// //
Дом arrow Научная литература arrow Приготовление бетонных смесей arrow Приготовление бетонных смесей
Приготовление бетонных смесей
1. Приготовление бетонных смесей.

1.1. Классификация бетоносмесительных узлов.

Итак, начнем с рассмотрения технологии приготовления бетонной смеси в заводских условиях.

Приготовление бетонных смесей на заводах железобетонных изделий (ЖБИ) производят на специальных бетоносмесительных узлах (БСУ), в бетоносмесительных цехах или бетоносмесительных отделениях.

В состав БСУ входят: склады заполнителей, вяжущих, добавок, устройства для их подготовки, надбункерное, бункерное, дозаторное, смесительное отделения, отделение выдачи готовой смеси, система автоматики и необходимые транспортные средства.

На БСУ производятся следующие основные процессы и операции: прием исходных материалов из транспортных средств, их хранение и переработка, сортировка и распределение по отсекам, бункерам, силосам, резервуарам, при необходимости подогрев, размораживание, оттаивание, подача к расходным бункерам, определение влагосодержания материалов, дозирование, смешивание, выгрузка готовой смеси, регулярная очистка рабочих поверхностей и полостей от налипших материалов и смеси и их регенерация (восстановление).

БСУ классифицируются по ряду признаков.

По назначению: центральные районные бетонные и растворные заводы; то же, приобъектные, бетоносмесительные узлы заводов сборного железобетона; установки сухих смесей.

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

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

По компоновке оборудования:

- одноступенчатые (высотные) (рис. 1), в которых исходные материалы поднимаются однократно, а затем под действием силы тяжести опускаются. Технологический процесс приготовления бетонной смеси состоит из четырех последовательных стадий: приёмки, аккумулирования и дозировки компонентов,  приготовления и выдачи бетонной смеси. Для данной схемы предусмотрена операция механохимической активации цемента;

- двухступенчатые (партерные) (рис. 2), в которых исходные сыпучие материалы поднимаются дважды: первоначально в расходные бункера и вторично из них после дозирования в смесители. После дозирования составляющие подают конвейерами или скиповыми подъемниками. Такая компоновка требует больше механизмов, производственных площадей и обслуживающего персонала.

В настоящее время одноступенчатую компоновку используют, как правило, на БСУ большой производительности, а двухступенчатую – на установках малой производительности.

По схеме расположения смесительных машин в плане:

- линейные однорядные, когда для 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.

На механизированных установках основные технологические процессы по транспортированию, погрузочно-разгрузочным операциям осуществляются машинами, управляемыми, как правило, вручную. На автоматизированных установках и в цехах все операции подачи, перегрузки, дозирования исходных материалов, приготовления и выгрузки готовых смесей полностью автоматизированы. Управление этими процессами производится дистанционно при визуальном наблюдении за течением технологического процесса. В системе автоматики предусмотрены автоблокировка и сигнальная связь. На заводах-автоматах все процессы полностью автоматизированы.

Приготовление бетонных смесей в БСУ происходит следующим образом. Прием материалов со склада и распределения по бункерам осуществляются в верхнем надбункерном этаже. Здесь размещаются разгрузочные устройства и приводы наклонных ленточных транспортеров и вертикальных ковшовых элеваторов, а также распределительные устройства – поворотные воронки для заполнителей, короткие шнеки для распределения цемента и других порошкообразных материалов по бункерам. При пневматическом транспорте цемента в надбункерном этаже располагают циклоны и матерчатые фильтры для последующей очистки воздуха от цементной пыли. Цемент, отделенный от воздуха, поступает в расходные бункеры.

Расходные бункеры разделены на отсеки по числу исходных материалов или отдельно дозируемых фракций заполнителей. Углы наклона днищ расходных бункеров обычно больше углов естественного откоса соответствующего материала и равны около 50° для крупных, 55° для мелких заполнителей и 60° для цемента.

Течки бункеров оборудуются секторными затворами, а также питателями, например, короткими шнековыми или барабанными для цемента и порошкообразных добавок. Под каждой течкой располагается дозатор, соответствующий данному материалу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Дозирование компонентов.

Допускаемая погрешность дозирования для вяжущих, воды, добавок составляет  ± 1% по массе, для заполнителей  ± 2%.

По характеру работы дозаторы подразделяют на цикличные (периодического действия) и непрерывного действия. По принципу действия различают дозаторы объемные, весовые и смешанные (объемно-весовые). Различают дозаторы однофракционные и многофракционные (при последовательном дозировании).

При дозировании заполнителей для производства легкого бетона применяют объемно-весовые дозаторы.

По способу управления различают дозаторы с ручным, дистанционным и автоматическим управлением.

При ручном управлении цикличных дозаторов затворы бункеров открывает и закрывает вручную оператор. Производительность дозаторов непрерывного действия изменяют вручную путем регулирования высоты слоя материала при скорости его движения.

При дистанционном управлении загрузок, дозирование и выгрузку производят с пульта управления. В дозаторах непрерывного действия дистанционное управление осуществляется на расстоянии с пульта.

По схеме подвески весовых бункеров различают рычажные и безрычажные дозаторы, т.е. на тензометрических преобразователях. В безрычажных дозаторах масса материала воспринимается тензорезисторами и преобразуется в электрические сигналы, которые передаются в систему автоматики БСУ. Так как в дозаторах на тензорезисторах отсутствует весовая рычажная система, то их конструкция значительно проще и позволяет дозировать исходные материалы с меньшей погрешностью по сравнению с рычажными дозаторами.

Каждый дозатор состоит из основных узлов:

- весового бункера, в котором  отвешивается назначенная доза материала. Весовой бункер подвешен при помощи тяг и системы рычагов к расходному бункеру таким образом, что по мере загрузки в дозатор весовой бункер, перемещаясь в низ, воздействует на систему рычагов, соединенных с весоизмерительным устройством. В нижней части весового бункера предусмотрено выпускное отверстие с затвором секторного типа для выгрузки отдозированных материалов в бетоносмеситель;

- устройства для выдачи материала из расходного бункера в дозатор, в виде течки с затвором или питателем;

- весоизмерительного устройства той или иной системы, автоматически прекращающего подачу по достижению заданного веса материала в дозатор.

Схема рычажного объемно-весового дозатора для заполнителей показана на рис. 3, весового рычажного для добавок – на рис.4, а безрычажного для добавок на тензорезисторах – на рис. 5, общий вид дозатора для заполнителей показан на рис. 6 (см. приложения).

 

 

 

1.3. Перемешивание бетонных смесей.

Однородная бетонная смесь должна отличаться равномерным распределением всех компонентов по всему объему. Достижение однородности в процессе перемешивания зависит от сил внутреннего трения, сил сцепления между частицами, сопротивления смеси сдвигу, силы тяжести, крупности заполнителя. Например, бетонные смеси подвижные значительно легче перемешать до однородного состояния, чем тощие и жесткие, также крупнозернистые смеси перемешиваются легче, чем мелкозернистые. В связи с этим применяют различные способы перемешивания материалов при приготовлении бетонных и растворных смесей в зависимости от их вида:

- перемешивание при свободном падении материалов в барабанных (гравитационных) смесителях. Этот способ применяется при приготовлении пластичных и подвижных смесей с крупнозернистым заполнителем из крупных горных пород;

- приготовление с принудительным перемешиванием компонентов смеси в смесителях принудительного действия, обеспечивающих многократное перемещение смешиваемых материалов по сложным траекториям. Этот способ применяется для малоподвижных, жестких мелкозернистых  смесей, а так же для смесей на пористых заполнителях;

- виброперемешивание, как разновидность способа принудительного перемешивания жестких бетонных смесей.

Перемешивание при свободном падении материалов осуществляется в медленно вращающихся смесительных барабанах (рис.7) с горизонтальной или наклонной к  горизонту осью вращения. На внутренних стенках барабана насажены по винтовой линии корытообразные короткие лопасти, которые захватывая при вращении барабана отдельные порции смеси, поднимают их и при переходе через крайние верхние положения сбрасывают вниз. При этом в результате многократного подъема и падения материала происходит его перемешивание.

Приготовление бетонной смеси с принудительным перемешиванием осуществляется при помощи вращающихся лопастей, лопаток, кулачков, насаженных на приводные горизонтальные или вертикальные валы в смесителях различных систем. Распространены две основные конструкции этого вида смесителя: с горизонтальными смесительными валами и корытообразным корпусом, и вертикальными смесительными валами; цилиндрическим чашеобразным корпусом.

На рис. 8 (см. приложения) показана схема действия смесителей циклического действия. Благодаря одновременному вращению внецентренно расположенных смешивающих лопаток и встречному вращению смесительной чаши или лопастей, а также наличию гребков, отодвигающих материал от стенок чаши, частички смеси перемешиваются по очень сложным, как было замечено ранее, многократно пересекающимся траекториям. Это способствует тщательному перемешиванию бетонных смесей.

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 бетона. В качестве вибросмесителей применяют обычно замкнутые барабаны, совершающие круговые и эллипсоидные колебания с амплитудой 4-5 мм.

Бетоносмеситель принудительного действия показан на рис. 9 (см. приложения).

При перемешивании бетонных смесей нужно обеспечить равномерное распределение крупного (мелкого) заполнителя в цементном тесте по всему объему замеса. В зависимости от требуемой удобоукладываемости смесей, вида заполнителя и вида смесительных установок, имеются следующие рекомендации по продолжительности приготовления бетонной смеси на плотных и пористых заполнителях, которые представлены в табл. 1 и 2.

 

 

 

Таблица 1. Продолжительность смешивания бетонных смесей на плотных заполнителях в стационарных смесителях.

776887_C40B3_prigotovlenie_betonnoy_smesi_organizaciya_skladirovaniya_sos

Таблица 2. Продолжительность смешивания бетонных смесей на пористых заполнителях в смесителях принудительного действия.

776887_C40B3_prigotovlenie_betonnoy_smesi_organizaciya_skladirovaniya_sos

1.4. Приготовление бетонных смесей с использованием местных материалов и технологий.

Для повышения эффективности бетонов и решения экологических проблем нашли широкое применение в технологии бетона кремнеземистые наполнители в виде местных отходов промышленности (золы и шлаки ТЭС и ТЭЦ, доменные шлаки, горелые породы и т.п.). Некоторые виды техногенных отходов используются без предварительной обработки, например, зола-унос ТЭС для производства изделий из легкого бетона на пористых заполнителях и ячеистых бетонов.

На рис. 10 представлена технологическая схема подачи золы-уноса в бетоносмеситель.

Зола-унос поступает в вагонах типа «Хоппер» и выгружается в установки выгрузки вагонов. Пневмоподъемником зола подается в силосный склад, где при помощи распределительного устройства подается в силос. Из силосного склада зола с помощью струйных насосов по золопроводу поступает в бетоносмесительный узел в бункер - осадитель. Оттуда зола поступает в золобункер, а затем в весовой дозатор и подается в бетоносмеситель.

Многие местные материалы и отходы промышленности неоднородны. Поэтому их нельзя применять без предварительной обработки. В связи с этим на заводах ЖБИ предусматривают организацию подготовительного отделения для активации и повышения однородности местного материала или отхода промышленного производства. Это позволяет получить кондиционный кремнеземистый микронаполнитель либо многокомпонентное вяжущее.

Активацию и повышение однородности местных материалов и техногенных отходов осуществляют путем их механохимической обработки в помольных агрегатах. В случае помола указанных материалов совместно с добавками ПАВ получают органоминеральную добавку, обладающую высокой однородностью и низкой водопотребностью, которая может эффективно применяться в строительных растворах  и мелкозернистых бетонах.

При совместном помоле портландцемента, кремнеземистого компонента и ПАВ получают многокомпонентное вяжущее низкой водопотребности и высокой активности, применение которого позволяет снизить расход клинкерной составляющей в 1.5 – 2 раза при обеспечении требуемых эксплуатационных свойств бетонов.

Технологическая схема получения вяжущего низкой водопотребности представлена на рис. 11 (см. приложения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.