Дисциплина Технология бетона 2 ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ Лекция

же, приобъектные, бетоносмесительные узлы заводов сборного желе­зобетона; установки сухих смесей

По

принципу работы: цикличного действия (загрузка, смешивание и выгрузка проводится периодически, причем каждая последующая порция загружается только после выгрузки предыдущей) и непрерывного (загрузка, смешивание и выгрузка проводится непрерывно) действия

По годовому объему производимой смеси: малой производительности (до 100 тыс. м3), средней ( 100 - 300 тыс. м3) и больший (свыше 300 тыс. м3) в год

По компоновке оборудования:
- одноступенчатые (высотные) ,в которых исходные матери­алы поднимаются однократно, а затем под действием силы тяжести опускаются

дважды первоначально в расходные бункера и вто­рично из них после

дозирования в смесители. После дозирования составля­ющие подают конвейерами или скиповыми подъемниками.

каждой смесительной машины, не­обходим один; комплект, дозаторов с расходными бункерами,

и двухрядные, когда один комплект расходных бункеров и дозаторов обслуживает две сме­сительные машины;
гнездовые; когда вокруг вертикальной оси предприятия устанавлива­ют 3-5 смесительных машин, обслуживаемых поочередно одним комплек­том дозаторов.

По способу управления производственными процессами: на механизи­рованные, автоматизированные и заводы-автоматы.

их хранение

подготовка сырья
сортировка и распределение по отсекам, бункерам, силосам, резервуарам

Запас материалов в расходных бункерах принимают обычно для заполнителей на 1...2ч, цемента на 2...3 ч, рабочего раствора добавки - на 3...4 ч работы бетоносмесителя.
подача к расходным бункерам,
определение влагосодержания материалов, дозирова­ние,
смешивание компонентов бетонной смеси
выгрузка готовой смеси, регулярная очистка рабочих по­верхностей и полостей от налипших материалов и смеси и их регенерация.

Операции подготовки сырья:
приготовление растворов химических добавок
оттаивание и подогрев заполнителя в зимнее время
активация цемента
активация и повышение однородности местных материалов путем механохимической обработки в помольном оборудовании(мелкие и пылевидные пески, отходы промышленности: золы,шлаки)
активация компонентов в жидком виде в роторно-пульсационных аппартах*
изготовление смешанного вяжущего
получение сухой бетонной смеси

Дозирование материалов (автоматические весовые дозаторы)

Цемент, вода и добавки — с точностью до ±1%, заполнители — с точностью ±2%.

ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

2 – статор; 3 – ротор; 4 - дисковая перегородка;

5 - рабочее колесо

Роторно-пульсационный аппарат (РПА) - центробежный насос, снабженный подвижными решетками для создания дополнительного сопротивления в проточной части, вызывающие возникновение активных центров на поверхности частиц цемента. Это происходит при сов­местном вращении рабочего колеса 5 и ротора 3, когда проходит цементная паста через дисковую перегородку 4.
Эффективность работы РПА при из­мельчении цемента определяется также тем, что процесс диспергирование идет в жидкой среде, которая в большей степени способствует размельчению цемента.
Активация компонентов в жидком виде может применяться как на заводах ЖБИ, так и на стройплощадках при приготовлении бетонных смесей при монолитном и сборно-монолитном строительстве.

цемента, сухих смесей, мелких песков, а также их объемного дозирования.

Используется самостоятельно для приема, перегрузки сыпучих материалов по вертикали, а так же для вертикального (крутонаклонного) переподъема сыпучих материалов и наполнения вышележащих емкостей в условиях ограниченного пространства. Используется как составная часть технологической линии для передачи сыпучих материалов от места выгрузки (хранения) к дозирующим, перемешивающим,раздаточным устройствам.

четырех компонентов заполнителей (песка, щебня) и последующей выгрузки материала в

механизмы подачи материалов в бетоносмеситель.

мелкофракционных материалов, в том числе с температурой до 170 град

и дальностью подачи перекачиваемого материала по вертикали. Они также не

являются самовсасывающими, т.е для них необходима принудительная подача цемента в приёмную камеру.

Пневмоподъемники обеспечивают непрерывную подачу цемента портебителям за счёт перемещения его в смесительную камеру посредством шнека. Это позволяет исключать необходимость установки запорного клапана на загрузочной горловине для отсечки цикла выдавливания перекачиваемого материала. У пневмоподъёмников напорный фланец ориентирован вертикально вверх, это позволяет не использовать колена цементовода, создающие дополнительное сопротивление потоку и, следовательно, уменьшающие дальность подачи цемента.

мелкодисперстных материалов по трубопроводам при проведении погрузочно-разгрузочных работ с железнодорожными

вагонами-хопперами, автоцементовозами, а также при внутрискладских перекачках между складами цемента, растаривателями и др.

ПНЕВМОКАМЕРНЫЕ НАСОСЫ Пневмокамерные насосы Монжус предназначены для транспортировки цемента, извести, гипса и других мелкодисперсных материалов, порошков минерального или органического происхождения. Они используются при выгрузке цемента из железнодорожных вагонов в силосы, при его подаче в бетонорастворные установки, для внутрискладских перекачек.

емкостью и затвором (клапаном) выгрузки. В процессе взвешивания (дозирования) емкость

дозатора наполняется при помощи внешнего питателя (например, шнека, лопастного питателя, клапана, насоса). Устройство дозатора таково, что вес материала в точности передается на тензометрические силоизмерительные датчики, которые преобразуют его в электрический сигнал, в точности пропорциональный весу материала. Для получения цифровых показаний веса электрический сигнал измеряется внешним вторичным прибором или автоматизированной системой управления. Дозаторы могут быть выполнены в различных конструктивных исполнениях, имеющих разные габариты и разные особенности применения.
 

на определенную скорость подачи, например, типовой микродозатор 105 куб.дм. в

час.
На пульте управления заводом настраивается нужное время подачи и после этого перед каждым замесом дозатор автоматически включается и подает нужное количество добавки в смеситель.

с объемом готового замеса 330, 780 и 1600 л.

Показатели эффективности

перемешивания:
однородность
минимальная продолжительность для данного состава и характеристик бетонной смеси
обеспечение условий минимизации расхода цемента, необходимого для данной марки бетона
ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫ С КРУПНЫМИ ФРАКЦИЯМИ (НАПРИМЕР, 150-180 ММ)

Основная задача при перемешивании компонентов бетонной смеси — обеспечение равномерного распределения составляющих (получение однородной смеси)
Главное условие эффективного перемешивания компонентов смеси является то, чтобы траектории движения частиц многократно пересекались. Это обеспечивает взаимное проникновение частиц, хорошее обволакивание крупного и мелкого заполнителей цементным тестом.

циклического (периодического) действия

свободного падения (гравитационные)

- принудительного перемешивания

бетоносмесители обычно применяют для приготовления подвижной бетонной смеси на плотных

заполнителях.

смесителя.
Простота конструкции и высокая надежность.
Возможность приготовления подвижных смесей с крупным

заполнителем (до 150мм).
Быстрая и максимально полная разгрузка смесителя, опрокидывающая емкость - эталон, недостижимый для принудительных смесителей с донными, секторными затворами.
Низкая энергонагруженность оборудования (для гравитационного смесителя объемом 500 литров мощность привода составляет всего 3 кВт, для 750литров - 4,5 кВт)
Недостатки
низкая универсальность
невозможность получения однородной жесткой смеси
трудности с равномерным распределением в бетонной массе пигментов, фи брового волокна, добавок, как сухих, так и жидких.

с легкими пористыми заполнителями бетонных смесей.

В смесителях принудительного действия частицы

смешиваемых материалов многократно перемещаются по сложным траекториям в лотках или горизонтальных чашах с помощью смешивающих устройств — движущихся лопастей, лопаток, скребков и кулачков, насаженных на горизонтальные или вертикальные приводные валы.
Конструктивные решения и принципы работы.
-лопастные одно- и двухвальные с горизонтальным расположением валов вдоль смесительного лотка корытообразной или цилиндрической формы;
-прямоточные с вертикально расположенными валами и неподвижной чашей противоточные с неподвижной горизонтальной чашей и чашей, вращающейся в направлении, противоположном вращению вертикального вала со смесительными устройствами;
-роторные турбулентного типа с вертикальным валом и планетарно-роторные с вертикальным валом, на котором закреплены неподвижные лопасти и планетарный механизм с дополнительными вращающимися лопастями.

двухвальные с горизонтальным расположением валов, г,
д, е — прямоточные

с вертикально расположенными валами и неподвижной чашей,
ж — противоточные с неподвижной горизонтальной чашей,
з, и, к — про-тивоточные с вращающейся чашей, л — роторные турбулентного типа с вертикальным валом, м — планетарно-ро-торные с неподвижными лопастями

вертикально расположенными смесительными валами (тарельчатые); б - принудительного действия с

горизонтально расположенными смесительными валами (лотковые) - вверху одновальные, внизу двухвальные; 1 - барабан; 2 - лопасти; 3 - смесь; 4, 6 - разгрузочное и загрузочное отверстия; 5 - центральный стакан; сплошные стрелки - направления
вращения барабана или смесительного механизма, пунктирные - направления движения материалов.

Для особе жестки и жестких смесей применяют вибросмесители

Виброперемешивание заключается в воздействии на смесь вибраци­онных импульсов, нарушающих силы трения и сцепления между частица­ми. При интенсивных колебаниях корпуса в вибросмесителе происходит циркуляционное перемещение компонентов и значительно повышается од­нородность жестких смесей. Кроме того происходит определенная виброактивация компонентов смеси, что приводит к повышению эксплуатацион­ных свойств бетонов. В качестве вибросмесителей применяются обычно за­мкнутые барабаны, совершающие круговые и эллипсоидные колебания с амплитудой 4-5 мм.

действия

цилиндрической чаши, внутри которой установлен отборный цилиндр, препятствующий скоплению перемешиваемого

материала в центре емкости. Смесительная часть установки обычно представляет собой четырехстоечную конструкцию с закрепленными на ней перемешивающими и отборными лопатками. Каждая стойка выполняется разной длины. Смесительные лопатки движутся по индивидуальной траектории, подавая перемешиваемый материал в зону работы соседней лопатки. Обычно крайние лопатки смесителя исполняют роль отборных скребков, счищающих налипшую смесь с внутренней стенки чаши и подавая ее в зону работы смесительных лопаток

вытяжной патрубок; 4 - мотор-редуктор; 5 - пульт управления; 6

- цент­ральный стакан; 7 - сливная труба; 8 - разгрузочный затвор; 9 - загрузоч­ный люк для заполнителей; 10 - наружный очистительный скребок; 11 - ротор; 12 - пневматический ци­линдр; 13 - пружина; 14 - загрузоч­ный патрубок для цемента; 15 - верхняя лопасть; 16 - донная лопасть; 17- внутренний очистной скребок

интенсивном взаимодействии ее составляющих в турбулентных потоках псевдокипящего слоя, создаваемых

энергосмесителями.
Энергосмесители:
сжатый воздух с давлением 0,3 МПа
перегретый пар с температурой 85...95 °С

Бетносмеситель с нагреванием смеси

Разогрев бетонной смеси до 60...65 °С производят паром, подаваемым в смеситель в процессе ее перемешивания. Нагревание происходит равномерно, проще и во много раз быстрее по сравнению с предварительным подогревом воды и заполнителей, а также электроразогреве смеси.

Новые типы смесителей

конструкции с емкостью принудительного смесителя (с верхним расположением вала), смесительная

часть представляет собой совершенно оригинальную конструкцию. На планетарном смесителе в конце полой приводной стойки установлена смесительная звездочка. Смесительная звездочка вращается вокруг своей оси, в то время как приводной рычаг движется по своей орбите. Приводная стойка движется по своей орбите, а на конце стойки, подобно планете, вращается вокруг своей оси смесительная звездочка .

Характерно
качественное перемешивание материала при уменьшенном времени смешивания
хорошее очищение емкости: на стойках также устанавливаются периферические отборные скребки, очищающие внутренние стенки емкости смесителя и направляющие материал в зону работы смесительной звездочки.
высокая стоимость
техническая сложность установки
- имеют достоинства, характерные для гравитационных смесителей и принудительных с неподвижной емкостью

выполнении наиболее сложных задач по смешиванию (в планетарном смесителе компоненты

перераспределяются почти полностью за один оборот рабочих органов), например при работе со специальными бетонами (самоуплотняющиеся, волокнистые, цветные, высокопрочные и т. п.), а также при смешивании других, в том числе мелкодисперсных, материалов (глина, силикаты, металлургические порошки). Повторный запуск планетарного смесителя со смесью после внезапной остановки не вызывает затруднений. Благодаря большим сегментным дверям чистить планетарный смеситель достаточно просто. Процесс смешивания можно регулировать путем плавного изменения скорости вращения лопастей.

К недостаткам можно отнести сложную конструкцию привода, требующую регулярного обслуживания, более высокую стоимость, чем у двухвальных смесителей, и достаточно дорогой ремонт в случае необходимости замены планетарной звездочки. Для полной выгрузки смесителя необходимо больше времени в силу особенностей устройства разгрузочного затвора, который обычно имеет сравнительно небольшой размер. Во время смешивания возможно гравитационное расслоение компонентов смеси, имеющих различную насыпную массу из-за того, что процесс смешивания протекает в основном в горизонтальной плоскости.

или несколькими валами представляют собой корытообразную емкость, на торцах которой

установлены подшипниковые узлы. Внутри емкости расположены один или несколько валов с закрепленными на них перемешивающими лопатками

Характерно:
высокое качество перемешивания
увеличенное время вырузки
затрудненное обслуживание смесительной части
повышенная масса смесителя

Эффективны на предприятиях товарного бетона и для жестких формовочных смесей

в противоположных направлениях, обеспечивают приемлемое качество смеси и достаточную производительность

в большинстве случаев. Лопатки такого бетоносмесителя создают два встречных винтовых потока, которые перемещаются в горизонтальной плоскости с постоянной скоростью. Лопатки в конце каждого вала повернуты таким образом, что смесь, после того, как достигает конца одного вала, подается на второй вал. Основное смешивание происходит в центральной части корыта в области столкновения этих потоков, где создается высокотурбулентная зона. Высокая степень смешивания достигается уже за первые 30 секунд при относительно небольшой скорости вращения валов. К достоинствам этого типа бетоносмесителей можно отнести низкое энергопотребление и быструю разгрузку. Процесс выгрузки в двухвальном смесителе происходит через затвор, расположенный между валами, в основном под действием силы тяжести. Остальная часть материала зачищается широкими лопастями. Риск сегрегации в такой конструкции сведен к минимуму. Качество работы двухвального смесителя при неполной загрузке остается неизменным. Многие отмечают то, что лопасти такого смесителя приходится менять довольно часто по причине износа, а также сложную про­цедуру очистки.

как подвижные, так и жесткие бетоны.
- Приемлемое

качество смешивания, вполне достаточное для выпуска традиционных цементосодержащих строительных материалов.
- Достаточно высокая надежность оборудования этого типа.
- Сокращенная продолжительность цикла смешивания.

Недостатки:
- Неоптимальное отношение общей массы смесителя к полезному объему емкости.
- Повышенная установленная мощность привода.
- Мощная и сложная трансмиссия смесительного активатора, необходимость частого и качественного обслуживания приводной части.
- Затрудненная выгрузка из смесителя готового материала.
- Значительные трудности получения материала на основе компонентов, имеющих разную насыпную плотность.
- Трудности в равномерном распределении в приготавливаемой массе добавок, пигментов и других включений.
- Уменьшенный, по сравнению с гравитационными смесителями, размер применяемого наполнителя (обычно не более 70мм).
- Трудности в работе с вязкими, сверхпластичными материалами, налипающими на смесительной части установки.

рабочий орган - вал с лопастями, который одновременно перемешивает и

перемещает бетонную смесь от загрузочного отверстия к выгрузочному.

Производительность больше, чем бетоносмесителей периодического действия, однако точность дозирования компонентов меньше и переход от одной марки бетона к другой сложнее.
Используют на заводах производительностью более 300 куб. м в год (конвейерный способ производства), на строительных объектах с большим объемом строительных работ (например, на строительстве гидроэлектростанций, автомобильных дорог).

выгружают через воронки в раздаточные бункера. Вместимость раздаточ­ных бункеров принимают

равной 2 ... 3 замесам бетоносмесителя.
Для выдачи бетонной смеси в формовочные пролеты цехов бетонную смесь пе­регружают в раздаточные бункера бетоновозных эстакад.
Для выдачи товарной бетонной смеси и смеси, транспорти­руемой на полигоны, через воронку с затвором выгружают непосред­ственно в автосамосвалы и автобетоновозы.

подвижности (реологические свойства)

зависит от:

необходимой дальности и скорости перевозки;
подвижности смеси;
экономичности

способа

объем 1000 л.  Система адресной подачи бетона предназначена для транспортирования бетона

от бетоносмесительных узлов (БСУ) заводов ЖБИ к местам потребления, как правило, к формовочным машинам различного назначения. 

Бадья самораскрывающаяся 1,5 м³ 166 605 Р

(бетонораздатчик) СМЖ-69А/СМЖ-69Б выдаёт бетонную смесь в форму и разравнивает её

при формовании многопустотных панелей перекрытий жилых зданий и других однослойных железобетонных изделий шириной до 2-х метров.

Бетоноукладчик (бетонораздатчик) смж-69а/смж-69б