Кіріспе

Бетон араластырғыш (сондай-ақ цемент араластырғыш) – цемент, ірі ұсақ материал (мысалы, құм немесе қиыршық тас) және суды біртекті араластырып, бетон жасауға арналған құрылғы. Әдеттегі бетон араластырғыш компоненттерді араластыру үшін айналмалы барабанды пайдаланады. Шағын көлемдегі жұмыстар үшін бетонды құрылыс алаңында дайындауға мүмкіндік беретін, жұмысшыларға бетон қатаю алдында жеткілікті уақыт беру үшін көшме бетон араластырғыштар жиі қолданылады. Машинаға балама ретінде бетонды қолмен араластыру бар. Бұл көбінесе арбада жасалады, бірақ соңғы кезде бірнеше компания осы мақсатқа арналған өзгертілген брезенттерді сата бастады. Бетон араластырғышты Колумбус, Огайо қаласының өнеркәсіпшісі Гебхардт Ягер ойлап тапқан.

Тарих

Бетонды араластырғыштардың алғашқыларының бірі 1900 жылы Милуокиде Т. Л. Смит жасады. Микшерде қазірге дейін қолданылып келе жатқан негізгі конструкция – иілгіш конустық барабан (сол кезде қос конус түрінде) және араластыру үшін бөренелер болды. 1904 жылдың 9 ақпанында Германияның Бреслау қаласынан шыққан Ричард Бодлаендер алғашқы жылдам араластырылатын бетонды араластырғышқа патент алды. Бұл бетонды араластырғыш атпен тартылып, «Шеңгел аралағыш» деп аталды. Ол цементті араластыру үшін үлкен араластырғыштары бар үлкен барабанмен алдыңғы дөңгелектерді алмастырды. 1925 жылы 25 жыл бұрын салынған кем дегенде екі араластырғыш әлі де пайдаланылып келді (сериялық нөмірлері 37 және 82). Smith Mascot конструкциясы қазіргі кездегі кішкентай араластырғыштармен бірдей. 1920 жылдары Милуокидегі Т. Л. Смит компаниясы әлемдегі ең үлкен бетонды араластырғыштарды жасады. Бұл компанияның араластырғыштары, мысалы, Уилсон бөгетінің құрылысында (6 2 куб метрлік және 2 4 куб метрлік араластырғыштар, сол кездегі әлемдегі ең үлкен бетонды араластырғыштардың ең ірі орнатылымы), Огайо штатының мемлекеттік университетінің алғашқы стадионы және Exchequer бөгеті үшін қолданылды. Роско Ли 1934 жылы транзиттік бетонды араластырғыш дизайны үшін патент алды. Бұл дизайн жаңа жүк машиналарын кран көмегімен барабанды жүк машинасының артына орнату арқылы бетонды араластырғышқа айналдыруға мүмкіндік берді.

Өнеркәсіптік араластырғыштар

Қазіргі нарық дайын бетонды өнеркәсіптік өндіріс үшін, әсіресе алдын ала дайындалған/алдын ала керілген бетон үшін, тұрақты біртектілік пен қысқа араластыру уақытын талап етеді. Осының нәтижесінде бетон өндірісі үшін араластыру технологиялары жетілдірілді. Бетон өндірісі нарығының әртүрлі сегменттеріне бағытталған, әрқайсысының өзіндік артықшылықтары бар стационарлық араластырғыштардың түрлі үлгілері әзірленді. Бүгінгі күні қолданылатын ең көп таралған араластырғыштар үш санатқа бөлінеді: жоғары қарқынды араластыруымен және қысқа араластыру уақытымен ерекшеленетін қос шпильді араластырғыштар. Бұл араластырғыштар әдетте жоғары беріктікті бетон, RCC және SCC үшін, көбінесе тік осьті араластырғыштар алдын ала дайындалған және алдын ала керілген бетон өндірісінде қолданылады. Бұл типтегі араластырғыштар партиялар арасында жақсы тазаланады, боялған бетон, кішкентай көлемдер (әдетте) және бірнеше шығару нүктелері үшін ыңғайлы. Аталған санатта, дискілі араластырғыштар планеталық (немесе кері ток) араластырғыштарға қарағанда тиімділігі төмен болғандықтан танымалдылығын жоғалтады, себебі қосымша араластыру әрекеті маңызды бетон қоспаларын (түс тұрақтылығы, SCC және т.б.) өндіруге көмектеседі. Үлкен көлемде (партия мөлшері) өндіріс жүргізілетін жағдайларда барабанды араластырғыштар (кері барабанды және көлбеу барабанды араластырғыштар) қолданылады. Бұл типтегі араластырғыштар жоғары өнімділікке қабілетті. Барлық араластырғыштардың өздерінің күшті және әлсіз жақтары бар, және олардың барлығы әлемдік практикада әртүрлі деңгейде қолданылады.

Бетонды араластыру үшін жүк тасушы машиналар

Бетонды арнайы көліктер (араластырушы-тасымалдағыштар) бетонды араластыру және құрылыс алаңына тасымалдау үшін жасалған. Оларды құрғақ материалдармен және сумен толтыруға болады, араластыру тасымалдау барысында жүзеге асырылады. Сондай-ақ олар "орталық араластыру" станциясынан жүктеле алады, мұнда материал жүктеу алдында араластырылған болады. Бетон араластыратын көлік материалдың сұйық күйін жеткізілгенге дейін барабанды айналдыру арқылы сақтайды. Бұл көліктердің ішінде спираль тәрізді құрылыммен жабдықталған турбина орнатылған, ол араласқан бетонды барабан ішінде гравитацияға қарсы итеріп тұрады. Бетон араластырғыш көліктің барабанының ішкі жағы спиральді қабырғалармен жабдықталған. Бір айналу бағытында бетон барабанға тереңірек итеріледі. Осы бағытта барабан құрылыс алаңына тасымалдау кезінде айналады. Бұл "микшерді толтыру" деп аталады. Ал барабан кері бағытта айналғанда, Архимед бұрандасы тәрізді құрылым бетонды барабаннан шығарып тастайды ("босату"). Содан кейін бетон жұмыс орнына тікелей бағыттау үшін шүмектерге құйылады. Егер көлік шүмектерді пайдалану үшін алаңға жеткілікті жақын бола алмаса, бетон иілгіш шлангқа қосылған бетон сорғысына немесе 10 метрден астам қашықтыққа созылатын конвейерлік лентаға құйылуы мүмкін. Сорғы материалды нақты орындарға, көп қабатты ғимараттарға және басқа да қашықтықты шектеуші орындарға жылжытуға мүмкіндік береді. Бетонды орнату үшін краннан ілінген шелектер де қолданылады. Барабан әдетте болаттан жасалады, бірақ кейбір жаңа көліктерде салмақты азайту үшін шыны талшық қолданылады. Көптеген цемент тасымалдайтын көліктер бос күйінде салмақты болып келеді, яғни олардың тартқыш салмағы жоғары. Федералдық салмақ заңдары Федералдық көпір формуласы (ФКФ) бойынша үш осьті дайын аралас бетон көлігінің салмағы 48 000 фунттан аспауы керек. Бұл көліктің өзінің салмағы 30 000 фунт болғандықтан, бетонға 18 000 фунт ғана тиеуге мүмкіндік береді. "Артқы төсеу" көліктеріне көлікті басқару және бетонды мердігерге қажетті етіп орналастыру үшін жүргізуші және "шүмекші" қажет. Жаңа "алдыңғы төсеу" көліктерінде шүмектің барлық бағытта жылжуын басқару элементтері кабинада орналасқан. Алғашқы алдыңғы төсеу араластырғышы 1974 жылы патенттелген, оны АҚШ-тың Юта штатындағы Холладей қаласындағы Роял В. Симс жобалап және жасаған. Бетон араластырғыштар екі немесе одан көп осьпен жабдықталған. Төрт, бес және алты осьті көліктер ең көп таралған, олардың саны жүктемеге және жолдағы рұқсат етілген жүктемелерді реттейтін жергілікті заңнамаға байланысты анықталады. Осьтер жүктемені тепе-тең бөлу үшін, салмағы шектеулі жолдарда жұмыс істеуге және жолдардың тозуын азайтуға қажет. Қыста жол салмағы шектелетін жағдайларда екі немесе үш осьті көліктер көптеген юрисдикцияларда пайдалы жүк тасымалдауға қабілетсіз. Басқа аймақтарда жұмыс істеу үшін қымбат рұқсаттар қажет болуы мүмкін. Басқарушы ("дөңгелектер") немесе жетек ("жетектер") үшін пайдаланылатын қосымша осьтер дөңгелектер мен жетектер арасында немесе жетектердің артында орнатылуы мүмкін. Араластырғыштарда көбінесе бірнеше рульдік осьтер болады, бұл әдетте өте үлкен бұрылу радиустарын тудырады. Маневрлеуді жеңілдету үшін қосымша осьтер "көтеру осьтері" болуы мүмкін, бұл оларды жерден көтеруге мүмкіндік береді, сондықтан олар тар бұрылыстарда сүрінбейді (жердің бойымен бүйірінен сүйрелмейді) немесе көліктің бұрылу радиусын ұлғайтады. Жетектердің артына орнатылған осьтер "тегтік осьтер" немесе "көмекші осьтер" деп аталады және олар кернеу осьтеріне қарама-қарсы бұрылуға жабдықталуы мүмкін, сондай-ақ кері бағытта қозғалғанда автоматты түрде көтеріледі. Миксерді шассиге емес, тіркемеге орнату арқылы трактор-тіркеме комбинациялық араластырғыштар кейбір юрисдикцияларда қолданылады, мысалы Квебек провинциясында, онда тіпті алты осьті көліктер де пайдалы жүк тасымалдауға қиындық тудырады. Бетон араластырғыштар әдетте зауытынан алыс жүрмейді, өйткені бетон көлікте болғаннан кейін тез қатая бастайды. Көптеген мердігерлер бетонды тиеуден кейін 90 минут ішінде орнатуды талап етеді. Кейбір көліктер құрғақ климаттағы аймақтарда, әсіресе ұзақ сапарларда, сапар барысында суды бүркіп қосу мүмкіндігімен жабдықталған. Егер көлік бұзылса немесе басқа себептермен бетон көлікте қатайса, жұмысшылар барабанға дирижабльмен кіруі немесе компания бүкіл барабанды жарамсыз деп жариялауы мүмкін. Стивен Степанян 1916 жылы алғашқы жүк көлік араластырғышына патент өтінімін берген. Көліктер салмағы және шамамен бетонды тасымалдай алады, бірақ қазіргі уақытта қолданыста әртүрлі өлшемдегі араластырғыш көліктер бар. Ең көп таралған көлік сыйымдылығы . Ұлыбританиядағы көптеген бетон араластырғыштардың жылдамдығымен шектеледі.

Бетон араластырғыш тіркемелері

Стандартты бетон тасымалдаудың бір түрі – бетон (немесе цемент) араластыруға арналған тіркеме. Бұл көліктердің шағын нұсқалары қысқа көлемдегі бетонды жеткізу үшін қолданылады. Оларда бетонды араластыру барабаны бар, оның сыйымдылығы шамамен 2-3 тоннаны құрайды. Тіркемелер көбінесе пикап көлігімен тартылады және кіші бетон дайындау жүйелерінен бетон алынады. Араластыру тіркемесі жүйесі жалға беру пункттерінде және құрылыс материалдары сататын жерлерде танымал, олар оны тұрақты клиенттеріне дайын бетон жеткізу үшін пайдаланады.

Бетонмен өлшейтін жүк машиналары

Бетонды өлшеуге арналған жүк машиналары немесе көлемді мобильді араластырғыштарда бетон құрауыштары мен су болады, олар жұмыс орнында араластырылып, қажет мөлшерде бетон дайындалып, жеткізіледі.

Жер бетіндегі және тасымалданатын бетон араластырғыштар

Тұрғын үйлерді жөндеу, қайта жаңарту немесе хобби деңгейіндегі жобалар сияқты кішігірім жұмыстар үшін көбінесе көп текше метр бетон қажет болмайды. Қаптамадағы цемент кішкентай көлемдерде оңай қолжетімді, ал ұсақ құрылыс алаңы үшін құм, қиыршық тас және суды аз мөлшерде алу оңай. Осы кішкентай бетон нарығын қамтамасыз ету үшін көптеген түрлі шағын көшме бетон араластырғыштар бар. Типик көшме бетон араластырғыш құраушыларды араластыру үшін кішкентай айналмалы барабанды пайдаланады. Кішігірім жұмыстарда құрылыс алаңында дайындалған бетонды тасымалдауға уақыт кетпейді, бұл жұмысшыларға бетон қатаю алдында оны пайдалануға жеткілікті уақыт береді. Көшме бетон араластырғыштар бензин қозғалтқыштарымен де жұмыс істей алады, бірақ көбінесе олар стандартты желілік токпен жұмыс істейтін электр қозғалтқыштарымен жабдықталады. Бұл бетон араластырғыштар жүктеу механизміне қарай бөлінеді. Цемент, құм және басқа құраушылар гидравликалық түрде жұмыс істейтін бункерге салынып, содан кейін соңғы араластыру үшін араластыру барабанына құйылады. Оларды барабанды көтеру арқылы босатуға болады. Қолмен жүктелетін бетон араластырғыштарда цемент, құм және басқа құраушылар тікелей араластыру барабанына қолмен салынады. Бетон араластырғыштардың екі түрі де Африка, кейбір Таяу Шығыс елдері мен Үндістан субконтинентіндегі құрылыс саласында кеңінен қолданылады.

Өздігінен тиелетін бетонды араластырғыштар

Өзін-өзі тиейтін бетон араластырғыштар – бетонды дайындау, араластыру және тасымалдауға арналған ерекше машиналар. Олар оператор басқаратын кабинаға орнатылған, жүк тиеу қағаны бар айналмалы барабаннан тұрады. Өзін-өзі тиейтін бетон араластырғыштардың операторы бетонды араластыру үшін қажетті ингредиенттерді (цемент, тас құмдары және т.б.) жүк тиеу қағаны арқылы барабанға салады. Барабан әдетте кері айналатын, еңкейтілетін немесе екеуінің комбинациясы болып келеді. Алдын ала белгіленген көлемдегі су су тарату құрылымы арқылы барабанға құйылады. Араласпа қоспасы барабан ішінде араластыру жылдамдығымен айналдырылады, содан кейін бетон орнатылған түтік арқылы төгіледі. Өзін-өзі тиейтін бетон араластырғыштар бетон дайындау зауыттары жоқ құрылыс алаңдарына, бетонды тасымалдауға арналған жүк көліктері үшін жағдайлар қолайсыз болғанда немесе жұмыс күші жеткіліксіз немесе шектеулі жағдайларда қолданылады. Олардың қолданылу салалары: қалалық және ауылдық құрылыс, бетонды жабу материалдарын күтіп ұстау, көпірлер мен туннельдер салу, қалалық деңгейдегі тас жолдар құрылысы, фундамент құрылысы, ұлттық қорғаныс нысандары, жоғары жылдамдықты теміржолдар салу және т.б.

Операциялық код

Бетон араластырғыштарды дұрыс пайдалану құрылыс алаңдарындағы ең маңызды қауіпсіздік мәселелерінің бірі болып табылады. Қазіргі уақытта бетонды өңдеумен айналысатын жұмысшылардың саны 250 мыңнан астам. Олардың он пайызынан астамы, яғни 28 мың адам, жұмыс орындарында жарақат алып немесе ауырып, ал 42 адам бір жыл ішінде қаза тапты.