Правила и способы транспортировки готовой бетонной смеси

Производство бетонных и растворных смесей осуществляется на заводах или СБУ (смесительно-бетонный узел). Именно там происходит смешивание всех компонентов бетонной смеси. А именно:

• цемент;
• щебень;
• песок;
• вода;
• добавки.

Приготовленная смесь подаётся в транспортное средство и должна перевозиться до объекта, на котором она будет использована.

Процесс транспортировки имеет важное значение, потому что это время может быть продолжительным и губительным для приготовленной смеси. Вот об этом и поговорим сегодня.

Основные правила транспортировки

При транспортировке бетонных и растворных смесей нужно учитывать такой важный показатель, как сроки схватывания цемента. Так как цемент является основным вяжущим в составе бетона, то он и формирует основной сцепляющий процесс всех компонентов, замешанных в смеси.

Загустевание цементного теста будет считаться схватыванием. Но ещё определяют такой процесс, как твердение бетонной смеси. Именно в этот момент начинается реальный набор прочности бетона. Но вернёмся к срокам схватывания, предполагается, что первыми из клинкерных минералов в реакцию вступают С3А (трёхкальциевый алюминат) и C3S (трёхкальциевый силикат). Основными минералами в портландцементе будут:

• С3S – трёхкальциевый силикат или алит – основной минерал клинкера, его содержание составляет от 40 до 60%. Активно вступает с водой в реакцию, особенно на начальной стадии;
• C2S – двухкальциевый силикат или белит – менее активен, чем алит, примерно в два раза ниже тепловыделение и медленное твердение, растягивающееся на несколько лет;
• C3A – трёхкальциевый алюминат или ещё встретил название целит, но не уверен в его правильности. Это самый активный минерал в клинкере, быстро вступает во взаимодействие с водой и выделяет при этом много тепла. Его ещё называют «быстряк» за скорость схватывания. Из-за этого обязательно добавлять в цемент гипс для затормаживания схватывания, иначе не довести до объекта бетон;
• C4AF –четырёхкальциевый алюмоферрит – этот минерал не очень активно выделяет тепло, что-то среднее между алитом и белитом. Прочностные характеристики тоже находятся в среднем положении между алитом и белитом.

Зная состав клинкера можно предположить и особенности развития схватывания тех или иных цементов, что будет важным для прогнозирования транспортного пути.

А основной химической реакцией будет гидратация цемента, когда и начинается потеря подвижности бетона.

У портландцемента этот срок начинается через 45 минут после затворения цемента водой, а заканчивается через 12 часов.

Отсюда и возникает задача для транспортировки смеси – нужно уложиться в эти 45 минут до начала схватывания. А если не удаётся это сделать, если расстояние большое или пробка на дороге, как быть? А если ещё атмосферная температура высокая, то этот фактор ускоряет сроки схватывания. А если температура низкая, то это отодвигает сроки схватывания. Вот по всем этим причинам транспортировка будет очень важным процессом, соблюдение строгих правил которой будет создавать необходимые условия для реализации строительной задачи по бетонированию.

При перевозке готовых или сухих смесей требуется соблюдение следующих условий:

• исключены потери составов при перевозке;
• в автотранспорт не должны попадать осадки;
• при перевозке должна быть сохранена однородность массы, это вовсе не означает, что миксер должен непрерывно крутиться, но у водителя должен быть график включения и выключения;
• недопустимо нарушать временной режим транспортировки во избежание потери подвижности и марочной прочности перевозимой смеси.

Виды транспортировки:

• автобетоновозом;
• автобетоносмесителем;
• кузовной транспорт;
• пневмотранспорт, ленточные транспортёры, бетоноукладчики.

Самая неудачная форма доставки бетона – это в самосвалах.

В кузове при перемещении по плохим дорогам часть смеси выплёскивается на ухабах, а при такой вибрации происходит ещё и расслаивание состава, потому что сквозь щели вытекает цементное молочко. Смесь обезвоживается и теряет свои качества при твердении. Конечно, можно нарастить борта самосвала, загерметезировать все щели, но проблемы останутся.

Только использование автобетоновозов под названием миксер решает почти все проблемы, возникающие в пути. Такие машины оснащены каплеобразным кузовом, который вращается в процессе транспортировки. Внутри миксера находятся лопасти, которые способствуют перемешиванию имеющейся смеси. Эти лопасти действуют по принципу винта Архимеда, когда при замешивании все компоненты смеси двигаются к центру миксера, а при выгрузке в противоположную сторону – к выгрузочному отверстию. У такого агрегата имеются бетономешалка и дозировочно-промывочный бак, это позволяет приготовить замес непосредственно на объекте, когда расстояние от завода до места выгрузки значительно. На бетонном заводе засыпают сухие смеси и в таком виде поставляют на объект, где добавляют воду и перемешивают.

Надо разделять бетоновозы и автобетоносмесители. Бетоновозы только перевозят готовые смеси, а вот у смесителей есть дополнительная функция – дозировочные баки воды и добавок. Если перевозка осуществляется на большие расстояния и засыпаны в миксер сухие компоненты смеси, то у водителя есть график за сколько времени до подъезда к объекту необходимо включить подачу воды и начать приготовление замеса. Обычно это необходимо делать за 30-40 мин до прибытия на объект. Также у современных автобетоносмесителей имеется двойная обшивка в которой находится термоизоляционный наполнитель для перевозки в минусовые температуры.

Прибывшую на объект бетонную смесь не всегда удаётся загружать сразу непосредственно в опалубку, поэтому используют следующие способы:

• кранами в раздаточной бадье, когда надо перемещать по горизонтали и вертикали;
• пневмотранспортом с отдельно прибывшего 30-метрового бетононасоса;
• по виброжелобам, когда смесь выгружают в вибропитатель и к ним подсоединяют виброжелоба под углом 10-15 градусов. Такая смесь должна быть текучей, не жёсткой;
• ленточными конвейерами, которые могут подавать на расстояние до 30 м. Такие конвейеры сейчас идут в комплекте к бетоносмесителям некоторых серий Камаза;
• крупные бетоносмесительные установки, которые подают бетонные смеси на железобетонных заводах для заливки в металлические формы производства панелей.

Способы доставки

Бетон от смесителя до строительной площадки перевозят разными видами транспорта:

• Автомобильный пневмоколесный транспорт (бетоновозы, бетономешалки);
• Транспортирование в бадьях на самосвалах от места приемки до опалубки на площадке объекта;
• Ленточные конвейеры, автокраны, бетоноукладчики на строительной площадке.

Транспортировка бетона может осуществляться от завода (мобильного или стационарного) как с последующим перегружением, так и непосредственно к месту заливки.

На практике редко, но все же встречаются случаи перевозки бетона в кузове самосвала. Это не лучший способ транспортирования смеси в виду разных факторов:

• Чрезмерная вибрация способствует выделению бетонного молока;
• Открытый воздух способствует обсыханию массы. Даже укрывание кузова брезентом не обеспечивает нормальных условий для спокойствия бетона.

Как результат – потеря свойств раствора.

ГОСТ 7423 – 2010. Смеси бетонные. Технические условия.

В этом стандарте имеется глава Транспортирование и в ней расписаны необходимые требования по перевозке. Так, например, нет запрета на перевозку самосвалами в кузовном транспорте, но необходимо согласовать такой метод доставки с получателем, но это только для жёстких смесей.

Срок транспортировки не должен ухудшать свойства бетонной смеси, за что ответственность несёт поставщик, если он использует свой транспорт.

При транспортировке в смесь не должны попадать атмосферные осадки, происходить расслоение и вытекать цементное молоко.

Потребитель и производитель должны предварительно согласовывать очень многие факторы, например:

• дату и время поставки;
• периодичность с которой будет производиться поставка каждого следующего миксера;
• получатель должен предупреждать производителя с какой дополнительной транспортировкой будет сталкиваться всё поступление непосредственно в пределах стройплощадки;
• какие возможны ограничения по массе, габаритам и типу транспортного средства на объекте.

Недопустимо во время транспортировки добавлять какие-либо компоненты бетонной или растворной смеси — цемент, воду, добавки. Такие процедуры возможны только по указанию поставщика.

По согласованию с поставщиком возможно производить на объекте процедуры, восстанавливающие удобоукладываемость бетонной смеси (пластифицирующие добавки), но это должно быть прописано в технологической карте и оформлено актом.

Подача бетонной смеси кранами и подъемниками

Самоходные башенные и стреловые краны с комплектом бадей используют для порционной подачи и распределения бетонной смеси в блоках бетонирования. Доставленную автомобильным транспортом смесь разгружают на объекте в бадьи и кранами подают непосредственно в конструкцию. При этом бетонная смесь перемещается как вертикально, так и горизонтально, что обеспечивает ее распределение при укладке.

Бадьи бывают поворотные и неповоротные.

Поворотная бадья представляет собой сварную емкость, состоящую из корпуса, каркаса, затвора, рычага. Иногда на корпус бадьи устанавливают вибратор. Каркас выполнен в виде салазок, конструкция которых позволяет загружать бадью в горизонтальном положении. При подъеме краном бадью стропуют за петли и она,плавно перекатываясь, занимает вертикальное положение. В таком положении бадья перемещается и разгружается. При опускании бадьи под загрузку она плавно принимает горизонтальное положение загрузочным отверстием кверху.

Неповоротная бадья также представляет собой сварную емкость, но в отличие от поворотной она подается под загрузку в вертикальном положении. Преимущественное применение имеют поворотные бадьи, неповоротные бадьи используют в тех случаях, когда бетонную смесь нужно подавать небольшими порциями (в колонны,стены небольшой толщины и др.). Бадьи изготовляют, как правило, вместимостью 0,5…2 м3.

Для перемещения бетонной смеси только по вертикали используют различные подъемники. Так, при бетонировании междуэтажных перекрытий каркасных зданий используют подъемники стоечного типа, которые поднимают бетонную смесь в ковшах или контейнерах. Для горизонтального транспортирования смеси использует тачки-рикши, мотороллеры или мототележки.

ГОСТ 27309 – 2016 Автобетоносмесители

В этом ГОСТе прописано всё про бетоновозы, но мы здесь рассмотрим лишь некоторые, на наш взгляд важные моменты.

Он относится только к том миксерам, которые перевозят бетонные смеси с осадкой конуса более 3 см и крупностью заполнителя до 70 мм. Осадка конуса — это показатель пластичности и удобоукладываемости бетонной смеси. Она определяется следующим образом:

В зависимости от показателя А назначается марка пластичности от П1 до П5. ГОСТ на автобетоносмесители разрешает перевозить смеси с осадкой конуса от 3 см, что характеризует такой бетон по удобоукладываемости как очень жёсткий марки П1.

Крупность зёрен заполнителя (щебень) не должна превышать 70 мм, что тоже является ограничивающим фактором, так как больший размер зерна может создавать заторы при выгрузке через горловину подачи.

В миксере должна существовать система лотков подачи смеси с возможностью изменения высоты и горизонтальной подачи.

Транспорт должен иметь аварийную систему выгрузки на случай форс мажорной ситуации.

В аппарате должен быть счётчик воды для определения объёмов подачи с погрешностью +2%, а также возможность установки баков воды различного объёма.

Сам миксер должен быть обеспечен теплоизоляционной оболочкой между двумя корпусами, чтобы перевозить продукцию при температурах от +40 ℃ до -40 ℃.

Коротко о главном

1. При заказе бетона всегда возникает вопрос как рассчитать объём и не ошибиться. Ведь если не хватит, то это очень плохо, разрыв сплошности бетонного массива и ничем его не дополнишь. А если излишек, куда деть? Всегда надо перестраховываться и брать с запасом, так надёжней.
2. Автобетоносмесители производятся различных размеров вместимостью от 3 до 12 м3 бетона.
3. Смесь может быть подготовлена к употреблению без ухудшения свойств даже при длительных перевозках в течение 2 и даже 3 часов. Для этого необходимо строго выдерживать режим включения перемешивания миксера.
4. Недопустимо постоянное перемешивание смеси в миксере, так как это будет приводить к расслоению и потере заданных качеств бетона.
5. Бетонирование больших конструкций должно быть непрерывным и поставки смеси бетоновозами должны приходить по графику и интервал между ними не должен превышать получаса.
6. Стоимость доставки готового бетона составляет 15 руб/км. куб. Такие цены на одном из заводов в Питере.

Транспортировка бетонной смеси ленточными конвейерами и бетоноукладчиками

В промышленном и гражданском строительстве ленточные конвейеры используют как внутрипостроечный транспорт для подачи бетонной смеси в основном при бетонировании конструкций с небольшими размерами в плане (точечные конструкции).

Промышленность для нужд строителей изготовляет ленточные конвейеры передвижного типа длиной 6… 15 м и шириной гладкой или ребристой ленты 400… 500 мм. Такие конвейеры могут подавать бетонную смесь на высоту 1,5…4 м.

Основным рабочим органом конвейера является гибкая прорезиненная лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и опирающаяся на поддерживающие верхние роликовые опоры желобчатого типа и нижние плоские роликовые опоры. Бетонную смесь загружают на ленту через питатели, позволяющие непрерывно и равномерно подавать смесь требуемой толщины.

Барабаны конвейера оборудованы устройствами, очищающими лен ту от цементного раствора и возвращающими его в состав подаваемой бетонной смеси.

Во избежание расслоения бетонной смеси ее подвижность при подаче конвейерами не должна превышать 6 см. Углы наклона конвейера при подъеме смеси подвижностью до 4 см — до 18°, 4… 6 см — до 15°, а при спуске смеси — соответственно до 12 и 10°. Скорость движения ленты не должна превышать 1 м/с. При выгрузке с конвейера во избежание расслоения применяют направляющие щитки или воронку высотой не менее 0,6 м. Устройство односторонних щитов или козырьков, а также свободное падение смеси с конвейера не допускается.

Передвижные ленточные конвейеры, обладая большой производительностью (до 35 м3/ч), не распределяют бетонную смесь по площади бетонируемой конструкции. Поэтому в процессе подачи приходится переставлять конвейер, что требует дополнительных затрат труда и вызывает задержки в бетонировании.

Более эффективными являются бетоноукладчики, которые применяют для устройства монолитных фундаментов под здания и технологическое оборудование, а также другие рассредоточенные объекты. Бетоноукладчик представляет собой самоходную машину, на вращающейся платформе которой имеется оборудование для приема бетонной смеси и подачи ее к месту укладки. Транспортирующим органом бетоноукладчика является ленточный телескопический конвейер, состоящий из основного конвейера и подвижного. Бетоноукладчик принимает из кузова автобетоновоза бетонную смесь в бункер, откуда она поступает на основной транспортер и затем непосредственно в конструкцию. Бетонная смесь может подаваться в любую точку в плане от 3 до 20 м с поворотом стрелы до 360° с одной рабочей позиции. Бетоноукладчик может подавать смесь на высоту 8 м, а также опускать ее ниже стоянки с уклоном транспортера до 10°.