Аналитический обзор. 
Организация работы бетоносмесительных узлов

Приготовление бетонных смесей на заводах ЖБИ производят на специальных бетоносмесительных узлах (БСУ), бетоносмесительных цехах или бетоносмесительных отделениях.

В состав БСУ входят: склады заполнителей, вяжущих, добавок, устройства для их подготовки, надбункерное, бункерное, дозаторное, смесительное отделения, отделение выдачи готовой смеси, система автоматики и необходимые транспортные средства.

На БСУ производятся следующие основные процессы и операции:

• — прием и обработка исходных материалов (хранение и переработка, сортировка и распределение по отсекам, бункерам, силосам, резервуарам, при необходимости подогрев, размораживание, оттаивание);
• — подача к расходным бункерам;
• — определение влагосодержания материалов;
• — дозирование;
• — смешивание;
• — выгрузка готовой смеси;
• — регулярная очистка рабочих поверхностей и полостей от налипших материалов и смеси и их регенерация.

БСУ классифицируются по ряду признаков.

По назначению:

• — центральные районные бетонные и растворные заводы;
• — приобъектные бетонные и растворные заводы;
• — бетоносмесительные узлы заводов сборного железобетона;
• — установки сухих смесей.

По принципу работы:

• — цикличного действия (загрузка, смешивание и выгрузка проводятся периодически, причем каждая последующая порция загружается только после выгрузки предыдущей);
• — непрерывного действия (загрузка, смешивание и выгрузка проводятся непрерывно).

По годовому объему производимой смеси: малой производительности (до 100 тыс. м), средней (100 — 300 тыс. м) и большой (свыше 300 тыс. м) в год.

По компоновке оборудования:

• — одноступенчатые (высотные), в которых исходные материалы поднимаются однократно, а затем под действием силы тяжести опускаются. Технологический процесс приготовления бетонной смеси состоит из четырех последовательных стадий: приемки, аккумулирования и дозировки компонентов, приготовления и выдачи бетонной смеси. На данной схеме предусмотрена операция механохимической активации цемента;
• — двухступенчатые (партерные), в которых исходные сыпучие материалы поднимаются дважды. Первоначально в расходные бункера и вторично из них после дозирования в смесители. После дозирования составляющие подают конвейерами или скиповыми подъемниками. Такая компоновка требует больше механизмов, производственных площадей и обслуживающего персонала.

В настоящее время одноступенчатую компоновку технологического оборудования используют, как правило, на БСУ большой производительности, а двухступенчатую — на установках малой производительности.

По схеме расположения смесительных машин в плане:

• — линейные однорядные, когда для каждой смесительной машины, необходим один комплект дозаторов с расходными бункерами, и двухрядные, когда один комплект расходных бункеров и дозаторов обслуживает две смесительные машины;
• — гнездовые, когда вокруг вертикальной оси предприятия устанавливают 3−5 смесительных машин, обслуживаемых поочередно одним комплектом дозаторов.

По способу управления производственными процессами: на механизированные, автоматизированные и заводы-автоматы.

На механизированных установках основные технологические процессы по транспортированию, погрузочно-разгрузочным операциям осуществляются машинами, управляемыми, как правило, вручную. На автоматизированных установках и в цехах все операции подачи, перегрузки, дозирования исходных материалов, приготовления и выгрузки готовых смесей полностью автоматизированы. Управление этими процессами производится дистанционно при визуальном наблюдении за течением технологического процесса. В системе автоматики предусмотрены автоблокировка и сигнальная связь. На заводах-автоматах все процессы полностью автоматизированы.

Приготовление бетонных смесей в БСУ происходит следующим образом. Прием материалов со склада и распределения по бункерам осуществляются в верхнем надбункерном этаже. Здесь размещаются разгрузочные устройства и приводы наклонных ленточных транспортеров и вертикальных ковшовых элеваторов, а также распределительные устройства — поворотные воронки для заполнителей, короткие шнеки для распределения цемента и других порошкообразных материалов по бункерам. При пневматическом транспорте цемента в надбункерном этаже располагают циклоны и матерчатые фильтры для последующей очистки воздуха от цементной пыли. Цемент, отделенный от воздуха, поступает в расходные бункеры.

Расходные бункеры разделены на отсеки по числу исходных материалов или отдельно дозируемых фракций заполнителей. Углы наклона днищ расходных бункеров обычно больше углов естественного откоса соответствующего материала и равны 50° для крупных, 55° для мелких заполнителей, около 60° для цемента.

Течки бункеров оборудуются секторными затворами, а также питателями, например, короткими шнековыми или барабанными для цемента и порошкообразных добавок. Под каждой течкой располагается дозатор, соответствующий данному материалу.

Склады заполнителей заводов ЖБИ могут быть различных типов в зависимости от вида транспорта, способа приема, хранения и выдачи заполнителя. Склады могут быть открытыми и закрытыми, а в зависимости от способа складирования и хранения заполнителей — штабельные, полубункерные и силосные (кольцевые и линейные). Штабельные и полубункерные склады могут быть оборудованы эстакадами, подземными галереями и т. д.

Тип склада заполнителей и их запас, а также применяемое оборудование должны обеспечить бесперебойную работу завода в течение всего года. Хранение заполнителей на складе производится по видам, фракциям и сортам в отдельных ёмкостях или путём устройства разделительных стенок.

Штабельные склады открытого типа отличаются малым использованием объема склада (всего 15 — 25%). У полубункерного, бункерного и особенно силосных складов это показатель значительно выше (до 75 — 90%). Кроме того у склада закрытого типа меньше удельных капитальных вложений, теплопотерь, расхода тепла на подогрев и размораживание заполнителя, и более низкая с/б переработки 1 м³ заполнителя.

Склады силосного типа рекомендуются для хранения легких пористых заполнителей и порошкообразных добавок микронаполнителей. В зонах с высоким уровнем грунтовых вод целесообразнее применять бункерные склады закрытого типа, устраиваемые в искусственном насыпном грунте. Помимо ухода от проблем, связанных с грунтовыми водами, подъем уровня бункера на 2 — 3 м позволяет сократить длину транспортной галереи, а следовательно уменьшить общую площадь предприятия. В целом же наибольшее распространение в стране получили прилельсово-штабельные полубункерные склады закрытого типа. Типовые склады вмещают от 3 до 9 м³ заполнителей и разделены по длине на 7 — 12 секций. Секции оборудованы вибролотковыми питателями, паровыми регистрами для оттаивания и нагрева заполнителей в зимний период. Подача материалов на склад и со склада БСУ производится системой горизонтальных и наклонных лотковых лент транспортера, соединенных перегрузочными устройствами.