Приготовление бетонной смеси включает две основные технологические операции: дозировку исходных материалов и их перемешивание.
Важнейшим условием приготовления бетонной смеси с заданными показателями свойств передает Topmetod, а также обеспечения постоянства этих показатателей от замеса к замесу является точность дозировки составляющих материалов в соответствии с рабочим составом бетона. Дозирование материалов производят дозаторами (мерниками) периодического или непрырывного действия. Первые могут иметь ручное, полуавтоматическое или автоматическое управление. Наиболее совершенны автоматические дозаторы по массе( рисунок-1 и 2), обладающие высокой точностью дозирования, малой продолжительностью цикла взвешивания и легкостью управления.
Рисунок-1. Автоматический дозатор по массе для цемента:
1-автоматические весы; 2-шнек; 3-бункер.
У полуавтоматических дозаторов загрузочные затворы открываются и закрываются автоматически после заполнения мерника.Выгрузочное отверстие управляется вручную. Автоматические дозаторы управляются с центрального пульта. Отвешивание требуемого количества материала осуществляется автоматически в два этапа, сначала примерно на 90%, а затем остаточное довешивание. Управление автоматическими дозаторами может осуществляться также с помощью перфорированных карт,представляющих зашифрованный код, соотвествующий заданному количеству дозируемых материалов.
Эта система позволяет дозировать неограниченное количество составов смеси и повторять заданный режим дозирования любое число раз. По существующим нормам, допускаемое отклонение в дозировании должно быть не более ± 1 % по массе для цемента и воды и не более ± 2% для заполнителей. Такая точность может быть обеспечена только при дозировании по массе.
Рисунок-2. Автоматический дозатор по массе для заполнителей:
1-автоматические весы; 2-бункер; 3-приемная воронка; 4-выпускной затвор днища.
Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. В бетоносмесителях периодического действия рабочие циклы машины протекают с перерывами, то есть в них периодически загружаются отвешенные порции материалов, которые перемешиваются, а далее бетонная смесь выгружается (рисунок-3).
В бетоносмесителях непрерывного действия все три операции производят непрерывно ( рисунок-4). По способу перемешивания материалов бетоносмесители бывают с принудительным и гравитационным перемешиванием9 при свободном падении). В гравитационных бетоносмесителях перемешивание достигается вращением барабана, на внутренней поверхности
Рисунок-3. Бетоносмеситель С-773 а:
а-общий вид; б-конструктивная схема; 1- чаша; 2-рама; 3-смесительное устройство; 4-мотор-редуктор; 5-электрооборудование; 6-затвор.
которого имеются лопасти. При вращении барабана лопасти захватывают составляющие бетонную смесь материалы,поднимают их на некоторую высоту, откуда смесь падает,перемешиваясь при этом.Гравитационные бетоносмесители выпускают емкостью смесительного барабана 100, 250, 500, 750 и 1500 л. Емкость бетоносмесителя определяется не выходом готового бетона, а суммой объемов загружаемых материалов(без воды).
Рисунок-4. Бетоносмеситель непрерывного действия СМ-314:
1 — смесительный барабан; 2 — лопасти;3 — воронка для подачи воды;4 — воронка для загрузки компонентов; 5 — электродвигатель с редуктором
В бетоносмесителях принудительного перемешивания (рис. 5) материалы перемешиваются в неподвижном смесительном барабане с помощью вращающихся лопастей,насаженных на вал.Их применяют для приготовления жестких бетонных смесей. Перемешивание должно обеспечить сплошное обволакивание зерен заполнителя и равномерное распределение раствора в массе крупного заполнителя.
Рисунок-5. Бетоносмеситель принудительного перемешивания С-357 емкостью 1000 л:
1 — рама; 2 — привод;3 — станина; 4 — разгрузочное устройство; 5 — неподвижные гребки;6 — смесительная чаша;7 — смесительные лопатки;8 — очистной гребок
Продолжительность перемешивания бетонной смеси зависит от подвижности бетонной смеси и емкости бетоносмесителя. Чем меньше подвижность бетонной смеси и чем больше рабочая емкость бетоносмесителя, тем больше оптимальное время перемешивания. Так, для бетоносмесителя емкостью до 400 л она равна 1 мин, а емкостью 4500 л — около 3 мин. Время перемешивания жестких бетонных смесей увеличивают примерно в 2 раза по сравнению с временем перемешивания подвижных смесей.
На автоматизированных бетонных заводах применяют бетоносмесители непрерывного действия, в которых бетонная смесь принудительно перемешивается и одновременно перемещается от загрузочного отверстия к другому концу, где происходит ее выгрузка. Для приготовления жестких и особо жестких бетонных смесей созданы так называемые вибросмесители, в которых перемешивание составляющих материалов осуществляется в сочетании свибрацией, а в некоторых конструкциях — только вибрацией.
При соответствующем режиме вибрации, когда силы трения и сцепления между частицами смеси нарушены, а силам тяжести противодействует значительно превосходящее их давление возбуждения в смеси, последняя переходит во взвешенное состояние с высокой подвижностью, что способствует интенсивному перемешиванию смеси.
В настоящее время ведутся работы по струйному перемешиванию бетонной смеси, заключающемуся в интенсивном взаимодействии ее составляющих в турбулентных потоках псевдокипящего слоя, создаваемых энергосмесителями. К ним относятся сжатый воздух с давлением 0,3 МПа и перегретый пар с температурой 85…95 °С, подаваемые в специальный струйный смеситель.
В технологию приготовления бетонной смеси начинает внедряться перемешивание с нагреванием смеси. Суть этого метода состоит в том, что разогрев бетонной смеси до 60…65 °С производят паром, подаваемым в смеситель в процессе ее перемешивания. Такое нагревание происходит равномерно, проще и во много раз быстрее, чем при предварительном нагреве воды и заполнителей, а также электроразогреве смеси.
Транспортирование бетонной смеси к месту укладки должно обеспечить сохранение ее однородности и степени подвижности. При длительной перевозке бетонная смесь загустевает вследствие гидратации цемента, поглощения воды заполнителями и испарения, однако подвижность смеси к моменту укладки ее должна быть не меньше проектной.
При выборе способа транспортирования необходимо учитывать дальность и скорость перевозки, подвижность смеси и экономичность способа. На заводах бетонные смеси транспортируют бетонораздатчиками, самоходными тележками, ленточными транспортерами; в цехах малой и средней мощности — электротельферами и электрокарами. Подвижные смеси можно транспортировать на большие расстояния по трубам с помощью пневматических установок. На строительные площадки, где ведутся бетонные работы, бетонную смесь доставляют в автобетоносмесителях, в которых бетонную смесь перемешивают примерно за 5 мин до прибытия на место.
Централизованное заводское изготовление бетонных смесей и их доставка на строительную площадку имеют большие техникоэкономические преимущества, поскольку смеси готовятся на полностью механизированных и автоматизированных заводах и имеют высокое качество, снижая их стоимость, и отпадает необходимость в организации сложного бетонного хозяйства на строительной площадке.Завод на каждую партию бетонной смеси выдает паспорт с указанием состава бетона и его класса.