Требования к БСУ выполняющего производство конструкционного бетона для российской технологической линии безопалубочного виброформования

Метод виброформования на длинных стендах

Примечания:

1. Коэффициент «реальной» производительности (0,8) учитывает неизбежные простои, возникающие в работе БСУ.

2. Время загрузки смесителя при длине конвейера 20 м = 40 секунд, а при большей длине увеличивается до 50 секунд. 3. Обычно величина максимальный нагрузки на мотор бетоносмесителя рассчитывается исходя из удельного веса и максимальной нагрузки при перемешивании товарного бетона. Жесткие бетоны по удельному весу превышают показатели товарного бетона и с учетом своей повышенной вязкости оказывают нагрузку на мотор смесителя. Поэтому, на практике, зачастую приходится снижать (на 10-20%) объем загрузки бетоносмесителя для успешного перемешивании жесткого бетона. Это также может снижать реальную производительность БСУ.

4.»Зимняя» производительность БСУ уменьшается до 75% по сравнению с производительностью «в летнее» время.

6 minutes read

БСУ должен обеспечивать:

Общий объем готовой конструкционной бетонной смеси должен составлять не менее 30м³/час. Объем планетарного смесителя 2,25/1,5 м³.
Применяемые в БСУ смесители должны соответствовать международному стандарту ISO 18650, а смесители немецкого производства стандарту DIN 459 (Примечание 2).
Приготовление бетонных смесей должно быть в соответствии ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», что обеспечивается посредством:

использования весовых дозаторов дискретного действия, выполненных в соответствии с ГОСТ 10223-97 «Дозаторы весовые дискретного действия. Общие технические требования»; периодические поверки дозаторов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 8.523-2004 «Государственная система обеспечения единства измерений. Дозаторы весовые дискретного действия. Методика поверки» (Примечание 3);

применения бетоносмесителей, обеспечивающих утвержденную последовательность загрузки в работающую бетономешалку: щебень, затем песок, затем (через 5-10 с) цемент, а затем (через 10 с) вода затворения вместе с пластификатором;

обеспечения подготовки и постоянного перемешивания в общей емкости пластификатора (разведенного с водой 1/10), а также обеспечения отдельного дозирования, с последующим перемешиванием с водой затворения (точность дозирования 1%);

обеспечения подачи дополнительной воды затворения под давлением через общую систему распыления в смеситель;

продается место под размещение рекламы

обеспечения дозирования добавочной воды затворения объемом 1,2,3,4,5 литров (с основной погрешностью равной 1%) с последующей подачей этой воды под давлением в смеситель через систему распыления;

применения системы контроля нижних критических уровней инертных материалов и цемента (с погрешностью не более 2%);

применения общей емкости подогрева воды в зимнее время и контроля температуры бетонной смеси в смесителе с отражением этого показателя на дисплее;

автоматическим управлением процессом приготовления бетонных смесей, исключающим влияние человеческого фактора.

4.Наличие в программном обеспечении АСУ ТП БСУ инструментов, позволяющих осуществить анализ качества приготавливаемых бетонных смесей посредством получения выборки о произведенных замесах, содержащих информацию по требуемой и фактической дозировке каждой компоненты, значений приведенной мощности потребляемой смесителем, значениях температуры бетонной смеси (см. Приложение 5).

5.Данные о приведенной мощности необходимо вывести на отдельный дисплей (с прорисовкой кривых, отражающих этот показатель во времени), с возможностью просмотра этих кривых при совмещении на одном графике. Должны быть выделены отметки (цветом) значений достаточного времени перемешивания и необходимой подвижностим бетона в графической форме и в виде таблиц.

6. Контроль и поддержание необходимой температуры инертных материалов для бетонной смеси в зимнее время года.

7. Наличие в программном обеспечении АСУ ТП БСУ средства дистанционного контроля и диагностики работы БСУ посредством подключения через защищенный интернет-канал; программное обеспечение АСУ ТП БСУ осуществляет логирование факта заказа бетонной смеси, а также фактов внесений корректировок оператором линии безопалубочного виброформования в рецепты выполняемых заданий на БСУ.

8. Беспроводной пост заказа бетонной смеси (БПЗБ) располагается на формовочной машине, представляет собой панельный компьютер, собранный в шкафу с wi-fi передатчиком и блоком питания. БПЗБ предназначен для автоматизации и исключения влияния человеческого фактора в процессах взаимодействия между персоналом линии формовки и оператором БСУ.

Функции БПЗБ формовочной машины:

возможность контроля доступа персонала к функциям поста;
отображение статуса работы БСУ;
отображение списка рецептов, разрешенных к производству для данной формовочной машины;
создание задания на производство требуемого количества бетонной смеси по выбранному рецепту;
отображение процесса выполнения задания с вычерчиванием кривой изменения величины нагрузки в процессе перемешивания бетона;
оперативное внесение корректировок в рецепт текущего, выполняемого на БСУ задания.

Примечание 1.

Для производства ЖБ изделий с использованием российской технологической линии безопалубочного виброформования необходимо БСУ со скиповым подъемником и планетарной бетономешалкой объемом 2250/1500 см3.

Примечание 2.

Бетономешалка должна осуществлять перемешивание сухой смеси песка, щебня и цемента объемом 21000см3 без остановки.

Бетономешалка должна иметь возможность тонкой регулировки зазоров между лопастями и броней с точностью до 1 мм.

Примечание 3.

Погрешность дозирования исходных материалов весовыми дозаторами цикличного и непрерывного действия не должна превышать для цемента, воды, сухих химических добавок, рабочего раствора жидких химических добавок ±1%, а для инертных заполнителей ±2%.

Примечание

Программное обеспечение БСУ должно обеспечивать построение каждого графика (см. Рис.1) зависимости на отдельном дисплее с определением, а также нескольких (см. Рис.2) одновременно:

а) времени достаточного перемешивания (с);

б) достижения необходимой подвижности (НП, Ампер или КВт) для каждого замеса.

Измерение силы тока в бетономешалке необходимо производить 50 раз\с, усредняя эту величину с точностью до 0,01. Индикация должна показывать устойчивую и различимую величину на экране дисплея.

Рис.1. Измерение величин силы тока в Амперах (по вертикали) и времени перемешивания в секундах бетонной смеси при ОК=3,0 см, в планетарной бетономешалке производительностью (2250\1500 см3).

Время достаточного перемешивания = 90 с. При силе тока = 37,0 А.

Рис.2. Необходимая подвижность (НП) бетонных смесей соответствует разным величинам ОК. Для достижения НП нужно разное время перемешивания.

НП достигнуто на 141 с. при величине силы тока = 46,1 А;
2) средний график: при ОК = 2,1 см
НП достигнуто на 126 с при величине силы тока =40,4 А;
3) нижний график: при ОК= 3,0 см
НП достигнуто на 90 с. при величине силы тока=37 А. Один из главных факторов, влияющих на качество работы бетоносмесительного узла, это качество бетономешалки.

Критерии выбора бетономешалки, рассчитанной на подготовку бетона для российской технологии безопалубочного формования ЖБ изделий. Центральное место в БСУ – это выбор бетономешалки. Наиболее популярные бетономешалки — планетарные, двухвальные, одновальные, тарельчатые и гравитационные.

Тарельчатые бетоносмешалки

Тарельчатые бетономешалки используются, в основном, для перемешивания товарного бетона. Они очень надежные и недорогие. Но для качественного перемешивания жесткого бетона им необходимо в 3-4 раза больше времени, чем двухвальным и планетарным бетономешалкам.

Еще больше времени для перемешивания жесткой смеси необходимо гравитационным бетономешалкам.

По этой причине производительность тарельчатых и гравитационных бетономешалок при перемешивании жестких смесей резко падает и их использование становится нерентабельным.

Двухвальная лопастная

Двухвальная бетономешалка бетономешалка. со спиралевидными лопастями

Двухвальная лопастная бетономешалка непрерывного действия не подходит к использованию в технологии безопалубочного формования.

Для технологии непрерывного виброформования подходят только планетарные и двухвальные бетономешалки «прерывистого» действия.

В данной технологии используется щебень минимальной фракции от 5 мм и поэтому зазор между лопаткой и броней бетономешалки должен быть не более 4 мм. Его превышение приводит к «закусыванию» мелкой фракции щебня при движении лопастей.

«Закусывание» щебня при перемешивании бетонной смеси, приводит к неравномерному вращению валов и возникновению больших перепадов величин нагрузки на мотор бетономешалки. Это затрудняет получение необходимой точности в измерении мощности, основная погрешность которой должна составлять не более 0,1А.

Но у двухвальных бетономешалок точность регулировки до 1 мм обеспечить невозможно ввиду полукруглой формы брони. Это видно на этой фотографии. А на планетарной бетономешалке зазор с такой точностью выставить проще, и это связано с плоской поверхностью нижней брони, с особенностями регулировки зазоров скребков.

На рисунке: Планетарный смеситель, вид изнутри. Можно точно регулировать высоту и наклон скребка.

Выбор качественной бетономешалки для обеспечения работы технологии непрерывного виброформования железобетонных изделий имеет свои особенности и требования. Их несоблюдение приводит к увеличению затрат времени на осуществление подбора бетонной смеси, к снижению общей производительности и к задержкам, а зачастую и невозможности выхода производства ЖБИ на проектную мощность.

Основная характеристика любого БСУ — это производительность готовой бетонной смеси в единицу времени. Обычно все фирмы эту величину показывают только как теоретически-максимальную производительность для товарного бетона.

При подготовке же конструкционного бетона максимальная производительность БСУ будет в два раза меньше, чем производительность по товарному бетону. Например, БСУ со смесителем объемом 2250\1500 литров, имеющее производительность по товарному бетону 60 м3/час, по конструкционной смеси будет иметь производительность не более 30 м3/час.

Для планирования получения необходимого количества жесткой бетонной смеси для линии безопалубочного формования практикам необходимо знать не теоретически-максимальную, а реальную производительность, величина которой должна быть уменьшена на коэффициент 0,8 (см. Примечания).

Теоретическая и реальная производительность БСУ с различными видами смесителей (объем 2250/1500 л)

Различные виды смесителей	Тарельчатые смесители	Двухвальные или планетарные смесители
Различные виды подъемников	Скиповый подъемник	Конвейер	Скиповый подъемник	Конвейер	Скиповый подъемник	Конвейер	Скиповый подъемник	Конвейер
Виды бетонной смеси	Товарный бетон	Жесткий бетон	Товарный бетон	Жесткий бетон
Длительность каждого цикла
1.	Загрузка инертных материалов	15	40	15	40	15	40	15	40
2.	Загрузка цемента (в один «прием»)	15	15			15	15
3.	Загрузка цемента (в два «приема»)			20	20			20	20
4.	Загрузка жидкости в один прием	5	5			5	5
5.	Загрузка жидкости с использование системы «распыления»			15	15			15	15
6.	Перемешивание товарного бетона (ГОСТ 7473-94)	50	50			40	40
7.	Перемешивание «жесткой бетонной смеси»			240	240			110	110
8.	Выгрузка перемешанной смеси	15	15	20	20	15	15	20	20
9.	Итого, время 1 цикла (теоретически)	100	125	310	335	90	115	180	05
10.	Количество циклов в 1 час.	36	29	12	11	40	31	20	18
11.	Теоретическая производительность м³/час	54	43	17	16	60	47	30	26
12.	«Реальная» производительность м³/час с учетом коэффициента 0,8 (см. Примечания)	43	35	14	13	48	38	24	21

Авторским коллективом AО «Строительные Технологии и Машины» в составе Копша С.П. и Заикин В.А, под редакцией эксперта РАН, д.т.н., профессора Львовича К.И. подготовлено Методическое пособие «Подбор состава бетонной смеси для российской технологии изготовления преднапряженных железобетонных изделий методом непрерывного виброформования на длинных стендах«.

В Методическом пособии подробно рассказывается об основных методиках подбора составов бетонных смесей.
По вопросам приобретения Методического пособия и за консультациями просим обращаться:

+7 903 722 02 98

stm-moscow@mail.ru

Виктор Александрович Заикин