Jak funguje čerpadlo na beton?

Často při lití betonových konstrukcí musí být připravený roztok dodáván přímo do místa lití, bez ohledu na jeho umístění. Čerpadlo na beton je speciální zařízení, které vám umožňuje provádět takové úkoly v co nejkratším čase a usnadňuje práci.

Pomocí betonového čerpadla je možné výrazně zvýšit rychlost výstavby a snížit počet specialistů potřebných pro lití konstrukcí. Pomocí takové instalace je betonové řešení dodáváno rovnoměrně, optimální rychlostí, na vzdálenost až několika desítek a dokonce stovek metrů. V případě potřeby jej lze zvednout do výšky.

Konstrukčně jsou stacionární čerpadla na beton jednotky namontované na kolovém podvozku. Na místo jsou přepravovány pomocí nakládacích plošin; Mezi hlavní výhody použití stacionárních jednotek patří následující faktory:

• vysoká produktivita (až 200 m3/h a více);
• schopnost dodávat řešení na velké vzdálenosti;
• přesnost dodávání směsi do oblasti plnění;
• provozní bezpečnost při dodávce betonu bez ohledu na vlastnosti trasy;
• relativně nízké náklady na speciální vybavení.

Je nemožné nezohlednit nevýhody takových modelů, které spočívají v nedostatečné manévrovatelnosti a neschopnosti rychle je pohybovat po místě bez zapojení dalšího vybavení. Stacionární instalace jsou vybaveny pístovými čerpadly, která mohou poskytnout maximální výkon při provozu zařízení.

Nákladní čerpadla na beton (ABS)

Automobilová čerpadla betonu jsou nákladní automobil s plošinou, na které je umístěna jednotka pro čerpání směsi. Skládá se z nádoby na roztok a výložníku – skládací ocelové trubky. V závislosti na modelu ABS se jeho délka může pohybovat od 10 do 64 m. Poslední část výložníku je napojena na flexibilní hadici, která umožňuje obsluze ovládat směr proudění betonu v oblasti lití.

Mezi výhody použití automobilových instalací patří:

• mobilita a manévrovatelnost speciálního vybavení;
• schopnost poskytovat řešení na vzdálená místa;
• produktivita až 90 m3/h.

Pomocí ABS lze beton dodávat do výšky až 80 m Tento údaj je nižší ve srovnání se stacionárními analogy, ale pro realizaci většiny projektů postačuje. Mezi nevýhody automobilových betonových čerpadel stojí za zmínku vyšší náklady na nákup, pronájem a údržbu takového zařízení.

Většina modelů na trhu je vybavena rotačními čerpadly. Je to dáno jejich skladností a snadnou údržbou. S touto konfigurací nejsou žádné problémy spojené s tvorbou vzduchových kapes v systému přívodu roztoku.

Konstrukční vlastnosti čerpadel na beton

Podle provedení se rozlišují pístová a rotační čerpadla na beton. První možnost je nejrozšířenější. To je způsobeno schopností takového zařízení pracovat s vysokou produktivitou a dodávat řešení na značné vzdálenosti.

Aby se zabránilo pulzacím při dodávání směsi do plnicího místa, používají se 2válcové jednotky. Pístová čerpadla na beton se volí, pokud je nutné distribuovat roztok s vysokou přesností v obtížných podmínkách. Jsou schopny přepravovat směs při překonávání překážek, jako jsou změny nadmořské výšky, svahy a další.

Rotační modely se vyznačují nižší produktivitou ve srovnání s pístovými protějšky, ale jejich konstrukce a princip fungování jim umožňuje pracovat s řešeními libovolného složení. Úspěšně čerpají těžké betonové, vláknité a suché směsi. Zařízení se vyznačuje kompaktností a nízkou hlučností při provozu.

Funkce a druhy práce

Betonová čerpadla se aktivně používají při výstavbě a rekonstrukci zařízení pro jakýkoli účel, pokud projekt zahrnuje lití betonových konstrukcí. S jejich pomocí se provádějí následující typy práce:

• výstavba monolitických stavebních konstrukcí;
• výstavba nadjezdů, mostů, tunelů;
• lití základů;
• položení povrchu vozovky.

Hlavními argumenty, které stavitelé uvádějí ve prospěch použití čerpadel na beton, jsou jejich vysoký výkon a schopnost udržet vysokou kvalitu hotového řešení po celou dobu provozu. Zařízení se vyznačuje spolehlivostí, snadnou obsluhou a údržbou a schopností spolehlivě fungovat v obtížných podmínkách.

Výběr modelu čerpadla na beton je dán vlastnostmi jeho budoucího použití, požadavky na jeho výkon, specifiky staveniště a realizovaného projektu. Výrobci vyrábějí zařízení se širokou škálou vlastností, mezi nimiž si můžete vybrat nejlepší možnost pro stavbu konstrukcí jakéhokoli rozsahu a účelu.

Flotila závodu Horizon má několik betonových čerpadel, která mohou dodávat beton na vzdálenost 18 až 52 metrů. Tato vzdálenost se měří od kapoty ABN, délka samotného speciálního zařízení může být od 10,5 do 15,5 metrů.

Rozvoj stavebnictví nespočívá pouze v nárůstu počtu stavěných domů a staveb. Jedná se o celý komplex vzájemně propojených oblastí a růst výroby v jedné z nich s sebou nevyhnutelně nese pokrok v té druhé. Nárůst stavebních objemů ve 20. století tak nevyhnutelně vedl k rozvoji strojírenského průmyslu. Obrovská lidská potřeba nových budov vedla k nevyhnutelnému zrychlení tempa výstavby a právě pro uspokojení těchto potřeb byly vytvořeny četné stroje a mechanismy. Jedním z těchto strojů se stalo čerpadlo na beton. Čerpadlo na beton je v podstatě stroj na dodávku betonové směsi. Betonová malta se obvykle připravuje ve speciálních bunkrech a pro urychlení jejího přesunu z bunkru na místo pokládky se používají čerpadla na beton. Během procesu podávání betonu důležitá je především její kontinuita, protože roztok tuhne poměrně rychle, proto musí být výběr požadovaného typu betonového čerpadla doprovázen pečlivými výpočty.

Existují dva typy komplexu betonových čerpadel:

• mobilní je čerpadlo na beton na bázi automobilu, tedy čerpadlo pro dodávku betonu umístěné na podvozku nákladního automobilu;
• stacionární – čerpadlo betonu na plošině ve formě taženého zařízení.

Hlavním rozdílem mezi těmito dvěma typy je síla. Instalace na samostatném místě vám umožní udělat betonové čerpadlo mnohem výkonnější než automobilové čerpadlo a lépe manévrovatelné – takové betonové čerpadlo nevyžaduje dlouhé betonové potrubí, může být instalováno přímo na místě, kde je položena betonová směs . Mobilní čerpadlo na beton je však ovladatelnější a nevyžaduje složitou instalaci a instalaci před zahájením prací. Kromě toho se použití dlouhého betonového potrubí, které je při provozu stacionárního zařízení nemožné, často ukazuje jako účelnější a nákladově efektivnější než instalace betonového čerpacího komplexu přímo v místě lití betonové směsi.

Kromě mobility se betonová čerpadla dělí také nava poddruh podle provozních zásad:

• píst – čerpání betonu se provádí podle principu čerpání směsi pomocí pístu;
• bezpístové nebo hadicové – beton se čerpá pomocí válečkového systému.

Pístová čerpadla na beton jsou u nás nejrozšířenější – a není se čemu divit: tento systém má mnoho výhod. Systém dodávání betonu z přijímací násypky do betonového potrubí se provádí po malých částech, avšak hydraulický pohon, kterým je většina těchto betonových čerpadel vybavena, umožňuje jeho dodávku zcela plynule, bez zjevných skoků a nerovnoměrných pohybů. Kromě toho, vybavení takového pístového palivového čerpadla hydraulickým pohonem poskytuje dodatečný výkon samotnému čerpadlu. A to zase umožňuje zvednout betonovou směs do velmi velké výšky.

Konstrukce rotačních čerpadel betonu mírně odlišné od konstrukce pístu. Na rozdíl od posledně jmenovaného u rotačních strojů beton z přijímací násypky nepadá do komory, ale přímo do pryžové hadice. Válečky umístěné na vnější straně hadice ji při otáčení přitlačují a tím tlačí roztok k výstupu z betonové trubky.

Rozdíl v systémech ovládání čerpadel na beton je způsoben především potřebami stavebního průmyslu. Rotační systém tedy umožňuje použití směsi s větším plnivem a zároveň zajišťuje rovnoměrnější a plynulejší přívod betonu, ve srovnání s pístovým systémem. Kromě toho je u rotačního systému snazší provést nezbytné mytí součástí na konci práce než u pístového systému.
Ale jak rotační, tak pístový systém mají své nevýhody. Pístová pumpa na beton tedy trpí rychlým opotřebením pístové části – betonové mléko a částice plniva, které neustále pronikají do mechanismu, ji ničí. Kromě toho je pro některé typy prací nepřijatelné porcované, nerovnoměrné přivádění betonu, které je prováděno pístovým mechanismem v důsledku jeho konstrukčních vlastností.
Hlavním problémem systému rotačních čerpadel betonu je nízká produktivita. Pro malé objemy práce je vhodnější používat taková betonová čerpadla. Další nevýhodou je velmi rychlé opotřebení hadice, přes kterou se provádí přívod. A čím větší je plnivo, tím vyšší je podíl drceného kamene nebo štěrku v jeho složení, tím rychleji se hadice pod vlivem pevných částic zlomí.

Betonáři

Přísně vzato, benzínové čerpadlo lze nazvat pouze samotným mechanismem pro čerpání betonové směsi. Je však prostě nemožné si představit provoz betonového čerpadla bez dalších přídavných zařízení. A hlavním doplňkem betonového čerpadla je betonové potrubí.

Betonová trubka – Jedná se o potrubní systém, kterým je beton nasměrován do místa pokládky směsi. Technické parametry potrubí, které lze použít jako betonové potrubí, jsou uvedeny v datovém listu čerpadla na beton. V závislosti na výkonu, průtočné kapacitě a některých dalších charakteristikách stroje na čerpání betonu je tedy dovoleno používat k čerpání betonové směsi potrubí jedné nebo jiné velikosti (délka a průměr).
V některých případech však technologické mapy umožňují použití potrubí o menším průměru, než je uvedeno v technickém listu betonové pumpy. Nejčastěji k tomu dochází, když čerpadlo na beton neběží na plný výkon: nízký průtok směsi a nízký provozní tlak v samotném čerpadle umožňují snížit opotřebení betonového potrubí použitím trubek menšího průměru.
Stanovení poměru složení betonové směsi k výkonu betonového čerpadla, délce betonového potrubí a průměru jeho trubek se podle technických předpisů zjišťuje v laboratorních podmínkách. Laboratorní specialisté používají termín „čerpatelnost“ – optimální kombinaci všech výše uvedených parametrů pro co nejefektivnější práci.

Tedy podle laboratorních podmínek pro maximální čerpatelnost velikost kameniva v betonové směsi – hrubý písek, štěrk, drť – musí být minimálně 3x menší než průměr betonového potrubí. Ideální procento těchto kameniv je od 36 % do 45 % z celkové hmotnosti směsi, což je hodnota, která odpovídá nejúčinnějšímu provozu betonového čerpadla.

Trubky však nejsou jedinou součástí betonového potrubí. V závislosti na stavebních podmínkách, potřebě přivádět beton do různých výšek, vzdálenosti betonového čerpadla od místa nalévání roztoku v systému potrubí betonu je možné použít různé žlaby, žlaby a tzv. kmeny – velké ohebné vlnité hadice. Délka, výška stěn a průměr žlabů jsou regulovány charakteristikami systému beta potrubí. Úhly sklonu při instalaci žlabů a žlabů, stejně jako trubky, mají své vlastní parametry pro tolerance a úhly sklonu. A jako koncový úsek potrubí, tedy přímo pro finální rozvod roztoku, se nejčastěji používají kmeny nebo návleky z tkané pryže. Jejich průměr by neměl přesáhnout 125 mm – to je maximální přípustná hodnota pro tento typ rozvodů.

Závod na dodávku betonu

Přes zdánlivou složitost principů fungování betonového čerpadla je samotná instalace pro dodávku betonové směsi poměrně jednoduchá.
Hlavním prvkem v takovém komplexu je samozřejmě samotné čerpadlo na beton, mobilní i stacionární. K němu je připevněna přijímací násypka vybavená speciální vibrační mřížkou – právě vibrační mřížka zabraňuje vnikání úlomků kameniva větších než jsou rozměry určené pro dané betonové čerpadlo do betonového čerpadla. Přijímací násypka slouží k akumulaci betonu z míchačky před vstupem do betonového čerpadla a jeho dalšímu čerpání betonovým potrubním systémem.

Připojení potrubí přímo ze samotného betonového potrubí musí být také provedeno přísně podle konkrétního schématu. Pro optimální úroveň vodivosti betonu je tedy povoleno instalovat betonové trubky přísně pod úhly 15; 22,5; 30; 45 a 90 stupňů.

Kromě toho je nepostradatelnou součástí komplexu pro dodávku betonu vodní čerpadlo. Betonové potrubí je nutné neustále promývat a aby se do roztoku nedostala přebytečná voda, je v betonovém potrubí instalován systém poklopů pro jeho odvodnění. Posledním krokem při montáži komplexu pro čerpání betonu je instalace reflektoru – speciálního vrchlíku na konci betonové trubky, který má zabránit rozptylu směsi do stran.

Instalace betonových potrubních trubek se provádí podle předem vyvinutého schématu. Při jeho vývoji se provádějí různé výpočty ukazující závislost rychlosti tekoucího betonu na délce betonového potrubí a výkonu samotného betonového čerpadla.

Hlavní podmínkou pro pokládku betonového potrubí – jedná se o dodržení dvou parametrů, které mají maximální vliv na rychlost a efektivitu celého betonového komplexu. První je nejkratší vzdálenost mezi pumpou na beton a místem, kde je beton umístěn. Druhým je minimální počet ohybů potrubí. Maximální přípustný úhel ohybu je 90 stupňů, nicméně při pokládání betonového potrubí se přesto doporučuje vyhnout se takové ostrosti.

Nestačí jen spojit trubky – je nutné je nejprve upevnit na podpěry. Úseky betonového potrubí, které jsou umístěny vodorovně, se pokládají na podložky nebo bednění, zatímco potrubí umístěné pod úhlem k povrchu nebo i ve svislé poloze musí být připevněno k lešení nebo stožárům. Při výstavbě velkého rozsahu jsou předem vytvořeny speciální betonové podpěry pro šikmé úseky betonového potrubí. V tomto případě musí být první svislý úsek betonového potrubí instalován minimálně 8 metrů od samotného betonového čerpadla. V tomto místě je navíc podle technických předpisů vyžadována také instalace ventilu – aby se zabránilo vytékání betonové směsi.

Správný výpočet instalace betonového potrubí minimalizuje počet změn samotné trasy potrubí, což následně snižuje celkový čas na lití betonu a má pozitivní vliv na celkové náklady stavby.

Čerpadlo na beton: Začínáme

Po dokončení instalace betonového čerpacího komplexu je čas na kontrolu celého systému. Podle technických předpisů není provoz betonového čerpadla bez předběžných zkoušek povolen. V pasu čerpadla betonu musí být vždy uvedeno parametry zkušebního hydraulického tlaku, které by měly indikovat úspěšnou činnost mechanismu.

Po ukončení hydraulických zkoušek se provede zkušební čerpání směsi instalovaným betonovým potrubím. To je nezbytné pro dosažení optimálních podmínek pro vodivost betonu a nastavení činnosti všech ventilů a odstředivého vodního čerpadla používaného k proplachování systému.

Úprava systému přívodu směsi a betonu je ukončena promazáním vnitřního povrchu betonového potrubí. Pro tyto účely se připravuje speciální směs – buď plastická hmota z vápna a vody, nebo betonový roztok s velkým množstvím jemného říčního písku. Hustá hmota podobná těstu, procházející trubkami a žlaby betonového potrubí, se usazuje na stěnách a vytváří ochranné mazivo, které usnadňuje pohyb betonu při další práci.

V poslední době však výrobci betonových čerpadel doporučují používat pro mazání speciální chemické složení – potřebné množství je mnohem menší než u betonového těsta nebo betonového mléka.

Problémy v provozu potrubního systému

Jako u každého mechanismu může dojít k poruchám a poruchám v provozním systému betonového potrubí. Jak však ukazují statistiky, hlavní příčinou problémů je nedodržování bezpečnostních opatření při provozu systému a nesprávné výpočty při instalaci betonového potrubí a hustota betonové směsi.

Podle stavebních předpisů nesmí čerpadlo betonu zůstat nečinné se směsí načerpanou do něj více než 15-20 minut. Po této době beton začíná tvrdnout a další provoz čerpadla se stává nejen obtížným, ale přímo nemožným. Ztvrdlý beton se musí doslova vybrat z betonového čerpadla a betonového potrubí – tento proces je složitý, dlouhý a pracný.

Pokud je během procesu lití betonu nutné udělat dlouhou přestávku – hodinu nebo více, pak je podle technických předpisů nutné spustit čerpadlo betonu každých 10 minut při nízkém výkonu. Během 10-15 minut by čerpadlo mělo pumpovat betonový roztok skrz betonový potrubní systém při nízké rychlosti – tím se zabrání ztvrdnutí směsi a ucpání potrubí.

Absence možnosti takového „nečinného“ čerpání znamená povinné vyprázdnění systému čerpání betonu a jeho neméně povinné proplachování.

Poruchy provozu betonového čerpadla a betonového potrubí znamenají vynucené odstávky a v důsledku toho porušení harmonogramu výstavby a nedodržení dodacích lhůt. Bohužel většina těchto problémů zahrnuje zastavení průtoku betonu potrubními systémy v důsledku porušení provozních podmínek.
Zablokování betonového potrubí je tvorba husté zátky betonového roztoku a frakcí, která komplikuje nebo znemožňuje další normální provoz systému zásobování betonem. Existuje několik hlavních důvodů pro vytvoření této betonové zátky:

• dlouhodobá odstávka palivového čerpadla bez čerpání naprázdno požadovaná technickými parametry;
• nesprávná instalace betonového potrubí, kvůli které je směs rozdělena na frakce v ostrých zatáčkách;
• špatné mazání stěn betonového potrubí před zahájením práce;
• špatné proplachování betonového potrubí a betonového čerpadla po předchozím provozu;
• tvorba průhybů na stěnách betonového potrubí v důsledku nesprávně složené betonové směsi;
• nedostatečný provoz vodního čerpadla v systému přívodu betonu.

Samozřejmě existuje řada dalších objektivních příčin nesprávného provozu betonového potrubí, ale většinu poruch způsobuje právě nedbalost. A zabránit tvorbě betonu dodržováním provozních požadavků je vždy jednodušší než odstranění závady.

Ucpání je odstraněno pomocí speciálních chomáčů a transparentů, které se rozbijí a vytlačí betonové částice na konec betonového potrubí. V tomto případě musí být čerpadlo betonu vypnuto. Určité potíže však může způsobovat identifikace místa případného ucpání. Proto je tak důležité využít při takové práci práci profesionálních betonářů.