Бетононасос — это машина, используемая для перекачивания жидкого бетона . Существуют различные типы бетононасосов.
Распространенный тип бетононасоса для крупномасштабных строительных проектов известен как бетононасос со стрелой, потому что он использует дистанционно управляемую сочлененную роботизированную руку (называемую стрелой ) для точного размещения бетона. Он крепится к грузовику или полуприцепу. Насосы со стрелой способны перекачивать очень большие объемы и менее трудоемки в эксплуатации по сравнению с линейными или другими типами бетононасосов.
Второй основной тип бетононасоса, обычно называемый «линейным насосом» или бетононасосом, устанавливаемым на прицепе, устанавливается на грузовике или размещается на прицепе. Этот насос требует стальных или гибких шлангов для подачи бетона , которые вручную прикрепляются к выходу машины и подают бетон к месту применения. Длина шлангов варьируется, типичная длина шлангов составляет 3,0, 3,8, 7,6 и 15,2 метра (10, 12,5, 25 и 50 футов) в зависимости от диаметра. Из-за меньшего объема насоса линейные насосы используются для небольших объемов бетона, таких как бассейны , тротуары , бетонные плиты для односемейных домов и большинство плит основания.
Существуют также бетононасосы на салазках и рельсах, но они встречаются редко и используются только на специализированных рабочих площадках, таких как шахты и туннели .
До начала 20 века бетон смешивался на строительной площадке и транспортировался из бетономешалки в опалубку либо в тачках, либо в ковшах, поднимаемых кранами. Это требовало много времени и труда. В 1927 году немецкие инженеры Макс Гизе и Фриц Халл пришли к идее перекачивания бетона по трубам. Они перекачивали бетон на высоту 38 метров (125 футов) и на расстояние 120 метров (130 ярдов). Вскоре после этого в 1932 году в Голландии Якоб Корнелиус Кваймн (Якобус Корнелиус Коойман) запатентовал бетононасос. Этот патент включал в себя предыдущий немецкий патент разработчика. [1]
Проектировщики бетононасосов сталкиваются со многими трудностями, поскольку бетон тяжелый, вязкий, абразивный, содержит частицы твердой породы и затвердевает, если его не перемещать.
Обычно используются поршневые насосы, поскольку они могут создавать давление в сотни атмосфер. Такие поршневые насосы могут толкать цилиндры неоднородных бетонных смесей (заполнитель + цемент). [2] В настоящее время в основном используются двухпоршневые насосы, которые приводятся в действие гидравлически от электро- или дизельных двигателей с использованием масляных насосов. [3] Напорные поршни гидравлически соединены друг с другом через приводные цилиндры и работают в двухтактном режиме.
Для более низких давлений обычно используют перистальтические насосы .
Возвратный поршень давления одного напорного цилиндра создает вакуум, среда из воронки подачи всасывается в цилиндр. В то же время продвигающийся напорный поршень проталкивает содержимое другого напорного цилиндра через передаточную трубку в напорную линию. В конце хода насос переключается, т. е. передаточная трубка поворачивается перед другими заполненными напорными цилиндрами, а напорные поршни меняют направление своего движения. [4]
Приводы бетононасосов теперь исключительно гидравлические, поэтому варианты управления различаются у разных производителей. Каждая система имеет определенные преимущества и недостатки. [5]
Важными факторами производительности являются:
По этим причинам многие варианты существовали бок о бок в течение длительного времени. В настоящее время можно достичь давления жидкости до 400 бар (5800 фунтов на кв. дюйм) и расхода до 200 м 3 /ч (260 куб. ярдов/ч) при использовании насосов поршневого типа.
Для иллюстрации ниже приведены данные по типичному насосу для подачи бетонных проб BRF 42.14 H: