Технология и организация строительства объектов природообустройства
Перемешивание и в том и в другом случае происходит или при свободном падении - пересыпании исходных материалов (в гравитационных бетоносмесителях), или принудительно под действием движущихся лопастей. Бетоносмесители с движущимися лопастями пригодны для приготовления жестких и пластичных бетонных смесей со щебнем и гравием ограниченной крупности (до 40 .70 мм). В строительстве широко распрост
ранены барабанные гравитационные бетоносмесители цикличного действия, для которых крупность заполнителей доходит до 70 . 150 мм и возможно приготовление смесей разной консистенции. Для приготовления особо жестких смесей (с осадкой конуса около нуля) следует применять вибросмесители.
Основной рабочий параметр бетоносмесителей цикличного действия - вместимость их барабанов. Различают следующие вместимости барабана: геометрическую Lг, по загрузке Lзагр и по выходу бетонной смеси Lвых (рис. 74).
Вместимость барабана по загрузке характеризует суммарный объем материалов, необходимый на один замес. Загрузочная вместимость барабанов бетоносмесителей составляет 25 .30 % их геометрической вместимости. Вследствие более плотной укладки исходных материалов при перемешивании с заполнением всех пор мелкими частицами песка и цемента объем готовой бетонной смеси будет меньше суммарного загруженного количества исходных материалов (рис. 74, д, е).
Между вместимостями по загрузке и выходу бетонной смеси существует зависимость:
,
где
- коэффициент выхода бетонной смеси; Щ, П, Ц - масса доз щебня, песка и цемента на 1 м3 бетона; γщ, γп,γц- средняя плотность щебня, песка, цемента, т/м3.
Таблица 56. Минимальная продолжительность перемешивания смесей для тяжелых бетонов, с
Вместимость барабанов бетоносмесителей по выходу, л |
Пластичность бетонной смеси (осадка конуса), см | |
2 . . .3 |
более 6 | |
≤500 |
75 |
60 |
>500 |
120 |
90 |
Рис. 74. Приготовление бетонной смеси в гравитационных смесителях цикличного действия:
а - передвижной бетоносмеситель вместимостью по выходу 65 л; б - стационарный бетоносмеситель вместимостью по выходу 330, 800, 1600 л; в, г - схемы, поясняющие понятия, вместимость бетоносмесителя по загрузке L загр и по выходу L вых ; д, е - схемы, характеризующие изменение объема, занимаемого материалами в процессе перемешивания.
Для обычных тяжелых бетонов коэффициент выхода составляет примерно 0,65 .0,70.
Приготовляемые бетонные смеси Должны иметь заданные состав, подвижность (с точностью до ±1 см), среднюю плотность (с точностью ±3%), равномерное перемешивание составляющих.
Равномерность перемешивания смеси определяется длительностью перемешивания, которую назначают в зависимости от вместимости барабана бетоносмесителей и жесткости бетонной смеси (табл. 56).
С уменьшением длительности перемешивания резко снижается конечная прочность бетона.
Продолжительность перемешивания малоподвижных бетонных смесей увеличивают не менее чем на 30%. Значительное увеличение продолжительности перемешивания не допускается, так как оно приводит к ухудшению качества бетонной смеси вследствие истирания частиц.
Дозирование материалов выполняют объемным, весовым или комбинированным способом. Рекомендуется применять весовой способ как более точный (до ± 1 .2 %). Менее точный объемный способ (до ±3 .5 %) иногда применяют при отсутствии необходимого оборудования на неинвентарных бетоно-смесительных установках малой производительности, причем цемент надо дозировать весовым способом. При дозировании сыпучих материалов следует учитывать их влажность, вводя поправки к количеству воды, необходимой на замес. Воду достаточно точно дозируют объемным способом.
Необходимое на каждый замес количество материалов для заданного состава бетона находят из следующих соотношений:
при дозировании весовым способом
при дозировании объемным способом
, где
Gi - масса дозы каждого из исходных материалов (щебня, песка, цемента, воды) на 1 м3 бетонной смеси;
G і- масса дозы тех же материалов на один замес;
Vі и V'і - объемные дозы исходных материалов соответственно на 1 м3 бетонной смеси и на один замес.
Для хорошего перемешивания материалов барабан бетоносмесителя должен быть загружен в соответствии с Lзагр . Перегрузка и недогрузка бетоносмесителя более чем на 10 % резко ухудшают однородность готовой смеси.
Сыпучие материалы дозируют различными дозаторами и приспособлениями. Дозаторы цикличного действия имеют либо мерный ящик при объемном способе дозирования, либо весовой ящик при весовом способе. Ящики заполняют из расположенных выше бункеров через течки с затворами.
Для каждого состава бетона вместимость мерного ящика регулируют, изменяя взаимное положение подвижной и неподвижной его частей. Степень заполнения мерного ящика оценивают визуально, что затрудняет автоматизацию управления загрузкой бетоносмесителя.
Ящик весовых дозаторов специальной системой подвесок связан с весовым механизмом. После набора в бункер дозатора заданного количества материала поступление его из расходного бункера прерывается автоматической системой (или вручную).
Для бетоносмесителей непрерывного действия необходимо непрерывное поступление исходных материалов в заданных количествах, которое обеспечивают дозаторы непрерывного действия с системой автоматического контроля за количеством идущего материала. Непрерывная подача материалов в таких дозаторах осуществляется системой питателей разных типов: ленточных, лотковых, шнековый, тарельчатых и др. При изменении количества поступающего материала нарушается равновесие весовой системы, которое улавливается датчиками перемещения и передается в блок автоматики. Последний вырабатывает сигнал для изменения режима подачи материалов (положение затворов, частота вращения двигателей, угол наклона лотков, частота колебаний вибропитателей и др.).
Производительность (м3/ч) бетоносмесителей цикличного действия можно определить по формуле:
где
n = 3600/Тд - число замесов за час;
Кв- коэффициент использования рабочего времени;
Tn = t1 + t2 + t3 - продолжительность одного цикла;
t1 + t2 + t3 -продолжительность соответственно загрузки, перемешивания и выгрузки бетонной смеси.
Число замесов за час зависит от степени механизации и автоматизации процессов дозирования, загрузки материалов и выгрузки бетонной смеси, а также от требуемой продолжительности перемешивания (табл. 57).