Подробнее об автобетононасосах с распределительной стрелой
Практический справочник для инженеров и специалистов по закупкам, оценивающих автобетононасосы с распределительной стрелой для строительных проектов. Охватывает принцип работы насоса со стрелой, параметры подбора бетонной смеси, обеспечивающие её перекачиваемость, согласование давления между насосом и трубопроводом, а также выбор подходящей модели и вылета для вашего проекта.
Как работает автобетононасос с распределительной стрелой
Автобетононасос с распределительной стрелой — это самоходный сочленённый насос со стрелой, предназначенный для подачи свежего бетона от автобетоносмесителя (или центрального бункера) к месту укладки по замкнутому трубопроводу вдоль секций стрелы. Сам насос представляет собой двухцилиндровый гидравлический поршневой насос с распределительным клапаном S-образного типа (S-tube) со стороны бункера. Два перекачивающих цилиндра работают в противофазе 180°: пока один цилиндр забирает бетон из бункера через всасывающую сторону S-tube, второй нагнетает его в подающий трубопровод. При каждом ходе S-tube переключается между двумя цилиндрами, меняя пути всасывания и нагнетания.
Давление бетона создаётся гидравлической системой, воздействующей на тыльную сторону каждого перекачивающего поршня. На автобетононасосах TRUEMAX серии A основное гидравлическое давление составляет 32 МПа и передаётся на перекачивающие цилиндры, создавая давление бетона 8.3–12 МПа на выходе — достаточно для вертикальной подачи бетона по стреле и далее в бетонораспределительную стрелу или концевой шланг. Позиционирование стрелы не зависит от перекачивания: отдельный пропорциональный гидравлический контур управляет каждой секцией стрелы с регулированием потока по нагрузке для движения без рывков под нагрузкой.
Перекачиваемый бетон: параметры подбора смеси
Производительность насоса напрямую коррелирует с параметрами состава смеси. Авторитетным источником является ACI 304.2R-17 (Guide to Placing Concrete by Pumping Methods). Перекачиваемость зависит от шести взаимосвязанных переменных:
• Водовяжущее отношение: обычно 0.30–0.50, а для высокопрочных и высотных вертикальных подач — 0.30–0.40. Меньшие коэффициенты требуют улучшенной смазки цементным тестом и SCM.
• Осадка конуса / удобоукладываемость: 100–180 мм (4–7 дюймов) для обычного перекачиваемого бетона; до 210 мм или самоуплотняющийся бетон (SCC) для сложных условий укладки. При длительных заливках необходимо учитывать сохранение осадки на всём протяжении перекачивания.
• Содержание цемента / вяжущего: обычно 320–450 кг/м³ в зависимости от класса прочности. Избыток цемента снижает экономическую эффективность, не повышая независимо перекачиваемость.
• Дополнительные вяжущие материалы (SCM): зола-унос (класса F), замещающая 15–25% цемента, улучшает перекачиваемость и снижает трение в магистрали. Молотый гранулированный доменный шлак (GGBS) при уровне замещения 30–50% часто используется в высотных смесях и смесях, ориентированных на долговечность.
• Гранулометрия крупного заполнителя: требуется соответствие ASTM C33 / C33M. Максимальный размер заполнителя ≤ 1/3 наименьшего внутреннего диаметра трубы (обычно 25 мм для трубы 125 мм, 32 мм для трубы 150 мм). Непрерывный гранулометрический состав минимизирует потери на трение.
• Содержание мелких фракций: доля песка, проходящего через сито 300 мкм, — 15–20% от общей массы заполнителя, проходящего через 150 мкм — 5–8%. Недостаток мелких фракций приводит к водоотделению и закупорке трубопровода на изгибах.
Выбор добавок: водоредуцирующие добавки (среднего или высокого диапазона) улучшают удобоукладываемость без увеличения водовяжущего отношения; воздухововлекающие агенты на уровне 4–7% стандартны для климатов с циклами замораживания-оттаивания, но предсказуемо снижают конструкционную прочность. Суперпластификаторы на основе поликарбоксилатного эфира (PCE) остаются стандартом для высотной подачи и SCC.
Смеси, не прошедшие оценку перекачиваемости — обычно из-за недостатка мелких фракций, слишком крупного заполнителя, низкого содержания вяжущего или чрезмерной дозировки фибры — не должны применяться для насосной укладки. ACI 304.2R рекомендует пробное перекачивание пограничных смесей перед структурными операциями.
Согласование насоса и трубопровода
Размеры и трассировка трубопровода определяют запас давления в точке выгрузки. Паспортное давление насоса (например, пиковое 12 МПа у TP49RZ6) — это исходное значение; потери в трубопроводе снижают эффективное давление на выходе.
Типичные потери давления (стальная труба 125 мм, обычная смесь)
• Вертикальный подъём: ~1 бар (0.1 МПа) на каждые 4–5 м подъёма
• Горизонтальный участок: ~0.5–1.0 бар (0.05–0.1 МПа) на 100 м
• Каждый изгиб 90°: ~1–2 бар дополнительных эквивалентных потерь
• Переходники и гибкий шланг: ~2–3 бар суммарно
Автобетононасос с давлением нагнетания 12 МПа (120 бар) обеспечивает примерно 60 м вертикальной подачи по стреле в дополнение к её механическому вылету — именно поэтому TP63RZ6 (62.1 м по вертикали) не требует стоякового трубопровода для достижения полного вылета. За пределами досягаемости стрелы стационарные насосы высокого давления используются для нагнетания бетона в смонтированные на здании стояковые трубы, питающие бетонораспределительную стрелу на рабочем этаже.
Материалы и комплектующие трубопровода
В подающих трубах стрелы применяются закалённые бесшовные стальные трубы с двухслойной конструкцией на изгибах с высоким износом. Стандартная конфигурация предусматривает внутренний диаметр 125 мм. В соединениях труб используются быстросъёмные хомуты по спецификациям, эквивалентным EN, включающие закалённые противоизносные втулки на каждом изгибе. В гибком концевом шланге на наконечнике стрелы используется резина с проволочным армированием, рассчитанная на максимальное рабочее давление насоса.
Язык
