В пределах строительной площадки транспортирование бетона к месту его укладки осуществляют в зависимости от объема работ, формы, размера и назначения здания или сооружения.
Наибольшее распространение получил способ подачи бетона на рабочее место в бадьях, поднимаемых краном (башенным или автомобильным). С учетом размера возводимой конструкции и объема укладываемого бетона в смену выбирают бадьи вместимостью 0.35...3 м3. На разгрузочной площадке бадьи устанавливают в горизонтальном положении вплотную друг к другу и в таком количестве,чтобы общая их ширина была на 400...500 мм больше ширины кузова автосамосвала. Заполненные бетонной смесью бадьи поднимают краном в вертикальном положении к месту укладки бетона. На рабочем месте бетонщик открывает рычажный или винтовой затвор и тем самым регулирует количество выходящего из бадьи бетона. Поворачивая стрелу крана, бетонную смесь можно разгрузить в любую точку возводимой конструкции без последующей переброски бетона вручную. В этом и состоит основное достоинство транспортировки бетонной смеси в бадьях. В настоящее время начинают внедряться бадьи с дистанционным управлением по радио. Для транспортировки небольшого объема бетона или раствора по этажам строящегося здания (особенно при наличии вышележащих перекрытий, а также в стесненных условиях строительной площадки) используют мототележки грузоподъемностью до 2,5 т.
Бетононаносы применяют для транспортирования большого объема бетона при строительстве опор мостов, эстакад, безбалочных пролетных строений, транспортных пересечений в разных уровнях, а также различных подземных сооружений: гаражей, коллекторов, устраиваемых щитовым способом с монолитной обделкой туннелей, пешеходных переходов и т. д. При этом с завода на строительный объект товарный бетон транспортируют автосамосвалами или бетонную смесь приготовляют на строительном объекте.
При строительстве, например, транспортного пересечения туннельного типа, с безбалочным пролетным строением толщиной 660 мм бетононасос стационарного типа целесообразно размещать в готовой выемке, сделанной для улицы ВГ. В том месте, где производят разгрузку бетона из автосамосвала в бетононасос, вертикальную стенку выемки укрепляют временными металлическими сваями с забиркой из досок. Бетонная смесь из автосамосвала разгружается в вибробункер, а оттуда поступает в загрузочный бункер бетононасоса. Бетонопровод монтируется из отдельных секций металлических труб с внутренним диаметром 140, 219 и 233 мм. Укладывают его на металлических опорах-стойках, позволяющих менять высоту положения бетонопровода от 1 до 1,8 м. На конце бетонопровода для распределения укладки бетона на большей площади имеется желоб.
Схема работы бетононасоса в момент нагнетания бетонной смеси. Бетонопровод монтируют из стальных труб длиной 3022 мм и набора различных колен, изогнутых под углом 90°, 45°, 22°30' и 11°15'. Прямые звенья труб соединяют друг с другом с помощью быстродействующего рычажного приспособления.
Наша промышленность выпускает бетононасосы производительностью 10, 20 и 40 м3/ч. Первые два типа бетононасосов транспортируют бетонную смесь по горизонтали на расстояние 250 м и вертикали на 40 м. У бетононасоса С-284А дальность подачи бетона по горизонтали равна 220 м, а вертикали — 10 м. Подъем бетонной смеси на высоту 1 м эквивалентен 8 м горизонтального перемещения.
Бетонная смесь, подлежащая перекачиванию бетононасосом, должна обладать минимальным сопротивлением трению, что зависит от гранулометрического состава заполнителей, расхода цемента, водоцементного отношения и пластичности бетона. Этому требованию лучшим образом удовлетворяют смеси с содержанием песка крупностью до 7 мм — 30...35 %, гравия или щебня крупностью до 70 мм — 65...70 %, с водоцементным соотношением 0,5...0,6, с осадкой конуса 5...8 см.
Чтобы уменьшить силу трения и исключить образование пробок, в начальный период работы бетононасоса вводят в бетоновод пусковой бетон, т. е. цементный раствор состава 1:3 с осадкой конуса 10...12 см в объеме 0,3...0,4 м3 или 30...40 л жирного известкового молока на 100 м бетоновода. В случае вынужденных перерывов в работе (20...60 мин) необходимо через каждые 10 мин прокачивать бетонную смесь по системе в течение 10... 15 с на малых режимах работы бетононасоса. При больших перерывах в работе бетоновод должен быть очищен и промыт. Для этого в первое звено закладывают пыж из мешковины или специальный банник (небольшой стержень с двумя манжетами на концах), который под давлением воды или воздуха проталкивается по всей длине бетоновода.
Для уменьшения трудозатрат, связанных с установкой и перестановкой стационарных бетононасосов и бетоноводов на строительных объектах, целесообразно применять автобетононасосы АБН-60, СБ-126 и др., смонтированные на базе автомобилей.
Все возрастающие объемы возведения монолитных конструкций требуют применения более совершенных бетононасосов, обладающих высокой производительностью и способностью транспортировать бетонную смесь на большее расстояние и высоту. Этим требованиям удовлетворяют двухцилиндровые бетононасосы с гидравлическим приводом и со складывающейся поворотной стрелой, позволяющей подавать бетонную смесь в любую точку возводимого сооружения. Бетононасос СБ-95А производительностью 25 м3/ч используется как стационарная установка и как мобильная, смонтированная на базе прицепа или автомобилей. Применяя эту установку со стрелой, на которой размещен трубопровод диаметром 123 мм, можно перемещать бетонную смесь по горизонтали до 19 м и вертикали до 21 м, а по инвентарному бетоноводу диаметром 150 мм дальность транспортировки увеличивается по горизонтали до 250 м и вертикали до 50 м. Автобетононасос БН-80-20 производительностью 65 м3/ч, смонтированный на базе автомобиля КрАЗ-257, может работать с распределительной стрелой и как насос с инвентарным бетоноводом, подающим бетонную смесь по горизонтали на расстояние до 400 м и вертикали на 80 м.
Двухцилиндровый бетононасос с гидравлическим приводом имеет два поршня, которые движутся синхронно в противоположных направлениях. В тот период, когда поршень засасывает бетонную смесь, поршень ее сжимает и выталкивает в бетоновод. В соотвествии с движением поршней в нужный момент вертикальная заслонка и горизонтальная перекрывают соответственно нагнетательное и впускное отверстия бетонотранспортных цилиндров.
Распределительная стрела автобетононасоса состоит из трех шарнирно сочлененных частей, приводимых в движение гидравлическими цилиндрами. С их помощью стрела может принимать самые различные положения, подавая бетонную смесь по горизонтали до 24,5 м, по вертикали — 28 и ниже уровня стоянки — 17 м. Для обеспечения нормальной работы бетононасоса со складывающейся распределительной стрелой бетонная смесь должна иметь осадку конуса не менее 6 см, а крупность щебня не более 40 мм. Перемещение складывающейся распределительной стрелы производится из пульта управления, расположенного в ее опоре.Наряду с двухцилиндровыми бетононасосами в зарубежной практике применяют роторные насосы (ФРГ). Бетонная смесь из автобетоносмесителей разгружается в приемный бункер, в котором перемешивается вращающимися лопастями. (во избежание расслоения бетона). В закрытом цилиндре вращается ротор с нажимными роликами. За счет создаваемого вакуума и подпора (разности уровней между точками) бетонная смесь непрерывно поступает в нижнюю часть гибкого бетоновода, по которому прокатываются нажимные ролики, выжимающие очередную порцию бетонной смеси и направляющие ее под давлением в материальный бето-новод.
При строительстве высотных зданий и сооружений в ФРГ применяются бетононасосы высокого давления. Так, при возведении железобетонной телевизионной антенны высотой 331 м во Франк-фурте-на-Майне использовали бетононасос типа «Слон», который подавал бетонную смесь на высоту до 176,5 м.
Достоинство бетононасосов: достигается непрерывное перекачивание бетонной смеси с сохранением ее однородности; можно укладывать бетонную смесь в стесненных условиях, в любую точку возводимого здания и без применения дорогостоящих кранов; компактное и мобильное оборудование передвижных бетононасосных установок не требует каких-либо подготовительных работ. Недостатки: в стационарных установках ограниченный радиус укладки бетонной смеси; невозможно регулировать количество подаваемого бетона по мере его потребления; перекачивание бетонной смеси необходимо вести непрерывно, а при больших перерывах в работе бетоновод очищать от смеси.
Пневматический транспорт бетонной смеси осуществляют в специальных установках с использованием энергии сжатого воздуха. При этом способе бетон по трубам движется небольшими порциями, разделенными прослойками сжатого воздуха. Бетонная смесь, приготовленная в бетоносмесителе, загружается в пневмонагнетатель, в который подается сжатый воздух от компрессора. При открывании затвора бетонная смесь по бетоноводу попадает в гаситель, в котором сжатый воздух выходит в атмосферу через жалюзи, а бетонная смесь по резинотканевому рукаву поступает к месту укладки.
С помощью кранов осуществляют укладку бетонной смеси при устройстве фундаментов и особенно в нешироких выемках, когда башенный кран может быть в последующем использован для строительства надземной части здания. К строящемуся объекту бетонную смесь транспортируют автосамосвалами, разгружают в бадью и башенным краном подают к месту укладки (фундаменты, колонны и т. д.).
При недостаточном вылете стрелы башенного крана в широкой выемке для укладки бетона в короб колонны используют автомобильный кран или кран на пневмоколесном ходу,
который перемещается внизу котлована. Устойчивость опалубки обеспечивается расчалками. Для удобства уплотнения бетонной смеси в верхней части короба колонны устраивают рабочую площадку.
Бетоноукладчик применяют для непрерывной укладки бетона в опоры мостов, эстакад или другие конструкции большого объема с транспортером. Бетонную смесь с завода на объект строительства транспортируют автосамосвалами и разгружают в бадью, а из нее бетонная смесь попадает в приемный бункер бетоноукладчика и по транспортерной ленте подается в конструкцию.
Для этих же целей используются бетоноукладчик с раздвижными стрелами конструкции ЦНИИОМТП и ленточный бетоноукладчик СБ-131 на базе трактора Т-130.
Из автосамосвала бетонная смесь разгружается в поворотную бадью, а из нее — в приемный бункер бетоноукладчика. По транспортерной ленте бетонная смесь попадает в звеньевой хобот (исключающий расслоение бетонной смеси), а из него по лотку — в возводимую конструкцию. При небольшой толщине подпорной стенки с большим количеством арматуры укладку бетона необходимо вести поярусно, снизу вверх. По окончании бетонирования на 1-м ярусе высотой 1,5...2 м устанавливают опалубку с внутренней стороны стены на 2-м ярусе и работы продолжают до окончания укладки бетона на 2-м, а затем на 3-м ярусе. Подачу бетона на 1-й и 2-й ярусы осуществляют звеньевым хоботом, расположенным сбоку стены с разгрузкой бетона в приемный лоток. Для удобства уплотнения бетонной смеси на каждом ярусе сбоку возводимой стены устанавливают рабочие площадки. При устройстве армированных конструкций во избежание расслоения бетонной смеси высота ее свободного падения не должна быть более 2 м, при укладке в перекрытие — 1 м, а в опалубку колонн со сторонами 0,4...0,8 м без перекрещивающихся хомутов арматуры — не более
5 м. При большей высоте необходимо применять желоба, виброжелоба, лотки или вертикальные хоботы. Спуск бетонной смеси с высоты более 10 м осуществляют по звеньевым виброхоботам, снабженным промежуточными и нижними гасителями скорости. Звеньевой хобот состоит из отдельных звеньев длиной 700...750 мм, сечением сверху 250X250 мм. Благодаря сужению книзу одно звено входит в другое и с помощью крюков навешивается на вышерасположенное звено. В подземном строительстве для подачи бетонной смеси на глубину 40...80 мм применяют виброхоботы с внутренним диаметром 300 и 350 мм. В верхней части виброхобот подвешивают к опоре, а нижний конец висит свободно. При необходимости укладки бетонной смеси на большей площади конец виброхобота можно отклонять от вертикали на 0,25 м на каждый метр его высоты.
К месту укладки бетонную смесь можно подавать с помощью виброжелобов. Автосамосвалы разгружают бетон в вибропитатель, из которого он поступает в виброжелоб, состоящий из отдельных металлических звеньев, на конце которого закреплен тисковый вибратор. Недостаток последнего способа состоит в том, что после укладки бетонной смеси на одной позиции требуется разбрасывать ее вручную по площади основания, а затем краном переставлять на новую позицию вибропитатель, виброжелоб и разгрузочную площадку.