Что такое бетононасос?

Содержание:

Бетоноводы

Установка для подачи бетона

Бетононасос: начало работы

Проблемы в работе бетопроводной системы

Развитие строительной отрасли – это не просто рост количества построенных домов и сооружений. Это целый комплекс взаимосвязанных между собою сфер, и рост производства в одной из них неминуемо влечет за собой прогресс в другой. Таким образом, увеличение объемов строительства в XX веке неминуемо повлекло и развитие машиностроительной отрасли. Огромная потребность человека в новых зданиях привела к неминуемому ускорению темпов строительства, и именно для удовлетворения этих потребностей и были созданы многочисленные машины и механизмы. Одной из этих машин и стал бетононасос.

По сути, бетононасос – это машина для подачи бетонной смеси. Бетонный раствор обычно приготовляется в специальных бункерах, и для ускорения процесса его перемещения от бункера до места укладки раствора используются бетононасосы. В процессе подачи бетона особа важна его непрерывность, так как раствор застывает достаточно быстро, потому и выбор нужного типа бетононасоса должен сопровождаться тщательными расчетами.

Бетононасосный комплекс бывает двух видов:

• мобильный – это бетононасос на базе автомобиля, то есть насос для подачи бетона, поставленный на грузовое шасси;
• стационарный – бетононасос на платформе в виде прицепного устройства.

Главное отличие этих двух видов в мощности. Установка на отдельной площадке позволяет делать бетононасос намного более мощным, чем автомобильный, и более маневренным – такому бетононасосу не требуется длинный бетоновод, его вполне можно установить непосредственно у места укладки бетонной смеси. Однако мобильный бетононасос более маневренный и не требует сложного монтажа и установки перед началом работы. Кроме того, использование длинного бетоновода, которое невозможно в работе стационарной установки, зачастую оказывается более целесообразным и экономически выгодным, чем монтаж бетононасосного комплекса прямо на месте заливки бетонной смеси.

Помимо мобильности, бетононасосы подразделяются еще и на два подвида согласно принципам работы:

• поршневые – перекачка бетона осуществляется по принципу нагнетания смеси с помощью поршня;
• беспоршневые или шланговые – перекачка бетона осуществляется с помощью системы роликов.

Поршневые бетононасосы являются наиболее распространенными в нашей стране – и неудивительно: плюсов у этой системы множество. Система подачи бетона из приемного бункера в бетоновод осуществляется небольшими порциями, однако гидравлический привод, которым оснащена большая часть таких бетононасосов, дает возможность производить подачу достаточно плавно, без явных скачков и неравномерных движений. Кроме того, оснащение гидравлическим приводом подобного поршневого бензонасоса придает дополнительную мощность самому насосу. А это, в свою очередь, дает возможность поднимать бетонную смесь на весьма большую высоту.

Устройство роторных бетононасосов несколько отличается от устройства поршневых. В отличие от последних, в роторных бетон из приемного бункера попадает не в камеру, а сразу в резиновый шлаг. Ролики, расположенные по наружной стороне шланга, при вращении прижимают его, таким образом проталкивая раствор к выходу бетоновода.

Различие систем работы бетононасоса обусловлено, в первую очередь, потребностями строительной отрасли. Так, роторная система позволяет использовать смесь с более крупным наполнителем, обеспечивая при этом более равномерную и непрерывную, в сравнении с поршневой, подачу бетона. К тому же необходимое промывание составляющих частей по окончанию работ у роторной системы производить легче, чем поршневой.
Но и у роторной, и поршневой систем есть свои недостатки. Так, поршневой бетононасос страдает от быстрого износа поршневой части – бетонное молочко и частицы наполнителя, неизменно проникающие внутрь механизма, разрушают его. Кроме того, при некоторых видах работ порционная, неравномерная подача бетона, которую осуществляет поршневой механизм как следствие своих конструктивных особенностей, неприемлема.
У роторной системы бетононасоса основная проблема – низкая производительность. Такие бетононасосы предпочтительнее использовать для небольшого объема работ. Еще один минус – очень быстрый износ шланга, через который осуществляется подача. И чем крупнее наполнитель, чем выше фракция щебня или гравия в его составе, тем быстрее врется шланг под воздействием твердых частиц.

Бетоноводы

Строго говоря, бенононасосом может называться исключительно сам механизм для прокачки бетонной смеси. Однако представить себе работу бетононасоса без дополнительного навесного оборудования просто невозможно. И главным таких дополнением к бетононасосу является бетоновод.

Бетоновод – это система труб, по которой бетон направляется к месту укладки смеси. Технические параметры труб, которые можно использовать в качестве бетоновода, указаны в паспорте бетононасоса. Таким образом, в зависимости от мощности, проходной способности и некоторых других характеристиках машины-бетононасоса разрешается использовать для прокачки бетонной смеси трубы того либо иного размера (длины и диаметра).
Однако в некоторых случаях технологическими картами разрешается использовать трубы меньшего диаметра, чем это прописано в техническом паспорте бетононасоса. Чаще всего это происходит тогда, когда бетононасос запускается не на полную мощность: невысокая скорость подачи смеси и низкое рабочее давление в самом насосе позволяют снизить износ бетоновода путем использования труб меньшего диаметра.
Согласно техническим регламентам, определение соотношения состава бетонной смеси с мощностью бетононасоса, длиной бетоновода и диаметром его труб определяется в лабораторных условиях. Специалисты лаборатории используют термин «удобоперекачиваемость»  – оптимальное сочетание всех вышеназванных параметров для наиболее эффективной работы.

Так, согласно лабораторным условиям, для максимальной удобоперекачиваемости размер заполнителя в бетонной смеси – крупнозернистого песка, гравия, щебня – должен быть минимум в 3 раза меньше диаметра трубы бетоновода. Идеальное процентное соотношение этих заполнителей – от 36% до 45% от общей массы смеси, именно такая величина и соответствует наиболее эффективной работе бетононасоса.

Однако трубы – не единственная составляющая бетоновода. В зависимости от условий строительства, от необходимости подачи бетона на разные высоты, от удаленности бетононасоса от места заливки раствора в системе бетоновода допускается использование различных желобов, лотков и так называемых хоботов – гибких гофрированных шлангов большого размера. Длина, высота стенок и диаметр желобов регулируется характеристиками системы бетовода. Углы наклона при монтаже желобов и лотков точно — так же как и трубы — имеют свои параметры допусков и углов наклона. А хоботы или рукава из тканной резины чаще всего используются как конечный отрезок трубопровода, то есть непосредственно для конечного распределения раствора. Их диаметр не должен превышать 125 мм – это максимально допустимое значение для такого рода распределительных систем.

Установка для подачи бетона

Несмотря на кажущуюся сложность принципов работы бетононасоса, сама установка для подачи бетонной смеси достаточно проста.
Главный элемент в таком комплексе – это, разумеется, сам бетононасос, как мобильный, так и стационарный. К нему прикрепляется приемный бункер, оснащенный специальной виброрешеткой – именно виброрешетка не допускает попадание в бетононасос фрагментов заполнителя больше заданных для данного бетононасоса размеров. Приемный бункер служит для накопления бетона из смесителя перед попаданием в бетононасос и дальнейшей его прокачкой по системе бетоновода.

Соединение труб непосредственно самого бетоновода тоже должно производится строго по определенной схеме. Так, для оптимального уровня бетонопроводимости разрешается монтировать трубы бетоновода строго под углами в 15; 22,5; 30; 45 и 90 градусов. 

Кроме того, непременным фрагментом комплекса для подачи бетона является и водяной насос. Он необходим для постоянной промывки бетоновода, а для того, чтоб излишки воды не попадали в раствор, в бетоноводе устанавливается система люков для их отвода. Завершающим штрихом сбора комплекса по перекачке бетона является установки отражателя – специального козырька на конце трубы бетоновода, призванного не давать смеси разлетаться в стороны.

Монтаж труб бетоновода производится согласно заранее разработанной схеме. При разработке ее проводятся различные расчеты, показывающие зависимость скорости протекающей бетонной смести от длины бетоновода и мощности самого бетононасоса.

Главное условие прокладки бетоновода — это соблюдение двух параметров, оказывающих максимальное воздействие на скорость и эффективность работы всего бетонного комплекса. Первое — это кратчайшее расстояние между бетононасосом и местом укладки бетона. Второе – минимальное число изгибов труб. Максимально допустимый угол изгиба – 90 градусов, однако при прокладке бетоновода все же рекомендуется избегать подобных резкостей.

Недостаточно просто соединить трубы – необходимо предварительно закрепить их на опорах. Те участки бетоновода, которые расположены горизонтально, укладываются на подкладки или опалубки, трубы же, расположенные под углом к поверхности либо вовсе в вертикальном положении, требуется закрепить к лесам или мачтам. При масштабном строительстве для наклонных участков бетоновода заранее создаются специальные бетонных опоры. При этом первый вертикальный отрезок бетоновода необходимо устанавливать не менее чем за 8 метров от самого бетононасоса. В этом месте к тому же по техническому регламенты требуется еще и установка клапана – для того, чтобы предотвратить отток бетонной смеси.

Правильный расчет прокладки бетоновода сводит к минимуму количество изменений самой труботрассы, что, в свою очередь, уменьшает общее время заливки бетона и положительно сказывается на общих затратах при строительстве.

Бетононасос: начало работы

После завершения монтажа бетононасосного комплекса наступает время проверки всей системы. Согласно техническому регламенту, не допускается работа бетононасоса без предварительных испытаний. В паспорте бетононасоса всегда должны быть указаны параметры пробного гидравлического давлениях, долженствующего свидетельствовать об успешной работе механизма.

После завершения гидравлических испытаний проводится пробная прокачка смеси по смонтированному бетоноводу. Это необходимо для того, чтобы добиться оптимальных условий бетонопроводимости и отрегулировать работу всех клапанов и центробежного водяного насоса, используемого для промывки системы.

Регулировка смеси и системы подачи бетона завершается смазкой внутренней поверхности бетоновода. Для этих целей изготавливается специальная смесь – либо пластичная масса из извести и воды, либо бетонный раствор с большим количество мелкого речного песка. Плотная тестообразная масса, проходя сквозь трубы и желоба бетоновода, оседает на стенках, образуя защитную смазку, облегчающую движение бетона в процессе дальнейшей работы.

Однако в последнее время для смазки производители бетононасосов рекомендуют использовать специальных химический состав – его количества требуется намного меньше, чем бетонного теста или бетонного молочка.

Проблемы в работе бетопроводной системы

Как и в любом механизме, в системе работы бетоновода могут случаться сбои и неполадки. Однако, как показывает статистика, основная причина неполадок – несоблюдение техники безопасности при работе системы и неверные расчеты при монтаже бетоновода и плотности бетонной смеси.

Согласно строительным нормативам не допускается простаивание бетононасоса с закачанной в него смесью более 15-20 минут. После этого времени начинается застывание бетона и дальнейшая работа насоса становится не просто затруднительной, но откровенно невозможной. Застывший бетон приходится буквально выковыривать из бетононасоса и бетоновода– процесс это сложный, долгий и трудоемкий.

Если в процессе заливки бетона необходимо сделать длительный перерыв – от часа и более, то согласно техническим регламентам необходимо запускать бетононасос каждые 10 минут на малой мощности. В течение 10-15 минут насос должен прокачивать бетонный раствор по системе бетоновода на низкой скорости – это позволит избежать застывания смеси и закупорки труб.

Отсутствие возможности такой «холостой» прокачки влечет за собой обязательное опорожнение бетононасосной системы и ее не менее обязательную промывку.

Сбои в работе бетононасоса и бетоновода – это вынужденные простои и – как следствие – нарушение графика строительства, срыв сроков сдачи. К сожалению, большая часть подобных проблем – это остановка подачи бетона по системам труб из-за нарушений условий эксплуатации.
Закупорка бетовода – это образование плотной пробки из бетонного раствора и фракций, затрудняющей либо делающей невозможной дальнейшую нормальную работу системы подачи бетона. Основных причин создания этой бетонной пробки несколько:

• длительный простой бензонасоса без обязательной по техническим показателям холостой прокачки;
• неправильный монтаж бетоновода, из-за которого смесь разделяется на фракции на крутых поворотах;
• плохая смазка стенок бетовода перед началом работы;
• плохая промывка бетовода и бетононасоса после предыдущей эксплуатации;
• образование наплывов на стенках бетовода из-за неверно составленной бетонной смеси;
• недостаточная работа водяного насоса в системе подачи бетона.

Разумеется, существует еще ряд объективных причин для некорректной работы бетоновода, однако именно халатность является причиной большей части поломок. И предотвратить образование бетонной путем соблюдения требований эксплуатации всегда легче, чем удалить неисправность.

Удаляют закупорку с помощью специальных пыжей и банников, разбивая ее и проталкивая частицы бетона к концу бетоновода. При этом бетононасос в обязательном порядке должен быть выключен. Однако и обнаружение места возможной закупорки может вызвать определенные сложности. Вот почему так важно использовать на подобных работах труд профессионалов-бетонщиков.