Поэтому в производстве бетона важны: точность дозирования и первосортность состава всех компонентов. В число последних входят: заполнители (песок, гравий); наполнители (цемент и дисперсные порошки); органические и химические добавки. Обеспечивают прогрессивное производство бетона – автоматизированные заводы. Они сушат, взвешивают, дозируют и смешивают ингредиенты по рецептуре, заложенной в промышленный компьютер, для каждой марки продукции: М-100; М-150; М-200; М-250 и т.д. (Всего 12 марок).
Бетон и железобетон – в чём разница?
Отличие бетона от железобетона – в армировании. Армирование (англ. reinforcement) — метод увеличения несущей способности конструкции сторонними закладными, имеющими повышенные свойства прочности относительно основной структуры материала.
Наиболее распространёнными армирующими элементами выступают:
- Стальная сетка.
- Стальная арматура.
- Базальтовые волокна и нити.
- Стекловолоконная арматура.
- Пластиковая сетка и прочая фибра.
Сталь – классический вариант. Чем толще и тяжелее армирующая конструкция, тем выше прочность железобетона. Стекловолокно, пластик и базальт – современные материалы для армирования. Они не подвержены коррозии, на порядок легче и меньше стоят. Однако по прочности уступают стальным аналогам. Сама процедура армирования обязательна при изготовлении ЖБИ, заливке фундаментов и строительстве дорог. Требования к закладным утверждены в ГОСТ Р 57997-2017.
Где используется бетонный раствор?
Ни одна стройка мира не обходится без бетона. Раствор нужен везде, от возведения кирпичного (блочного) гаража до строительства атомной электростанции. В первом случае можно изготовить смесь вручную или с помощью электрической бетономешалки, а во втором потребуется сверхмощный бетонный завод непрерывного цикла, способный производить 300м³/час на протяжении 5-10 лет (зависит от количества энергоблоков). Вдобавок на АЭС будут подвозить ЖБИ конструкции в больших количествах, выпускаемые подрядчиками этого грандиозного проекта, или ему подобного.
Вот ещё несколько областей инфраструктуры, где бетон крайне необходим:
- Дорожное строительство – типовые унифицированные изделия из железобетона, такие как: бордюрный камень; трубы; лотки; кольца; плиты для ж/д переездов; лестничные сходы и другое.
- Монолитное домостроение – раствор заполняется в съёмную или несъёмную опалубку, облицовочные стеновые материалы.
- Монолитное каркасное строительство – колонны; плиты перекрытий; ригели; мелкоштучные стеновые изделия.
- Кирпичное и мелкоблочное домостроение – мелкоштучные стеновые изделия для укладки вручную, весом 20-30 кг.
- Крупнопанельное домостроение – стеновые панели; несущие конструкции; плиты пустотного настила.
- Деревянное домостроение – изготовление точечных, ленточных и плитных фундаментов.
- Укрепление береговой линии – тетраподы, тетраэдры, облицовочные плиты и другие ЖБИ.
А ещё бетон нужен для коммунального хозяйства. В настоящее время подземные коммуникации всех российских городов нуждаются в обновлении. Из каких материалов рентабельнее сделать детали канализации? Керамические трубы обойдутся дорого. Металлические ржавеют. Чугунные хрупкие. Пластиковые до конца не изучены по эксплуатационным свойствам и тоже «кусаются» по цене… Так вот, инженеры ЖКХ считают наилучшим решением железобетонные трубы и бетонные кольца. Трубы могут быть: как безнапорными, так и напорными, – что расширяет их классификацию с канализационных до отопительных и водоснабжающих.
Оборудование для промышленного производства бетона
Выпуск бетона осуществляется на бетонном заводе. Это автоматизированный комплекс оборудования, работающего в единой технологической цепи: от процесса дозировки песка, гравия, цемента, дисперсных порошков и присадок, до перемешивания и отгрузки готовой смеси.
Бетонные заводы классифицируется по:
- назначению;
- производительности;
- подвижной способности;
- принципу работы смесительных барабанов;
- технологической компоновке оборудования.
Спецификация позволяет подрядчику выбрать наиболее интересный вариант завода, способного удовлетворить проектные планы заказчика по техническому заданию.
По назначению бетонные заводы делятся на 3 вида: сухие, мокрые и комбинированные. Первые выпускают сухие смеси, а сам раствор готовится в автомиксере, непосредственно в момент доставки на объект. Вторые (мокрые) выпускают товарный бетон – это готовый раствор. Комбинированные производят продукцию по мокрой и сухой технологии.
По производительности бетонные заводы бывают: малой, средней и большой мощности. Они выпускают раствор в объёмах: 60, 120 и 240 м³/ч соответственно. Существуют сверхмощные БЗ с производительностью до 300 м³/ч.
По подвижной способности бетонные заводы бывают стационарными и мобильными. К первым относятся комплексы на капитальном фундаменте из кирпича или модульные установки (инвентарные) с размещением на участке сроком 5-6 лет. К мобильным относятся мини заводы, оборудованные грузовыми шасси, для работы на небольшом объекте в течении 1-2 сезонов. Также к мобильным заводам относятся супермобильные комплексы, с полностью интегрированным спектром оборудования в грузовой трейлер (бункеры для гравия и песка; ёмкости для цемента и дисперсных порошков; ленточные транспортёры; смеситель; зона выгрузки; пост управления).
По принципу смесительного оборудования заводы делятся установки периодического и непрерывного действия. Первые чаще используются для производства железобетонных конструкций или выпуска небольшого количества смеси. Непрерывный тип адресован крупным строительным объектам, где необходимо обеспечить поточный выпуск бетона в больших объёмах. Правда качество его ниже, чем у БЗ с периодическим смесителем, поскольку требования к точности дозировки заполнителей и наполнителей здесь не так строго соблюдаются.
По технологической компоновке смесительного оборудования заводы разделяются на башенные (вертикальные) и партерные (горизонтальные). У первых выгрузка заполнителей в смеситель происходит из верхних точек силосов под собственным весом (эффект гравитации). У вторых заполнители перемещаются из бункеров хранения по ленточным транспортёрам или элеваторным подъёмникам по горизонтали.
Как производится бетон на современном заводе
Заводы «сухой» и «мокрой» технологии выпускают бетон по нескольким схожим циклам. Правда у первых выпуск заканчивается на смешивании сухих заполнителей и выгрузке в автобетоносмеситель, поэтому они называются «заводами неполного цикла». У вторых есть дополнительная зона для замеса с водой, поэтому они «заводы полного цикла».
Здесь выпуск бетона выглядит так:
- В отдельные бункеры фронтальным погрузчиком загружаются: гравий и песок.
- Под бункерами проходят ленточные конвейеры (питатели). Они по очереди перемещают гравий и песок в сушильную камеру. Обезвоживание обеспечивает лучшее смешивание и исключает замерзание зимой.
- После сушки заполнители перемещаются элеваторами в силосы для хранения. Их вместимость варьируется от 30 до 1000 м³. Они включают в себя системы фильтрации, предохранительные клапаны избыточного давления, датчики уровня и сенсоры псевдоожижения, чтобы избежать образования сводов в хранимой массе.
- Цемент привозят на завод в цементовозах и выгружают в цементный силос. Разгрузка осуществляется шибером, шнековым транспортёром, или цементным насосом.
- Оператор задаёт компьютеру программу выпуска той или иной марки бетона в определённом количестве. Автоматическая система полностью контролирует и ведёт строгий учёт расходных материалов, оптимизирует процессы.
- Шнековые питатели по команде ПК выдают из силосов определённые дозы ингредиентов, которые взвешиваются тензодатчиками.
- После взвешивания все компоненты попадают в смесительный барабан. Сюда же подаётся вода в определённом количестве после взвешивания или по счётчику в м³.
- Время замеса длится 60-120 секунд (зависит от марки производимого бетона).
- Смеситель выгружает раствор в бункер готовой смеси (под действием гравитации).
- Бетон выгружается из бункера готовой смеси в бадью (рюмку) или автобетономешалку.
Живучесть раствора зависит от его марки, температуры воздуха и типа присадок, используемых в приготовлении. Например, есть замедлитель схватывания и ускоритель твердения. Без присадок срок затвердевания от 20 минут до 3 часов.
Преимущества автоматизации производства на бетонном заводе
В сравнении с советскими заводами: большими, грязными, неаккуратными, отстающими от плана, – современные производственные комплексы разительно отличаются. Они компактные, красивые, аккуратные и «умные». А ещё высокопродуктивные и надёжные. Всё это позволяет собственнику планировать бизнес в обозримом горизонте и держать руку на пульсе предприятия.
Вот несколько преимуществ прогрессивного выпуска бетона на заводе с автоматикой:
- Оптимизация численности персонала.
- Высокая производительность и хорошее качество продукции.
- Изготовление бетона строго по рецептуре, загруженной в память ПК.
- Оператор следит за всеми операциями через монитор системы управления.
- Автоматическая система самостоятельно контролирует всю технологическую цепь.
- Автоматизированному оборудованию не нужен обеденный перерыв или перекур.
- Система автоматики проводит самодиагностику и сообщает о результатах оператору.
Правда не стоит забывать о том, что узлы, агрегаты и автоматика современного бетонного завода нуждается в уходе и внимании. Поэтому периодическое техническое обслуживание, ремонт и модернизация – здесь должны проводиться с регулярной частотой.
Резюме
Бетонные заводы помогают сохранить высокие темпы строительства в нашей стране. Будь-то выпуск готового раствора или изготовление железобетонных конструкций – раствор нужен всегда и везде. Прогрессивные технологии производства смесей повысили эффективность предприятий, а вместе с этим улучшили качество выпускаемой продукции.
