Statii de Betoane

MA}INI PENTRU PREPARAREA BETOANELOR

}I MIXTURILOR ASFALTICE

Calitatea lucr`rilor de construc\ii este reglementat` prin Legea nr. 10/1995 ]i Directiva European` 89/106 referitoare la produsele de construc\ii.

Cele dou` documente de referin\` stipuleaz` condi\iile pe care trebuie s` le [ndeplineasc` produsele de construc\ii ]i procedeele tehnologice utilizate la punerea [n oper` a materialelor [n vederea atingerii nivelului de calitate impus.

Calitatea materialelor preparate cu ajutorul echipamentelor de proces, respectiv instala\iile pentru prepararea betonului ]i mixturilor asfaltice, este determinat` de:

calitatea materialelor procesate;

calitatea echipamentelor tehnologice;

calificarea personalului operator.

Materialele procesate sunt: agregate minerale, ciment, ap` ]i aditivi.

Calitatea agregatelor minerale (piatr` de r@u, piatr` de carier`) se refer` la:

granulozitate exprimat` prin clasa granulometric` (0-3, 3-7, 7-15, 15-31 mm);

umiditate.

Marca cimentului reflect` calitatea acestuia [n ceea ce prive]te fine\ea de m`cinare ]i capacitatea de reac\ie [n contact cu apa.

Calitatea apei influen\eaz` reac\ia dintre ciment ]i masa de amestec.

Calitatea aditivilor influen\eaz` carcateristicile plastice ale amestecului final.

Verificarea nivelului tehnic calitativ al echipamentelor de procesare se efectueaz` pe baz` de proceduri elaborate special [n acest scop ]i care au ca obiective:

realizarea materialului preparat (beton, mixtur` asfaltic`) la nivelul de calitate impus de reglement`rile tehnice specifice;

atingerea parametrilor de securitate astfel [nc@t s` se asigure protec\ia vie\ii ]i s`n`t`\ii, precum ]i a mediului natural ]i tehnologic,[n conformitate cu Legea nr. 90/1996 (privind protec\ia muncii) ]i Legea nr. 137/1995 (protec\ia mediului).

Exist` proceduri specifice referitoare la atestarea ]efilor sta\iilor de betoane, care stabilesc [n detaliu atribu\iile ]i nivelul de cuno]tin\e al personalului operator. Verificarea acestora intr` [n atribu\iile Inspectoratului de Stat pentru Construc\ii.

Malaxarea (amestecarea) reprezint` procesul tehnologic [n urma c`ruia trebuie s` se ob\in` o distribu\ie omogen` a componentelor.

Malaxarea betonului este realizat` de echipamente specializate (malaxoare) de diverse forme gometrice ]i care constau, [n principal, dintr-un sistem de punere [n mi]care a amestecului (tob` rotativ`, rotor cu palete).

Clasificarea malaxoarelor

a) dup` continuitatea procesului de amestecare:

cu amestecare periodic` - prepararea amestecului se face ciclic`, prin introducerea periodic` [n tob` a anumitor cantit`\i de materiale componente (dozate conform re\etei), malaxarea acestora ]i desc`rcarea amestecului preparat. Au avantajul c` permit schimbarea re\etei de la o ]arj` la alta, [n func\ie de necesit`\i.

cu amestecare continu`- introducerea materialelor componente, amestecarea lor ]i desc`rcarea betonului preparat se realizeaz` continuu, pe toat` durata func\ion`rii ma]inii. Asigur` productivit`\i mai mari dec@t malaxoarele cu ac\iune periodic`, dar dozarea cu eficien\` mai redus` deoarece dozarea cu precizie ]i reglarea timpului de malaxare se efectueaz` mai dificil. Din aceast` cauz`, nu sunt eficiente [n cazul [n care este necesar` schimbarea frecvent` a re\etei.

b) dup` sistemul de amestecare a componentelor:

prin c`dere liber` - constau dintr-o tob` rotativ`, prevzut` pe pere\ii interiori cu palete. {n timpul rotirii tobei, materialelel din interior sunt ridicate de palete la o anumit` [n`l\ime, dup` care, alunec@nd de pe palet`, cad din nou la partea inferioar`.Sunt destinate prepar`rii betoanelor plastice.

cu amestecare for\at` - sunt lac`tuite dintr-o cuv`, [n interiorul c`reia se rotesc unul sau doi arbori orizontali sau verticali prev`zu\i cupalete. Prin rotirea arborilor ]i/sau cuvei, paletele realizeaz` amestecarea materialelor componente. Sunt destinate prepar`rii betoanelor v@rtoase, cu agregate m`runte, mortarelor ]i betoanelor asfaltice, care necesit` o bun` omogenizare ]i nu dau ]ocuri mari [n timpul func\ion`rii;

cu amestecare combinat` - folosesc [n acela]i timp diferite metode de amestecare:amestecare prin c`dere liber` ]i amestecare for\at`; amestecare prin c`dere liber` ]i vibrare; amestecare for\at` ]i vibrare. Asigur` calit`\i superioare de amestecuri, dar sunt mai complexe din punct de vedere constructiv.

Analiz` comparativ` a diferitelor sisteme de malaxare:

{n cazul malaxoarelor cu amestecare prin c`dere liber` (betoniere) rezisten\ele la malaxare sunt mai mici, construc\ia este mai simpl`,ceea ce conduce la puteri specifice (P/V) ]i mase specifice (M/V) mai mici dec@t cele cu amestecare for\at`. aceste malaxoare asigur` calit`\i corespunz`toare ale amestecului preparat numai pentru betoane plastice. Deoarece uzura organelor de malaxare este mai redus` aceste malaxoare sunt deestinate prepar`rii betoanelor cu agregate mari (baraje hidrotehnice).

La malaxoarele cu amestecare for\at`, rezisten\ele la amestecare sunt mai mari, iar construc\ia acestora este mai complicat` dec@t a celor cu amestecare prin c`dere liber` av@nd puteri specifice ]i mase specifice mai mari. Uzura paletelor este mai mare dec@t [n primul caz. Avantajul major al amestec`rii for\ate const` [n asigurarea unei calit`\i superioare a betoanelor v@rtoase, betoanelor asfaltice ]i mortarelor.

Malaxoarele vibratoare au indicii specifici cei mai dezavantajo]I ]i se utilizeaz`, [n special, [n cazul [n care este necesar` decofrarea rapid` a elementelor din beton sau beton armat, c@nd prin eliminarea sau reducerea perioadei de tratare termic` a betonului se asigur` acoperirea unor cheltuieli de investi\ii ]i exploatare.

Factorii determinan\i pentru calitatea malax`rii sunt:

viteza de amestecare;

forma ]i dispunerea paletelor;

configura\ia geometric` a tobei;

gradul de umplere;

durata de amestecare.

Echipamente pentru prepararea betonului

Depozitarea materialelor componente

Agregatele minerale pentru prepararea betoanelor trebuie depozitate astfel [nc@t s` fie [ndeplinte urm`toarele cerin\e:

evitarea contamin`rii cu alte materiale;

evitarea amestec`rii sorturilor prin:

utilizarea unor silozuri de tip turn, amplasate [n paralel, prev`zute cu pere\i desp`r\itori;

utilizarea unor instala\ii [n form` de stea, cu compartimente la nivelul solului pentru fiecare sort [n parte (sistem de depozitare [n padocuri);

utilizarea unor bunc`re de buzunar, montate [n serie, alimentate cu agregate pe la partea superioar`, cu ajutorul [nc`rc`toarelor frontale cu cup` sau benzilor transportoare;

depozitarea la suprafa\a solului trebuie s` se fac` numai pe platforme laterale, prev`zute cu pant` de scurgere ]i rigole pentru evacuarea apei pluviale.

Capacitatea depozitului trebuie s` asigure o rezerv` de agregate pentru asigurarea continuit`\ii produc\iei, iar alimentarea acestuia trebuie efectuat` ritmic.

Alegerea tipului de depozit de agregate trebuie efectuat` [n func\ie de cerin\ele tehnologice, cu costuri de exploatare minime.

Cimentul se depoziteaz` numai dup` recep\ionarea cantitativ` ]i calitativ` conform prevederilor codului de practic` NE-012.

Depozitarea cimentului [n vrac, [n celule de tip siloz metalic, [n care nu au fost depozitate anterior alte materiale. Trebuie marcat vizibil tipul de ciment.

Toate silozurile trebuie prev`zute cu conduct` metalic` ]i filtru cu saci pentru [nc`rcare pneumatic`, cu indicatoare de nivel, precum ]i dispozitive pneumatice de spargere a bol\ilor, pentru asigurarea unei desc`rc`ri cu debit constant.

Depozitarea cimentului ambalat [n saci, stivui\i ]i proteja\i [mpotriva umidit`\ii, [n spa\ii [nchise care asigur` ventilarea aerului.

Durata de depozitare a cimentului depinde de tipul acestuia ]i de condi\iile de depozitare, dar nu poate dep`]i 60 de zile.

Adaosurile (cenu]`, zgur`, praf de silice) se depoziteaz` [n recipente sau cuve, prev`zute uneori cu sisteme de amestecare pentru men\inerea propriet`\ilor fizico-chimice.

Dozaea materialelor componente

Dozarea componentelor const`, [n principal, [n reproducerea, [n condi\ii reale de preparare, a propor\iilor cantitative stabilite [n laborator, cu erori c@t mai mici posibile. Procesul de dozare influen\eaz` direct calitatea betonului preparat, [n ceea ce prive]te consisten\a, clasa ]i densitatea. Abaterile admise de Codul de practic` NE-012 sunt urm`toarele:

agregate minerale: ( 3 %;

ciment: ( 2 %;

ap`: ( 2 % (se corecteaz` [n func\ie de umiditatea agregatelor minerale);

adaosuri: ( 3 %;

aditivi: ( 5 %.

Dozarea componentelor se realizeaz` cu echipamente specifice, numite dozatoare, care pot fi clasificate astfel:

a) dup` principiul de dozare:

dozatoare volumetrice - constau dintr-un debitmetru cu turbin` echipat cu un ventil electromagnetic pentru [nchiderea-deschiderea conductei de alimentare cu ap`. Se utilizeaz` pentru dozarea apei ]i aditivilor, Dozatoarele volumetrice prezint` urm`toarele avantaje:

introducerea [n mod gradat a apei [n malaxor;

realizarea unui amestec gtradual ala pei [n raport cu celelalte componente;

cur`\irea mai bun` a tobei malaxorului.

dozatoare gravimetrice - ealizeaz` m`surarrea maselor cu dou` tipuri de aparate: mecanice ]i electrice. Sistemul mecanic are la baz` principiul balan\ei romane ]i const` din p@rghii, articula\ii, contragreut`\i ]i arcuri calibrate. Sistemul electric are la baz` principiul determin`rii for\ei cu doze tensometrice calibrate care genereaz` semnale electrice controlabile [n timp rea Se utilizeaz` pentru dozarea agregatelor minerale ]i cimentului.

b) dup` comenzile dozatorului:

cu comand` manual`;

cu comand` semiautomat`;

cu comand` automat`.

c) dup` modul de func\ionare:

cu func\ionare continu`;

cu func\ionare periodic` (ciclic`).

Dozatoarele trebuie s` [ndeplineasc` urm`toarele cerin\e de calitate:

s` asigure alimentarea cu material [n mod uniform, f`r` salturi;

debitul la evacuarea materialului din dozator trebuie s` fie controlabil prin mijloace precise ]i stabile;

aportul de material la sf@r]itul ciclului de alimentare trebuie s` fie < 5 %;

dozarea graviemtric` trebuie s` fie o opera\ie tehnologic` precis` [n limitele precizate.

Verificarea dozatoarelor se efectueaz` astfel:

pentru precizia de dozare se fac verific`ri periodice, (o s`pt`m@n` de lucru continuu), dar nu mai pu\in de 50 de ore de func\ionare continu`;

opera\iile de mentenan\` trebuie efectuate de cel pu\in trei ori lunar, dar nu mai pu\in de 80 de ore de func\ionare continu`;

verificare metrologic` anual- [n cazul func\ion`rii continuesau trimestrial/semestrial- [n cazul func\ion`rii cu [ntreruperi mari.

{n cazul dep`]irii abaterilor admise la prepararea betoanelor, se iau urm`toarele m`suri:

oprirea prepar`rii betonului, [n cazul dep`]irii curente a abaterilor de dozare admise a agregatelor minerale sau cimentului;

limitarea func\ion`rii la maximum 5 zile, [n cazul abaterilor [n salturi la ap` ]i aditivi;

oprirea func\ion`rii, [n cazul unor doz`ri imprecise (vizual, cu g`leata).

Cerin\e de performan\` ale echipamentelor de preparare a betonului

Performan\ele echipamentelor de preparare a betoanelor sunt:

performan\e de capabilitate:

performan\e constructive, func\ionale ]i tehnologice;

performan\e de fiabilitate, mentenabilitate ]i disponibilitate.

- performan\e de securitate.

Toate aceste performan\e trebuie s` se subordoneze realiz`rii unui singur deziderat, ]i anume calitatea betonului.

CENTRALE PENTRU PREPARAREA BETONULUI

GENERALIT~|I

Propriet`\ile betonului proasp`t sunt definite de consisten\` (mobilitatea masei respective) ]i de lucrabilitate (include m`rimea efortului necesar pentru compactare, coeziunea interioar` care asigur` curgerea uniform`, f`r` segregare, pentru umplerea corespunz`toare a cofrajelor ]i proprietatea de a re\ine apa care nu este [n exces).

Proprit`\ile betonului [nt`rit sunt definite de densitatea aparent` ]i de compactitate care se reflect` [n rezisten\a la compresiune ]i la [ntindere, impermeabilitatea ]i rezisten\a la [nghe\.

Toate aceste propriet`\i ale betonului depind, [n mare m`sur`, de modul de preparare a acestuia, adic` de asigurarea riguroas` a cantit`\ilor de ciment, agregate, ap`, aditivi prescrise prin re\et`, precum ]i de gradul de omogenizare prin malaxare.

Calitatea betonului este influen\at`, [n principal, de cantitatea de ciment ]i de ap`, deoarece cimentul pierde din rezisten\` atunci c@nd cantitatea de ap` de preparare dep`]e]te valoarea necesar`. De asemenea, [n cazul apei [n exces apare tendin\a de segregare care [nr`ut`\e]te lucrabilitatea.

De aceea, nu se recomand` utilizarea malaxoarelor izolate sau [n sta\ii improvizate pentru prepararea betonului, ci [n mod centralizat, [n centrale de beton. Acestea reprezint` instala\ii complexe care prepar` ]i livreaz` beton, asigur@nd dozarea componentelor ]i durata de amestecare [n mod automat sau semiautomat.

Centrala de beton trebuie s` asigure:

recep\ia ]i gestionarea materialelor componente;

prepararea betoanelor conform re\etelor stabilite;

dirijarea transportului de beton c`tre beneficiari;

garantarea ]i certificarea calit`\ii betonului livrat.

Centrala de beton este alc`tuit` din:

depozite pentru ciment ]i agregate;

dozatoare pentru ciment, agregate, ap` ]i aditivi;

malaxoare;

instala\ie de automatizare;

utilaje anexe: compresor pentru aer comprimat necesar comenzilor, generator de abur pentru lucrul pe timp friguros, aparatur` de laborator pentru [ncercarea betonului, etc.

Unele centrale pot fi utilizate numai pentru dozarea componentelor, [n cazul [n care prepararea betonului se realizeaz` [n autobetoniere, pe timpul transportului.

Prepararea betonului [n centrale prezint` urm`toarele avantaje: asigur` ob\inerea unor betoane de calitate, de marc` precis`, prin:

precizia doz`rii componentelor;

corec\ia dozei de ap` [n func\ie de umiditatea natural` a nisipului;

controlul [n timp real al re\etei realizate, omogenit`\ii ]i consisten\ei;

permite realizarea de progarme de betonare intensiv`;

elimin` risipa de materiale prin asigurarea gestion`rii automate a consumului de ciment ]i agregate, precum ]i a betonului livrat;

elimin` poluarea atmosferei (praf ]i zgomot).

CLASIFICARE

Dup` gradul de mobilitate la transport ]i montare-demontare:

centrale mobile;

centrale semimobile;

centrale fixe.

Dup` schema tehnologic` de organizare:

- centrale [ntr-o treapt` :

materialele componente ale betonului sunt ridicate o singur` dat`, iar apoi tot restul fluxului tehnologic este asigurat prin c`dere liber` (gravita\ional);

Figura 1-Schema logic` a unei centrale de beton [ntr-o treapt`

avantaje:

asigur` condi\ii pentru ob\inerea unor amestecuri de calitate ]i a unei productivit`\i ridicate;

au caracter permanent sau de lung` durat` de func\ionare pe acela]i amplasament (cele cu caracter de lung` durat` trebuie s` aib` structura de rezisten\` demontabil` pentru a putea fi remontate pe un alt amplasament);

asigur` economie de spa\iu ]i se preteaz` la automatizare complet`;

au posibilitatea func\ion`rii continue pe toat` durata anului;

dezavantaje:

au cost ridicat;

- prezint` dificult`\i la montare ([n`l\imea lor ajunge la 30 m);

cheltuieli considerabile [n cazul demont`rii ]i remont`rii pe un alt amplasament;

pentru a cre]te eficien\a economic` este necesar s` fie utilizate intensiv (23 schimburi/24 ore), la capacitatea proiectat` ]i s` func\ioneze un timp c@t mai [ndelungat pe acela]i amplasament.

Figura 2 - Central` de beton [ntr-o treapt`

organizare:

agregatele transportate din depozitul de rezerv` cu transportoare cu band` sunt preluate prin bunc`rul 1, ridicate cu elevatorul 2 ]i distribuite cu p@lnia rotativ` 3 [n unul dintre compartimentele ([n num`r de 4 6, [n func\ie de num`rul de sorturi) depozitului de consum 4, prev`zute cu indicatoare de nivel 5;

cimentul este transportat pneumatic, din depozitul de rezerv` sau direct din mijloacele de transport (vagoane cistern` sau remorci speciale pentru ciment [n vrac) [n silozurile 8 ale depozitului de consum, prev`zute cu indicatoare de nivel;

pentru dozare, agregatele sunt preluate din depozitul de consum 4, cu ajutorul alimentatoarelor vibrante 6 ]i introduse [n dozatorul gravimetric 7;

cimentul este preluat din silozul depozitului de consum 8, cu ajutorul dispozitivului de aerare 9 care asigur` spargerea bol\ilor, de transportorul elicoidal 10 care alimenteaz` dozatorul gravimetric 11;

componentele dozate conform re\etei (agregate, ciment, ap` ]i aditivi) se descarc` [n malaxorul 12;

cu ajutorul bunc`rului tampon 13 betonul preparat este desc`rcat [n mijlocul de transport;

calculatorul de proces 14 asigur` conducerea automat` a [ntregului proces tehnologic de alimentare cu componente, dozare, malaxare, desc`rcare ]i livrare;

ecranele de afi]are local` 15 asigur` urm`rirea desf`]ur`ri procesului tehnologic;

electrocompresorul 16 asigur` aerul necesar pentru dispozitivul pneumatic de spargere a bol\ilor, precum ]i pentru comenzile centralei

Figura 3 - Central` de beton [ntr-o treapt`, care poate livra at@t beton marf`, c@t ]i componente dozate pentru pentru preparaea betonului [n autobetoniere elevatorul 1 ridic` agregatele;

p@lnia rotativ` cu benzi de distribu\ie distribuie agregatele [n compartimentele turnului depozitului de consum 3, de unde sunt extrase cu ajutorul alimentatoarelor vibrante 4 ]i introduse [n dozatorul gravimetric 5, fiind desc`rcate [n malaxorul 6 sau [n autobetoniera 7;

cimentul este extras din silozurile 8 ale depozitului de consum cu ajutorul jgheaburilor aerate 9 ]i introdus [n unul dintre dozatoarele gravimetrice 10, pentru a fi desc`rcat [n malaxorul 6 sau [n autobetoniera 7;

praful degajat [n cazul desc`rc`rii [n autobetoniera 7 este captat de filtrul cu ciclon 11 ]i ventilatorul 12, pentru evitarea polu`rii atmosferice;

dozatoarele gravimetrice 13 ]i 14 asigur` dozarea apei ]i aditivilor, care sunt desc`rcate [n malaxorul 6 sau [n autobetoniera 7;

[n cazul livr`rii betonului marf`, betonul preparat [n malaxorul 6 este desc`rcat prin bunc`rul tampon 16 [n mijlocul de transport 17;

calculatorul de procesv 16 asigur` conducerea [ntregului proces tehnologic.

- centrale [n dou` trepte

ridicarea materialelor solide componente ale betonului, [n dou` trepte, ]i anume: din depozitele de consum [n dozatoare ]i, respectiv, dup` dozare, cu schipul [n malaxor;

Figura 4-Schema logic` a unuei centrale de beton [n dou` trepte

avantaje ]i caracteristici: amplasare a depozitelor [n imediata vecin`tate a malaxorului;

capacitate de produc\ie mic` sau mijlocie;

func\ionare temporar` pe acela]i amplasament (permite demontarea ]i remontarea centralei pe alt amplasament cu cheltuieli relativ mici);

ob\inerea unor betoane la calitatea cerut`;

eficien\` economic` (alc`tuirea ]i ac\ion`rile centralei sunt simple, structura de sus\inere a malaxorului este mai mic` ]i mai ieftin` dec@t la centralele [ntr-o singur` treapt`)

posibilitatea amplas`rii aproape de consumator, reduc@ndu-se cheltuielile de transport;

dezavantaje:

productivitate medie anual` mai mic`; suprafa\a ocupat` de central` mai mare;

Figura 5 Central` de beton semimobil` [n dou` trepte

organizare:

depozitul de agregate pentru consum 1 poate fi organizat [n mai multe variante tehnologice, cea mai uzual` fiind la sol, [n form` de stea;

pere\ii desp`r\itori 2 separ` cele 4 6 sorturi;

draglina automat` sau manual` 3 realizeaz` apropierea agregatelor ]i [nc`rcarea schipului dozator 4;

agregatele dozate cu ajutorul dozatorului gravimetric 5 sunt ridicate cu schipul 4 ]i desc`rcate [n malaxorul 6;

transportorul elicoidal 7 preia cimentul din silozurile depozitului de consum, care este dozat cu dozatorul gravimetric 8 ]i introdus [n malaxorul 6;

apa dozat` cu dozatorul automat gravimetric sau volumetric 9 este introdus` [n malaxorul 6;

instala\ia de automatizare ]i comand` se afl` [n cabina 10 care asigur` condi\ii ergonomice optime;

betonul preparat [n malaxorul 6 este desc`rcat prin p@lnia 11 [n mijlocul de transport 12;

traductorul 13 realizeaz` corec\ia automat` a dozei de ap`, [n func\ie de umiditatea natural` a agregatelor .

Centralele [n dou` trepte de capacitate mic` pot fi realizate ]i [ntr-o variant` mobil`, conceput` [n sistem modular, menit` s` asigure o demontare u]oar` ]i rapid` [n blocuri func\ionale gabaritice care s` poat` fi transportate cu ajutorul unui camion, unei remorci monoax speciale sau semiremorci.

Figura 6 Central` mobil` transportat` cu un camion ]i o remorc` monoax

Figura 7 Central` mobil` transportat` cu o semiremorc`

La centralele mobile [n dou` trepte mai noi, draglina este [nlocuit` de alimentatorul continuu cu raclete sau cu cupe, care asigur` reducerea consumului de energie ]i cre]terea debitului de alimentare cu agregate, pentru [ncadrarea doz`rii agregatelor [n timpul de malaxare.

Figura 8 Central` mobil` cu alimentator continuu cu racle\i pentru agregate

DEPOZITE DE AGREGATE

Capacitatea depozitului de consum trebuie s` asigure centralei o rezerv` de agregate pentru minimum 8 ore.

Depozitul de consum poate fi organizat [n mai multe variante tehnologice. ]i anume:

depozit la sol [n form` de stea cu 4 6 compartimente [n func\ie de num`rul de sorturi, prev`zute cu pere\i desp`r\itori; apropierea agregatelor ]i alimentarea dozatorului se realizeaz` cu draglina cu comand` manual` sau automat`; au capcit`\i de depozitare mari; centralele de beton devin practic independente de eventualele stagn`ri [n aprovizionarea cu agregate;poate fi [mp`r\it [n: depozit pasiv (cu agregate care pot fi transportate), depozit activ (cu agregate care curg [n dozator sau bunc`r) ]i depozit mort (cu agregatele din col\uri, care nu pot fi evacuate);

Figura 9 Depozit la sol, [n form` de stea

depozit [n bunc`r de buzunar, la care bunc`rul de [n`l\ime redus` este alimentat cu ajutorul [nc`rc`torului frontal cu cup`, pentru care se amenajeaz` o ramp` de [nc`rcare; [n cazul [n care suprafa\a aferent` depozit`rii agregatelor este limitat`;

Figura 10 - Depozit [n bunc`r de buzunar

depozit [n bunc`r, la care bunc`rul este alimentat cu transportorul cu band` prin intermediul unei p@lnii rotative;

Figura 11 - Depozit [n bunc`r

depozit [n siloz de tip turn, [n cazul centralelor [ntr-o singur` treapt`, sau amplasat [n paralel la centralele [n dou` trepte; silozul este [nc`rcat periodic din depozitul de rezerv` cu transportorul cu band`, aliimenteaz` dozatorul de agregate al centralei cu alt transportor cu band`; silozul este [mp`r\it [n compartimente, al c`ror num`r depinde de num`rul de sorturi de agregate care se depoziteaz`; se recomand` a fi utilizat [n cazul unei aprovizion`ri continue cu agregate, deci [n apropierea balastierelor;

Figura 12 Depozit [n siloz de tip turn

depozit [n bunc`re serie: din bunc`rele alimentate periodic cu [nc`rc`torul frontal cu cup`, agregatele sunt colectate de transportorul cu band` care le deverseaz` [n dozator;

Figura 13 - Depozit [n bunc`re serie

depozit [n bunc`re serie: bunc`rele alimentate periodic cu [nc`rc`torul frontal cu cup` se descarc` direct pe un transportor cu band` dozator, agregatele fiind desc`rcate direct [n malaxor de un transportor cu band`.

Figura 14- Depozit [n bunc`re serie

DOZATOARE

Dozarea componentelor const`, [n principal, [n reproducerea, [n condi\ii reale de preparare, a propor\iilor cantitative stabilite [n laborator, cu erori c@t mai mici posibile. Procesul de dozare influen\eaz` direct calitatea betonului preparat, [n ceea ce prive]te consisten\a, clasa ]i densitatea. Abaterile admise de Codul de practic` NE-012 sunt urm`toarele:

agregate minerale: ( 3 %;

ciment: ( 2 %;

ap`: ( 2 % (se corecteaz` [n func\ie de umiditatea agregatelor minerale);

adaosuri: ( 3 %;

aditivi: ( 5 %.

Dozarea componentelor se realizeaz` cu echipamente specifice, numite dozatoare, care pot fi clasificate astfel:

d) dup` principiul de dozare:

dozatoare volumetrice-constau dintr-un debitmetru cu turbin` din bronz ]i lag`re metalice (pentru a putea func\iona ]i cu ap` cald` p@n` la 90oC) echipat cu un ventil electromagnetic pentru [nchiderea-deschiderea conductei de alimentare cu ap` ]i un tablou electric de comnad`. Debitmetrul este prev`zut cu un mecanism indicator, alc`tuit dintr-un angrenaj cu ro\i din\ate, un cuplaj electromagnetic legat de acul indicator ]i un arc pentru readucerea acului indicator la zero dup` fiecare doz`. Se utilizeaz` pentru dozarea apei ]i aditivilor. Dozatoarele volumetrice prezint` urm`toarele avantaje:

introducerea [n mod gradat a apei [n malaxor ]i pe [ntreaga suprafa\` a acestuia, asigur@nd reducerea duratei ciclului, o amestecare mai u]oar` ]i cur`\irea mai bun` a tobei;

realizarea unui amestec gradual al apei [n raport cu celelalte componente;

dozatoare gravimetrice-realizeaz` m`surarrea maselor cu dou` tipuri de aparate: mecanice ]i electrice. Sistemul mecanic are la baz` principiul balan\ei romane ]i const` din p@rghii, articula\ii, contragreut`\i ]i arcuri calibrate. Sistemul electric are la baz` principiul determin`rii for\ei cu doze tensometrice calibrate care genereaz` semnale electrice controlabile [n timp real. Se utilizeaz` pentru dozarea agregatelor minerale ]i cimentului.

e) dup` comenzile dozatorului:

cu comand` manual`;

cu comand` semiautomat`;

cu comand` automat`.

f) dup` modul de func\ionare:

cu func\ionare continu`;

cu func\ionare periodic` (ciclic`).

Figura 15 - Dozator gravimetric pentru ciment cu mecanism de c@nt`rire de tip balan\` roman`.

Elementele componente ale dozatorului sunt urm`toarele:

1 - ]asiu

2- recipient pentru [nmagazinarea cimentului

3 - gur` de [nc`rcare

4 gur` de desc`rcare prev`zut` cu clapet` de [nchidere

5 motoreductor pentru ac\ionarea clapetei de [nchidere

6 mecanism de c@nt`rire

7 mecanism de amortizare a oscila\iilor

8 cap automat de c@nt`rire

9 manivel`

Recipientul este rezemat articulat pe mecanismul de c@nt`rire prev`zut cu mecanismul de amortizare a oscila\iilor care transmite printr-o tij` o for\` redus` la capul automat de c@nt`rire ce destinde cele dou` arcuri ]i deplaseaz` printr-un mecanism cremalier`-pinion acul indicator.

{n interiorul capului de c@nt`rire sunt montate dou` micro[ntreruptoare, unul fix care comand` pornirea ]i unul mobil care comand` oprirea transportorului elicoidal destinat aliment`rii dozatorului cu ciment, la atingerea dozei programate cu ajutorul manivelei.

Figura 16 - Dozator gravimetric pentru ap`, prev`zut cu mecanism de c@nt`rire de tip balan\` roman`.

1 - ]asiu

2 recipient pentru [nmagazinarea apei

3 mecanism de c@nt`rire

4 mecanism de amortizare a oscila\iilor

5 amortizor hidraulic

6 cap automat de c@nt`rire

7 ventil electromagnetic

8 ventil

9 - electromagnet

Mecanismul de c@nt`rire transmite prin p@rghii o for\` redus` la tija capului automat de c@nt`rire care destinde cele dou` arcuri ]i transmite mi]carea, prin intermediul unui mecanism cremalier`-pinion la acul indicator. Capul automat de c@nt`rire este prev`zut cu dou` micro[ntreruptoare, unul fix care comand` deschiderea ]i unul mobil care comand` [nchiderea ventilului electromagnetic, pentru admisia apei [n recipient, p@n` la doza comandat`. Desc`rcarea apei se realizeaz` cu ajutorul ventilului comandat de electromagnet.

Figura 17 - Dozator gravimetric cu cap dinamometric, utilizat pentru dozarea agregatelor, pentru o central` de beton [n dou` trepte.

Arcurile transmit indica\iile prin intermediul mecanismului cremalier`-pinion la capul automat de c@nt`rire prev`zut cu ]urubul de reglare a tarei, pentru readucerea la zero a acului indicator.

Dozatoarele mecanice nu realizeaz` precizia de dozare necesar` centralelor de beton automatizate, la care este necesar` compensarea investi\iei datorit` instala\iei de automatizare, prin reducerea dozei de ciment ca urmare a cre]terii preciziei ]i fidelit`\ii de dozare. De aceea s-au introdus dozatoarele electrice.

Figura 18 Dozator gravimetric (electric) de ciment cu doze tensometrice

1- recipiente cu material

2- doze tensometrice de compresiune (de obicei trei buc`\i), alc`tuite din traductori tensometrici rezistivi care traduc deforma\ia unui element elastic [n varia\ia intensit`\i unui curent, cu ajutorul unei pun\i.

Figura 19 Schema-bloc a unei instala\ii automate de dozare cu doze tensometrice

Semnalele dozelor tensometrice sunt transmise prin intermediul blocului de prelucrare primar` care asigur` amplificarea ]i convertirea semnalului la calculatorul de proces al centralei. Precizia doz`rii este asigurat` de dozarea [n dou` trepte, grosier` ]i fin`, a fiec`rui component, de corec\ia automat` a pozi\iei de zero a scalelor, de sensibilitatea ]i fiabilitatea dozelor tensometrice.

Figura 20 Transportor cu band` dozator cu doze tensometrice

Figura 21 Transportor cu band` dozator cu doze tensometrice

C@nt`rirea agregatelor se realizeaz` cu ajutorul celor dou` trenuri de role ale transportorului, rezemate prin intermediul suporturilor pe barele de m`surare prev`zute cu doze tensometrice,

Dozatoarele trebuie s` [ndeplineasc` urm`toarele cerin\e de calitate:

s` asigure alimentarea cu material [n mod uniform, f`r` salturi;

debitul la evacuarea materialului din dozator trebuie s` fie controlabil prin mijloace precise ]i stabile;

aportul de material la sf@r]itul ciclului de alimentare trebuie s` fie < 5 %;

dozarea graviemtric` trebuie s` fie o opera\ie tehnologic` precis` [n limitele precizate.

Verificarea dozatoarelor se efectueaz` astfel:

pentru precizia de dozare se fac verific`ri periodice, ( o s`pt`m@n` de lucru continuu), dar nu mai pu\in de 50 de ore de func\ionare continu`;

opera\iile de mentenan\` trebuie efectuate de cel pu\in trei ori lunar, dar nu mai pu\in de 80 de ore de func\ionare continu`;

verificare metrologic` anual- [n cazul func\ion`rii continue sau trimestrial - [n cazul func\ion`rii cu [ntreruperi mari.

{n cazul dep`]irii abaterilor admise la prepararea betoanelor, se iau urm`toarele m`suri:

oprirea prepar`rii betonului, [n cazul dep`]irii curente a abaterilor de dozare admise a agregatelor minerale sau cimentului;

limitarea func\ion`rii la maximum 5 zile, [n cazul abaterilor [n salturi la ap` ]i aditivi;

oprirea func\ion`rii, [n cazul unor doz`ri imprecise (vizual, cu g`leata).

La centralele [n dou` trepte cu depozit la sol, apropierea agregatelor pentru alimentarea dozatorului se realizeaz` cu dragline sau alimentatoare continue cu racle\i sau cu cupe.

Alimentarea cu material a recipientului dozatorului de agregate se poate realiza prin gravita\ie, cu jgheaburi vibrante sau transportoare cu band`.Alimentarea prin gravita\ie se adopt` [n cazul centralelor [n dou` trepte cu depozit la sol sau [n bunc`r, iar la centralele [ntr-o singur` treapt`, numai [n cazul agregatelor bine uscate. Pentru realizarea preciziei de dozare se poate adopta func\ionarea cu dou` debite, realizat` printr-un sistem de [nchidere cu dou` clapete. La [nceput se deschid ambele clapete, realiz@ndu-se debitul mare, iar spre sf@r]it se [nchide o clapet`, ob\in@ndu-se un debit mai redus care s` asigure realizarea exact` a dozei.

Alimentatoarele cu jgheaburi vibrante, ac\ionate cu vibratoare electromagnetice, se utilizeaz` [n cazul depozitelor de agregate [n bunc`r sau siloz ]i asigur` o mare precizie de dozare.

{n cazul aliment`rii cu transportoare cu band`, se poate regla debitul de agregate introdus [n dozator prin varia\ia vitezei benzii, cu ajutorul variatoarelor mecanice sau electrice. Alimentarea cu ciment a dozatoarului se realizeaz` cu transportoare elicoidale. Pentru cre]terea precizie de dozare, se recomand` utilizarea a dou` debite de alimentare, realizate fie prin antrenarea cu un motor cu dou` viteze, fie prin intermediul a doi melci diferi\i.

La toate alimentatoarele cu dou` debite, trecerea de la debitul mare, utilizat6, p@n` aproape de realizarea dozei, la debitul mic, care are rolul de completare c@t mai exact` a dozei, se realizeaz` automat, [n func\ie de m`rimea coloanei de material din aer, dintre alimentator ]i recipientul dozatorului.Problema cea mai important` la dozare, [n cadrul centralelor de beton, const` [n determinarea corect`rii dozei de ap`, pentru asigurarea raportului ap`/ciment prescris. Exist` dou` tipuri de astfel de metode:indirecte ]i directe.

O metod` indirect` se bazeaz` pe faptul c` prezen\a apei [n agregate poate fi pus` [n eviden\` cu unele m`rimi fizice care se modific` [n func\ie de cantitatea de ap` (constanta dielectric`, absorb\ia razelor infraro]ii etc.)

A doua metod` indirect` se bazeaz` pe schimbarea unor caracteristici ale agregatelor [n func\ie de con\inutul de ap` (greutatea, volumul, conductibilitatea electric` ]i termic`, propriet`\i optice etc.)

INSTALA|IA DE AUTOMATIZARE

Instala\ia de automatizare a unei centrale de beton trebuie s` asigure: urm`rirea automat` a nivelului materialelor din depozitele de consum (agregate, ciment ]i aditivi) ]i realimentarea acestora din depozitele de rezerv`;

dozarea automat` cu mare precizie a componentelor;

corec\ia automat` a dozei de ap` [n func\ie de umiditatea natural` a agregatelor, cu asigurarea fidel` a raportului ap`/ciment;

programarea automat` a re\etelor pentru betoane, cu luarea [n considerare a domeniului de varia\ie a caracteristicilor componentelor (curba granulometric` a agregatelor, num`rul de sorturi, marca cimentului etc.);

posibilitatea de reprogramare [n cazul modific`rii procesului tehnologic; variabile programabile sunt: timpul de malaxare, ordinea de introducere a componentelor ]i repetarea unei re\ete;

emiterea unui buletin de livrare care s` con\ine: marca betonului, cantitatea de beton livrat`, cantit`\ile de componente consumate, data ]i ora de livrare, beneficiarul, mi8jlocul de transport;

[nregistrarea consumului lunar, [nsumat pe componente;

semnalizarea ]i blocarea sistemului [n caz de avarie.

Figura 22 - Schema bloc a instala\iei de automatizare a unei centrale de beton

1- instala\ia de comand` a aliment`rii cu agregate a depozitului de consum;

2- instala\ia de comand` a aliment`rii cu agregate a dozatorului din depozitul de rezerv` (draglin` automat`, jgheaburi vibrante);

3- instala\ie de comand` a aliment`rii dozatoarelor cu ciment

4- instala\ie de comand` a dozatoarelor cu ap`;

5- instala\ie de comand` a dozatoarelor cu aditivi;

6- instala\ie de dozare gravimetric` atuturor compnentelor;

7- malaxor;

8- traductor care prelucreaz` informa\iile de greutate ale dozatoarelor dinamometrice sau de tip balan\` roman` [n semnale electrice;

Acesta poate fi un traductor incremental de rota\ie swau un traductor de unghi cu disc Gray, care asigur` un num`r de impulsuri [n func\ie de pozi\ia unghiular` a discului. {n cazul dozatoarelor cu doze tensometrice, care dau direct un semnal electric, traductorul este [nlocuit cu un bloc de prelucrare primar`, care asigur` amplificarea ]i convertirea semnalului analogic pentru a fi introdus [n calculatorul de proces.

9 - calculator de proces;

10 - imprimant`;

11 - display;

12 - tastatur` pentru alegerea re\etei de beton necesare din memoria

calculatorului;

13 bloc care realizeaz` prescrierea local` pentru adaptarea re\etelor [n func\ie

de caracteristicile efective ale componentelor;

14 senzor de umiditate care determin` umiditatea natural` a agregatelor;

15 indicatoare de nivel pentru cimentul din depozitul de consum.

Figura 23 - Schema bloc de utilizare a calculatorului de proces

Calculatorul de proces realizeaz` toate func\iile instala\iei de automatizare a centralei, conform schemei anteioare.

1.1 - depozite de rezerv` pentru ciment

1.2 - depozite de rezerv` pentru agregate

1.3 - depozite de rezerv` pentru ap`

1.4 - depozite de rezerv` pentru aditivi

2.1 - electrovalve care comand` alimentarea

2.2 electrovalve care comand` golirea [n dozatoare

3 dozatoare gravimetrice

4 traductoare incrementale sau cu disc Gray care prelucreaz` informa\iile dozatoarelor

5 blocuri de afi]are local`

6 calculatorul propriu-zis

7 tastatur` de comand` local`

8 bloc de preselectare a re\etelor

9 bloc de prescriere pentru corec\ia re\etelor din memeoria calculatorului [n func\ie

de caracteristicile efective ale componentelor

10 imprimant`

11 display

12 umidometru care transmite calculatorului informa\iile necesare privind umiditatea natural` a agregatelor pentru corec\ia automat` a dozei de ap`.

{n cazul defect`rii calculatorului, procesul tehnologic se poate conduce semiautomat cu ajutorul tastaturii de comand` local`. Din considerente de fiabilitate, nu se recomand` amplasarea calculatorului [n cabina centralei, unde este supus la praf ]i vibra\ii, ci separat [n laboratorul centralei, [mpreun` cu blocul de preselectare a re\etelor, imprimanta ]i display-ul. {n cabina centralei vor fi montate numai panourile de afi]are local` a cantit`\ilor dozate, blocul de prescriere ]i tastatura de comand` local`.

TEHNOLOGII DE LUCRU

Pentru a produce un beton de calitate, o central` de beton trebuie s` dispun` de:

depozite amenajate care `s asigure men\inerea calit`\ii materialelor componente;

laborator dotat corespunz`tor pentru efectuarea cel pu\in a urm`toarelor [ncerc`ri:

determin`ri pe ciment: a st`rii de conservare, a [nceputului ]i sf@r]itului prizei ]i constan\ei de volum;

determin`ri pe agregate: a umidit`\ii, granulozit`\ii ]i p`r\ii levigabile;

detemin`ri pe beton proasp`t: a consisten\ei, densit`\ii aparente ]i temperaturii;

determin`ri pe beton [nt`rit: marca betonului (rezisten\a la compresiune).

Un sortiment de beton preparat se caracterizeaz` prin: marc`, consisten\`, dimensiune maxim` a agregatelor, tipul de ciment utilizat, dozajul de ciment minim garantat, tipul aditivului utilizat ]i destina\ia. La centralele automatizate, toate aceste caracteristici sunt [nscrise de calculatorul de proces [n buletinul de livrare a betonului.

Tehnologiile de lucru pentru prepararea betonului depind de tipul centralei.

Figura 24 - Schema tehnologic` pentru prepararea betonului [ntr-o central` mobil` cu capacitate mic`: 10 20 m3/h;

se monteaz` direct la obiect;

aprovizionarea cu componente numai rutier`;

cimentul se transport` [n vrac cu autotrenuri cu semiremorc` 1;

cimentul se descarc` pneumatic [n silozurile 2 ale depozitului de rezerv` cu capacitatea de 80200 t sau direct [n silozurile 3 ale depozitului de consum cu capacitatea de 25 t;

[n cazul organiz`rii depozitului de rezerv`, cimentul se transport` [n depozitul de consum, pneumatic, cu ajutorul aerului comprimat furnizat de compresoarele 4;

agregatele se transport` cu autobasculantele 5 ]i se descarc` direct [n depozitul de consum 6, organizat la sol;

apropierea agregatelor pentru alimentarea dozatorului se realizeaz` cu draglina 7 sau cu un alimentator continuu cu racle\i sau cu cupe;

betonul preparat [n centrala 8 se descarc` pentru transport ]i punere [n oper` [n mijloacele specializate de mic` capacitate 9 sau direct [n pompe de beton.

Figura 25 - Schema tehnologic` pentru prepararea betonului [ntr-o central` semimobil`,

[n dou` trepte, cu depozit la sol

aprovizionarea componetelor, de regul`, pe calea ferat`;

cimentul [n vrac se aprovizioneaz` cu vagoane speciale 1 ]i se descarc` pneumatic cu ajutorul aerului comprimat furnizat de compresoarele 2 [n silozurile 3 ale depozitului de rezerv` cu capacitatea de 250 500 t;

din depozitul de rezerv`, cimentul se transport`, tot pneumatic, [n silozurile 4 ale depozitului de consum cu capacitatea de 25 81 t;

agregatele aprovizionate cu vagoane basculante sau cu trape 5, se descarc` [n depozitul de consum 6, cu [nc`rc`toare frontale sau transportoare cu band`, unde se apropie pentru alimentarea dozatorului cu draglin` 7;

betonul preparat [n centrala 8 se descarc` [n mijlocul de transport special 9 (autoagitatoare sau autobasculante cu ben` sspecial` pentru beton).

Figura 26 - Schema tehnologic` pentru prepararea betonului [ntr-o central` semimobil`,

[n dou` trepte, cu depozit de agregate [n siloz

aprovizionarea componetelor, de regul`, pe calea ferat`;

cimentul [n vrac se aprovizioneaz` cu vagoane speciale 1 ]i se descarc` pneumatic cu ajutorul aerului comprimat furnizat de compresoarele 2 [n silozurile 3 ale depozitului de rezerv` cu capacitatea de 250 500 t;

din depozitul de rezerv`, cimentul se transport`, tot pneumatic, [n silozurile 4 ale depozituluide consum cu capacitatea de 25 81 t;

agregatele aprovizionate cu vagoane basculante sau cu trape 5, se descarc` [n depozitul de consum 6, de capacitate mult mai mare, organizate cu estacade de transportoare cu band` 7, din care agregatele sunt transportate periodic cu un transportor cu band` 8 [n silozul 9 al depozitului de consum;

centrala 10 prepar` betonul pe care [l descarc` [n mijloace de transport specializate 11.

Figura 27 - Schema tehnologic` pentru prepararea betonului [ntr-o central` [ntr-o treapt`

aprovizionarea componetelor, de regul`, pe calea ferat`;

cimentul [n vrac se aprovizioneaz` cu vagoane speciale 1 ]i se descarc` pneumatic cu ajutorul aerului comprimat furnizat de compresoarele 2 [n silozurile 3 ale depozitului de rezerv` cu capacitatea de 250 500 t;

din depozitul de rezerv`, cimentul se transport`, tot pneumatic, [n silozurile 4 ale depozitului de consum cu capacitatea de 25 81 t;

agregatele aprovizionate cu vagoane basculante sau cu trape 5, se descarc` [n depozitul de consum 6, organizate cu estacade de transportoare cu band` 7, din care agregatele sunt transportate periodic cu un transportor cu band` 8 [n turnul centralei 9;

betonul preparat este desc`rcat [n mijloace specializate de transport 10.

`

1 postament

2 tij` de trac\iune

3 amortizor de oscila\ii

4 arcuri

5 mecanism cremalier`-pinion

6 cap automat de c@nt`rire

7 ]urubul de reglare a tarei

1 dozator pentru ciment

2 - dozator pentru agregate

3 - dozator pentru ap`

4 - dozator pentru aditivi

5 - doze tensometrice

6 - calculator de proces

7 - malaxor

traductor de c@nt`rire cu doze tensometrice

traductor de vitez` (const` dintr-un tahometru electronic f`r` contact)

tren de role

suporturi

bare de m`surare

doze tensometrice realizate cu traductori electrici rezistivi de [nalt` sensibilitate, bine izola\i ]i proteja\i

]asiu

bare transversale

PAGE 1