پمپ بتن یکی از انواع ماشین آلات ساختمانی کوچک و بزرگی است که به صورت زمینی (ثابت) و هوایی (دکل) بتن را به طور مستقیم و با فشار بالا از محل تخلیه به نقاط مختلفی از ساختمان منتقل و موجب تسهیل عمل بتن ریزی می‌گردد. با توجه به قابلیت‌های این دستگاه، در انتقال بتن به ارتفاعات بالا و فواصل طولانی، کارایی و کیفیت اجرا بهبود و به لحاظ کاهش هزینه‌های ساخت و ساز، قیمت تمام شده تقلیل می‌یابد.
با اینکه تفاوت‌هایی در طراحی سیستم انتقال پمپ‌های مطرح (اعم از: شوئینگ، پوتزمایستر، زوم لاین، سانی، سیفا و غیره) دیده می‌شود، این دستگاه‌ها معمولاً شامل یک مخزن، مجموعه تجهیزات پمپاژ و سیستم لوله کشی هستند تا بتواند بتن را از کامیون میکسر حمل در مخزن تحویل و از طریق سیستم لوله کشی در طول پروژه به محل بتن ریزی منتقل کنند.
مشکلات استفاده از پمپ در ارتفاع
پمپاژ بتن در فواصل طولانی می‌تواند با مشکلاتی همراه باشد. برخی از این مشکلات عبارتند از: کاهش فشار، انسداد، ساییدگی لوله و اتصالات انتقال بتن. اهمیت این موضوع وقتی که صحبت از ساخت تونل و ساختمان‌های بلند مرتبه و بتن با اسلامپ پایین به میان می‌آید، بیشتر از بتن ریزی‌های معمول خودنمایی می کند.
در این مقاله به مولفه فشار در پمپاژ بتن برای فواصل دور نظر خواهیم داشت. اینکه چگونه می‌توان فشار را برای یک کار خاص محاسبه کرد؟ و دقیقاً چگونه می‌توانیم اطمینان پیدا کنیم که آیا دستگاه ما برای انجام وظیفه آماده است یا خیر؟
و در انتها خود شما می‌توانید از طریق ماشین حساب ارائه شده پمپ بتن موجود در پروژه را مورد ارزیابی قرار دهید.
حداکثر نسبت آب به سیمان بتن پمپی
حداکثر نسبت آب به سیمان بتن پمپ شونده بسته به مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی، توصیه‌های تولیدکنندگان پمپ بتن و شرایط مختلفی مانند نوع سیمان، فاصله محل ساخت بتن آماده تا پروژه، سنگدانه، آب و شرایط آب و هوایی متفاوت است. با این حال، معمولاً حداکثر نسبت آب به سیمان برای بتن پمپی در حدود ۰.۴۵ تا ۰.۶ در نظر گرفته می‌شود.
بطور کلی، مقدار آب به سیمان باید به اندازه‌ای باشد تا علاوه بر تامین کارایی مورد نیاز جهت بتن ریزی هر المان بتنی، زمان کافی برای حمل، پمپاژ، جانمایی در قالب، عملیات تراکم و تسطیح سطح را فراهم کند. از طرفی با افزایش نسبت آب به سیمان، رئولوژی بتن دچار اشکال و خصوصیات مکانیکی و دوام آن نیز کاهش می‌یابد.
برای رهایی از چالش پیش آماده؛ حصول کارایی (اسلامپ) بالا و کاهش نسبت آب به سیمان می‌توان از انواع روان کننده بتن بر پایه لیگنوسولفونات، انواع فوق روان کننده‌های بتن و ابر روان کننده‌های بتن بر پایه پلی کربوکسیلات استفاده و اگر تنها تنظیم زمان گیرش مدنظر باشد از مواد افزودنی زودگیر و دیرگیر کننده بتن استفاده کرد.
چه نوع بتن هایی را نمی توان پمپاژ کرد
بتن هایی که حاوی سنگدانه های بزرگ با قطر بیشتر از ۲/۵ اینچ (۶۳ میلیمتر) هستند، بتن های با ساییدگی بالا، دارای زمان کارایی پایین و دانه بندی نامناسب (دچار آب انداختگی و جداشدگی) نمی‌توانند به خوبی پمپاژ شوند. در این صورت باید با توجه به ویژگی‌های بتن مورد استفاده، نوع پمپ مناسب برای آن انتخاب شود.
چک لیست برای پمپاژ با پمپ بتن
آیا دستگاه شما کار آماده است؟
سه عامل: توان دستگاه (Power)، حداکثر خروجی (Output) که می‌خواهید به آن دست پیدا کنید و فشار (Pressure) مورد نیاز برای انجام کار، تعیین می‌کند که آیا دستگاه شما می‌تواند کار را انجام دهد. این سه عامل در فرمول زیر جمع می‌شوند:
Power [kW] = (Pressure [Bar] x Output [m3/h]) /25
به این ترتیب، هنگامی که فشار مورد نیاز را محاسبه می‌کنید، می‌دانید که آیا دستگاه شما توان انجام کار را دارد و با چه ظرفیت خروجی می‌توانید به اهداف مورد نظر در پروژه دست پیدا کنید.
وقتی صحبت از ظرفیت دستگاه انتقال بتن جهت انجام عملیات پمپاژ در مسافت‌های طولانی می‌شود، فشار (Pressure) جزء مهمی است. و محاسبه آن، هر چند برای اهداف معمول، چندان ضروری نیست (مگر اینکه ابزار مناسبی داشته باشید). بنابراین بدون هیچ مقدمه‌ای، در اینجا نگاهی به متغیرهایی داریم که دانستن آن در برآورد فشار مورد نیاز ضروری است:
- فشار راه اندازی (به عنوان یک قاعده، استاندارد ۲۰ بار توصیه شده است)
- ارتفاع بر حسب متر (تغییرات ارتفاع از نقطه پمپاژ تا مقصد یا محل بتن ریزی)
- طول کل بر حسب متر (منظور طول واقعی لوله کشی است)
- تعداد زانویی‌های ۹۰ درجه
- تعداد زانویی‌های ۴۵ درجه
- تعداد کوپلینگ (بست) لوله
- شیلنگ‌های انتهایی (تعداد شیلنگ‌های انتهایی که معمولاً از انواع ۵ متری هستند به هدایت بتن شما در جهت درست کمک می‌کنند)
- ضریب ایمنی بر حسب ٪ (درصد خطاهای احتمالی)
حال اینجاست که همه چیز جالب می‌شود. از آنجایی که می‌دانیم ریاضیات مورد علاقه همه افراد نیست، ما یک ماشین حساب ویژه را آماده کرده‌ایم که کارهای محاسباتی را برای شما انجام می‌دهد (با کلیک بر روی دکمه پایین همین صفحه می‌توانید آن را به صورت رایگان دانلود کنید).
لزا تنها کافیست که متغیرهای ذکر شده در بالا را در ابزار محاسباتی وارد کنید، و تخمین فشار پمپاژ مورد نیاز در مسافت‌های طولانی را دریافت کنید.
یک نکته دیگر
فرمول ما با در نظر گرفتن یک بتن با عیار متوسط طراحی شده است. برای تعیین ضریب اصطکاک بتن خاص خود و در نتیجه به دست آوردن مقدار دقیق تر، باید آزمایشات خود را در محل به طور مثال با استفاده از رئومتر SLIPER انجام دهید.