Транспортирование бетонной смеси автобетоносмесителями

Это вид транспорта является самым дорогим, но самым технологически надежным.

Рис. 10.5. Автобетоносмеситель на шасси автомобиля: 1 – смесительный барабан; 2 – загрузочно-разгрузочное устройство; 3 – система подачи воды; 4 – базовый автомобиль; 5 – привод смесительного барабана

Автобетоносмеситель состоит из установленного на шасси автомобиля или на полуприцепе бетоносмесительного барабана (рис. 10.5).

Автобетоносмеситель позволяет: увеличить значительно расстояние перевозки без снижения качества бетонной смеси, производить порционную разгрузку ее, доставлять бетонную смесь на строительную площадку без потерь, производить дозировано подачу ее в бетонируемую конструкцию.

Транспортировка бетонной смеси выполняется в трех режимах: А, В и С:

– Режим А: перевозится сухая бетонная смесь. Расстояние перевозки неограничено. Перемешивание осуществляется в пути следования или за 15¸20 мин до прибытия на строительную площадку;

– Режим В: перевозится смоченная бетонная смесь. Включение смесительного бетонного барабана производится после его загружения смесью. Расстояние перевозки до 120 км;

– Режим С: транспортируется готовая бетонная смесь. Расстояние транспортирования – до 45 км; в пути следования производится периодическое перемешивание бетонной смеси.

Лекция № 11

Технология возведения зданий

с применением монолитного железобетона

План лекции

1. Подача бетонной смеси

2. Укладка бетонной смеси

3. Уплотнение бетонной смеси

4. Бетонирование конструкций в опалубках

Подача бетонной смеси

Методы подачи бетонной смеси в бетонируемую конструкцию различны и определяются проектом производства работ. Методы подачи зависят от интенсивности бетонирования, подвижности бетонной смеси, места и стоимости укладки.

Бетонную смесь можно подавать кранами, подъемниками, конвейерами, бетоноукладчиками, пневмонагнетателями, бетононасосами.

Около 70÷80 % объема бетонной смеси подается строительными кранами с помощью бадей: поворотных и неповоротных.

При возведении высотных зданий и сооружений бетонную смесь подают подъемниками. В основном используют шахтные подъемники.

При бетонировании массивных конструкций, расположенных на уровне земли или ниже, применяют ленточные или вибрационные конвейеры.

Ленточные конвейеры транспортируют жесткие и малоподвижные бетонные смеси. К числу недостатков конвейера относится то, что бетонная смесь на ленте может подвергаться воздействию ветра, дождя, снега, отрицательных температур.

Вибрационный контейнер – это ленточный желоб, открытый, полукруглого сечения, снабженный вибратором.

Для предотвращения расслоения бетонной смеси в результате вибрации, дальность подачи не должна превышать 20 м, а угол подачи – 5÷20° к горизонту.

Бетоноукладчики

Самоходные стреловые бетоноукладчики применяют при бетонировании монолитных конструкций, расположенных ниже планировочной отметки. Самоходные стреловые бетоноукладчики изготавливают на основе тракторов, экскаваторов, на пневмошасси. Достоинством бетоноукладчиков является возможность подавать бетонную смесь не только в отдельные точки, но и равномерно по всей площади бетонирования.

Пневмонагнетатели

Пневмонагнетатели используют при интенсивности укладки бетонной смеси менее 60 м³ в смену и при бетонировании малообъемных конструкций.

Подавать пневмонагнетателями можно сухую, жесткую и подвижную бетонные смеси.

При подаче сухой смеси твердые частицы материала обтекаются воздушным потоком и во взвешенном состоянии переносятся по трубопроводу.

Жесткая бетонная смесь переносится по способу порционной подачи в трубопровод; отдельные порции смеси, отсекаясь, передвигаются под давлением сжатого воздуха.

Подвижная бетонная смесь транспортируется сплошным потоком способом проталкивания.

Для транспортирования сухой смеси применяют цемент-пушку, набрызг-машины.

Подачу подвижных бетонных смесей производят при помощи растворонасосов с пневматической приставкой, камерных пневмонагнетателей.

Камерный пневмонагнетатель – это емкость грушевидной формы, снабженная в верхней части герметичным затвором, а в нижней части – горловиной для выхода смеси в трубопровод. Он предназначен для подачи подвижных бетонных смесей. Пневматические пневмонагнетатели обеспечивают подачу бетонной смеси по горизонтали – на 150 м, а по вертикали – до 35 м.

Бетононасосы

Бетононасосы используют при подаче бетонной смеси по горизонтали до 500 м и по вертикали до 150 м при интенсивности укладки до 80 м³ бетона в смену.

В зависимости от исполнения привода различают бетононасосы с механическим и гидравлическим приводами.

В зависимости от конструкций перекачивающего устройства – поршневые и беспоршневые.

Бетононасосы с механическим приводом менее совершенны, так как имеют значительные потери давления, связанные с преодолением инерционных сопротивлений, т. е. преодоление «мертвых» точек поршнем в начале и в конце нагнетания.

Бетононасосы с гидравлическим приводом более производительны, подают бетонную смесь на большие расстояния по горизонтали и вертикали.

В настоящее время в основном выпускаются двухцилиндровые поршневые бетононасосы с гидравлическим приводом.

Дальность подачи бетонной смеси поршневыми бетоносмесителями с гидравлическим приводом зависит от конструктивных характеристик, температуры наружного воздуха, правильности подбора состава бетонной смеси и др.

Повышение высоты подачи бетонной смеси можно достичь путем использования сменных цилиндров.

За рубежом широко применяют роторные бетононасосы. Производительность их доходит до 50 м³/ч.

Рис. 11.1. Роторный бетононасос

Роторные бетононасосы подают бетонную смесь: по горизонтали – до 100 м и по вертикали – до 30 м.

Роторный бетононасос (рис. 11.1) состоит из герметичного барабана (6), внутри которого создается вакуум.

По внутренней поверхности барабана уложен резиновый рукав (4). Один конец рукава соединен с приемным бункером насоса (3), а другой – с бетоноводом (1). Внутри барабана находится ротор – планетарный механизм (2) с двумя резиновыми роликами (5). Ролики при вращении по окружности барабана обжимают рукав; в рукаве создается разрежение и в него засасывается бетонная смесь из приемного бункера. Ролики, прокатываясь по рукаву, выдавливают порцию бетонной смеси в бетоновод.

В Японии используется малогабаритный бетононасос (рис. 11.2).

а б

Рис. 11.2. Японский малогабаритный бетононасос:

а – подача смеси; б – всасывание смеси; 1 – водяной бак; 2 – центробежный насос; 3 – манометр; 4 – рычаг управления гидрокоммуникацией; 5 – блок клапанов; 6 – ручка управления запорным клапаном; 7 – ручка управления клапаном промывки; 8 – патрубок для подсоединения промывочного шланга; 9 – шиберная заслонка; 10 – диафрагма; 11 – бункер для бетонной смеси; 12 – бетоновод; 13 – камера.

Малогабаритный бетононасос состоит из камеры (13), внутри которой находится гибкая диафрагма (10). Отверстие приемного бункера (11) закрывает шибер (9). При подаче центробежным насосом воды в камеру диафрагма деформируясь поднимается и толкает шибер, последний поворачиваясь, закрывает отверстие приемного бункера, а диафрагма выталкивает порцию бетонной смеси в бетоновод (12). Производительность его – до 20 м³/ч, дальность подачи по горизонтали – до 150 м, по вертикали – до 25 м.

Автобетононасос

Наиболее распространенным мобильным бетононасососом является автобетононасос – гидравлический бетононасос, смонтрованный на автомобиле и снабженный секционной гидравлически управляемой манипуляционной стрелой. На стреле уложен бетоновод, заканчивающийся гибким рукавом. Автобетононасос имеет производительность – 40÷120 м³/ч, дальность подачи: по горизонтали – до 40 м, по вертикали – до 30÷40 м.

Укладка бетонной смеси

Одним из важных строительных процессов в производстве бетонных работ является укладка бетонной смеси в опалубку.

Перед началом бетонирования необходимо проверить соответствие проекту опалубки, арматуры, расположения закладных деталей, анкерных болтов.

До бетонирования необходимо опалубку очистить от строительного мусора, пыли, грязи, а арматуру – от налета ржавчины.

Деревянную палубу за 1 час до укладки бетонной смеси хорошо смачивают водой, а щели законопачивают. В металлической палубе зазоры заделывают гипсом.

Бетонную смесь необходимо укладывать непосредственно в опалубку или как можно близко к ней.

Подвижность бетонных смесей назначают в соответствии со СНиП, в зависимости от вида бетонируемых конструкций.

Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в армированные конструкции не должна превышать 2 м; при разгрузке на перекрытие – до 1 м. Наибольшая высота свободного сбрасывания бетонной смеси в неармированные конструкции не должна быть больше 3 м, исходя из условий обеспечения однородности бетона и сохранности опалубки.

Если высота сбрасывания бетонной смеси более 3 м, то необходимо применять лотки или хоботы. Подачи бетонной смеси с высоты 3÷10 м производят с помощью хоботов. Инвентарный хобот состоит из конусных звеньев длиной 600÷1000 мм; внутренний диаметр хобота должен в 3 раза превышать наибольшую крупность зерен щебня, гравия.

При высоте подачи по вертикали более 10 м используют виброхоботы. Они состоят из цилиндрических звеньев длиной 1000÷1500 мм с раструбным соединением. Хоботы снабжены промежуточными вибраторами через 2÷4 звена, промежуточными и конечными гасителями. Промежуточные гасители устанавливаются через 10÷11 м.

Укладку бетонной смеси можно выполнять:

– с уплотнением;

– литьем;

– напорной укладкой.

Основное правило укладки – последующий слой бетонной смеси должен быть уложен до начала схватывания ранее уложенного. Вертикальные конструкции бетонируют на всю высоту. Горизонтальные конструкции по всей длине. При возведении железобетонных конструкций рекомендуется вести бетонирование непрерывно, особенно для фундаментов, работающих в динамическом режиме.

Однако, в процессе укладки бетонной смеси могут возникнуть непредвиденные перерывы. В таких случаях устраиваются рабочие (технологические) швы. Рабочие швы должны обеспечивать монолитность бетонной конструкции. Поэтому, рабочие швы необходимо устраивать в нулевых точках расчетных эпюрных моментов. Рабочие швы должны быть в вертикальных конструкциях – горизонтальными, а в горизонтальных – вертикальными.

В колоннах рабочие швы предусматриваются на уровне верха фундамента, у низа балки, прогонов; в балках рабочие швы устраиваются в пределах средней части пролета. При бетонировании ребристых перекрытий:

– рабочие швы допускаются в пределах средней части пролета балок, если бетонирование идет в направлении, параллельном второстепенным балкам;

– рабочие швы устраиваются в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит, если бетонирование ведется в направлении параллельном главным балкам.

Уплотнение бетонной смеси

Для обеспечения получения проектного бетона с соответствующими физико-механическими свойствами необходимо качественное уплотнение бетонной смеси.

Существуют следующие методы уплотнения:

– вибрацией в процессе укладки бетонной смеси;

– методом укатки в процессе бетонирования;

– методом вакуумирования после укладки бетонной смеси.

Бетонная смесь – это многокомпонентная смесь с рыхлой структурой и упроговязкими свойствами, содержащая значительное количество воздуха. Сущность уплотнения состоит в том, чтобы удалить воздух и лишнюю воду из бетонной среды и сделать ее более плотной.

Вибрационное уплотнение

Сущность вибрационного уплотнения состоит в том, что при воздействии вибрации частицы бетонной смеси совершают вынужденные колебания, перегруппировываются под действием гравитационных сил и занимают по отношению к друг другу более близкое и устойчивое положение; при этом защемленные пузырьки воздуха высвобождаются и удаляются из бетонной смеси. Режим вибрирования бетонной смеси характеризуется амплитудой, частотой колебаний и продолжительностью вибрирования.

Степень уплотнения бетонной смеси зависит от ее состава, подвижности, размеров крупного заполнителя.

Для вибрационного уплотнения используют вибраторы.

Их классифицируют по способу передачи колебаний по диапазону вибрационных параметров, по виду энергии, воздействующей на вибратор.

По способу передачи колебаний вибраторы бывают: глубинные (внутренние), наружные и поверхностные.

По диапазону вибрационных параметров:

– низкочастотные; они имеют частоту колебаний 3500 мин^-1 и амплитуду до 3 мм;

– среднечастотные; у них частота колебаний 3500÷9000 мин^-1, амплитуда – 1,5 мм;

– высокочастотные; с частотой колебания 10000÷20000 мин^-1 и амплитудой 0,1÷1,0 мм.

По виду энергии, воздействующей на вибратор, применяют электромеханические и пневматические вибраторы.