Бетономешалка (также бетономешалка ) — это устройство, которое однородно смешивает цемент , заполнитель (например , песок или гравий) и воду для образования бетона . Типичный бетоносмеситель использует вращающийся барабан для смешивания компонентов. Для работ меньшего объема часто используются портативные бетономешалки, чтобы бетон можно было приготовить на строительной площадке, давая рабочим достаточно времени, чтобы использовать бетон до того, как он затвердеет. Альтернативой машине является замешивание бетона вручную. Обычно это делается в тачке; однако несколько компаний недавно начали продавать модифицированные для этой цели брезенты .
Бетономешалка была изобретена промышленником из Колумбуса, штат Огайо , Гебхардтом Джагером. [1]
Одна из первых бетоносмесителей была разработана в 1900 году Т. Л. Смитом в Милуоки . Смеситель уже имел все еще распространенную базовую конструкцию с наклоняемым коническим барабаном (в то время двойным конусом) с лопастями. 9 февраля 1904 года первая портативная бетономешалка была запатентована Ричардом Бодлендером, изобретателем из Бреслау, Германия. [2] Эта бетономешалка была на конной тяге и называлась «Растворосмеситель». Он работал за счет замены передних колес большим барабаном с большими лопастями для смешивания цемента. [3] 1925 г., как минимум два миксера, построенных 25 лет назад, все еще использовались (заводские номера 37 и 82). По сути, Smith Mascot имеет ту же конструкцию, что и небольшие миксеры, используемые сегодня. В 1920-х годах компания TL Smith в Милуоки построила крупнейшие в мире бетоносмесители. Смесители этой фирмы использовались эл. г. на строительство плотины Вильсона (шесть 2-ярдовых и две 4-ярдовых миксеров, на тот момент это была крупнейшая одиночная установка самых больших бетономешалок в мире), первого стадиона Университета штата Огайо и плотины Казначейства . [4] Роско Ли получил патент в 1934 году на конструкцию транзитной бетономешалки. Эта конструкция позволяла превращать новые грузовики в бетономешалки, устанавливая барабан на заднюю часть грузовика с помощью крана. [3] Он был дешевле, чем цементовоз, предназначенный только для перевозки цемента, и позволял использовать используемые грузовики для других целей. [2] Бетономешалки продолжают развиваться. Недавно было опубликовано исследование, подробно описывающее передовую модель энергосберегающего бетоносмесителя с использованием гидравлической технологии на основе технологии Matlab/Simulink. [5]
Сегодняшний рынок все чаще требует постоянной однородности и короткого времени смешивания для промышленного производства товарного бетона , и особенно для сборного/предварительно напряженного бетона. В результате были усовершенствованы технологии смешивания для производства бетона. Были разработаны различные модели стационарных миксеров, каждый из которых имеет свои сильные стороны и ориентирован на разные сегменты рынка производства бетона. Наиболее распространенные смесители, используемые сегодня, делятся на три категории:
Все стили микшеров имеют свои сильные и слабые стороны, и все они с разной степенью популярности используются во всем мире.
Специальные бетоновозы (транзитные миксеры) предназначены для смешивания бетона и транспортировки его на строительную площадку . В них можно загружать сухие материалы и воду, смешивание которых происходит во время транспортировки. Их также можно загружать с установки «центрального смешивания»; при этом процессе материал уже перемешан перед загрузкой. Автобетоносмеситель поддерживает жидкое состояние материала за счет перемешивания или вращения барабана до момента доставки. Эти грузовики имеют внутреннюю турбину, которая толкает бетонную смесь против силы тяжести внутри барабана. Внутри барабана бетоносмесителя имеется спиральное лезвие . В одном направлении вращения бетон проталкивается глубже в барабан. Это направление вращения барабана во время транспортировки бетона на строительную площадку. Это называется «зарядкой» микшера. Когда барабан вращается в другом направлении, винтовое устройство Архимеда «выгружает» или вытесняет бетон из барабана. Оттуда он может поступать по желобам, чтобы направить вязкий бетон непосредственно на строительную площадку. Если грузовик не может подъехать достаточно близко к площадке, чтобы использовать желоба, бетон можно слить в бетононасос , подсоединенный к гибкому шлангу, или на конвейерную ленту, которую можно удлинить на некоторое расстояние (обычно десять или более метров). Насос обеспечивает возможность перемещения материала в определенные места, в многоэтажные здания и в другие места, где расстояние ограничено. Ковши, подвешенные к кранам, также используются для укладки бетона. Барабан традиционно изготавливается из стали, но на некоторых новых грузовиках для снижения веса используется стекловолокно. Большинство цементовозов пустыми имеют значительный вес, а это означает, что у них очень большой вес тары. Федеральные законы о весе в соответствии с Федеральной формулой моста (FBF) требуют, чтобы трехосный автобетоносмеситель весил 48 000 фунтов или меньше. В результате для перевозки бетона остается всего 18 000 фунтов, поскольку 30 000 фунтов — это собственный вес грузовика. [7]
Для грузовиков с задним выбросом требуются как водитель, так и «механик», которые будут направлять грузовик и желоб вперед и назад для укладки бетона способом, подходящим для подрядчика. Новые грузовики с фронтальной выгрузкой имеют органы управления внутри кабины грузовика, позволяющие водителю перемещать желоб во всех направлениях. Первый смеситель с фронтальной разгрузкой, запатентованный в 1974 году, был спроектирован и изготовлен компанией Royal W. Sims из Холладея, штат Юта, США.
Бетономешалки оснащаются двумя и более осями. Наиболее распространены четырех-, пяти- и шестиосные грузовики, количество которых определяется нагрузкой и местным законодательством, регулирующим допустимые нагрузки на дороге.
Оси необходимы для равномерного распределения нагрузки, обеспечения возможности эксплуатации на дорогах с ограниченным весом и уменьшения износа на обычных дорогах. Двух- или трехосный грузовик зимой, когда ограничения по весу на дороге снижены, во многих юрисдикциях не имеют полезной нагрузки. В других районах для работы могут потребоваться дорогостоящие разрешения.
Дополнительные оси, кроме тех, которые используются для рулевого управления («рули») или трансмиссии («приводы»), могут быть установлены между рулевыми управлениями и приводами или позади приводов. Миксеры обычно также имеют несколько управляемых осей, что обычно приводит к очень большим радиусам поворота. Для облегчения маневрирования дополнительные оси могут быть « подъемными осями », что позволяет поднимать их над землей, чтобы они не царапали (волочились по земле) при крутых поворотах, или не увеличивали радиус поворота автомобиля. Оси, установленные за приводами, известны как « вспомогательные оси » или «усилительные оси» и часто оборудованы таким образом, чтобы поворачиваться противоположно рулевой оси, чтобы уменьшить трение и автоматически поднять, когда грузовик включает заднюю передачу.
Комбинированные миксеры с прицепом и трактором, в которых миксер устанавливается на прицеп, а не на шасси грузового автомобиля, используются в некоторых юрисдикциях, например, в провинции Квебек, где даже шестиосным грузовикам будет сложно перевозить полезную нагрузку. [ нужны разъяснения ]
Бетономешалки обычно не отъезжают далеко от своего завода, так как бетон начинает схватываться, как только он попадает в грузовик. Многие подрядчики требуют, чтобы бетон был залит в течение 90 минут после загрузки. Некоторые грузовики в засушливом климате оснащены возможностью дозаправки водой в виде распыления во время поездки, особенно в длительных поездках. Если грузовик сломается или по какой-либо другой причине бетон в нем затвердеет, рабочим, возможно, придется войти в бочку с помощью отбойных молотков [8] или компании придется сдать весь барабан в металлолом. [ нужна ссылка ] [9]
Стивен Степанян подал заявку на патент на первый автобетоносмеситель в 1916 году. [10]
Грузовики весят от 20 000 до 30 000 фунтов (от 9 070 до 13 600 кг) и могут перевозить примерно 40 000 фунтов (18 100 кг) бетона, хотя в настоящее время используются автобетоносмесители разных размеров. Самая распространенная емкость грузовика составляет 10 кубических ярдов (7,6 м 3 ).
Большинство бетоносмесителей в Великобритании ограничены скоростью 56 миль в час (90 км/ч).
Вариант стандартной перевозки бетона – бетоносмеситель (или цемент). Эти небольшие версии автобетоносмесителей используются для доставки небольших партий бетона. У них есть бетоносмесительный барабан емкостью от 1 до 1,75 кубических ярдов (от 0,76 до 1,34 м 3 ). Тележки обычно тянут за пикапом и группируются из небольших дозирующих систем. Система прицепов-смесителей пользуется популярностью на станциях проката и складах строительных материалов, которые используют их для поставки готовой смеси своим постоянным клиентам.
Автобетоносмесители с дозатором или объемные мобильные миксеры содержат ингредиенты для бетона и воду, которые необходимо смешивать в грузовике на строительной площадке, чтобы приготовить и доставить бетон в соответствии с необходимым количеством.
Для небольших работ, таких как ремонт жилых домов, реконструкция или проекты любительского масштаба, обычно не требуется много кубических ярдов бетона. Цемент в мешках легко доступен в небольших количествах, а заполнитель и воду легко получить в небольших количествах для небольшой рабочей площадки. Для обслуживания этого рынка мелкосерийного бетона доступно множество типов небольших портативных бетоносмесителей.
Типичная портативная бетономешалка использует небольшой вращающийся барабан для смешивания компонентов. Для небольших работ бетон, изготовленный на строительной площадке, не теряется при транспортировке, что дает рабочим достаточно времени, чтобы использовать бетон до того, как он затвердеет.
Переносные бетоносмесители могут работать от бензиновых двигателей, хотя чаще они приводятся в действие электродвигателями, использующими стандартный сетевой ток.
Эти бетоносмесители подразделяются в зависимости от механизма загрузки. Цемент, песок и другие заполнители загружаются в бункер с гидравлическим приводом, а затем засыпаются в смесительный барабан для окончательного смешивания. Их можно разгрузить, наклонив барабан. В бетоносмесителях с ручной подачей цемент, песок и другие заполнители добавляются непосредственно в смесительный барабан вручную. Оба эти типа бетоносмесителей популярны в строительной деятельности в Африке, некоторых странах Ближнего Востока и на Индийском субконтиненте.
Самозагружающиеся бетоносмесители – это уникальные машины, предназначенные для дозирования, смешивания и транспортировки бетона. Они состоят из вращающегося барабана, установленного на раме шасси, установленной в кабине с приводом от оператора и оснащенной погрузочным ковшом.
Оператор самозагружающихся бетоносмесителей дозирует и вводит в барабан ингредиенты, необходимые для смешивания бетона (цемент, каменный заполнитель и т. д.), с помощью загрузочного ковша. Барабан обычно бывает реверсивного типа, наклонного типа или их комбинации. Заданный объем воды подается в барабан через устройство для раздачи воды. Смесь вращается со скоростью перемешивания внутри барабана до тех пор, пока бетон не выйдет через установленный желоб.
Самозагружающиеся бетоносмесители подходят для строительных площадок, где бетонные заводы недоступны, условия под ногами не подходят для автобетоносмесителей или наличие рабочей силы недостаточно или ограничено. Области применения включают городское и сельское строительство, обслуживание бетонных покрытий, строительство мостов и туннелей, строительство автомагистралей на уровне поселков, строительство фундаментов, объектов национальной обороны, строительство высокоскоростных железных дорог и т. д.
Правильная эксплуатация бетоносмесителей является одной из самых больших проблем безопасности на строительных площадках. Работники, чьи задачи связаны с обработкой бетона в настоящее время [ когда? ] число более 250 000. Более 10 процентов этих работников, 28 000, получили травмы или заболевания на работе, а 42 человека умерли всего за один год. [ когда? ] [ где? ] [11] [12] [13]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )