Возможности современных бетононасосов

Сегодня на строительных площадках довольно часто встречается строительное оборудование, которое помогает рабочим без особых усилий быстро подавать строительные смеси к месту их использования и при этом достаточно эффективно производить бетонные работы в труднодоступных местах. В основном это растворо- и бетононасосы. В предлагаемой статье мы рассмотрим именно это оборудование.

Бетононасосы — это в основном стационарные агрегаты, которые применяются при строительстве высотных домов, тоннелей и мостов. Они обладают достаточно большой производительностью, которая составляет от 20 до 70 куб. м/час. Дизельный двигатель при установке на бетононасос комплектуется автоматическим регулятором оборотов и системой подогрева топлива, что значительно облегчает его запуск в зимних условиях. Так же большинство стационарных бетононасосов комплектуется реверсной системой перемешивания бетона.

Наиболее популярными являются растворонасосы поршневого типа. Рассматривая конструктивный состав этих растворонасосов, можно отметить несколько основных частей, которые входят практически во все модификации. Условия перекачивания готовых смесей, а именно давление в бетоноводе, плотность смесей и другие параметры, не оказывают ни малейшего воздействия на готовую смесь. Это фактор просто незаменим при работе с такими смесями, как, например, пенобетон.
Далее следует остановиться на принципе работы рассмотренного оборудования.

Бетононасосы — это в основном двухпоршневые механизмы, в которых поршни попеременно за счет возвратно-поступательных движений обеспечивают процесс перекачивания бетона. То есть в фазу возвратного движения поршня происходит всасывание бетона из приемного резервуара, а в фазу поступательного движения — выталкивание в бетоновод. В движение насос приводится гидравлической установкой, которая через редуктор связана с электрическим или дизельным двигателем. Управление работой насоса происходит через электронную систему контроля.

Если на строительной площадке используется диафрагменный растворонасос, то принцип его работы основан на изменении объема рабочей камеры. Диафрагма такого насоса выполнена из резины и не предусматривает попадания не нее крупных частиц. Поэтому смеси, перекачиваемые такими насосами, должны быть процеженными через сито, которым оснащены практически все растворонасосы.

В наше время существует большой модельный ряд оборудования, необходимого для проведения бетонных работ. Так, например, при возведении монолитных сооружений и зданий используется такая спецтехника, как бетононасос. Существует несколько видов бетононасосов. По исполнению бетононасосные установки подразделяются на оборудование с электрическим или дизельным двигателем. Чтобы еще больше расширить область использования бетононасосов, сейчас выпускаются мобильные модели с повышенным коэффициентом использования.

Прицепной поршневой бетононасос Concrete Boy 350H

Бетононасос стационарный с дизельным двигателем HBT80C-1818DIII

Если смесь нужно перекачать на небольшое расстояние, например, при изготовлении покрытий и устройства стяжек, используются перистальтические бетононасосы (непрерывного действия) или шланговые бетононасосы. Они могут подавать смесь непрерывным потоком с равномерным давлением на высоту до 30 метров. Чаще всего их используют для перекачки тощих бетонных смесей и смесей с гравийным наполнителем. Всасывание производится за счет упругой деформации гибкого шланга. Основные достоинства таких насосов — несложная конструкция и невысокий расход энергии. Основными недостатками являются невысокая дальность подачи, высокие требования к подвижности и составу смеси и малый срок службы гибких шлангов.

Типы и принципы работы бетононасосов

Их различают по типу (гидравлические и механические), по конструкции насоса (поршневые и безпоршневые), стационарные или на базе автомобиля.

Принцип работы поршневых бетононасосов: бетонная смесь всасывается из бункера, а возвратное движение поршня, на который переключается колено шибера, толкает ее в трубу бетоновода. Значительным преимуществом обладают агрегаты с гидравлическим (вакуумным) приводом — в их работе скорость подачи смеси практически неизменна, т. к. их поршень обладает большим ходом (1 500–2 500 мм, в то время как у кривошипно-шатунных — 300–400 мм), отчего смесь перемещается по бетоноводу равномерно и без импульсных скачков. Благодаря этому снижается сопротивление перемещению смеси в бетоноводе, что позволяет использовать двигатели меньшей мощности, чем в конструкции бетононасосов с механическим кривошипно-шатунным приводом. Гидравлические бетононасосы способны транспортировать смесь бетона на большую высоту и дистанцию — по сравнению с механическим приводом гидравлический создает большее давление в бетоноводе.

В гидравлических поршневых бетононасосах в качестве наполнителя используется вода или минеральное масло, в первом варианте достигается давление порядка 5 МПа, во втором — 10 МПа.

Роторный бетононасос (относится к безпоршневым) устроен так: корпус, внутри которого помещен ротор с закрепленными на нем толкающими прижимными роликами, покрытыми по периметру резиной. В корпусе ротора обрезиненное отверстие, в котором расположен армированный резиновый шланг (D 125 мм), — при вращении ротора покрытые резиной ролики обжимают шланг, продвигая бетонную смесь по шлангу от приемного бункера к бетоноводу. Конструкция роторного бетононасоса обеспечивает равномерную подачу бетона, в том числе жесткого, пробки в них устраняются быстро — переключением насоса на реверс. Однако производительность роторных бетононасосов, как правило, невелика. Они применяются при малых объемах работ — на тех участках, где подаче и укладке бетона серьезно препятствует частое армирование. Основной недостаток роторного бетононасоса любой производительности — быстрый износ шланга, повреждаемого заполнителем бетонной смеси (в особенности щебнем). Стационарный бетононасос выполняется в вариантах «с шасси» и «без шасси». Агрегат «без шасси» обычно устанавливается на бортовой грузовик или платформу для удобства транспортировки.
Перевозка стационарного бетононасоса «с шасси» на большие дистанции выполняется только на платформе, куда его необходимо погрузить/завести.

Автобетононасос Doosan-Daewoo DCP 50X

Установка стационарного бетононасоса на платформу прицепа или в кузова грузовика не обеспечит ему мобильности — его можно будет лишь перевозить с места на место. Полноценный бетононасос автомобильный — это особая конструкция, помещенная на шасси грузовика, зачастую дополнительно усиленная большим числом шасси, чем серийная версия грузовика данной марки.

По производительности автобетононасосы уступают стационарным из-за менее мощного двигателя, однако по срокам готовности к работе им нет равных.

Какую бетонную смесь может перекачивать бетононасос

Смесь, которую бетононасос сможет прокачивать по бетоноводу, не должна содержать наполнитель крупнее, чем 30% (для щебня) и 40% (для гравия) от внутреннего диаметра труб бетоновода (т. е. для диаметра трубы 125 мм зерна щебня не должны быть крупнее 37 мм, а гравий — не крупнее 50 мм). Марка бетонной смеси, предназначенной для транспортировки бетононасосом, должна быть от М-300 и выше. Подвижность бетонной смеси, определяемая по осадке конуса, должна быть в пределах: 70–140 мм — для механического привода, 40–120 мм — для гидропривода. При не соблюдении этого условия попытки прокачки приведут к множественным пробкам: в первом случае — из-за малой подвижности смеси, во втором — из-за расслоения на компоненты (более легкая вода пойдет быстрее, чем наполнитель). Осадку конуса в данной смеси бетона нужно провести на строительной площадке, получив образец из бункера автомиксера — можно, конечно, поверить документацию от поставщика, но в случае несоответствия этих данных фактическим у вас будет бумажка с цифрами и забитый бетоновод.

Бетононасосы и их роль в современном строительстве

Эта техника предназначена для быстрой подачи бетона и его заливки в труднодоступные места. Стационарный бетононасос зачастую применяют при строительстве высотных домов, во время прокладки тоннелей и возведения мостов. В зависимости от объема производимых работ производительность стационарных бетононасосов составляет от 20 до 90 куб. м/час. Конструкция стационарного бетононасоса бывает двух вариантов: с электрическим двигателем и с дизельным.

Бетон подается к месту укладки по бетоноводам на различные расстояния и высоту. Сочетая в себе высокие технические характеристики, стационарный бетононасос отличается стабильностью работы и минимальными затратами на время эксплуатации. В зависимости от условий работы регулятор оборотов автоматически подберет режим, учитывая жесткость бетона, расстояние перекачки и температуру воздуха. Для облегчения запуска двигателя зимой имеется система подогрева дизтоплива. Мойку бетононасоса упростит промывочный насос, оснащенный водяным пистолетом. Также стационарный бетононасос имеет агрегат дополнительного охлаждения масла и реверсную систему перемешивания бетона. В комплектацию бетононасосов входит бетоновод, диаметр которого зависит от модели насоса.

Автобетононасосы оснащены современной системой амортизации, устраняющей колебания гидравлической системы, и электронной системой контроля. Модернизированная конструкция равномерно распределяет нагрузку стрелы с минимальной амплитудой колебания. Мобильность автобетононасоса позволяет проводить работы с бетонной смесью на отдаленных объектах в короткий промежуток времени. При использовании автобетононасоса значительно сократятся расходы на рабочую силу и эффективно ускорятся сроки выполнения работы.

Развитие рынка монолитного бетонирования в России

В последние несколько лет монолитное домостроение стабильно развивается. Требования к промышленности, выпускающей строительные материалы для монолитного бетонирования, а также средства для их укладки и транспортировки постоянно растут. Прежде всего, это касается товарного бетона, металлической арматуры, бетононасосов и сборной опалубки.

Современная система амортизации, которой оснащены бетононасосы, позволяет устранять колебания гидравлической системы.

Товарный (изготовленный на заводе) бетон и монолитные технологии не пользовались большой популярностью у советских проектировщиков и строителей. В основном предпочтение отдавалось крупнопанельному сборному железобетону и различным ЖБИ (сваи, фундаментные блоки, плиты перекрытия и т. д.). Поэтому товарного бетона производилось мало, а бетоносмесительные узлы были лишь малозначительным «довеском» к продукции различных комбинатов ЖБК и заводов ЖБИ.
Наиболее интересен для частного застройщика автобетононасос. Основные его отличия — полная автономность и максимальная мобильность передвижения на объекте. Без особых временных затрат на установку и подготовку к работе автобетононасос способен по своей стреле-манипулятору подавать бетон в самые удаленные точки опалубки. Причем это делается без ударных нагрузок на опалубку и каркас из арматуры. Возможен любой темп подачи, что особенно актуально при бетонировании узких опалубок стен и нашпигованных арматурой колонн.

При высотном строительстве чаще используются стационарные бетононасосы. Это рекордсмены по высоте и дальности подачи бетона. Отдельные образцы способны поднимать бетонную смесь на высоту более 200 метров. При современной многоэтажности это как нельзя актуально.

Стены и перекрытия бетонируются таким же образом. Меняется конфигурация и тип опалубки, и принципы те же самые: сначала каркас, затем бетон, укладываемый бетононасосом, далее — распалубка и, как результат, готовые под финишную отделку стены и потолки. Тем, кто самостоятельно делал ремонт в панельных домах, наверное, до боли знакомы разнобокие стены, падающие и гуляющие волнами от панели к панели, русты и плавающая высота потолков (в одной комнате +/– 5 см — нормальное явление), многочисленные щели в стыках деталей и т. д. и т. п. Преимущества здесь явно у монолита, а значит — за ним будущее [4].

Литература
1. Чураков А. И., Волнин Б. А., Степанов П. Д., Шайтанов В. Я. «Производство гидротехнических работ». — М.: «Стройиздат», 1985 г.
2. Осипов С. В. «Проектирование и технологии возведения бетонных гидросооружений». Методические указания. — Куйбышев: КуИСИ им. А. И. Микояна, 1982 г.
3. ГОСТ 26633-85 «Бетон тяжелый. Технические условия». — М.: Изд-во стандартов, 1986 г.
4. «Развитие рынка монолитного бетонирования в России» [Электронный ресурс]. URL: avtobeton.ru/monolitnoe_betonirovanie.html (дата обращения: 12.01.2012).