Betoniarka samochodowa, nazywana również betonowozem lub gruszką do betonu, to ciężki sprzęt służący do efektywnego mieszania, transportu i układania cementu na placu budowy. Te maszyny utrzymują materiał w stanie ciekłym poprzez ciągłe mieszanie lub obracanie bębna aż do momentu dostawy. Standardowe betonomieszarki najczęściej spotykane w Stanach Zjednoczonych mają pojemność 8, 9 lub 10 metrów sześciennych.
Budowa i działanie betoniarki samochodowej
Urządzenie mieszające
Urządzenie mieszające składa się głównie z bębna mieszającego i jego pomocniczych części podtrzymujących. Bęben mieszający jest zbiornikiem załadowczym betonu, który posiada wewnętrzną turbinę. Podczas obracania się bębna, beton przemieszcza się wzdłuż spiralnego kierunku ostrza, jest mieszany i mieszany podczas ciągłego procesu podnoszenia i obracania, co zapobiega grawitacyjnemu osiadaniu składników. Podczas procesu podawania i transportu bęben mieszający obraca się do przodu, a beton przesuwa się do wewnątrz wzdłuż ostrzy. Podczas rozładunku bęben mieszający odwraca się, a beton jest wyrzucany na zewnątrz wzdłuż łopatek. Nóż jest głównym elementem urządzenia mieszającego, a jego uszkodzenie lub silne zużycie spowoduje nierównomierne mieszanie betonu.
Układ napędowy i system czyszczenia
Betonowa ciężarówka mikserowa przyjmuje metodę startowania zasilania głównego silnika ciężarówki poprzez przystawkę odbioru mocy. Funkcją urządzenia startowego zasilania jest wyjmowanie zasilania silnika poprzez obsługę przełącznika startowego zasilania i prowadzenie bębna miksującego przez układ hydrauliczny. Wszystkie betonomieszarki to urządzenia hydrauliczne, co zapewnia precyzyjne i szybkie sterowanie. Główną funkcją układu czyszczącego jest czyszczenie bębna mieszającego, a czasami wykorzystuje się go także do mieszania materiałów suchych podczas transportu. Aby wyczyścić bęben, należy spłukać jego wnętrze wodą, aby poluzować resztki cementu, używając węża lub myjki ciśnieniowej. W celu ułatwienia czyszczenia można również wyjąć łopatki lub łopatki z bębna.
Zasięg i wydajność pomp do betonu
Pompy do betonu montowane na samochodach ciężarowych są niezastąpione w wielu projektach budowlanych, szczególnie tych na dużą skalę, takich jak budowa mostów, wiaduktów czy wysokich budynków. Ich zdolność do szybkiego pompowania dużych ilości betonu znacząco przyspiesza prace. Zasięg pionowy typowej pompy wysięgnikowej wynosi około 50 metrów, a zasięg poziomy to również około 50 metrów. Pompy do betonu ewoluują w kierunku bardziej kompletnych specyfikacji, wyższych klas wydajności i dłuższych wysięgników.
Budowa pompy do betonu
Zabudowana na podwoziu samochodowym pompa do betonu składa się z nóg podporowych z podstawą wysięgnika, jednostki pompującej oraz wysięgnika wyposażonego w 3 do 6 ramion. Mieszanka betonowa podawana jest do kosza zasypowego, na przykład ze znajdującej się obok betonomieszarki samochodowej. Mieszadła kierują beton z kosza w stronę zaworu zasuwy zwrotnej, a następnie poprzez układ roboczy i za sprawą napędu zasuwy beton jest zasysany do wnętrza tłoków roboczych. Napęd zasuwy gwarantuje jednoczesne zasysanie i pompowanie betonu, dzięki czemu praca sprzętu jest ciągła i wydajna. Poszczególne segmenty rurociągu mocowane są do sekcji rozkładanego hydraulicznie wysięgnika mocowanego na podstawie. Warto pamiętać, że rury, którymi podawany jest beton, mogą różnić się średnicą czy długością. Jest także wiele elementów uszczelniających, kolan, uchwytów i przyłączy, których zadaniem jest przetransportowanie końcówki wylotowej rury w odpowiednie miejsce, a następnie tłoczenie przez nią mieszanki w miejsce betonowania, w szalunek.
Dobór pompy i długość wysięgnika
Aby mieszanka betonowa mogła być dostarczona w optymalny sposób, konieczny jest prawidłowy dobór pompy. Podstawowym parametrem, którym różnią się poszczególne modele pomp do betonu, jest ich wydajność, wyrażana jako objętość mieszanki, którą pompa może dostarczyć w ciągu godziny (m³/h). Bardzo istotne jest dobranie odpowiedniej długości wysięgnika - nie może on być zbyt krótki. Określenie wymaganej długości nie jest skomplikowane w przypadku łatwiejszych projektów, takich jak wylewanie stropów czy fundamentów, natomiast zdecydowanie trudniejsze w przypadku realizacji dużych projektów, gdy miejsce budowy jest bardziej złożone. Dobierając długość wysięgnika, należy ocenić odległość między najbardziej odległym punktem, do którego ma być doprowadzony beton, a planowanym - możliwym - miejscem rozstawienia pompy. Im większa wysokość (długość) wysięgnika, tym lepiej, aby liczba jego segmentów była jak największa. W praktyce większość pomp o zasięgu ponad 40 m ma 5 ramion. Za najbardziej uniwersalne uważane są wysięgniki o zasięgu pionowym około 36 m.
Typy wysięgników i ich zastosowanie
Im dłuższy wysięgnik, tym większe musi być podwozie, na którym ma być zamontowana pompa. Przykładowo, pompy z wysięgnikami 40-metrowymi muszą być montowane na podwoziach 4-osiowych, a 50-metrowe i większe na podwoziach 5- lub 6-osiowych. To, w jaki sposób odbywa się rozkładanie wysięgnika, związane jest z kinematyką poszczególnych ramion:
- W mniejszych, 4-segmentowych wysięgnikach stosowany jest zazwyczaj układ rozkładania typu Z, w którym ramiona tworzą układ obróconej litery Z. Niewątpliwą zaletą systemu Z jest łatwość prowadzenia wysięgnika podczas rozkładania mieszanki betonowej na płaskich powierzchniach, takich jak stropy. Kinematyka wysięgnika typu Z daje też możliwość ustawienia pompy bliżej budynku czy wnętrza, do którego ma być pompowany beton.
- Mając wysięgnik z kinematyką rozkładania typu R, łatwiejsza jest praca przy rozkładaniu betonu na wyżej położonych stropach czy też praca przy wysokich elementach nośnych wiaduktów.
- Ze względu na ograniczenia przestrzenne wysięgnik z więcej niż 5 sekcjami jest zwykle konstruowany w kombinacji RZ, będącej połączeniem systemu Z i R.
Wysięgniki 4-ramienne wystarczają do większości prostych zastosowań, są lżejsze, a tym samym całą pompę można zamontować na lżejszym, 4-osiowym podwoziu. Są również łatwiejsze w użyciu. Wysięgniki 5- i 6-ramienne są szczególnie przydatne tam, gdzie wymagana jest jeszcze większa elastyczność. Obszar roboczy pompy zostaje znacznie zwiększony, co jest przydatne na przykład w betonowaniu wyżej położonych stropów lub przy pracy wewnątrz budynków.
K67H | Concrete truck pump | CIFA
Wyzwania w operowaniu wysięgnikiem
W przypadku pomp do betonu na podwoziach samochodowych wyposażonych w wielosekcyjne wysięgniki o znacznej długości obsługujący maszynę musi mieć doświadczenie w operowaniu wysięgnikiem. Dotyczy to zwłaszcza pracy w obszarach zabudowanych, gdy swobodne przemieszczanie wysięgnika może być utrudnione ze względu na obecność różnych przeszkód, takich jak linie wysokiego napięcia, korony drzew, sąsiadujące budynki czy już istniejące elementy zabudowy.
Optymalizacja konstrukcji i materiały
Redukcja masy wysięgnika
Z punktu widzenia oszczędności energii i redukcji emisji, im cięższy wysięgnik, tym więcej pracy wymaga jego rozłożenie i tym większe ciśnienie musi wytworzyć pompa hydrauliczna zasilająca siłowniki rozkładające poszczególne sekcje - wzrośnie również energia niezbędna do jej napędu. Dane statystyczne wskazują, że na każdy 1% redukcji masy wysięgnika zużycie paliwa przez silnik pojazdu może zmniejszyć się o około 0,8-1,1%. Pojawia się zatem ważny problem inżynierski: w jaki sposób można zbudować długi, odpowiednio wytrzymały wysięgnik, który miałby niewielką masę? Wysięgnik składa się z ramion, siłowników hydraulicznych i rur, którymi tłoczona jest mieszanka betonowa. Redukcja masy powinna obejmować każdy z tych podstawowych elementów konstrukcyjnych. Przykładowo, poszczególne sekcje wysięgnika to zazwyczaj elementy o przekroju zamkniętym. Optymalizacja konstrukcji wysięgników samochodowych pomp do betonu ma na celu połączenie najniższej możliwej masy z najwyższą możliwą wydajnością. Dobrym przykładem ilustrującym ten problem może być zastosowanie stali SSAB Strenx 900, co pozwala na zmniejszenie masy wysięgnika bez zmniejszania wydajności.
Odporność na zużycie
Rury, którymi podawana jest mieszanka betonowa, są narażone na intensywne zużycie. W tym przypadku rozwiązaniem zwiększającym ich odporność na zużycie jest wykorzystanie stali trudnościeralnych, takich jak stal Hardox 500. Potwierdzają to wyniki badań eksploatacyjnych przeprowadzonych przez SSAB. Ich celem było określenie zużycia rur wykonanych z różnych gatunków stali podających mieszankę betonową w pompach samochodowych. Grubość ścianki rury wynosiła 4 mm, średnica - 133 mm. Tłoczono nimi mieszankę betonową na bazie granitu o frakcji 16-25 mm i 25-32 mm (twardy beton). Pomiary zużycia wykonane zostały po przetłoczeniu 3800 m³ i 9500 m³ betonu. Z badań wynika, że przystępne cenowo rury wykonane ze stali Hardox 500 (w porównaniu z dwuściennymi rurami ze stali z dodatkiem węglików chromu) mają zdecydowanie większą trwałość niż rury wykonane ze stali miękkiej.
Przykłady modeli i producentów
Wśród najważniejszych producentów betonomieszarek i pomp do betonu montowanych na podwoziach samochodowych można wymienić takie firmy, jak: Betonstar, CIFA, FML - Fabryka Maszyn Leżajsk Nowa, IMER, Liebherr, Putzmeister, Sany, SCHWING-Stetter czy Sermac. Należąca do grupy Zoomlion Heavy Industry firma CIFA ma w swoim portfolio produktowym wiele innowacyjnych produktów. Magnum MK28E to hybrydowa betonomieszarka typu plug-in, cechująca się mniejszym zużyciem paliwa, niższym poziomem generowanego hałasu i wydajnością zgodną z wysokimi standardami CIFA.
Wyspecjalizowane maszyny
- Polski dystrybutor marki Betonstar - firma HANSA - wprowadza nowe maszyny, takie jak pompa do betonu Betonstar BST H24-4ZR, czteroramienna maszyna z mocniejszym agregatem o wydajności 140 m³/h, która może być montowana na podwoziach 2- lub 3-osiowych.
- Interesującym rozszerzeniem portfolio jest również pompa do betonu Betonstar BST H30-4Z z mocniejszym agregatem o wydajności 140 m³/h (ciśnienie 81 bar) pracującym w tempie 26 cykli/min, montowana na 3-osiowych podwoziach o rozstawie osi 3900 mm. Pompa Betonstar BST H30-4Z ma maksymalny pionowy wysięg masztu (układ 4Z) 29,5 m oraz maksymalny zasięg poziomy 25 m. Rozstaw przednich podpór (układ X) wynosi 5200 mm, tylnych - 3700 mm, co pozwala na użytkowanie zestawu na ciasnych placach budowy.
- Pompa Betonstar H51-5RZ ma 5-sekcyjny wysięgnik składany w systemie RZ o zasięgu pionowym 51 m i poziomym 45 m, wydajność pompowania to 160 m³/h lub 200 m³/h betonu pod maksymalnym ciśnieniem 81 bar.
- Mieszalnik cementu Hongyan 16m³ przyjmuje podwozie Hongyana, łożysko wysokiego obciążenia, ramę nitkową o wysokiej niezawodności, śruby o wysokiej wytrzymałości, zamkniętą wiązkę, stal o wysokiej wytrzymałości, silnik COSO 390, silnik szybkiej 12 przekładni, rozbudka osła 1800+3600+1400, 16-TON FPT FPT Wzmocniony dwustopniowy most odlewający, z opóźnieniem kół.
- Napęd wysięgnika DirectDrive w pompie do betonu Schwing Stetter S 36 X umożliwia zakres ruchu wynoszący 360° na ostatnim i 330° na trzecim przegubie wysięgnika - to nowe i bardziej elastyczne możliwości zastosowania pompy do betonu montowanej na podwoziu samochodu ciężarowego.
Pompa do betonu zamontowana na podwoziu samochodu ciężarowego jest bardzo wygodna w przemieszczaniu. Ponieważ pompa ma również wielosekcyjny wysięgnik, wzdłuż którego prowadzone są przewody rurowe podające beton, nie jest konieczne dodatkowe rozkładanie przewodów. Tym samym w porównaniu ze stacjonarnymi pompami, pompa samochodowa jest wygodniejsza w użytkowaniu.
Betonomieszarki samojezdne i mobilne betoniarnie
Betoniarnie mobilne to doskonałe rozwiązanie dla firm budowlanych, które muszą pracować w ograniczonych przestrzeniach, takich jak wąskie uliczki czy trudno dostępne tereny. Dzięki kompaktowym rozmiarom oraz zwrotności te maszyny są w stanie dotrzeć tam, gdzie większy sprzęt nie ma szans się zmieścić. Betonomieszarki samojezdne i mobilne betoniarnie tego typu zapewniają wygodę oraz efektywność pracy, umożliwiając szybkie mieszanie oraz transport betonu, nawet w miejscach, które wymagają precyzyjnego manewrowania. Mała gruszka do betonu to nieodzowny element niemalże każdego placu budowy w skali mikro, gdy niezbędne jest przygotowywanie i pobieranie niewielkich porcji mieszanki. W Polsce najliczniejsze są oferty maszyn marki Mercedes-Benz, zwłaszcza pojazdy z serii Actros. Również pojazdy marki Volvo, takie jak modele FM 400 z pompogruszką CIFA Magnum MK o zasięgu 28,4 m, czy FM12 z napędem 8x4 lub 6x6 i pompogruszką Putzenmeister 24 m, należą do popularnych samochodowych mieszarek do betonu. Wśród polskich ogłoszeń często pojawiają się też gruszki do betonu marki MAN, najczęściej modele TGA32 i TGA33.
tags: #samochodowa #betoniarka #zasieg