پمپ بتن چیست؟
استفاده از پمپ بتن، یک روش مناسب برای ریختن بتن است که با استفاده از آن، می‌توان بتن خمیری را بدون ایجاد جداشدگی بین دانه‌های آن، به فواصل طولانی منتقل کرد.
مسائلی از جمله ارتفاع بالا، مسیرهای عبور تنگ، فواصل طولانی تا محل ریختن مخلوط بتن، و ابعاد بزرگ عناصر سازه مانند پی‌های گسترده، باعث می‌شوند که دسترسی به محل نهایی ریختن مخلوط بتن با سهولت ممکن نباشد.
قبلاً، پمپ‌ها بسیار سنگین و ثابت بودند و تنها برای ریختن مخلوط بتنی به حجم بالا مورد استفاده قرار می‌گرفتند. اما پمپ‌های امروزی به اندازه کافی سبک و قابل نصب بر روی انواع تریلرها و کامیون‌ها هستند.
همچنین، قدرت و قابلیت کنترل پمپ‌های جدیدتر بسیار بیشتر از پمپ‌های مکانیکی در گذشته است. جرثقیل‌های جدید با سیستم بازوی تاشو و لوله‌های سبک‌وزن، این روش انتقال بتن را با انعطاف بیشتری فراهم کرده‌اند.
به‌طورکلی رایج‌ترین انواع پمپ‌های بتن عبارت‌اند از:
- پمپ هوایی (Boom Pump): مناسب برای پروژه‌های بزرگ با ضرورت دقت بالا
- پمپ بتن زمینی (Ground Pump): امکان به‌صورت نصب شده روی کامیون یا جداگانه
- پمپ پیستونی (Piston Concrete Pump): هماهنگی کامل با حجم بتن‌ریزی بالا و رفع گیر لوله به‌صورت اتوماتیک
- پمپ بتن پریستالتیک (Peristaltic Pump): پمپ‌های شلنگی یا غلتکی با قابلیت حمل و مناسب برای پمپاژ بتن با حجم کم
- پمپ بتن سانتریفیوژی (Centrifugal Pump): پمپ‌های گریز از مرکز با فرایند کار بر اساس انرژی گردش پروانه مرکزی
- پمپ بتن دیزلی (Diesel Pump): کاربرد مناسب در پروژه‌هایی که شرایط لازم برای تامین برق در آنها وجود ندارد
- پمپ بتن برقی (Electrical Pump): با کاربردهای فراوان خود، هزینه کمتری برای نگهداری نیاز دارند
- پمپ بتن ثابت (Stationary Pump): بدون قابلیت جابه‌جایی و حرکت برای بتن‌ریزی پروژه‌های بزرگ و کوچک
- پمپ بتن متحرک (Portable Pump): قابلیت قرارگیری بر روی تریلی و کامیون و جابه‌جایی به نقاط مختلف
- پمپ دوغاب (Slurry Pump): دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و انجام فرایند کار با مکانیسم سانتریفیوژی
- پمپ شاتکریت (Shotcrete Pump): پمپ‌های پاششی با بالاترین میزان رفت‌وبرگشت پیستون
- تراک میکسر (Truck Mixer): کاربرد بالا برای انتقال مخلوط بتن از کارخانه تا پروژه برای بتن‌هایی که نیاز به نگهداری طبق زمان مشخصی دارند
استانداردها و اقدامات ایمنی لازم در زمان استفاده از پمپ بتن
کیفیت آماده‌سازی بتن و ارزیابی استانداردهای مورد نیاز در زمان تولید، در موفقیت پمپاژ تاثیرگذار است. به همین دلیل برای تامین امنیت و افزایش راندمان عملیات بتن‌ریزی با استفاده از پمپ بتن باید در زمان استفاده از این ماشین کاربردی به برخی موارد توجه داشت.
این موارد عبارت‌اند از:
- ارزیابی استحکام زمین برای تحمل بار اعمال شده توسط پایه‌های پمپ
- آماده‌سازی مسیر دسترسی به استقرار پمپ
- اطمینان از قرارگیری پمپ بتن بر روی زمین سخت
- استفاده از بتن‌هایی با اسلامپ S3 تا S5
- استفاده از پوشش پلی‌اتیلن برای جلوگیری از ریزش بتن بر روی سطح
- در دسترس بودن آب به مقدار کافی
انواع روشها:
همانطور که در ابتدای این مقاله از پله گفته شد هر یک از این روش های در سازه ها و شرایط مختلف کارآمد هستند. برخی از این روش های صرفا در شرایط خاص کاربرد داشته و برخی دیگر تقریبا جامعیت داشته و در شرایط مختلف می توانند به کارگرفته شوند. ولی همواره دسترسی به تجهیزات و هزینه نیز یکی از پارامتر های تعیین کننده می باشد. به عنوان مثال از بتن ریزی با ترمی برای بتن ریزی در آب و شمع ریزی های درجا که تراز آب بالا هست به کارگرفته می شود.
یا از بتن ریزی با شوت به طور معمول در زمان هایی که فاصله زیادی بین محل تخلیه و تجهیزات حمل وجود ندارد و محل در تراز زمین یا کمی پایین تر است استفاده می شود. و در این سیستم زمانی که ابعاد سازه زیاد است نمی توان استفاده کرد چرا که دسترسی برای تخلیه بتن در عمق وجود ندارد.
از بتن ریزی با باکت برای بتن های با حجم کم که دسترسی به انها سخت است ف مانند بتن ریزی در ارتفاع ، استفاده می شود. از بتن ریزی پاششی بیشتر برای تحکیم بستر ، مقاوم سازی و تعمیرات استفاده می شود که شامل دو نوع تر و خشک می شود.
تخمین طول مسیر پمپاژ
یکی از مزایای پمپاژ بتن، امکان حرکت عمودی و افقی آن است. می‌توان از پمپ برای حمل بتن در فواصل افقی تا ۸۰۰ متر و فواصل عمودی تا ۳۰۰ متر استفاده کرد. همچنین، استفاده همزمان از پمپاژ عمودی و افقی باعث کاهش این فواصل میشود.
در شرایط هوایی بسیار گرم، لازم است که لوله‌های انتقال به روشی خنک نگهداری شوند.
عملکرد پمپ‌ها در حدود ۱۰۰ تا ۳۰۰ متر مکعب در ساعت است. عملکرد پمپ تحت تأثیر عواملی همچون:
- نوع پمپ
- طول افقی و عمودی لوله
- تعداد خم‌های لوله
- مخلوط بتنی
اتصالات زانویی با زوایای تند باعث افت فشار در مسیر می‌شوند، که در نتیجه، طول مؤثر عملیات پمپاژ کاهش می‌یابد.
نحوه کار پمپ بتن و انواع آن
در ادامه مقاله، انواع پمپ بتن را برای شما توضیح می‌دهیم. پمپ بتن از نظر نحوه عملکرد به سه دسته تقسیم میشود. دسته‌بندی اول بر اساس نوع ایجاد فشار است و شامل دو نوع زیر میشود:
- پمپ هیدرولیک
- پنوماتیک (بادی)
انواع پمپ بر اساس نوع موتور
دسته‌بندی دیگر انواع پمپ بر اساس نوع موتور به شرح زیر است:
پمپ پیستونی با عملکرد مستقیم
پمپ‌های پیستونی، بتن را در مسافت تا ۴۵۰ متر در جهت افقی و در ارتفاع تا ۴۰ متر پمپاژ می‌کنند.
پمپ های فشرده دورانی مکنده
پمپ فشرده دورانی مخلوط بتن را در مسافت تا ۹۰ متر در جهت افقی و در ارتفاع تا ۳۰ متر انتقال می‌دهد.
انواع پمپ بر اساس روش جابجایی
دسته‌بندی دیگر انواع پمپ‌ها بر اساس روش جابجایی آنها به شرح زیر است:
بتن ریزی با پمپ ثابت (زمینی یا برقی یا دستی)
پمپ بتن زمینی از نوعی پمپ‌های ثابت است که به یک شاسی با دو چرخ وصل شده‌اند، بنابراین دارای قابلیت جابجایی است.
این نوع پمپ در اندازه‌های کوچکتر نیز ساخته میشود که به نام پمپ بتن دستی شناخته میشود.
پس از نصب پمپ بتن زمینی در محل اجرا، سایر ابزارها مانند لوله‌ها و اتصالات نیز نصب می‌شوند. سپس مخلوط بتنی به داخل قسمت ورودی پمپ ریخته شده و عملیات ریختن مخلوط آغاز میشود.
پمپ بتن هوایی (بوم یا موبایل)
در این دسته از پمپ‌ها، یک پمپ بتن بر روی شاسی کامیون نصب میشود که ممکن است به دلیل تحمل وزن، دارای محورهای بیشتری از کامیون‌های معمول باشد. به همین دلیل این نوع پمپ‌ها گاهی به عنوان پمپ‌های بتن هوایی نیز شناخته می‌شوند.
برای انتقال بتن به محل ریختن، از بازوهای تاشو استفاده میشود که تعداد آنها معمولاً بین ۳ تا ۴ بازو متغیر است.
این بازوها با استفاده از جک‌های هیدرولیک باز و بسته می‌شوند و در راستاها و زوایای مختلف قرار می‌گیرند. هر بازو همراه با یک لوله انتقال مخلوط بتن و اتصالات انعطاف‌پذیر است که بتن را به محل ریختن انتقال می‌دهد.
لوله‌های پمپ باید تا حد امکان به صورت مستقیم و با فاصله حداقل 1.5 متر از شعاع زانوهای آن قرار گیرند.
این کامیون‌ها معمولاً با جک‌های کناری تعادل مجهز شده‌اند، زیرا هنگام باز شدن بازوها، احتمال خروج از حالت تعادل و واژگونی کامیون وجود دارد.
پمپ بتن پرتابل یا برجی با بوم هیدرولیک
این نوع پمپاژ بتن در پروژه‌های بتن‌ریزی حجیم یا در ساختمان‌هایی که نیاز به ریختن بتن در ارتفاع بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پمپ پرتابل همراه با تاور کرین منجر به افزایش سرعت اجرای پروژه میشود.
کاربرد پمپ بتن چیست؟
کاربرد پمپ بتن، انتقال مخلوط سیمانی و ریختن آن به درون قالب است. این روش، برای بتن‌ریزی در اکثر پروژه‌های متوسط تا بزرگ عمرانی (ساخت سازه) و معدنی (پر کردن فضای خالی) مورد استفاده قرار می‌گیرد. از سازه‌های بتنی قابل اجرا توسط پمپ بتن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
ساختمان‌های مسکونی (چند طبقه)، تجاری، عمومی، صنعتی
پل
سد
تونل و سازه‌های زیرزمینی
سازه‌های دریایی
سازه‌هایی با دسترسی دشوار
بتن ریزی با دستگاه چه مزایایی دارد؟
بتن‌ریزی با دستگاه نسبت به روش‌های سنتی دستی دارای مزایای زیادی است. در زیر به برخی از این مزایا اشاره خواهم کرد:
سرعت بالا:
دستگاه‌های بتن‌ریزی قادر به ریختن بتن با سرعت بسیار بالا هستند. این امر باعث افزایش سرعت اجرا و کاهش زمان اتمام پروژه میشود.
دقت و یکنواختی:
با استفاده از دستگاه بتن‌ریزی، بتن به صورت دقیق و یکنواخت در سازه توزیع میشود. این امر منجر به کاهش عدم توازن و عدم یکنواختی در ساختمان میشود.
کاهش هدررفت بتن:
با استفاده از دستگاه بتن‌ریزی، مقدار بتن هدررفت شده به حداقل ممکن می‌رسد. این به معنای صرفه‌جویی در مصرف مواد و کاهش هزینه‌های مربوط به تأمین بتن است.
بهره‌وری بالا:
با استفاده از دستگاه بتن‌ریزی، بهره‌وری کارگران افزایش می‌یابد. به جای حمل و ریختن بتن به صورت دستی، کارگران تنها نیاز به کنترل دستگاه بتن‌ریزی دارند که زمان و نیرو را کاهش می‌دهد.
رفاه و ایمنی کارگران:
استفاده از دستگاه بتن‌ریزی به کارگران امکان می‌دهد تا در شرایطی راحت‌تر و ایمن‌تر کار کنند. آنها نیازی به حمل و جابجایی دستی بتن سنگین ندارند و از خستگی و آسیب بدنی جلوگیری میشود.
انتقال بتن در فواصل بلند و بالا:
با استفاده از دستگاه بتن‌ریزی، بتن به راحتی و با کیفیت به مکان‌های دوردست و باالتر از سطح زمین منتقل میشود. این امر در پروژه‌های بلندمرتبه یا در مکان‌های دسترسی محدود بسیار مفید است.
کاهش نیروهای زیاده‌بر:
با استفاده از دستگاه بتن‌ریزی، نیاز به تعداد بیشتری از کارگران برای حمل و ریختن بتن به صورت دستی کاهش می‌یابد. این امر منجر به کاهش نیروهای زیاده‌بر در کارگران و کاهش خطرات و آسیب‌های مرتبط با آنها میشود.
به طور کلی، استفاده از دستگاه بتن‌ریزی منجر به بهبود عملکرد، کیفیت، سرعت و ایمنی در فرآیند بتن‌ریزی میشود. این مزایا باعث شده است که دستگاه‌های بتن‌ریزی در بسیاری از پروژه‌های ساخت و ساز استفاده شوند.
تجهیزات شرکت بتن آماده جهت بتن ریزی با پمپ بتن:
پمپ بتن (Concrete Pump)
پمپ بتن یا خلاصه CP به عنوان یک تجهیز اساسی در فرآیند بتن‌ریزی استفاده میشود. این تجهیز بتن را از مخلوط کن به محل مورد نظر منتقل می‌کند، به ویژه در پروژه‌هایی که نیاز به ریختن بتن در ارتفاعات بالا و فواصل بعید دارند.
خودرو حمل بتن (Concrete Mixer Truck)
این خودروها برای حمل بتن آماده از مخلوط کن به محل کار استفاده می‌شوند. آنها دارای یک مخزن بتن با قابلیت چرخش هستند تا بتن را در طول مسیر ترکیب و حفظ کنند.
سیلوی بتن (Concrete Silo)
سیلوهای بتن برای ذخیره و نگهداری بتن آماده استفاده می‌شوند. این سیلوها معمولاً در محل‌هایی نزدیک به سایت ساخت و یا در سایت خود قرار دارند و بتن را به دستگاه بتن‌ریزی تامین می‌کنند.
پمپ‌های آب (Water Pump)
برای تأمین آب برای تهیه مخلوط بتن و نیز برای تمیز کردن دستگاه بتن‌ریزی و اجزای مرتبط، پومپ‌های آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
باسکول
جهت وزن کردن میکسر به هنگام ورود و خروج از کارگاه و تعیین وزن بتن
سیلوی شن وماسه (Silo of sand)
برای ذخیره شن و ماسه برای تهیه بتن آماده در محلی نزدیک سیلوی سیمان میباشد که در هنگام ترکیب درصدهای تعیین شده از هر کدام از مصالح، از طریق نقاله به داخل میکسر هدیت میشود.
انواع دستگاه موجود برای بتن ریزی
برای بتن‌ریزی، مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف وجود دارد. در زیر، به برخی از انواع دستگاه‌های استفاده شده برای بتن‌ریزی اشاره می‌کنم:
دستگاه بتن‌ریزی خودرویی (Truck-mounted Concrete Pump)
این دستگاه‌ها بتن را از مخلوط کن به محل مورد نیاز منتقل می‌کنند. آنها روی شاسی یک خودرو نصب شده‌اند و معمولاً شامل پمپ بتن و سیستم انتقال بتن (Boom) است. سیستم Boom اجازه می‌دهد تا بتن به ارتفاعات بالا و فواصل بعید رسانده شود.
دستگاه بتن‌ریزی پیش‌ساخته (Precast Concrete Plant)
در این نوع دستگاه، بتن در محل‌های تولید پیش‌ساخته تولید میشود و سپس به محل نصب منتقل میشود. این دستگاه‌ها شامل مخلوط کن‌های بزرگ، قالب‌گیری و تجهیزات حمل و نقل بتن هستند.
دستگاه بتن‌ریزی ثابت (Stationary Concrete Pump)
این دستگاه‌ها در محل‌هایی که نیاز به بتن‌ریزی مداوم و در یک مکان ثابت وجود دارد، استفاده می‌شوند. آنها معمولاً بر روی پایه‌های سنگین نصب می‌شوند و بتن را از مخلوط کن به محل مورد نیاز انتقال می‌دهند.
دستگاه بتن‌ریزی خمیده (Squeeze Concrete Pump)
این دستگاه‌ها برای بتن‌ریزی در محل‌هایی با فضای محدود و دسترسی محدود استفاده می‌شوند. آنها بتن را با استفاده از یک مکانیزم فشار قوی به محل مورد نیاز عمق می‌دهند.
دستگاه بتن‌ریزی پمپ شاتا (Shotcrete Pump)
این دستگاه‌ها برای بتن‌ریزی در محیط‌های زیرزمینی، تونل‌ها و سازه‌های عمودی استفاده می‌شوند. آنها بتن را با استفاده از یک مکانیزم پرتاب قوی به محل مورد نیاز اعمال می‌کنند.
دستگاه بتن‌ریزی دستی (Manual Concrete Placement)
در برخی موارد کوچکتر، بتن ممکن است به صورت دستی با استفاده از ابزارها و تجهیزات ساده مانند تیرچه‌کن و سطل بتن‌ریزی ریخته شود.
مهم ترین نکات در رابطه با پمپ بتن
- هرگز نباید سر لوله پمپ را به سمت افراد بگیرید و یا از اتصالات ناقص و غیرایمن در مسیر لوله‌ها استفاده کنید.
- فشار بتن باید بر اساس قطر و ضخامت لوله با دقت محاسبه شود، زیرا فشار زیاد در عملیات پمپاژ ممکن است باعث شکستن اتصالات ضعیف شده و خطرات جدی برای کارگران شود.
- قطر لوله انتقال پمپ نباید بیشتر از سه برابر قطر بزرگترین دانه درشت مخلوط باشد.
- استفاده از لوله‌های انعطاف‌پذیر می‌تواند باعث کاهش فشار شود.
- استفاده از لوله‌های آلومینیومی توصیه نمی‌شود.
- بتن‌هایی که دارای حباب هوا هستند، باید حداکثر تا فاصله ۴۵ متر پمپ شوند.
- اسلامپ مناسب برای پمپاژ در بازه ۴ تا ۱۰ سانتی‌متر است.
- استفاده از مواد افزودنی بتن مانند روان‌کننده برای پمپاژ بتن‌هایی که دارای سنگدانه‌های سبک معمولی هستند، الزامی است.
منابع: ابنیه ادینه– بتن فا– بتن زاگرس