Яременко ЧП

Бетоносмесители. Общие сведения

Процесс приготовления бетонной смеси состоит из операций дозирования компонентов и их смешивания.
Для приготовления бетонных смесей из отдозированных компонентов: вяжущего (цемента), воды, химических добавок и заполнителей (песка, щебня или гравия) предназначены бетоносмесители. Их классифицируют по трём основным признакам:

• условиям эксплуатации
• режиму работы
• способу перемешивания

По условиям эксплуатации различают передвижные и стационарные бетоносмесители.
Передвижные бетоносмесители используют для небольших объёмов работ на рассредоточенных объектах или при возведении линейнопротяженных объектов. Они имеют ёмкость готового замеса малых и средних размеров.
Стационарные бетоносмесители используют в течение длительного периода на одном месте в комплекте технологического оборудования бетоносмесительных установок и заводов средней и большой производительности.
По режиму работы бетоносмесители делятся на две группы:

• цикличного действия
• непрерывного действия.

В цикличных бетоносмесителях процесс приготовления бетонной смеси происходит по операциям: загрузка, перемешивание и выгрузка готового замеса. Следующая порция отдозированных компонентов подается в смесительную ёмкость после выгрузки готового замеса. Такой способ приготовления позволяет регулировать продолжительность смешивания в зависимости от состава смеси и используется при производстве бетонной смеси различных марок.
Рабочие органы цикличного бетоносмесителя работают в повторно-кратковременном режиме, что отрицательно влияет на срок службы. Главным параметром цикличных бетоносмесителей является полезная вместимость ёмкости, в которой смешиваются компоненты. В технической характеристике вместимость характеризует объём готового замеса в литрах, а также объём загрузки сыпучих компонентов.
Бетоносмесители непрерывного действия загружаются компонентами бетонной смеси непрерывным потоком постоянного сечения с помощью ленточных питателей или ленточных конвейеров. Компоненты подаются в бетоносмеситель одновременно и в процессе перемешивания перемещаются к разгрузочному люку. Готовая смесь непрерывно поступает в транспортные средства. Главным параметром является производительность по готовой смеси – 5, 30, 60, 120, и 240 м3/ч. Они широко применяются в строительстве, где требуется одномарочный бетон в больших объёмах.
По способу смешивания бетоносмесители разделяются на:

• гравитационные
• принудительного действия.

Гравитационные цикличные смесители характеризуются несложными конструкцией и кинематической схемой, возможностью работать с заполнителями крупностью 120…150 мм, незначительным изнашиванием рабочих органов, малой энергоёмкостью процесса, простотой обслуживания и эксплуатации, низкой себестоимостью. Оптимальное время смешивания в таких смесителях 60…120 с, а полный цикл, включая загрузку, смешивание, выгрузку и возврат барабана в исходное положение, – 90…180 с. ГОСТ 16349-85 предусматривает 13 типоразмеров гравитационных бетоносмесителей с объёмом готового замеса бетонной смеси: 33, 65, 165, 250, 330, 500, 750, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 л. Гравитационный бетоносмеситель представляет собой барабан, вращающийся вокруг горизонтальной или наклонной к горизонту (обычно до 15) оси с закреплёнными на его внутренней поверхности лопастями. В зависимости от формы смесительного барабана бетоносмесители могут быть с наклоняющимся барабаном грушевидной и двухконусной формы, с чашевидным или корытообразным корпусом, с лопастными горизонтальными валами и горизонтальным цилиндрическим барабаном. При вращении барабана компоненты бетонной смеси подхватываются лопастями, расположенными на внутренней поверхности барабана, поднимаются в положение, при котором свободно падают, перемешиваясь с нижними слоями, которые в свою очередь увлекаются вверх. Таким образом происходит смешивание компонентов. Эти смесители хорошо смешивают умеренно подвижные и подвижные бетонные смеси, но не обеспечивают достаточной однородности жёстких и малоподвижных бетонных смесей.
Гравитационные смесители непрерывного действия представляют собой вращающийся барабан, на внутренней поверхности которого размещены лопасти. После загрузки составляющих в смеситель они захватываются лопастями, поднимаются вверх и, падая, перемещаются по оси барабана к его разгрузочному концу. Лопасти располагаются под таким углом, чтобы во время движения по барабану все компоненты хорошо перемешивались. В конце барабана установлен лоток для разгрузки смеси. Такие машины применяют при строительстве больших объектов. Производительность их 120…130 м /ч. По сравнению с бетоносмесителями цикличного действия они имеют более простое устройство и меньшую металлоёмкость, а их управление легче автоматизировать.
В смесителях принудительного действия потоки смешиваемой массы создаются лопастями, движущимися внутри смесительной ёмкости.
К преимуществам смесителей принудительного действия относятся большая активность процесса, предотвращение комкования смеси, к недостаткам – ограниченное применение крупных заполнителей, боль¬шая энергоёмкость процесса, значительный износ рабочих поверхностей, высокая себестоимость процесса. Оптимальное время смешивания 30…50 с, полный цикл – 75…120с.
Цикличные бетоносмесители принудительного действия. Использование таких бетоносмесителей наиболее рационально на заводах железобетонных изделий для приготовления мелкозернистых, малоподвижных и жёстких бетонных смесей. Приготовление смесей с крупностью фракций более 70 мм нежелательно, так как возможно заклинивание частиц между движущимися лопастями и стенками корпуса. ГОСТ 16349-85 предусматривает 11 типоразмеров бетоносмесителей принудительного действия с объёмом готового замеса бетонной смеси 33, 65, 165, 250, 330, 500, 750, 1000, 2000, 3000, 4000 л.
Цикличные бетоносмесители принудительного действия бывают нескольких типов: с корытообразным корпусом (лотковые смесители) и горизонтальными смешивающими валами; с цилиндрическим корпусом чашей (роторные или тарельчатые смесители) и вертикально расположенными смешивающими валами.
Бетоносмесители с корытообразным корпусом и горизонтальными смешивающими валами бывают: с одним смешивающим валом и выгрузкой путём опрокидывания; с одним смешивающим валом и выгрузкой через люк, находящийся в нижней части корпуса; с двумя смешивающими валами и донной выгрузкой через люк. Бетоносмесители с цилиндрическим корпусом чашей и вертикально расположенными смешивающими валами могут быть противоточные, с одновременным вращением чаши и смешивающих валов, с вращающейся и неподвижной чашей.
Обязательным условием работы бетоносмесителя такого типа является загрузка его исходными материалами при вращающемся роторе. Одновременно с подачей через патрубок отдозированных заполнителей и цемента по трубе подаётся соответствующая доза воды. Смесительное устройство при этом интенсивно перемешивает компоненты в однородную смесь. По сравнению с гравитационными бетоносмесители принудительного действия более металлоёмки и энергоёмки, сложнее по конструкции, но обеспечивают быстрое и высококачественное перемешивание бетонных смесей, различных по подвижности и жёсткости.
Бетоносмесители непрерывного действия с принудительным перемешиванием имеют производительность 5, 30, и 60 м3 /ч. Характерной особенностью таких машин является наличие двухвальной лопастной мешалки, как у смесителей асфальтобетонных установок. Эти бетоносмесители применяют на передвижных и стационарных бетонных заводах для приготовления жёстких и подвижных смесей с крупностью заполнителя 40 мм и строительных растворов.
Кроме того, бетоносмесители классифицируют:
по способу загрузки на бетоносмесители:

• со скиповым ковшом,
• со специальным дозатором,
• с загрузочной воронкой и ручной загрузкой;

по степени автоматизации:

• на неавтоматизированные,
• полуавтоматизированные,
• автоматизированные с программным управлением.

по типу управления:

• на бетоносмесители с ручным,
• электромеханическим,
• гидравлическим
• пневматическим управлением.

Кроме перечисленных принципиальных признаков, смесители классифицируются по конструктивных признакам:

• по типу привода,
• числу двигателей,
• форме смесительного барабана,
• типу перемешивающего устройства,
• расположению оси перемешивающего устройства в пространстве,
• способу разгрузки и т.п.