Mobilné čerpadlá betónu

Kvalita betónu v rozhodujúcej miere určuje výslednú kvalitu celej stavby. Preto je dôležitá aj jeho primárna doprava z betonárne na stavbu rovnako, ako i jeho rýchle premiestnenie z domiešavača do pripraveného debnenia. Na tento účel v súčasnosti slúžia predovšetkým automobilové čerpadlá. Hlavnou súčasťou týchto jednoúčelových stavebných strojov je samotné čerpadlo betónovej zmesi a hydraulický výložník, ktoré sú umiestnené na automobilovom podvozku. Vďaka tomu poskytujú pri betonáži mobilitu, dosah aj do stiesnených priestorov a presnosť dávkovania do jednotlivých segmentov stavby.

Dosah a ovládanie mobilných čerpadiel
Moderné automobilové čerpadlá betónu disponujú výložníkmi s vertikálnym dosahom od 16 do 70 metrov. Najnovšie technológie umožňujú jednoduché a plynulé ovládanie pohybu výložníka pomocou rádiového diaľkového ovládania, čím sa zabezpečí presné ukladanie betónu priamo do stavebných konštrukcií.

Rozličné automatizované systémy umožňujú jeho automatické rozloženie a zloženie, obmedzenie pohybu do zakázaných polôh, kompenzáciu neželaných pohybov počas betonáže, nastavenie prednostných polôh jednotlivých ramien, kompenzáciu zmien rýchlosti pri zmene teploty hydraulického oleja a mnohé ďalšie funkcie. Existuje aj systém, pri ktorom vie celý pohyb výložníka ovládať obsluhujúci pracovník koncovej hadice bez použitia diaľkového ovládania. Tým sa zvýši presnosť, rýchlosť a bezpečnosť betonáže. V súčasnosti sa tiež začína vyvíjať riešenie automatických programovateľných betonáží pomocou 3D systémov.

Priestor a stabilita
S dĺžkou výložníka na čerpadle narastá aj požiadavka na plochu pre jeho podpery. Problém s nedostatočným priestorom na čerpadlo na stavenisku rieši systém s jednostranným použitím podpier. Pohyb výložníka sa tým obmedzuje len na polohy, pri ktorých nemôže dôjsť k narušeniu stability stroja. Prevrhnutie čerpadla pri práci s takýmto systémom je prakticky nemožné. Uvedený systém tak umožňuje aj použitie čerpadiel s veľkým výložníkom na stavbách, kde nie je priestor na úplne vysunutie podpier. Čerpadlo sa tak stáva ešte flexibilnejšie a samotná betonáž bezpečnejšia.

Betonáž v halách
Na zabezpečenie betonáže v obmedzených priestoroch sa používajú tzv. halové vyhotovenia výložníkov s nižšou potrebnou výškou na ich rozloženie. Majú zvyčajne 4 alebo 5 ramien, ktorých dĺžky a uloženie sú navrhnuté tak, aby sa dosiahla čo najlepšia kinetika výložníka bez mŕtvych zón. Rozložiť ich možno už od svetlej výšky priestoru 3,9 m. Možnosť práce čerpadla a jeho výložníka priamo v hale odstraňuje potrebu čerpania betónu cez samostatné (prídavné) dopravné potrubie, čo podstatným spôsobom urýchľuje proces výroby betónových podláh a minimalizuje nároky na ľudskú prácu.

Mestské čerpadlá betónu
Riešením pri nedostatku priestoru je takisto použitie špeciálnych mestských čerpadiel na automobilovom podvozku. Tie sú vybavené samostatným prídavným potrubím alebo hadicami a umožňujú betonáž aj v priestoroch, kde nie je možná práca s výložníkom čerpadla.

Čerpateľnosť betónu
Čerpadlá betónu s výkonnými piestovými čerpacími jednotkami dokážu prečerpať až 200 m³ betónu za hodinu. Dopravovať čerstvý betón potrubím však možno, len ak je čerpateľný. Takýto betón musí mať určenú zrnitosť kameniva, dostatočný obsah drobného kameniva a správnu konzistenciu. Maximálny priemer kameniva by nemal presiahnuť 1/3 svetlosti potrubia (napríklad pri potrubí DN 125 je maximálna veľkosť ka­meniva 32 mm).

Na čerpanie sa odporúča použiť betón s mäkkou až veľmi mäkkou konzistenciou. Veľmi tuhé, tuhé a zavlhnuté betóny nie sú vhodné, pretože veľké trenie medzi betónom a stenami potrubia bráni posunu betónu. Niektoré typy piestových alebo pneumatických čerpadiel sú však špe­ciálne určené aj na zavlhnuté betóny. Piestovými čerpadlami zasa možno čerpať ťažké betóny a betóny z drveného kameniva.

Mazanie
Na uľahčenie prečerpávania tuhých alebo zvlhnutých betónov sa môžu použiť aj mazacie zmesi (napr. cementové mlieko). Tie vytvoria na vnútorných stenách rúr jemnú klznú vrstvu, ktorá uľahčuje pohyb betónu. Potrebné množstvo zmesi závisí od dĺžky dopravného potrubia, zvyčajne to býva 0,5 až 1 m³.

V poslednom období sa tiež začínajú používať rôzne typy tzv. rozbehových chémií pre čerpadlá betónu. Dosahujú väčšiu účinnosť premazania stien potrubia, možno ich jednoducho a rýchlo pripraviť priamo v násypke čerpadla, majú nižšiu cenu a na dosiahnutie potrebného účinku stačí aplikovať menší objem chemikálie (200 až 400 gramov v závislosti od dĺžky dopravného potrubia).

Špeciálne aplikácie
Najväčšia frakcia kameniva v betóne môže byť 32 mm pri použití dopravného potrubia s vnútorným priemerom 125 mm. Okrem štandardne používaných betónov možno čerpať aj betón s voľne rozptýlenou oceľovou výstužou, tzv. drôtikový betón a iné typy špeciálnych betónov ako SCC (samozhutňujúce), vysokopevnostné a ľahčené betóny, anhydridové a samonivelačné potery, betóny na striekanie atď.

Maximálny tlak v betóne pre automobilové čerpadlá je 85 barov, čo umožňuje čerpanie betónu do výšky viac ako 100 metrov a niekoľko sto metrov horizontálne (v závislosti od podmienok). Existuje však aj vyhotovenie automobilového čerpadla s maximálnym tlakom 106 barov. Toto čerpadlo má výložník špeciálne upravený tak, aby umožňoval jeho jednoduchú demontáž a následnú montáž na stĺp stacionárneho výložníka pri stavbách výškových budov. Čerpadlo sa tak môže využívať ako klasické automobilové čerpadlo, stacionárne čerpadlo so stacionárnym výložníkom alebo ako mobilné čerpadlo s prídavným potrubím učené na betonáže cez stacionárny rozdeľovací výložník.

Jednoduchšou a ekonomickejšou alternatívou oproti hydraulickým výložníkom sú mechanické rozdeľovacie výložníky.

Používajú sa všade tam, kde nemožno použiť výložník autočerpadla, stacionárny výložník alebo pri betónovaní veľkých plôch podláh, stropných konštrukcií a podobne. Využívajú sa aj pri betónovaní prefabrikovaných výrobkov alebo v spojení s automobilovými čerpadlami.

Autočerpadlá s domiešavačom PUMI
V poslednom čase nachádzajú čoraz väčšie uplatnenie čerpadlá betónu s domiešavačom, tzv. PUMI. Pre svoje prispôsobenie na čerpanie menšieho množstva betónu a zabezpečenie čo najmenšieho objemu zvyškového betónu sa používajú najmä pri výstavbe rodinných domov a podobných menších objektov. Ich výhodou je spojenie primárnej a sekundárnej dopravy betónu (transportbetón a čerpanie).

Ovládanie čerpadla, výložníka a domiešavača počas práce zabezpečuje jeden strojník. V porovnaní s klasickými mobilnými čerpadlami majú čerpadlá PUMI aj kompaktnejší dizajn, čo umožňuje použiť stroj práve na menších stavbách. Predovšetkým rotorové čerpacie jednotky dokážu vyčerpať na stavbu všetok betón z potrubia. Pri porovnaní rýchlosti betonáže pomocou žeriava a čerpadla PUMI dosahuje čerpadlo niekoľkonásobne väčšiu rýchlosť, a to vrátane prípravy stroja na stavbe a jeho následného poskladania a umytia čerpadla a domiešavača.

Mobilné pásové dopravníky
Špeciálnou kategóriou sú mobilné pásové dopravníky na automobilových podvozkoch. Používajú sa na dopravu a distribúciu materiálov všetkých druhov, vrátane štrku, piesku, substrátov, zeminy a betónu. Sú vhodné najmä pri výstavbe vodných diel a hrádzí, pri betonáži nízkych budov, pilót, základových dosák, výstavbe železníc, veľkokapacitných nádrží a preprave nečerpateľných betónov.

Ing. Miroslav Majba
Foto: Kolex

Autor je riaditeľom firmy Kolex, s. r. o., výhradného zástupcu firmy Putzmeister pre SR.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.