Бетон – искусственный каменный материал, получаемый после затвердевания правильно подобранной, перемешанной и уплотненной смеси вяжущего вещества, заполнителей и воды. Обычно в качестве вяжущего вещества применяют цемент, а заполнителями, которые не вступают в химическое взаимодействие с цементом и водой, служат щебень (или гравий) и песок. Цемент и вода - активные составляющие бетонов. Вступая между собой в реакцию, они образуют цементный камень, связывающий все компоненты в единое целое.

Бетонную смесь приготовляют в бетоносмесительных цехах, построенных, как правило, по одноступенчатой высотной схеме. Отличительная особенность такой схемы состоит в том, что исходные материалы один раз поднимают, а затем по ходу технологического процесса приготовления бетонной смеси под действием силы тяжести они сами перемещаются вниз. При двухступенчатой схеме материалы поднимают в два приема: сначала их подают в расходные бункера, затем после дозирования скиповый подъемник доставляет их в бетоносмеситель.

От качества бетонной смеси во многом зависит и качество изготовляемых изделий. Необходимо, чтобы поступающие в бетоносмесительный цех компоненты бетонной смеси соответствовали предъявляемым к ним требованиям для получения бетонной смеси с заданными свойствами.

Дозируют поступающие материалы по массе с погрешностью: цемент, воду и добавки - не более 1%, заполнители - не более 2%. Требуемая точность дозирования обеспечивается весовыми автоматическими дозаторами.

Одна из основных операций приготовления бетонной смеси - перемешивание компонентов. При этом цемент равномерно распределяется между зернами мелкого и крупного заполнителя, все частицы заполнителя обволакиваются цементным раствором, все фракции перемешиваются, мелкие фракции заполняют пустоты между крупными и смесь становится однородной и частично уплотняется. Объем приготовленной бетонной смеси всегда меньше суммы объемов исходных материалов.

Бетонную смесь приготовляют в бетоносмесителях, которые могут быть цикличными, т. е. периодического действия, и непрерывного действия. На заводах сборного железобетона применяют только цикличные бетоносмесители {ГОСТ 16349-70), которые изготовляют двух типов:

гравитационные БГЦ - с перемешиванием компонентов при свободном падении и объемом готового замеса бетонной смеси 65, 165, 330, 500, 800, 1000, 1600, 2000 и 3000 л (соответственно с объемом по загрузке 100, 250, 500, 750, 1200, 1500, 2400, 3000 и 4500 л);

принудительного действия БПЦ с такими же объемами готового замеса и объемами по загрузке, как и у гравитационных, за исключением бетоносмесителя с объемом готового замеса 1600 л.

На заводах сборного железобетона применяют цикличные бетоносмесители с объемами готового замеса 330, 800 и 1600 л для гравитационных и 500 и 800 л для бетоносмесителей принудительного действия. Производительность цикличных бетоносмесителей - число циклов работы (приготовленных замесов) в 1 ч: для гравитационных бетоносмесителей с объемом готового замеса до 500 л - 30 циклов, свыше 500 л - 20 циклов в 1 ч; для бетоносмесителей принудительного действия: при приготовлении бетонной смеси - 40 циклов и при приготовлении строительных растворов - 30 циклов.

В цикличных гравитационных бетоносмесителях материалы перемешиваются при вращении барабана, на внутренней поверхности которого расположены лопасти. При вращении барабана лопасти захватывают массу, которая по мере подъема лопастей сваливается с них и свободно падает вниз. За счет того что такой подъем и падение происходят непрерывно в течение определенного времени, компоненты перемешиваются.

Цикличные гравитационные бетоносмесители бывают с ненаклоняющимся и наклоняющимся барабанами.

Гравитационный бетоносмеситель с наклоняющимся барабаном предназначен для приготовления подвижных и малоподвижных бетонных смесей. На стальной раме закреплены болтами две опорные стойки, к верхней части которых приварены корпуса подшипников скольжения. Траверса двумя проушинами опирается на подшипники опорных стоек. В средней части поперечной балки траверсы смонтирован двухступенчатый цилиндрический редуктор, на выходной вал которого с помощью разрезной шлицевой втулки осаживается смесительный барабан. Барабан

выполнен в форме усеченных конусов, соединенных в середине цилиндрической обечайкой, и имеет глухой торец с одной стороны и открытую горловину - с другой.

Внутренняя поверхность барабана футерована, чтобы предохранить его корпус от соприкосновения с перемешиваемым материалом. Внутри барабана закреплены на специальных кронштейнах-держателях шесть лопастей. Пневматический привод опрокидывания барабана состоит из двух пневмоцилиндров, воздухопроводов и пневмоаппаратуры. Загружаются исходные материалы для приготовления смеси и выгружается готовый замес через горловину.

Цикл работы бетоносмесителей состоит из трех операций: загрузки, перемешивания и выгрузки. Продолжительность перемешивания (60...120 с) зависит от вместимости бетоносмесителя и требуемой подвижности бетонной смеси.

Загружают бетоносмесители во время вращения барабана. Сначала заливают воду и ускоритель твердения (если он предусмотрен технологией), затем засыпают песок, цемент и, наконец, щебень или гравий. При такой последовательности загрузки компонентов затрачивается минимум времени для их перемешивания и получения однородной смеси. Применяют и другие варианты- загрузки (например, вода, щебень, затем цемент и песок).

Гравитационные бетоносмесители обеспечивают достаточно хорошее качество перемешивания лишь подвижных и малоподвижных бетонных смесей. При использовании этих бетоносмесителей для приготовления жестких бетонных смесей продолжительность перемешивания компонентов должна быть увеличена примерно в два раза по сравнению с продолжительностью перемешивания подвижных смесей. Для приготовления жестких бетонных смесей применяют бетоносмесители принудительного действия, в которых компоненты перемешиваются в результате движения лопастей в массе материала, что создает мощные встречные потоки, способствующие достижению высокой однородности смеси.

Бетоносмеситель СБ-93 принудительного действия служит для приготовления бетонных смесей и раствора. Объем готового замеса -1000 л, продолжительность перемешивания бетонной смеси - 45 с, раствора - 70 с. Бетоносмеситель состоит из неподвижного корпуса, выполненного в виде чаши с днищем и крышкой, загрузочных патрубков для заполнителей, цемента и воды, выгрузочного затвора, открываемого пневмоцилиндром, и смесительного механизма. Привод бетоносмесителя выполнен в виде вертикально расположенного мотор-редуктора, вращающего ротор.

Кольцевое смесительное пространство, заключенное между внутренним и наружным цилиндром и днищем корпуса, футеровано изнутри сменной броней из износостойкой стали. Бетоносмеситель загружается исходными материалами через патрубки, смонтированные на крышке корпуса. Чтобы исключить попадание в смесительное пространство материала крупнее 70 мм, в загрузочном патрубке для заполнителей установлена решетка.

Смесительный механизм состоит из шести смесительных лопастей - двух верхних и четырех нижних (донных) и двух очистных скребков - наружного и внутреннего. Донные лопасти расположены так, что зазор между их нижними кромками и днищем составляет 3...5 мм, а верхние лопасти подняты над днищем на высоту, обеспечивающую свободный проход зерен заполнителя наибольшего размера. Внутренняя очистная и две верхние смешивающие лопасти жестко закреплены на роторе. Донные лопасти закреплены в держателях, снабженных амортизаторами - винтовыми пружинами, которые предохраняют привод и смесительный механизм от поломки при попадании между лопастями и днищем крупных зерен заполнителей.

Исходные материалы загружаются при вращающемся роторе. После перемешивания готовая смесь выгружается также при вращающемся роторе через люк в днище, закрываемый выгрузочным затвором с помощью пневмоцилиндра.

Качество перемешивания компонентов можно установить по внешнему виду смеси. В плохо перемешанной смеси заметны прослойки песка, цемента. При выгрузке такая смесь расслаивается - сначала из барабана выходит крупный заполнитель, затем цементный раствор. Хорошо перемешанная смесь имеет одинаковый цвет и не расслаивается.

Приготовленная бетонная смесь из бетоносмесителей выгружается в бункера раздаточных тележек или других устройств для дальнейшего транспортирования к бетоноукладочным машинам. Иногда приготовленная смесь выгружается из бетоносмесителя в промежуточный бункер, из которого затем выдается в различные транспортные устройства.

Бункер выдачи бетонной смеси вместимостью 1 м³ предназначен для приема готовой бетонной смеси из бетоносмесителя и последующей выдачи ее на цеховые транспортные устройства или автотранспорт. Бункер подвешен верхним фланцем к металлоконструкции. Секторный затвор перемещается двумя пневмоцилиндрами, управляемыми электровоздушным клапаном. Чтобы бетонная смесь лучше вытекала из бункера, его углы внутри скруглены; кроме того, на одной из его стенок установлен вибратор.