуна 6 через двоступінчастий редуктор 4. Для переміщення змішувача є ходовий пристрій 5 у вигляді двох жорстких металевих коліс. Кут нахилу змішувального барабана змінюється за допомогою механізму повороту 3. Всі агрегати і вузли змонтовано на рамі 7.

Роторний змішувач циклічної дії (рисунок 16.3, а) складається зі змішувальної чаші 6. Всередині останньої обертається ротор 1 з лопатями. Обертання передається від двигуна 2 через редуктор 5, розміщений на внутрішній поверхні змішувальної чаші. Змішувач закритий кришкою 4 і оснащений пультом керування 3. Готову суміш розвантажують через засув 8, керований пневмоциліндром 7.

Лоткові бетонозмішувачі (рисунок 16.3, б) застосовують для приготування суміші практично будь-якої легкоукладальності із водоцементним співвідношенням 0,32-0,90. У лотку 8 коритоподібної форми змішувача встановлено два вали 6 із закріпленими на них під кутом 43-45° лопатями 7 (до 30-60), які утворюють переривчасту гвинтову лінію для інтенсивного перемішування завантажувальних компонентів у радіальному напрямі та поступового їх переміщення до місця розвантаження – до засова 5. Вали обертаються у різні боки з частотою 2-5 с^-1 синхронно і синфазно. Привод містить двигун 1, пасову передачу 2, редуктор 3 та синхронізатор 4 у вигляді зубчастих коліс. Для зниження енерговитрат і підвищення продуктивності рама, на якій встановлено змішувач, нахилено у бік розвантаження на 3°.

Лопатевий розчинозмішувач – це змонтований на рамі коротоподійбний відкритий зверху корпус, на якому на підшипникових опорах встановлено горизонтальний вал з двома лопатями (правою і лівою), що мають різні напрями гвинтових поверхонь і переміщують весь об’єм змішуваних компонентів. Він оснащений засовом з гідро- або пневмоциліндром для розвантаження суміші та електроприводом обертання лопатевого вала у вигляді двигуна, редуктора і клинопасової передачі. Ні в якому разі не можна змінювати напрям обертання валу, оскільки суміш погано перемішуватиметься, бо змішувається від центру до периферії, й накопичуватиметься біля стінок циліндричного корпусу.

Турбулентні змішувачі застосовують при підготовці пластичних цементних і вапняних розчинів, мастикових і емульсійних сумішей, а також пластичних сумішей із заповнювачем величиною до 40 мм. Віддозовані компоненти завантажують згори через завантажувальне вікно корпусу. При роботі змішувача компоненти суміші в зоні ротора, який обертається з частотою до 9 с^-1, взаємодіють з його лопатями і приводяться в турбулентний (вихровий) рух, відкидаються до стінок корпусу, піднімаються на певну висоту, а потім, падаючи вниз, надходять знову в центральну частину ротора. Гальмові перегородки перешкоджають обертанню суміші в горизонтальній площині. Готову суміш розвантажують через розвантажувальний люк, перекритий у робочому положенні пневмо- або гідрокерованим засувом. Ротор отримує обертання від електродвигуна через клинопасову передачу.

Переваги турбулентних змішувачів такі: підвищені однорідність і якість суміші, швидке її приготування (до 30 с), проста конструкція.

Технічну продуктивність, м³/год, змішувачів циклічної дії обчислюють за формулою

.

Рисуноок 16.3 – Конструктивні схеми змішувачів примусової дії:

а – роторного: 1 – ротор; 2 – двигун; 3 – пульт; 4 – кришка; 5 – редуктор; 6 – чаша; 7 – пневмоциліндр; 8 – засув;

б – лоткового: 1 – двигун; 2 – передача; 3 – редуктор, 4 – синхронізатор, 5 – засув, 6 – вал, 7 – лопаті, 8 – лоток