Приготовление бетонных смесей
В современных условиях бетонные смеси готовят на районных или центральных заводах товарного бетона. Как исключение, их получают на смесительных установках, располагаемых вблизи от места укладки бетона.
Районные заводы производительностью 100 000—200 000 м3 товарного бетона в год обеспечивают им несколько строительных площадок, расположенных в радиусе 25—30 км.
Районные бетоносмесительные заводы могут состоять из одной, двух или трех типовых секций. Каждая секция представляет собой самостоятельную технологическую линию. Важными преимуществами таких заводов являются низкая себестоимость и трудоемкость 1 м3 товарного бетона. Недостаток их — большие издержки на транспортирование бетонных смесей и снижение их качества в результате длительного нахождения в пути. Себестоимость приготовления 1 м3 бетонной смеси на БРЗ не превышает 0,5—0,6 руб., а трудоемкость —0,1—0,3 чел-ч. Хотя эти показатели несколько хуже, чем на районных заводах, зато снижаются затраты на перевозку товарного бетона и практически не ухудшается качество бетонной смеси в пути.
Для обеспечения бетонной смесью мелких рассредоточенных объектов используют передвижные или инвентарные бетоносмесительные установки. Передвижные бетоносмесительные установки
монтируют на трейлерах, прицепах или железнодорожных платформах и устанавливают непосредственно у места бетонирования. Свежеприготовленную бетонную смесь подают непосредственно в опалубку транспортерами, бетононасосами или с помощью кранов. Производительность передвижных бетоносмесительных установок от 5 до 15 м3/ч.
Инвентарную бетоносмесительную установку собирают из отдельных секций и блоков, а после окончания работ на участке демонтируют и перевозят на новое место.
Бетоносмесительные заводы и установки могут быть цикличного {периодического) и непрерывного действия. Цикл состоит из трех операций: загрузки исходных материалов в бетоносмесители, перемешивания и выгрузки готовой смеси. Такая схема позволяет оперативно менять дозировку и выдавать в течение смены бетонную смесь с разными параметрами: подвижностью, маркой и т. п.
На заводах и установках непрерывного действия процессы дозирования, загрузки, перемешивания и выдачи готовой смеси протекают без перерыва. Такие установки целесообразно размещать там, где необходимо получать большое количество бетонной смеси
одинаковыми технологическими параметрами (например, в гидротехническом строительстве).
Бетоносмесительные заводы и установки имеют высотную и ступенчатую (партерную) схемы компоновки.
Высотная схема отличается тем, что материалы (цемент, заполнители) поднимают в расходные бункера, откуда они перемещаются вниз гравитационно, под силой собственной массы.
Заполнители подают со складов ленточными конвейерами через поворотную воронку в расходные бункера. Одновременно в расходный бункер подают цемент с помощью элеватора или пневматическим способом. Отмеренные в дозаторах материалы через сборную воронку поступают в смеситель. Готовая смесь через раздаточный бункер поступает в автобетоновоз. Такая компоновка проста и надежна, однако увеличивается высота и усложняется строительная часть завода (установки).
При ступенчатой (партерной) компоновке материалы поднимают в два приема: сначала в расходные бункера, а после дозирования в смесители.
Заполнители с помощью конвейеров подают через воронку в раздаточные бункера, а цемент закачивают в бункер с помощью элеватора или пневмосистемы. Далее сыпучие материалы попадают через дозаторы и сборную воронку на ленточный транспортер или в ковш скипового подъемника, с помощью которых их подают в смеситель. Готовую смесь через раздаточный бункер разгружают в автобетоновоз.
Ступенчатая компоновка обеспечивает меньшую высоту, но площадь завода (установки) увеличивается. По такой схеме выполняют обычно передвижные и инвентарные установки построечного типа.
Основным механизмом бетоносмесительных установок и заводов являются смесители.
По принципу действия различают бетоно-смесители гравитационного и принудительного действия. Компоненты в гравитационных смесителях перемешиваются с использованием принципа свободного падения частиц. Емкость смесительных барабанов у таких смесителей может быть 100, 250, 500, 750, 1200, 2400 и 4500 л. Вместимость барабана определяют по объему сухих материалов (без воды), загружаемых в смеситель.
В гравитационных смесителях нет трущихся и быстроизнашивающихся деталей, но габариты их большие по сравнению с аналогичными смесителями принудительного действия. В них целесообразно приготовлять пластичные бетонные смеси. При снижении же осадки конуса бетонной смеси время перемешивания резко возрастает, производительность смесителей падает. Вследствие этого гравитационные смесители для приготовления жестких смесей применять нецелесообразно.
В бетоносмесителях принудительного действия
смесь перемешивается лопастями. Такие бетоносмесители имеют небольшие габариты и обеспечивают более высокую однородность смеси. В них целесообразно приготовлять жесткие смеси и бетоны на легких и пористых заполнителях. К недостаткам таких смесителей относятся наличие трущихся быстроизнашивающихся деталей и некоторая конструктивная сложность.
Коэффициент выхода бетона учитывает уменьшение объема бетонной смеси на выходе по отношению к суммарному объему сухих материалов, загружаемых в смеситель. Для тяжелых бетонов он равен 0,67, для бетонов на легких заполнителях — 0,75, для ячеистых бетонов — 0,80.
Для получения бетонных смесей хорошего качества в процессе их приготовления нужно вести пооперационный лабораторный контроль. Лаборатория контролирует влажность и зерновой состав заполнителей, качество цемента, точность дозирования, продолжительность перемешивания, подвижность или жесткость бетонной смеси и другие параметры.
Для контроля прочности бетона изготовляют образцы - кубы, выдерживаемые до испытаний в условиях нормального твердения. Количество образцов и сроки их испытаний устанавливает строительная лаборатория в соответствии с указаниями СНиП III-15—76.
Современные бетоноомесительные заводы и установки отличаются высоким уровнем механизации и автоматизации. Все рабочие операции ло разгрузке заполнителей и цемента, подаче их в расходные бункера, дозировке, перемешиванию и выдаче готовой смеси выполняет комплект взаимоувязанных механизмов.
Автоматизация бетоносмесительных заводов и установок может быть частичной и комплексной. При частичной автоматизации имеются дистанционное или автоматическое управление отдельными механизмами или их группами, а также средства автоматического контроля отдельных параметров (влажность заполнителей, точность дозировки и т. п.).
При комплексной автоматизации управление всеми механизмами, транспортными средствами и контроль за технологическими операциями ведутся с одного пульта. Управляют такими заводами-автоматами несколько операторов.