Транспортирование бетонной смеси по трубопроводам

• Новый сервис — Строительные калькуляторы online
• Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого или крупного заполнителя, взятых в определенных пропорциях.
• До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.
• Цемент и вода являются активными составляющими бетона.
• В результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит.
• Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия (за исключением силикатных бетонов, получаемых автоклавной обработкой), поэтому заполнители часто называют инертными материалами.
• Однако они существенно влияют на структуру и свойства бетона, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведение при воздействии нагрузки и внешней среды.
• Заполнители значительно уменьшают деформации бетона при твердении и тем самым обеспечивают получение большеразмерных изделий и конструкций.

В качестве заполнителей используют преимущественно местные горные породы и отходы производства (шлаки и др.).

Применение этих дешевых заполнителей снижает стоимость бетона, так как заполнители и вода составляют 65…90%, а цемент — 10…15% от массы бетона.

1. В последние годы в строительстве для снижения плотности бетона и улучшения его теплотехнических свойств широко используют легкие бетоны, получаемые на искусственных пористых заполнителях.
2. Для регулирования свойств бетона и бетонной смеси в их состав вводят различные химические добавки, которые ускоряют или замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной и удобоукладываемой, ускоряют твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость.
3. Бетоны классифицируют по средней плотности, виду вяжущего вещества и назначению.
4. На величину плотности бетона влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетона.

По плотности бетоны делят на особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/м3, тяжелые — 1800…2500, легкие — 500…1800, особо легкие — менее 500 кг/м3.

• Для приготовления особо тяжелых бетонов используют за­полнители в виде стальных опилок или стружек, чугунной дроби, окалины, железной руды.
• Такие бетоны применяют для радиа­ционной защиты при строительстве атомных электростанций.
• Защитные свойства особо тяжелых бетонов повышают введением добавок, содержащих легкие элементы (водород, бор, кадмий, литий, карбид бора, хлористый литий).

Наибольшее применение в практике строительства для возве­дения подземных и надземных несущих конструкций и сооруже­ний (фундаментов, стен, колонн, балок, ферм, плит перекрытий и покрытий и др.) получил тяжелый бетон, с плотностью 2100…2500 кг/м3,в качестве заполни­теля для которого используют щебень плотных горных пород (гранита, известняка, диабаза и др.).

Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак и др.).

К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газозолобетон, пенобетон), которые получают вспучиванием смеси вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов. В ячеистых бетонах заполнителем является воздух, находящийся в искусственно созданных ячейках.

1. В зависимости от применяемого вяжущего вещества различают бетоны: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, полимербетоны, полимерцементные и специальные.
2. В монолитном домостроении наиболее широко применяют цементные бетоны.
3. Среди них основное место занимают бетоны на портландцементе и его разновидностях (около 65% от общего расхода), применяемые для различных видов конструкций.

Бетоны на шлакопортландцементе составляют около 20…25%.

• Кроме рассмотренных, применяются бетоны на пуццолановом, глиноземистом, безусадочном, напрягающемся, белом и цветном цементах.
• В зависимости от области применения различают:
• — обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колонн, балок, стен, перекрытий и др.);
• — гидротехнический бетон для соответствующих сооружений; дорожный бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий;
• — бетоны специального назначения, например жароупорный, кислостойкий и др.
• Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям заключаются в следующем:
• — до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, обладать подвижностью и удобоукладываемостью, не расслаиваться;
• — бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки;
• — расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.
• Удобоукладываемость — способность смеси растекаться под действием силы тяжести, легко укладываться в опалубку, заполнять заданную форму и связность — способ­ность сохранять свою однородность при транспортировании, по­грузке, выгрузке, укладке и уплотнении.
• Эти свойства опреде­ляются составом смеси.
• Основным фактором, влияющим на удобоукладываемость бе­тонной смеси, является количество воды, израсходованное на ее приготовление.

Это связано с тем, что от расхода воды зави­сит вязкость смеси в целом. На практике удобоукладываемость оценивают показателем подвижности или жесткости бетонной смеси.

В соответствии с классификацией по удобоукладываемости (ГОСТ 7473-85) бетонные смеси разделяются на четыре типа по подвижности П и на четыре типа по жесткости Ж: 

По подвижности П, см	По жесткости Ж, с
П1 – 4 и менее	Ж1 – 5 — 10
П2 – 5 — 9	Ж2 – 11 — 20
П3 – 10 — 15	Ж3 – 21 — 30
П4 – 16 и более	Ж4 – 30 и более

1. Определяют подвижность с помощью эталонного конуса:
2.  
3. Схема определения подвижности бетонной смеси с помощью эталонного конуса (а) и примеры оценки бетонной смеси различной подвижности (б):
4. I– малоподвижная, II — подвижная; III – пластичная, IV – литая; 1 — воронка, 2 — конус, 3 — поддон, 4 – мерная линейка.
5. Жесткость бетонной смеси характеризуется временем вибра­ции (в секундах), необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в при­боре для определения жесткости.
6.  
7. Схема прибора и последовательность определения жесткости бетонной смеси:
8. а – установка прибора и загрузка бетонной смеси, б – установка диска на поверхность бетонного конуса; в – момент окончания испытаний; 1 – цилиндрическое кольцо, 2 – эталонный конус, 3 — воронка, 4 – штатив, 5 – диск с отверстиями, 6 – штанга, 7 — виброплощадка.
9. Прибор плотно закрепляют на виброплощадке 7.

Затем в кольцо 1 помещают эталонный конус 2 с воронкой 3. Конус спе­циальным кольцом-держателем закрепляют в приборе и запол­няют в три слоя бетонной смесью, уплотняя каждый слой шты­кованием.

Затем конус снимают, поворачивают штатив 4 так, чтобы диск 5 установился на поверхности бетонной смеси. По периметру диска расположены шесть отверстий.

• Включают одновременно виброплощадку 7 и секундомер.
• Вибрируют до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из любых двух отверстий диска.
• В тот момент выключают секундомер и вибро- площадку.

Время в секундах с начала вибрации до выделения цементного теста характеризует жесткость бетонной смеси. Жесткость определяют дважды. Общее время испытаний не дол­жно превышать 15 мин.

Прочность – свойство бетона сопротивляться разрушению от действия внешних нагрузок – характеризуется прочностью цементного камня и его сцепления с заполнителем.

Прочность бетона на сжатие в 28-суточном возрасте при нормальных условиях твердения выражается в МПа.

В зависимости от показателя прочности бетоны разделяются на классы ( СНиП 2.03.01-84): В1; В1,5; В2; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В35; В40; В45; В50; В55; В60.

1. Для перехода от класса бетона В к средней прочности бетона (МПа) необходимо В разделить на коэффициент 0,778.
2. Прочность и класс бетона находятся округленно в следующих соотношениях: В7,5 соответствует прочности 10 МПа; В10 – 15 МПа; В15 – 20 МПа; В25 – 30 МПа; В35 – 40 МПа; В40 – 50 МПа; В45 – 60 МПа.
3. Получить бетон, удовлетворяющий всем требованиям, можно при правильном проектировании состава бетонной смеси, а также при правильном выдерживании бетона в начальный период его твердения.

Если вид и требования к свойствам бетона устанавливают в зависимости от вида и особенностей конструкции и условий ее эксплуатации, то требования к бетонной смеси определяются условиями изготовления конструкции, ее технологическими особенностями (густотой армирования, сложностью формы и др.), применяемым оборудованием.

• Следует заметить, что при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций в построечных условиях нельзя заранее судить о качестве конструкции.
• Необходимые свойства бетон приобретает в процессе изготовления и выдерживания конструкции.
• Отсюда важное значение имеют правильный выбор материалов, проектирование состава бетона с учетом принятой технологии производства бетонных работ, соблюдение технологических режимов, пооперационный контроль качества от получения товарного бетона до окончания набора проектной прочности.
• Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента применяют различные добавки.

Их подразделяют на два вида: химическиё добавки (0,1…2% от массы цемента), изменяющие в нужном направлении свойства бетонной смеси и бетона, и тонкомолотые добавки (5…20%), использующиеся для экономии цемента и повышения стойкости бетона.

1. Применение химических добавок является одним из наиболее универсальных, доступных и гибких способов управления технологией бетона и регулирования его свойств.
2. Химические добавки подразделяют по основному эффекту действия:
3. — регулирующие свойства бетонных смесей: пластифицирующие (увеличивающие подвижность бетонной смеси); стабилизирующие (предупреждающие расслоение бетонной смеси); водоудерживающие (уменьшающие водоотделение);
4. — регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетона: ускоряющие или замедляющие схватывание, обеспечивающие твердение при отрицательных температурах (противоморозные);
5. — регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и бетона: воздухововлекающие, газообразующие, пенообразующие, уплотняющие, гидрофобизирующие, добавки-регуляторы деформации бетона, расширяющие добавки;
6. — повышающие защитные свойства бетона к стали, ингибиторы коррозии стали;
7. — придающие бетону специальные свойства: гидрофобизирующие, антикоррозионные, красящие, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства, электроизоляционные, электропроводящие, противорадиационные.
8. В настоящее время разработаны и применяются в строительстве новые химические добавки-суперпластификаторы (СП).
9. Эти добавки в большей степени, чем ранее применявшиеся пластификаторы, увеличивают подвижность и текучесть бетонной смеси, существенно улучшают строительно-технологические свойства бетона, могут обеспечить значительную экономию цемента.
10. Основные виды химических добавок к бетону

Наименование добавок	Условное обозначение добавок	Стандарт на добавку, ТУ	Рекомендуемое количество добавок, % по массе цемента	Ориентировочное снижение расхода цемента, %
Пластифицирующие
Сульфитно-дрожжевая бражка	СДБ	ОСТ13-183-83	0,1…0,6	4..8
Пластификатор	ПАЩ-1	ТУ 6-03-26-82	0,1…0,25	—
Пластифицирующие воздухововлекающие	М1	ГОСТ 13302-77	0,1…0,2	—
Омыленная растворимая смола	ВЛХК	ТУ 81-05-34-73	0,1…0,2	—
Этилсиликонат натрия	ГКЖО-10

§ 3. Транспортирование бетонной смеси по трубам

По
трубам-бетоноводам бетонную смесь
транспортируют с помощью бето­нонасосов
и пневмонагнетателей.

В
последнее время все шире применя­ют
бетононасосы с гидро­приводом,
обеспечивающие плав­ную работу с
надежным регулированием производительности,
возможность ревер­сирования и подачи
смеси по облегчен­ным бетоноводам,
закрепленным на шар-нирно сочлененных
стрелах с телеуправ­лением. Бетононасосы
выпускаются с масляным или водяным
гидроприводом, с принудительным
возвращением порш­ней в исходное
положение или с их жесткой связью. Подача
насосов с гид­роприводом — от 20 до
160 м3/ч.
Нахо­дят применение также шланговые
насо­сы, подача
которых до 60 м3/ч.

Бетононасосные
установки стационар­ного
типа применяют
с бетоноводами диаметром 50…283 мм при
бетонирова­нии свайных фундаментов,
опор глубо­кого заложения, при
длительных сроках бетонирования на
одном участке и по­токе 15…20 м3/ч.
Прицепные
установки
используют при потоке бетона более 20
м3/ч
и необходимости перестановок на площадке.

Особенно
эффективны мобильные
бето­нонасосные
установки, смонтированные на специальных
автомобильных шасси. Их применяют при
бетонировании мно­гоэтажных зданий,
густоармированных конструкций, в
стесненных условиях и т. п. Эти насосы
легко перебазировать с объекта на объект.

Их снабжают тонкостенными
высокопрочными бетоно-водами диаметром
от 100 до 125 мм, что при высоком давлении
обеспечивает по­дачу смеси на 300 м по
горизонтали или на 60 м по вертикали.

Отечественная промышленность выпускает
автобетоно­насосы СБ-126 с гидроприводом
произ­водительностью до 65 м3/ч
(насосы смон­тированы на автомашинах
КамАЗ-53213, диаметр трубопроводов 100 мм),
а так­же модели БН-80 производительностью
80 м3/ч.

Рис.
VII.20
дает представление о бе­тонировании
конструкций многоэтаж­ного здания
бетононасосом с гидропри­водом. Бетоновод укреплен на шарнир-но
сочлененной стреле, подающей смесь
непосредственно в опалубку с одно­временным
ее распределением по пери­метру
корпуса (рис. VII.20,
а,
б).

Обычно к бункерам бетононасосов смесь доставляют
автобетоносмесителя­ми, обеспечивающими
однородность и стабильность свойств
смеси.

При ком-» поновке оборудования
у объекта надо предусмотреть возможность
установки очередного автобетоносмесителя
на за­пасной позиции, чтобы не допускать
больших перерывов в перекачивании
смеси.

До перебазирования стрелу с
бетоноводом с помощью гидроцилинд­ров
приводят в транспортное положение.

Бетоноводы
диаметром от 100 до 125 мм имеют концевые
гибкие резинотканевые рукава длиной
5…12 м с рукояткой, что позволяет
манипулировать ими при по­даче бетонной
смеси непосредственно в I
опалубку.

Бетоноводы стационарных
ус-ртановок больших диаметров снабжены
поворотными стальными лотками дли­ной
до 3 м.

При работе целесообразно |,
укладывать бетоновод на высоте 1,75 м | и
к нему с небольшим уклоном в сторо-|ну
насоса подвешивать на кольцах ло-|тгок
для слива промывочной воды.

Рис. VII.20.
Транспортирование бетонной смеси по
трубам:

0—подача
смеси автобетононасосом с гидроприводам
по бетоноводу на шарнирно сочлененной
стреле; б — «новные типы исполнения
бетононасосных установок (/ — без стрелы; // — со стрелой; /// — с выносной —лой);
в — схема установки стационарного
бетононасоса; г
— схема
бетонирования фундаментов с помощью
нонасоса; д
—
схема бетонирования с помощью
пневмонагнетателя; / — концевой
резинотканевой рукав; I—
шарнирно сочлененная стрела; 3
—
бетоновод; 4
—
гидропоршень; 5 — автобетононасос; 6
—
приемный нкер насоса; 7 — автобетоносмеситель;
8
—
бетонируемое перекрытие; 9
—
стационарный бетононасос; 10
—
1кер для бетонной смеси; // — автобетоновоз;
12
—
пандус; 13
—
ступенчатые фундаменты; 14
—
бетоно-i
на стойках- 15
^-
пневмонагнетатель; 16
—
ресивер; 17
—
гаситель; 18
—
хоботы; 19
-^ компрессор;
20
-=■

опалубка;
21
—
виброжелобы

Бетононасосами перекачивают бетон-je
смеси с осадкой конуса не менее
5
см, обладающие связностью и
удобо-перекачиваемостью, а также почти
ли­тые с осадкой конуса около 15 см.
Осо­бое внимание надо обращать на
правиль­ное соотношение мелких
заполнителей и цемента в смеси, соотношение
между фракциями песка и гравия и на их
гра­нулометрический состав.

Предельная
крупность заполнителей в зависимости
от диаметра труб должна быть от 20 до 70
мм. Соотношение между размера­ми зерен
заполнителя и внутренним диа­метром
бетоновода принимают не ме­нее 1 : 2,5
(например, при диаметре бе­тоновода
100 мм предельная крупность зерен
заполнителя не должна превы­шать 40
мм). Оптимальное водоцемент-ное отношение
В/Ц = 0,5..

.0,65.

При
размещении бетоносмесительной установки
у строящегося объекта бето­нонасос
устанавливают под раздаточ­ными
бункерами или загружают его че­рез
виброрешетку из выходного люка
бетоносмесителя непрерывного дейст­вия.
Возможна двух- или трехступенча­тая
подача бетонной смеси нескольки­ми
насосами, устанавливаемыми на раз­ных
ярусах по высоте или длине трассы.

Если
бетонную смесь доставляют к объекту в
автобетоновозах, над бетоно­насосом
устраивают перегрузочную эс­такаду
с приемным бункером (рис. VI
1.20, в).
Работы,
которые рекомендует­ся вести в три
смены, начинают с бетони­рования
блоков на отдаленных участках сооружения
и тем самым более длитель­но используют
магистральные бетоново­ды (рис. VII.20,
г).

После
окончания монтажа стационар­ной
бетононасосной установки и ее ис­пытания
(перед началом перекачивания етонной
смеси) надо смазать внутрен­нюю
поверхность бетоновода цементным
раствором или известковым молоком. Для
этого в звено бетоновода у насоса
устанавливают два пыжа и вливают

в пространство
между ними порцию раствора. Продвигаясь
между пыжами, раствор образует на
внутренней поверх­ности бетоновода
пленку смазки. При перерывах в бетонировании
продолжи­тельностью 30…

60 мин нужно
включать бетононасос на несколько
оборотов ко­ленчатого вала для
продвижения смеси по бетоноводу или
осуществлять ревер­сивную перекачку.

После окончания ра­бот бетоновод
опорожняют и промыва­ют водой под
давлением, проталкивая через него
банники и пыжи.

Пневмотранспортные
ус­тановки (пневмонагнета-т е л и)
применяют для транспортиро­вания
бетонной смеси при возведении
малоармированных конструкций, обдел­ке
тоннелей, работах в стесненных под­земных
условиях и т. п. (рис. VII.20,
д).

В
комплект установки входят пневмо-нагнетатель
вместимостью от 400 до 800 л и подачей до
45 м3/ч,
бетоновод с внутренним диаметром 150 и
180 мм, ресивер и гаситель.

Если на стройке
нет централизованного снабжения
воз­духом, устанавливают компрессор,
раз­вивающий давление до 0,5 МПа.
Даль­ность подачи смеси по горизонтали
—-до 200, по вертикали — до 35 м.

Имеют­ся
специальные установки, подающие смеси
на высоту до 60 м.

Пневмонагнетатели
работают циклич­но. Бетонная смесь,
поступающая в ре­зервуар нагнетателя,
подается сжатым воздухом по бетоноводу,
в котором час­тично смешивается с
воздухом, что умень­шает ее сопротивление
трению.

Бетоно­вод монтируют так же,
как и для бето­нонасосов.

На конечном
звене устанав­ливают гаситель, который
ослабляет на­пор струи бетонной смеси,
отделяет воздух и способствует лучшему
распре­делению смеси по бетонируемой
поверх­ности.

Бетонная
смесь (осадка конуса — 6… …8 см) не должна
содержать заполни­телей крупнее 60
мм. Качество смеси возрастает при
введении пластифици­рующих добавок,
например сульфитно-спиртовой барды
(ССБ) в количестве 0,1…0,26 % массы цемента.

При
подборе состава бетонной смеси следует
учитывать ее реологические свойства,
чтобы обеспечить высокую удобоперекачиваемость,
т.
е. способность

вязкопластичной
смеси передвигаться по трубопроводу
под воздействием давле­ния, создаваемого
поршнем бетононасо­са, на предельные
расстояния без изме­нения однородности
ее структуры.

Для этого рекомендуется
применять пески, содержащие 5…7 % частиц
крупностью менее 0,14 мм и 15…20 % частиц
круп­ностью менее 0,3 мм.

Крупность
зерен гравия должна быть не более 0,4, а
щебня — 0,33 внутреннего диаметра
бе­тоновода.

• Сменную
  эксплуатационную произво­дительность
  бетонотранспортных уста­новок,
  м3/смену,
  можно подсчитать по формуле
• Пэ
  = ПтеxнkВРtсм (VII.4)
• где
  kBp—
  коэффициент использования установки
  во времени; tCM—
  продол­жительность смены, ч; ПтеХн
  — часовая техническая производительность,
  м3/ч,
  для автобетононасосов с гидроприводом:
• Птехн
  = 3600(πD2l
  / 4TП
  )k=2827(D2l
  / TП)k (VII.5)

где D—
диаметр цилиндра бетонона­соса, м; /
— ход поршня, м; Тп
— про­должительность хода поршня
(время между толчками бетононасоса при
пере­ключении задвижек), с; k—
коэффици­ент заполнения цилиндра
бетонной сме­сью, равный 0,93 для смеси
подвиж­ностью 5…10 см и 0,95 при осадке
конуса более 10 см.

1. Бетононасосы
   с гидроприводом вы­пускают
   производительностью 40, 60, 10 и до 160 м3/ч.
2. Производительность пневмонагне-тателей, м3/ч,
3. Птехн
   =qПНnц
   , (VII.6)
4. где
   qПН—
   вместимость пневмонагнетателя, м3;
   nц
   — число циклов:

Здесь
t3—
время на загрузку и опера­ции с
клапанами, с; L—
дальность транспортирования, м; v—скорость
транспортирования. м/с.

Транспортирование бетонной смеси

Способы транспортирования бетонной смеси к месту ее укладки зависят от ряда факторов: дальности транспортирования, времени года (погоды), состава (качества) бетонной смеси.

В настоящее время бетонную смесь доставляют от места приготовления до места ее укладки в конструкции автомобилями-самосвалами, специальными автомобилями-бетоновозами, в бадьях (бункерах), автобетоносмесителями (миксерами). Для транспортирования бетонной смеси используют также ленточные транспортеры и трубопроводный транспорт в сочетании с бетононасосами.

Во время транспортирования в целях сохранения однородности (исключения расслоения) и подвижности бетонная смесь должна быть защищена от попадания атмосферных осадков, вредного воздействия ветра и солнечных лучей, а также от утечки цементного молока. В зимнее время бетонную смесь при транспортировании необходимо защищать от замораживания. Для этой цели применяют специально утепленные виды транспорта. Кроме того, бетонная смесь должна доставляться к месту укладки без промежуточных перегрузок.

При любом способе транспортирования бетонную смесь надо предохранять от чрезмерного встряхивания во избежание расслаивания. Продолжительность перевозки смеси от места ее приготовления до места укладки не должна превышать 1 час (от момента выгрузки из смесителя до окончания уплотнения).

Исходя из этих условий, и принимаются разные виды транспорта.

Автомобили-самосвалы, а также бадьи и контейнеры могут использоваться при перевозке бетонных смесей на расстояние до 10-30 км. При этом самосвалы целесообразнее использовать при больших объемах бетонных работ и разгрузке смеси непосредственно в опалубку, т. е. при бетонировании конструкций, примерно на уровне земли, а бадьи – при бетонировании конструкций, расположенных выше уровня земли.

Автобетоновозы – это те же самые самосвалы и рациональная область его применения такая же. Отличается он от универсального автосамосвала конструкцией кузова: во-первых, от закрыт, во-вторых, форма кузова облегчает выгрузку и практически исключает прилипание бетонной смеси в углах ввиду отсутствия последних.

Автобетоносмесители – это специальный, качественно отличающийся вид транспорта, а значит и более дорогой.

Это по существу бетоносмеситель на колесах, способный перемешивать смесь в процессе транспортирования, а значит исключить опасность расслоения.

Он может перевозить не только готовые бетонные смеси, но и сухие смеси, добавляя них воду непосредственно при подъезде к строительной площадке, что практически неограниченно увеличивает возможные с технической точки зрения расстояния перевозки.

Способ транспортирования по трубам особенно эффективен для перемещения бетонной смеси в пределах строительной площадки. Он особенно широко стал применяться в комплексе с автобетоновозами и бетононасосами или автобетоносмесителями.

При объеме укладки до 80 куб. м бетона в смену используют автобетононасосы, которые оснащены загрузочным бункером, насосом и раздаточной стрелой. Бетонную смесь подают в вертикальном (до 80 м) и горизонтальном (до 360 м) направлениях. При строительстве объектов с потребностью более 80 куб.

м бетона в смену, а также зданий повышенной этажности (более 20 этажей) применяют стационарные бетононасосы в комплекте с раздаточными бетоноукладчиками. Бетоноукладчики, имеющие вылет стрелы до 60 м, устанавливают на смонтированные конструкции здания или вспомогательные опоры.

Бункер бетононасоса соединяется с бетоноукладчиком с помощью вертикального трубопровода, по которому и поступает смесь. С одной стоянки бетоноукладчика осуществляется укладка бетона на нескольких ярусах.

На следующую стоянку бетоноукладчик, масса которого 1-6 т, переставляется установленным на объекте монтажным краном, бетоновод удлиняется и бетонная смесь подается на вновь возводимые ярусы здания.

При использовании трубопроводного транспорта актуальным становится применение литых бетонных смесей, перерасход цемента в которых исключается использование суперпластификаторов.

Все трубопроводы, насосы, бункера, укладчики после прокачки бетонной смеси промываются водой. Утилизация промывочных вод зачастую становится трудно решаемой проблемой на строительной площадке.

Для перекачки по трубам используют бетононасосы с механическим приводом, гидравлическим (поршневые) и пневмонасосы.

Транспортировка бетонной смеси

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.

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.

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°.

Трубопроводный транспорт бетонной смеси

Трубопроводный транспорт относится к внутрипостроечному и при определенных условиях имеет ряд технологических преимуществ перед другими способами горизонтального и вертикального транспортирования бетонных смесей.

К их числу относятся возможность осуществления одним механизмом горизонтального и вертикального перемещения смесей от места их разгрузки на объекте (при приобъектной бетоносмесительной установке) к месту укладки, возможность подачи бетонных смесей в труднодоступные участки возводимого сооружения.

Техническими средствами трубопроводного транспорта являются машины для перекачивания (проталкивания) бетонной смеси -бетононасосы, пневмонагнетатели, транспортные коммуникации (бетоноводы и оборудование для распределения смеси).

Основными типами бетононасосов являются поршневые с маслогидравлическим приводом и реже с механическим. Бетононасос с маслогидравлическим приводом представляет собой двухцилиндровый поршневой механизм.

При движении поршней бетонная смесь из приемного бункера поочередно засасывается в один из транспортных цилиндров бетононасоса, а оттуда поршнем подается в бетоновод. Оба поршня работают синхронно в противоположных направлениях, т. е.

когда один поршень всасывает смесь из приемного бункера, другой нагнетает ее в бетоновод. Поршни транспортных цилиндров приводятся в действие от гидроцилиндров, поршни которых получают возвратно-поступательное движение за счет подачи масла.

Поток бетонной смеси при циклах всасывания и нагнетания изменяется с помощью шиберных пластин: вертикальной и горизонтальной. Вертикальная пластина поочередно перекрывает отверстия транспортных цилиндров, горизонтальная — отверстия приемного бункера.

Бетононасосы с механическим приводом представляют собой горизонтальные поршневые насосы одностороннего действия с двумя принудительными пробковыми клапанами. Рабочий процесс бетононасоса состоит в возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре и согласованной с ним работе всасывающего и нагнетательного клапанов.

В данном типе бетононасосов трущиеся детали быстро изнашиваются, а пульсация при перекачке приводит к частичному расслоению бетонной смеси, вследствие этого увеличивается тенденция к закупорке бетоновода. Поэтому наша промышленность постепенносокращает их производство за счет увеличения выпуска бетонона сосов с маслогидравлическим приводом.

Бетононасосы выполняют в стационарном, прицепном и самоходном вариантах.

Бетоновод предназначен для перемещения бетонной смеси от бетононасоса к месту укладки и состоит из отдельных трубчатых звеньев (обычно стальных), входящих в комплект бетононасоса. В комплект входят прямые звенья длиной 0,5… 3 м и колена (отводы) с углом поворота 90, 45, 22 градуса 30 минут и 10 градусов 15минут.

Повороты создают дополнительное сопротивление движению бетонной смеси. Поэтому при определении расстояния подачи угол поворота 90 градусов соответствует 12 м горизонтального участка, а углы поворота 45, 22градуса 30 минут и 11 градусов 15 минут соответствуют 7,5 и 3 м, 1 м вертикального бетоновода эквивалентен 8 м горизонтального.

Звенья и колена соединяют мужду собой с помощью быстро-разъемных замков с натяжными клиньями и резиновыми уплотнителями. В зависимости от производительности бетононасоса применяют бетоноводы с внутренним диаметром 80… 203 мм (большей производительности соответствует больший диаметр).

Прокладывают бетоновод до наиболее удаленного места укладки бетонной смеси, и по мере укладки его постепенно разбирают, снимая последние звенья труб, т. е. процесс бетонирования ведут «на себя».

В качестве оборудования для распределения бетонной смеси применяют гибкие рукава, поворотные колена, круговые распределители и распределительные стрелы. Для спуска бетонной смеси вниз используют также обычные желоба и хоботы.

Гибкие распределительные рукава диаметром 80… 125 мм применяют для распределения бетонной смеси в радиусе до 8 м.

Поворотные колена обеспечивают возможность перемещения свободного конца бетоновода по окружности при небольшой площади бетонирования. Соединение поворотных звеньев с вертикальным участком бетоновода осуществляют с помощью одного колена, а с горизонтальным — с помощью двух колен.

Круговой распределитель состоит из двух шарнирно сочлененных колен и подставки. Распределитель применяют главным образом при бетонировании цилиндрических конструкций.

Распределительные стрелы являются специализированным оборудованием, предназначенным для перемещения концевого участка бетоновода в зону распределения бетонной смеси.

Распределительная стрела состоит из несущих элементов — секций бетоновода с концевым резинотканым рукавом и поворотного устройства. Стрелы в зависимости от их длины бывают двух-, трех- и четырехсекционными.

Складывание стрелы обычно производится ввертикальной плоскости и реже — горизонтальной. Распределительные стрелы изготовляют в стационарном и прицепном вариантах.

В настоящее время широко применяют автобетононасосы, представляющие собой бетононасос с полноповоротной распределительной стрелой, смонтированной на раме, которая, в свою очередь, укреплена на шасси автомобиля.

Автобетононасосы предназначены для подачи бетонной смеси к месту укладки как по вертикали, так и по горизонтали.

По стреле, состоящей из трех шарнирно сочлененных частей, проходит бетоновод с шарнирами — вставками в местах сочленений стрелы, заканчивающейся гибким распределительным рукавом.

Нормальная эксплуатация бетононасосов обеспечивается в том случае, если по бетоноводу перекачивают бетонную смесь подвижностью 5… 15 см, удовлетворяющую требованиям удобоперекачи-ваемости, т. е.

способности ее транспортирования по трубопроводу на предельные расстояния без расслоения и образования пробок. Оптимальная подвижность бетонной смеси с точк.и зрения ееудобоперекачиваемости 6…

8 см, а водоцементное отношение — 0,4… 0,6.

В качестве крупного заполнителя рекомендуется применять гравий или щебень неигловатой формы. Наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 0,4 внутреннего диаметра бетоновода для гравия и 0,33 — для щебня. Количество зерен наибольшего размера и зерен пластинчатой (лешадной) или игловатой формы не должно превышать 15% по массе.

Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор.

После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и через него пропускают эластичный пыж.

При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок активизируют путем периодического включения бетононасоса, при перерывах более чем на 1 ч бетоновод полностью освобождают от смеси.