Мобильная установка для послойной укладки бетонной смеси и стальной фибры
MOBILE CONCRETE AND STEEL FIBER LAYERING PLANT

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к железобетону и сталефибробетону, формированию его структуры и способу укладки.
На данный момент известно изобретение «Способ перемешивания сталефибробетонной смеси с равномерно-ориентированными дисперсноармирующими элементами» (см. RU №2616033, C04B40/00, B01F9/00, опубл. 12.04.2017).
Способ включает приготовление песчано-цементной смеси, добавление с помощью бункера металлических дисперсно-армирующих элементов, перемешивание сталефибробетонной смеси механическим способом, выгрузку сталефибробетонной смеси в опалубку, единовременно при механическом перемешивании на смесь воздействуют вращающимся магнитным полем с направлением, противоположным направлению вращения смеси.
Технический результат заключается в придании металлическим армирующим элементам, содержащимся в бетонной смеси, необходимой равномерной пространственной ориентации и улучшении перемешивания фибробетонной смеси.
Известно изобретение «Установка для приготовления фибросодержащей строительной смеси» (см. RU №2645701, В28С5/40, опубл. 27.02.2018).Установка состоит из смесителя и рабочего органа подготовки фиброволокна, установленного перед смесителем. Рабочий орган содержит бункер с шиберными заслонками на входе и выходе из него, снабженный элементом визуализации, измерителем температуры, нагревателем, вентилятором. Рабочий орган включает также расщепитель фиброволокна, помещенный в вихревую камеру и приводимый в движение электродвигателем. Вихревая камера имеет патрубок для подачи в нее сжатого воздуха и отверстия для приема фиброволокна из бункера с одной стороны и выпуска фиброволокна в смеситель. Технический результат - получение качественной дорожно-строительной смеси с фиброволокном путем исключения в ней неоднородностей
Известен способ перемешивания сталефибробетонной смеси с равномерно-ориентированными дисперсноармирующими элементами (см. RU №2616033, C04B40/00, B01F9/00, опубл. 12.04.2017.)Для осуществления способа перемешивания используется бункер, катушки для создания электромагнитного поля, опалубка и бетоносмеситель.
Однако это устройство не предполагает мобильности данного процесса и является сложно-осуществимым в условиях строительной площадки.
Наиболее близким техническим решением является (см. пат. RU 209258, В28С5/40, В28С5/42, C04B40/00, опубл. 10.02.2022) мобильная установка для укладки фибробетонной смеси, включающая установленный на стальной раме бункер подачи фибробетонной смеси, выполненный коническим со сходящимися стенками, образующими горло прямоугольной формы и размером, обеспечивающем разворот стальной фибры в направлении движения установки и не препятствующем прохождению крупного заполнителя, при этом стальная рама установлена на пружинном шасси, а .на раме за бункером расположен вибрирующий элемент с эксцентриком, под которым расположена стальная гребенка с рядом зубцов, расстояние между которыми больше, чем размер крупного заполнителя смеси, но меньшего длины фибр, и с возможностью совершать возвратно-поступательные перемещения по высоте для окончательной ориентации фибр при укладке.
Однако недостатком данной установки является отсутствие возможности послойной укладки стальной фибры и бетона, что не дает возможности обеспечить более эффективное ориентирование фибры, и ее равномерное распределение в толще бетона, благодоря укладке заранее отмеренного объема компонентов слой за слоем по всему объему опалубки бетонируемого элемента.
Задача данного изобретения состоит в обеспечении мобильности производства и эффективном создании направленной ориентации волокон стальной фибры и их равномерного распределения по толще бетона при помощи послойной укладки бетона и стальной фибры. Что в свою очередь должно обеспечить включение в работу большего количества фибры за счет их расположения по линиям в конструкции сжатых и растягивающих напряжений; обеспечения простоты и технологичности ориентации фибр вследствие механического способа, позволяющего применять его в практике строительства; мобильности установки, благодаря которой ее можно использовать ее непосредственно на строительной площадке.
Сущность изобретения заключается в том, что мобильная установка для послойной укладки бетонной смеси и стальной фибры, включающая установленный на стальной раме бункер для их подачи, выполненный коническим со сходящимися стенками, образующими горло прямоугольной формы и размером, обеспечивающим разворот стальной фибры в направлении движения установки и не препятствующим прохождению крупного заполнителя, стальная рама установлена на пружинном шасси, а на раме за бункером расположен вибрирующий элемент с эксцентриком, под которым расположена стальная гребенка с рядом зубцов, расстояние между которыми больше, чем размер крупного заполнителя смеси, но меньшего длины фибр, и с возможностью совершать возвратно-поступательные перемещения по высоте для окончательной ориентации фибр при укладке, при этом бункер содержит извлекаемые шиберы, образующие раздельные отсеки для бетонной смеси, стальной фибры и отделения предварительного ориентирования фибры.
Технический результат заключается в укладке фибробетона и создании направленной ориентации фибры, производимом послойно, а наличие отсеков для послойной укладки бетонной смеси и стальной фибры - дают возможность более равномерно распределить фибру по объему бетонной смеси и более эффективно задать ее ориентированное направление, укладывая слой за слоем и ориентируя ее в каждом слое отдельно.
Предварительная ориентация достигается при подаче стальной фибры из отсеков конического бункера, имеющего стенки, сходящиеся на конус с горлом прямоугольной формы, направленным вдоль опалубки и в месте выхода смеси суживающимся до размера, заставляющего фибры разворачиваться при вибрации в направлении движения установки и не препятствующему прохождению крупного заполнителя. Затем после окончательной укладки всей порции фибры находящейся в одном отсеке, укладывается порция бетонной смеси из соседнего отсека и равномерным слоем распределяется по уложенному слою фибры.
Окончательная ориентация происходит в опалубке при контакте фибробетонной смеси с продольными выравнивающими элементами установки (гребенкой) за счет расстояния между выравнивающими элементами гребенки - большего, чем размер крупного заполнителя, но меньшего длины фибр, что позволяет крупному заполнителю свободно проходить между ножами гребенок, но вынуждает фибры ориентироваться в нужном направлении вдоль движения установки.
Результатом использования установки является: включение в работу большего количества фибры за счет их расположения по линиям в конструкции сжатых и растягивающих напряжений; обеспечение простоты и технологичности ориентации фибр вследствие механического способа послойной укладки фибры и бетонной смеси с последующим выравниванием и распределением, позволяющего применять его в практике строительства; мобильности установки, благодаря которой ее можно использовать ее непосредственно на строительной площадке.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на
фиг. 1 - изображена схема установки;
фиг. 2 - разрез установки 1-1;
фиг. 3 - поперечный разрез стального бункера для поочередной подачи стальной фибры и бетонной смеси;
фиг. 4 - продольный разрез стального бункера.
Устройство состоит из стальной рамы 1, являющейся основным каркасом устройства. Снизу стальной рамы 1 расположено пружинное шасси 2. В задней части устройства сверху на раме 1 расположен вибрирующий элемент 3 с эксцентриком. В передней части устройства на стальную раму 1 крепится стальной бункер 4 конусообразной формы со сходящимися стенками, образующими горло прямоугольной формы и размером отверстия, обеспечивающим разворот стальной фибры в направлении движения установки и не препятствующем прохождению крупного заполнителя для поочередной подачи стальной фибры и бетонной смеси. Стальной бункер внутри состоит из извлекаемых шиберов 5, образующих раздельные отсеки для бетонной смеси 6 и стальной фибры 7 и отделения предварительного ориентирования фибр 8.
В задней части устройства, под вибрирующим элементом с эксцентриком 3 располагается съемная стальная гребенка с рядом зубцов 9 расстояние между которыми больше, чем размер крупного заполнителя смеси.
Устройство работает следующим образом:
Стальная рама 1 на пружинном шасси 2 непрерывно и равномерно движется с задаваемой скоростью вдоль опалубки бетонируемого элемента с арматурным каркасом (или без него). В опалубку из нижних отверстий стального бункера 4 конусообразной формы подается подвижная бетонная смесь при помощи извлекаемого шибера 5, заранее отмеренным объемом загруженным в отсек для бетонной смеси 6. Бетонная смесь распределяется равномерно на заданную толщину бетонируемого слоя по всей опалубке бетонируемого элемента. Затем при помощи соседнего извлекаемого шибера 5, из отсека для стальной фибры 7 подается стальная фибра, приобретающая предварительное ориентирование при прохождении через отделение предварительного ориентирования 8, и распределяющася равномерно по уложенному слою бетонной смеси.
На раме 1 установлен вибрирующий элемент 3 с эксцентриком, задающий вибрационные возвратно-поступательные перемещения гребенке с зубцами 9 проходящей по толще бетонируемого слоя и задающей направленную ориентацию стальной фибре по направлению движения установки. Стальная гребенка 9 может перемещаться по высоте в диапазоне 25-50 мм - в зависимости от крупности заполнителя и толщины слоя бетона.
Затем после окончательного прохождения стальной гребенки 9 по уложенному слою бетонной смеси, данный процесс повторяется и укладывается новый слой бетонной смеси и стальной фибры, вплоть до полного заполнения опалубки бетонируемого элемента.