Бетонная смесь для подачи бетононасосом

Поскольку в книге описывают в основном свойства бетона, то детали способов его транспортирования и укладки не рассматриваются. Однако следует сделать исключение для случая подачи бетонной смеси насосом, так как этот метод транспортирования требует применения смеси с особыми свойствами.Обычно применяют насосы прямого действия горизонтального поршневого типа с полуповоротными клапанами, установленными таким образом, чтобы проходили самые крупные частицы заполнителя; при этом клапаны полностью не закрываются. Бетонная смесь поступает в насос под тяжестью собственного веса и частично засасывается во время всасывания. Заслонки открывают и закрывают с определенными паузами, поэтому бетон продвигается серией импульсов, но бетоновод всегда остается заполненным.Бетон можно нагнетать на 400—500 м по горизонтали, или на 42,5 м (140 футов) вертикально, или же на пропорциональные отношения расстояния и высоты. Нагнетание бетонной смеси возможно и на большие расстояния. Когда применяются поворотные колена, следует учитывать потерю напора в них.Имеются насосы разного размера и трубы разного диаметра, но диаметр трубы должен быть по крайней мере в три раза больше размеров самого крупного заполнителя. При применении трубы диаметром 15,2 см можно получать выход бетона до 19 мъ в час. Подача бетона насосом является экономичной только в том случае, когда она производится в течение длительного времени непрерывно, так как в начале каждого периода работы насоса трубы необходимо смазывать цементным раствором (в количестве 0,25 мг на 100 пог. м при трубе диаметром 15,2 см). В конце каждой операции необходимы значительные усилия для очистки труб. Однако замены в системе труб можно производить очень быстро, так как они имеют специальные соединения.Основным преимуществом подачи бетонной смеси насосом является то, что смесь может быть доставлена на место на большую площадь,, которую иным путем обеспечить бетоном невозможно. При этом бетонный завод может быть расположен в стороне, что особенно ценно нз стесненных строительных площадках или в специальных случаях, например при облицовке тоннелей. Бетонную смесь подают насосом непосредственно из бетономешалки в опалубку, что позволяет избежать двойной работы. Укладку можно производить со скоростью, соответствующей поступлению смеси из бетономешалки, и этому не мешает нехватка транспорта и оборудования для укладки.
Кроме того, бетонная смесь, подаваемая насосом, не расслаивается, хотя она и должна удовлетворять определенным требованиям, чтобы ее можно было перекачивать. Следует добавить, что бетонную смесь неудовлетворительного качества нельзя подавать насосом, поэтому любой бетон такого рода является удовлетворительным с точки зрения его свойств в свежеприготовленном состоянии.
Прежде всего бетон должен быть хорошо перемешан до загрузки в насос и иногда вторично перемешан в воронке с помощью мешалки. Смесь не должна быть грубой или липкой, слишком сухой или слишком влажной, т. е. ее консистенция должна быть оптимальной. Средняя смесь должна иметь отношение заполнитель: цемент не выше 7. Рекомендуемая осадка конуса 3,8—10 см, коэффициент уплотнения около 0,9—0,95. Нагнетание насосом само по себе вызывает некоторое уплотнение, так что в пункте доставки осадка конуса может уменьшиться на 1,3— 2,2 см.При более низком содержании воды твердые частицы вместо продольного продвижения в виде вязкой массы в суспензии будут оказывать давление на стенки трубы. Если содержание воды оптимальное, то трение развивается только на поверхности трубы, в тонком слое смазывающего ее раствора толщиной от 0,10 до 0,25 см. Возможно, что образование смазывающей пленки происходит и вследствие того, что динамическое действие поршня передается на трубу. Величина трения зависит от консистенции смеси, но при этом не должно быть избытка воды, так как иначе наступит расслоение.Для предупреждения отделения воды количество ее не должно превышать критических значений; важно также, чтобы было достаточное количество мелких частиц в смеси для удержания воды. Это могут быть более мелкие частицы песка или соответствующей добавки, как, например, вулканического туфа или трасса. Некоторые тонкодисперсные материалы, включая цемент, по-видимому, также действуют как смазки на поверхность труб.Требования к содержанию мелких частиц различны, но желательно, чтобы не менее 15—-20% песка проходило через сито № 52 BS (размер отверстия 0,3 мм) и не менее 5% — через сито № 100 BS (размер отверстия 0,152 мм). С другой стороны, слишком мелкий песок или слишком большое количество песка может привести к тому, что часть раствора потечет обратно через выходной клапан при ходе всасывания. Ясно, что применение заполнителей с прерывистым гранулометрическим составом нежелательно. Можно применять щебень в качестве заполнителя, но при этом следует избегать повышения жесткости смеси в трубе вследствие поглощения воды заполнителем; применение насыщенного водой заполнителя устраняет эту опасность.