Untitled Document

Beton keverés

A keverés célja, hogy

  • a betonalkotókat egyenletes eloszlású anyaggá alakítsa, miközben
  • az adalékszemcséket nedvessé teszi és
  • cementpéppel bevonja

A keverés akkor eredményes, ha

  • rövid idő alatt végbemegy
  • egyenletes minőségű keveréket, friss betont eredményez.

Az előállított beton minőségét alapvetően meghatározza

  • a keverés módja (kézi vagy gépi),
  • a keverőgép működése,
  • az adagolás sorrendje,
  • a keverőedény feltöltöltöttsége,
  • a keverési idő,
  • a keverőgép fordulatszáma,
  • az ürítés módja, ugyanakkor a keverési mód összefügg
  • a gazdaságossággal,
  • a tervezett beton elvárt tulajdonságaival (konzisztencia, szilárdság, tartósság,),
  • alkalmazási területével (szerkezeti beton, látszó beton, vízzáró beton,) és
  • a felhasznált betonalkotók jellemzőivel (szemnagyság, cementminőség, adalékszerek) is.

Kézi erővel végzett keverés
A - fárasztó fizikai munkával készíthető - kézi keverésű betonok

  • szilárdsági szórása még gondos munka esetén is kedvezőtlenül nagy, ezért
  • kézi betonkeverést ma már csak házilagos kivitelezések, kis mennyiségi igény esetén vagy szükségmegoldásból (áramszünet, géphiba,) esetén végezzük, mégpedig
  • acéllemezekből (esetleg jó minőségű térbetonnal) kialakított síkfelületen,
  • amely munkateret a keverés előtt meg kell tisztítani és vízsugárral le kell mosni, hogy tiszta, nedves felületű legyen;
  • a fenék nélküli mérőládában (térfogatra) kimért adalékanyagot a keverőhely egyik végén a padozatra egyben maradó halomba kell önteni, majd
  • annak tetejére, a közepében előkészített mélyedésbe öntjük a kimért cementet, ezután
  • az anyagot - két oldalról a lapátokat mindig a halom aljába merítve - szóró mozdulattal az a haladás irányába átdobjuk, és így keletkező új halom tetejét állandóan gereblyézzük;
  • a száraz keverést háromszor megismételjük, majd nedves keverést végzünk úgy, hogy a pontosan kimért vízadagot rózsával felszerelt öntözőkannából keverés közben folyamatosan a halomra permetezzük;
  • a vízadagolást úgy osztjuk be, hogy az előírt vízmennyiségnek 3/4 része az első nedves keverésre jusson, míg
  • a második nedves átkeveréskor a víz megmaradó 1/4 részét permetezzük az új halomra felső ábra)

A betonkeverés gépesítése
A beton gépi keverése

  • gravitációs vagy más néven, szabadon ejtő és
  • kényszerkeverési módszerekkel lehetséges.

A keverés működési elve természetesen

  • a megkevert friss beton és
  • a majdan megszilárduló beton minőségét is befolyásolja, így például
  • a szabadon ejtő gépekkel készített betonok szilárdsági szórása kedvezőtlenebb a kényszerkeverő gépekben kevertekkel szemben.

A keverési módszer kiválasztásának van néhány egyszerű szempontja.
Kényszerkeverőben célszerű keverni

  • a földnedves konzisztenciájú betonkeveréket 16 mm-nél kisebb szemnagyság esetén,
  • a képlékeny konzisztenciájú betonkeveréket akkor, ha erősen tapadó vagy a vizet gyorsan felszívó kötőanyagokat vagy adalékanyagokat tartalmaz, vagy ha 16 mm-nél kisebb az adalékanyag legnagyobb szemnagysága,
  • a különleges minőségi igényű (látszó, vízzáró) betonokat,

Szabadon ejtő keverőben célszerű keverni

  • a folyós és önthető konzisztenciájú betonkeverékeket,
  • konzisztenciától függetlenül a 63 mm-né nagyobb szemnagyságú betonkeverékeket,
  • az olyan betonkeverékeket, amelyek adalékanyagát a kényszerkeverő gép szétnyomhatná, aprítaná.

A betonalkotóknak a keverőgépbe való adagolását

  • az egyes géptípusoknak megfelelően előírt adagolási sorrendet a beton minőségének biztosítása érdekében be kell tartani, így
  • szabadon ejtő keverőgépbe elsőnek a víz 1/3-át, majd a cementet és az adalékanyagot kell betölteni és a keverési idő 1/5- égi keverni, majd
  • a maradék 2/3- vízmennyiséget - a keverési idő 2/5-e alatt - kell egyenletesen a dobba adagolni, ezután
  • a hátra levő 2/5 idejű keverést a teljes vízmennyiséggel el kell végezni, majd
  • az ürítés következik. (A dobot durva kaviccsal és vízzel néhányszor átforgatva tisztítjuk.);
  • kényszerkeverő gép dobjába előbb a kimért cementet és az adalékanyagot kell betölteni;
  • a száraz előkeverés, időtartama a keverési idő 1/5-e, majd egyenletesen permetezve úgy adagoljuk a vizet, hogy
  • a vízadagolás a keverési idő 2/5-éig tartson, a teljes víztartalmú keveréket
  • a hátralevő 2/5 ideig keverjük, majd ürítjük a gép dobját.

Az elérhető szilárdság összefüggésben van a legfontosabb üzemelési adatokkal, így

  • a keverőedény fel töltöttségi fokával,
  • a keverési idővel és
  • a fordulatszámmal.

Kimutatható, hogy mindhárom tényező optimalizálható, vagyis van olyan értéke, amely mellett maximális szilárdság érhető el.
Az előírt üzemelési adatoktól való eltérés tehát akár

  • alul vagy felültöltöttséget, akár
  • alul vagy túlkeverést, akár
  • kisebb vagy nagyobb fordulatszámot jelent szilárdságcsökkenést okoz.

Igen fontos művelet a megkevert beton ürítése a keverőedényzetből, ugyanis

  • helytelen ürítéssel az elvégzett homogenizáló munkát tönkre tehetjük, mert
  • a beton könnyen szétosztályozódik, ezért
  • az ürítést egy ütemben végezzük 1 méternél nagyobb ejtési magasság esetén pedig
  • lefelé szűkített ejtőcsövet - dudát - vagy surrantót használjunk.

Összehasonlítva két keverési módszert megállapítható, hogy

  • a kényszerkeverő gépek által létrehozott beton minősége jobb,
  • a szabadon ejtő betonkeverő gépek mechanizmusa viszont egyszerűbb, a súlyuk lényegesen kisebb, az egy köbméter betonra előállításához szükséges energiamennyiség kisebb, szervizelésük is egyszerű és hosszú élettartamúak.

Betonkeverő gépek
Mint láttuk működési elvük alapján, szabadon ejtő (gravitációs) és kényszerkeverő gépeket ismerünk.
A keverőedényeztek szokásos térfogata 50, 75, 100, 150, 175, 250, 275, 500, 750, 1000, 1500, 2500 liter lehet.
Szabadon ejtő betonkeverő gépek
Elterjedt alaptípusaik az

  • billenő dobos (Jáger, Vögele, Smith)
  • a kihordó kanalas (Ramson, Baader) és
  • a visszaforgással ürítő (Kaiser, Liebherr) gépek csoportjába sorolhatók.

Az egész világon elterjedt, kedvelt a Jäger-féle billenő dobos betonkeverő gép

  • a szabadon ejtés elvén működik, két oldalon síkokkal határolt körte alakú dobjának
  • belső palástjára pedig két keverőlapátot erősítettek, amelyek a ferde tengely körül forgó dobban
  • a betonalkotókat felemelik, majd visszaejtik a dob aljára,
  • amíg az egyenletes elkeveredés be nem következik.

A dob billenthető tengelye lehetővé teszi

  • töltő-,
  • keverő-. és
  • ürítő helyzetek felvételét

A billenő dobos gépek mechanizmusa egyszerű, súlya kicsi (1 liter keverő kapacitásra 3-4 kg géptömeg jut.)
A szintén billenő dobos Smith rendszerű betonkeverő gép

  • keverőedényzetét két szembefordított csonka kúpból szerkesztették, és amelynek nyílása töltésre és ürítésre egyaránt használható,
  • alulról és két oldalán görgők támasztják meg és fogaskerék hajtja.

A Smith-féle betonkeverő gépek rendszerében készülnek a gépkocsira szerelt, fix tengelyű mixerek is.
Kihordókanalas betonkeverők
A kihordókanalas vagy más néven hengerdobos keverők

  • fix, vízszintes tengellyel üzemelnek,
  • a hengerdob egyik oldalán a töltés a másik oldalán az ürítés folyik;
  • a hengerpalást belső oldalán lévő lapátok a keverésen túl
  • ráhordják a betont a dob belsejébe nyúló ürítősurrantóra és kihordókanálra, így ürítve a dobot.

A Kaiser gyártmányú keverők a visszaforgatással ürítő betonkeverő gépek legrégebbi változatai, amelyekbe

  • a keverőlapátokat úgy építették be, hogy azok
  • keveréskor folyamatosan a dob közepe felé tereljék az anyagot;
  • a keverés befejeztével a dobot leállítják, majd ellenkező irányban járatva a lapátok az ürítőnyíláson át kiterelik a megkevert, friss betont.

Gravitációs keverők anyagellátása
A gravitációs betonkeverőket

  • rendszerint csörlővel mozgatott puttonyokkal töltik, amelyekbe
  • összegezve annyi anyag rakható be, mint amennyi a dobban megkeverhető, mégpedig az alábbi ajánlott sorrendben
  • kavics frakció,
  • cement,
  • homok frakció, mert így
  • elkerülhető, hogy a cement a puttony falához tapadjon, vagy a szél elfújja.

A felvonóputtony

  • nem mérőeszköz, a betonalkotókat előzetesen tömeg szerint kell kimérni, ugyanakkor
  • a visszazuhanás eshetősége miatt veszélyes eszköz ezért korlát védi a puttony körül dolgozó embereket

Láthattuk, hogy a betonkeverés általában szakaszos üzem. (töltés, keverés, ürítés)
Folytonos módon, szabadon ejtő betonüzemként működtethető azonban az ürítés irányában 5%-os lejtésű hengeres keverő, amelyben keverő- és terelőlapátok az ürítés irányába terelik a megkeverésre váró adalékot, így mire az anyag a dob végére ér, kész betonná válik. (Az alkotórészeket szállító csigák és elevátor segítségével juttatják a keverődob felső végéhez.)
Kényszerkeverő gépek
A

  • függőleges,
  • vízszintes vagy
  • ferde tengelyű kényszerkeverő gépekben a betont általában az edényzetben mozgó karok keverik meg.

Függőleges tengelyű kényszerkeverő gépek
A függőleges tengelyű gépek keverési elvük szerint

  • egyenáramúak (a keverőkar és a tányér egy irányban forog, az ürítés billentéssel történik);
  • forgóedényesek (csak az edény forog a keverőkarokat anyag belső súrlódása mozgatja, billentéssel üríthetők);
  • állóedényes keverő gépek. (a keverőkarok közül néhány központi tengely körül, a többi pedig excentrikus tengely körül forog, fenékürítésűek), illetve kombinált, különleges működtetésűek, így
  • állóedényes ellenáramú keverőgépek fenékürítéssel;
  • forgóedényes ellenáramú keverők fenékürítéssel;
  • forgáedényes kétkeverőkaros ellenáramú (Eirich - féle) szerkezetek fenékürítéssel;
  • görgőjáratos ellenáramú keverők fenékürítéssel;
  • bolygórendszerű keverő gép (excentrikusan elhelyezett keverőkarok egy központi tengely körül forogva bolygómozgással kevernek, fenékürítésűek);
  • állóedényes (keverőcsillagos) rotoros zártterű keverők, fenékürítéssel, lehetnek.

A vízszintes tengelyű kényszerkeverő gépek

  • normál betonok készítés a mellett könnyűbetonok keverésére is alkalmasak,
  • egy vagy kétteknősek lehetnek;
  • a teknő (k) belső falát és a lapátokat cserélhető acélpáncél pikkelyek óvják az erőteljes koptatóhatástól, a korai tönkremenetel ellen

A vízszintes tengelyű teknős gépek ismert, célszerű változata

  • a kúszó elven működő (ELBA rendszerű) keverő, amely meredek ferde pályán mozogva
  • a töltés után lassan felkúszik az ürítő állásig, miközben készre keveri a betont.

Vízszintes tengelyű kényszerkeverőgépeket folyamatos üzemű változatait tömegbetonok és könnyűbetonok keverése használják. A folyamatos keverés és a szakaszos elszállítás miatt ütközőtartályként szektorzáras tároló bunkert alkalmaznak
Különleges kényszerkeverő gépek
A már említett keverőcsillagos rotoros keverő gépek mellett megemlítendők

  • kolkrétbeton előállítására alkalmas kétdobos keverők (az egyik térben 1500-2500 fordulattal keverik /dezaggregálják/, a cementpépet, ami a másik dobban homokkal keveredve alakul át kolloidális habarccsá /colgrout/), valamint
  • a kétfrekvenciás vibrációs betonkeverők, amelyekkel lehetővé vált alacsony viz-cement-tényezőjű betonok készítése (a vibrációs rezgés hatására a kolloid állapotú cement gél felbomlik, a belső erők csökkennek és az alacsony víztartalmú beton is folyóssá válik);
  • a kényszerkeverő gépek könnyen átalakíthatók a-az előregyártó üzemekben előnyösen felhasználható - "meleg beton" előállítására is (a zártterű keverőedényzetbe gőzt vezetnek, ami a betont keverés közben felmelegíti),

Betonkeverő telepek, betonüzemek, adalékkiadó állomások
A helyszíni betonkeverés gépesítését - a közúti szállítási lehetőségek fejlődésével - hamarosan követte

  • a vállalatok, vállalkozások saját központi betonellátására szolgáló telepek létesítése, majd
  • a fejlődő üzemek, betongyárak már több vállalkozó igényét is ki tudták elégíteni, sőt
  • lakossági eladásra is termeltek/termelnek, illetve ma már a betoneladás mellett
  • a betonozás, beton- (vasbeton) építés versenyképes szolgáltatásként is megjelent az építési piacon, (gyakran a kiszállításon, bedolgozáson, túlmenően zsaluelemek, tömörítő eszközök, bérbeadásával, kiegészítve).

A központosan elhelyezett mobil (áthelyezhető) betonkeverő telepek, és a hosszú üzemű betongyárak telepítésének gondolata már az 1910-es években megérlelődött, ugyanis

  • nagy építkezések - völgyzáró gátak, útépítés, betonigényét gazdaságosan csak centralizált betonellátással tudták/tudják kielégíteni, ezért
  • a műszaki fejlesztés a mai napig is tart, így természetesnek tartjuk, hogy
  • egy óránként 50-100 m3 betont kiadó telep vagy gyár személyzete csupán1-2 fő.

A termelékenység ilyen mértékű emelését

  • a korszerű gépek és az automatizálás,
  • a programozott gyártást, folyamatellenőrzést, minőségbiztosítást, ügyvitelt, és távvezérlést pedig a betonkészítés folyamatába bekapcsolt számítógépes rendszerek, módszerek /informatika/ alkalmazása tette lehetővé.

A kiadott készbetont a gyártás helyét, idejét feltüntető, a beton minőségét igazoló műbizonylattal látják el.
Betonkeverő telepkúszó kényszerkeverőgéppel (ELBA MIX) látható az1- adalékanyag, 2 - vonóveder, 3- csillagdepónia, 4 - mérleg puttony,5 - keverőgép, 6 - cementadagoló, 7 - vízadagoló, 8 - kúszóállvány, 9 - rekeszfalak, 10 - cementsilók, 11- gépi csörlő
A telepeken és gyárakban általában

  • 4 -5 féle adalékfrakcióból,
  • 1-2 fajta cementből és
  • 3-4 féle adalékszerből
  • kipróbált receptúrák alapján a 30-40 féle járatos betonminőséget állítanak elő.

A telepeket és a gyárakat vízszintesen vagy függőlegesen elrendezve alakítják ki.
A vízszintes telepítés nagyobb helyet igényel, a függőlegesnél, viszont a függőleges szállítások miatt felhasznált energiamennyiség nagyobb, a silók, keverőtornyok drágábbak.
A mobil telepek zömében vízszintes-, míg a betongyárak többsége függőleges elrendezésű.
Mobil betonkeverő telepek
Az áthelyezhető betonkeverő telepek kialakításának fő szempontja, hogy

  • az anyagellátás és betonelszállítás gépkocsikkal könnyen megoldható legyen;
  • egyszerűen felállítható és bontható, szállítható méretű egységekből álljon;
  • az anyagellátás, töltés, keverés, ürítés, kiszállítás az igényekhez rugalmasan igazítható, összehangolható legyen

A csillagdepóniában négy-öt frakcióban tárolt adalékanyagot

  • gépi üzemű, - a központi toronyhoz kapcsolt forgatható gémre függesztett, csörlős drótkötelekkel vonszolható - vonóvederrel húzzák fel és adagolják méréssel az előtárolóba, ahonnét az
  • a közben belemért cementtel (adalékszerekkel) és vízzel együtt az adagolóputtonyba vagy egyenesen a kúszórendszerű keverő jut,
  • a kész keverék az emelt szintre telepített, illetve oda felkúszó keverőből
  • surrantón keresztülkerül a szállítóeszközbe/re.

Betonüzemek (-gyárak)
Hosszú időre telepített nagyteljesítményű üzemek a betongyárak. Az 1920-as évek produktuma a ma már klasszikusnak számító Sawo rendszerű betongyár, amelynek gépegységei, elrendezése, folyamatszervezése hosszú időn át példaértékű volt az építőgép gyártók, fejlesztők és a betontechnológusok számára. A függőleges elrendezésű üzem működési alapelve egyszerű: a bunkerekben tárolt alkotórészek mérlegelve, emelt szinten mozgó gyűjtő kocsival jutnak a betonkeverő gép puttonyába.
Az adalékanyag bunkereket, rekeszeket elevátorral vagy szállítószalaggal töltik fel.
A soros elrendezésű bunkeres adalékanyagtárolás gyakran felvonóputtonyos, vagy kúszva- keverő gépekhez kapcsolódik. Az alkotórészeket ilyenkor speciális, felültölthető, alul ürítő (vagy billenőplatós) gyűjtő kocsikkal adagolják.
Célszerű függőleges elrendezés a toronyrendszerű megoldás, amikor

  • egy duplafalú siló középső hengerében a cementet,
  • a körülvevő gyűrű rekeszeiben pedig az adalékanyag frakcióit tárolják,
  • így a mérés, adagolás gravitációs úton, központi vezérléssel folyamatosan végezhető, nedvességméréssel, mintavétellel egybekapcsolva pedig
  • az adagolás üzem közben is módosítható, a minőség ellenőrizhető,

Adalékkiadó állomások ("szárazbeton" ellátás)
A szállítás közben keverő mixer kocsik elterjedésével gazdaságossá vált a betontelepeknél olcsóbban telepíthető, üzemeltethető, nagyobb teljesítményű központi adalékkiadó állomások létesítése.
A kiadóállomások a mixer kocsik számára nem csak

  • az egyes frakciókat, hanem
  • a cementet és az igényeknek megfelelően az adalékszereket is
  • a mixerekbe juttatják, amelyek
  • a bedolgozás helyére érkezve készre keverik a betont.

Betonkeverésekor elkövethető kivitelezési hibák

  • nem a keverendő beton tulajdonságainak megfelelő betonkeverő géptípust választják;
  • nem tartják be a keverés sorrendjét és/vagy a keverési szakaszok időarányait;
  • a keverődobot túl- vagy alultöltik;
  • az előírtnál nagyobb/kisebb fordulaton üzemel teteik a gépet
  • eltérnek az előírt keverési időtől;

Szabálytalanul ürítve, szétosztályozódott keveréket adnak ki