Бетононасосы являются прогрессивными механизмами для подачи и распределения бетонной смеси, обеспечивают высокое качество и эффективность выполнения бетонных работ. Бетононасосы являются сложным и дорогим оборудованием, требующим квалифицированной подготовки бетонщиков и операторов, точного выполнения всех технологических требований и применения оптимально подобранных составов бетонных смесей, в зависимости от диаметра бетоноводов, дальности и объема подачи бетона. Целесообразно применять бетононасосы при бетонировании сооружений, находящихся в стесненных условиях, а также густоармированных и внутренних конструкций объектов, куда затруднена подача бетонной смеси традиционными способами.
Основной тип бетононасоса — поршневой с гидравлическим приводом. Бетононасосы с механическим приводом, где поршень приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом, имеют небольшой ход поршня (300-400 мм), поэтому у них неравномерная подача, велико сопротивление перекачиванию и ограничен радиус действия (200 м по горизонтали и 40 м по вертикали). Поэтому в последние годы такие типы насосов не применяют. Бетононасосы с гидравлическим приводом имеют большой ход поршня (1500-2500 мм) и обладают высокой равномерностью подачи бетонной смеси.
Бетононасос с гидравлическим приводом
Бетонная смесь из приемного бункера поступает в один из транспортных цилиндров бетононасоса и, в результате рабочего хода другого цилиндра, подается в бетоновод. Поршни транспортных цилиндров жестко соединены со штоками гидроцилиндров, которые совершают возвратно-поступательное движение при подаче в них масла. Изменение направления потока бетонной смеси при тактах всасывания и нагнетания достигается в результате работы шиберных пластин. Горизонтально расположенная пластина перекрывает разгрузочное отверстие бункера, а вертикальная-выходное отверстие транспортных цилиндров.
Для прокачивания смеси бесперебойно диаметр бетоновода должен не менее чем в 3 раза больше крупности заполнителя. Иногда применяют бетоноводы диаметром меньше тех, какие указаны в паспорте бетононасоса.
Регулируя количество подаваемого в гидроцилиндры масла, оператор бетононасоса может изменять подачу бетона. В качестве распределительных устройств для изменения направления подачи бетонной смеси служат поворотные трубы и бетононасоса.
В строительстве для бетонирования армированных и каркасных конструкций применяют бетонные смеси с крупностью заполнителя 20-40 мм, для которых необходимы бетоноводы диаметрами 125-150 мм. Бетоноводы малого диаметра рекомендуется применять с бетононасосами, которые имеют подачу до 40 м3/ч и развивают давление не более 2,5 МПа.
Состав бетонной смеси, предназначенной к подаче бетононасосами должен удовлетворять общим требованиям и быть удобопрокачиваемым. Необходимо использовать цементы с пластифицирующими добавками. Наилучшее соотношение песка и крупного заполнителя (гравия) — 36-45 %, а водоцементное отношение — 0,5-0,65. Для перекачивания применяют бетонные смеси с осадкой конуса 6-8 см. Смеси с осадкой конуса менее 4 см для подачи при помощи бетононасосов не подходят.
Установка для подачи бетонной смеси включает в себя бетононасос, приемный бункер, прямых труб бетоновода длиной 3 м, вставных труб длиной 2 и 1 м и быстроразъемных соединений длиной 500-700 мм, колен бетоновода с углами 90, 45, 30, 22,5 и 15°, водяного нагнетательного клапана, патрубка с игольчатым клапаном, банников, пыжей, люков для отвода воды, водяного насоса высокого давления, опорных стоек и козырька отражателя (он ставится у выходного отверстия бетоновода). Водяной насос предназначен для промывки бетоновода по окончании смены и выдает давление 0,3-3,5 МПа. Приемные бункеры бетононасосов имеют специальные решетки, предотвращающие попадание в бетононасос и бетоноводы частиц заполнителя с размерами больше допустимых.
Перед началом приемки бетона бетононасос и весь комплект бетоновода должны быть испытаны. Подобранный состав и подвижность бетонной смеси проверяют и уточняют на основании пробных перекачек.
Бетонная смесь должна поступать в бетононасос непрерывно, поэтому важно, чтобы перерывы в движении миксеров были как можно короче.
Трассу бетоноводов распологают по кратчайшему расстоянию и с минимальным количеством изгибов. Операторы бетононасоса проконсультируют, как правильно это сделать. Горизонтальные участки бетоновода размещают на опорах, вертикальные и наклонные крепят к фермам, опалубке или к ранее забетонированным конструкциям зданий и сооружений. Нужно избегать крутых поворотов и изгибов, заменять вертикальные участки на наклонные. Вертикальный участок бетоновода располагают не ближе 5 м от бетононасоса и устанавливают перед ним игольчатый клапан, предотвращающий обратный поток бетонной смеси при остановке насоса или очистке бетоновода.
При движении бетонной смеси по горизонтальным и вертикальным, прямым участкам и на поворотах труб бетоновода нужна различная мощность. Для расчета транспортировки бетонной смеси по сложной трассе используют значения, принимая следующее: 1 м вертикального бетоновода соответствует 8 м горизонтального, а длина наклонного участка с углом наклона 90, 45, 30, 22,5 и 15° — горизонтальным участкам длиной 12, 7, 5, 4 и 3 м соответственно.
Перед началом подачи бетонной смеси через бетононасос пропускают 1-2 м3 так называемого «подлива», это необходимо для смазки внутренней поверхности труб бетоновода. Также последнее время получают широкое распространение специальные пусковые смеси, например Sika Pump Start, Slick-Pak и подобные, которые применяют вместо подлива. Использование пусковой смеси при запуске автобетононасоса и стационарного бетононасоса экономически более целесообразно. Мы сторонники современной технологии, поэтому стараемся круглогодично работать применяя этот метод.
Бетонную смесь, подаваемую бетононасосами, распределяют используя поворотные лотки и хоботы.
Целесообразно распределять бетонную смесь с заполнителем небольшой крупности с помощью специальных распределительных стрел, устанавливаемых в зоне бетонирования. В этом случае перекладка линий бетоноводов и изменение их трассы сводится к минимуму. Резинотканевые рукава (хоботы), используемые для распределения бетонной смеси, имеют диаметр не более 125 мм.
Следует избегать перерывов в подаче бетонной смеси бетононасосом более 15-20 мин. При перерывах 60 мин необходимо через каждые 10 мин прокачивать бетонную смесь по системе в течение 10-15 секунд на малых режимах работы бетононасоса. При длительных перерывах, а также по окончании смены бетоновод промывают.
При бетонировании конструкций, расположенных выше отметки бетононасоса, клапан для спуска воды устанавливают в бетоноводе вблизи бетононасоса; при подаче смеси в конструкции, расположенные ниже уровня земли— вблизи выходного отверстия бетоновода у бетонируемой конструкции.
Иногда нарушается эксплуатацию бетононасоса вследствие закупорки бетоновода. Это происходит из-за длительных задержек бетона в бетоноводе в неподвижном состоянии, расслаивания или схватывания бетона, расслаивания смеси на поворотах бетоновода, утечки цементного молока из-за потери герметичности уплотнителей, попадания цементного молока в рабочий цилиндр или воды из рабочего цилиндра в клапанную коробку из-за износа манжет поршня, наличие наплывов схватившегося бетона на стенках труб бетоновода из-за плохой промывки бетоновода, нагрева бетоновода в жаркую погоду.
Возникшую пробку необходимо немедленно ликвидировать. Использовать рабочий режим бетононасоса не рекомендуется, так как возникает риск образования уплотнения бетонной смеси, что может затруднить удаление пробки. Нужно найти место образования пробки. Если пробка в бетоноводе, то бетононасос запускают на несколько оборотов и наблюдают за бетоноводом, он начинает слегка вздрагивать. Вздрагивание происходит до места нахождения пробки, за ней этого не происходит. При просачивании цементного молока через стыки труб, пробку следует искать за местом просачивания. Также пробку можно обнаружить при простукивании бетоновода небольшим металлическим молотком.
Промывку трассы бетоновода выполняют банниками и пыжами, установленными в трубе бетоновода.
При бетонировании конструкций в зависимости от назначения и условий работы применяют стационарные, прицепные и передвижные бетононасосы. Наиболее распространены передвижные установки на автомобильном шасси, оснащенные распределительными стрелами, которые складываются в вертикальной и горизонтальной плоскости.
В зимних условиях применяют бетонную смесь с противоморозными добавками