Samonakladacie miešače na čerstvý betón

Výroba čerstvého betónu má svoje špecifiká. Jednou z možností jeho výroby pre menšie objemy a flexibilitu je aj využitie samonakladacích miešačov na čerstvý betón. Tie musia byť v takom vyhotovení, aby sa jednotlivé komponenty premiešali tak, že cementová malta rovnomerne obalí kamenivo.

Norma EN 206-1 z apríla 2002 (článok 3.1.2) udáva, že čerstvý betón je taký, ktorý je úplne zhomogenizovaný a ešte v takom stave, ktorý umožňuje jeho zhutnenie zvoleným spôsobom. Na rýchle a kvalitné miešanie je dôležitý systém miešacieho zariadenia a jeho konštrukcia.

Zariadenia na výrobu čerstvého betónu môžeme rozdeliť podľa rôznych kritérií na:

• zariadenia na individuálnu a servisnú výrobu (transportbetón) – pri uplatnení kritéria organizačnej bázy a efektívnosti,
• samostatné miešačky, komplexné mechanické jednotky, dávkovacie stanice, betonárne – podľa stupňa mechanizácie,
• mobilné, premiestniteľné a stabilné zariadenia – z hľadiska ich konštrukcie,
• horizontálne a vertikálne zariadenia – podľa ich usporiadania,
• malé zariadenia do 20 m³ . hod^-1, stredné od 21 do 60 m³ . hod^-1 a veľké nad 60 m³ .  hod^-1 – na báze ich výkonnosti,
• systémy ich ovládania, t. j. ručne, poloautomaticky, plnoautomaticky (riadené počítačom – mikroprocesormi).

Miešačky sú stroje určené na premiešanie zložiek čerstvého betónu, t. j. kameniva, vody, cementu, prípadne chemických prísad tak, aby sa každé jedno zrniečko kameniva dôkladne obalilo spojivom (cementovým mliekom) a čo najrovnomernejšie rozptýlilo v zmesi. Podľa článku 9.6.2.3 citovanej normy musia byť také, aby sa počas miešania daného objemu betónu dosiahlo rovnomerné premiešanie zložiek a homogénna konzistencia betónu.

Možno ich rozdeliť podľa rozličných hľadísk, a to na základe:

• technológie výroby čerstvého betónu:

• cyklické,
• kontinuálne,

• spôsobu miešania:

• spádové miešačky (gravitačné),
• miešačky s núteným miešaním (aktivačné),

• konštrukcie miešacieho jadra:

• tanierové,
• žľabové,
• rotorové,
• kombinované,

• spôsobu ovládania:

• ručné – mechanické,
• poloautomatické,

• spôsobu umiestnenia:

• stabilné,
• premiestniteľné – na podvozku.

Samonakladacie miešače na čerstvý betón
Vyrábať čerstvý betón na stavbe znamená byť nezávislým, flexibilným a konkurenčnejším pri stavebnej činnosti. Základnou vstupnou podmienkou je požadované množstvo betónu v danom čase a výstupná kvalita produktu. Ak chceme vyhovieť tejto podmienke, môžeme k tomu na tento proces využiť aj samonakladacie miešače na čerstvý betón s takým konštrukčným vyhotovením, ktoré umožňuje pripraviť si čerstvý betón v momente, keď ho na stavbe potrebujeme, v požadovanom množstve a triede.

Samohybné miešacie systémy FIORI sú syntézou skúseností, ktoré umožnili naprojektovať systém so špičkovými vlastnosťami pri maximálnej jednoduchosti a efektívnosti používania. Vo dvoch radoch výrobkov série DB a série MIXER spájajú  výhody a hlavné charakteristiky, ktoré stroje na výrobu čerstvého betónu musia mať na nasadenie na každej stavbe, t. j. od najmenších až po tie najneprístupnejšie, od najväčších až po tie, kde je potreba len malých dávok na jeden cyklus. Testy vykonané autorizovaným ústavom na týchto strojoch preukázali, že sú plne využiteľné na samostatnú výrobu čerstvého betónu. Vyhovujú všetkým  podmienkam uvedeným v citovanej norme EN 206-1.

Samonakladací miešač čerstvého betónu FIORI DB260SL
Miešač predstavený na marcovom veľtrhu vo Verone nahradil pôvodný model DB250S. Na prvý pohľad je zrejmé, že nepodstúpil len bežnú inováciu (obr. 1), ale celkovú inováciu z hľadiska dizajnu, použitých materiálov, dielenského spracovania a účelnej konštrukcie jednotlivých funkčných systémov.

Uveďme si podstatné parametre tohto miešača:
Náhonovou jednotkou je motor Perkins s výkonom 70 kW pri 2 200 ot . min^-1. Maximálny krútiaci moment je 392 Nm pri 1 400 ot . min^-1. Má štyri rýchlosti dopredu (od 0 do 30,0 km . hod^-1) a dozadu (do 13,1 km . hod-1). Predná náprava je hnacia, výkyvná, riadená s planetovými koncovými prevodmi v nábojoch kolies. Zadná náprava je tiež hnacia a má priamo montovanú prevodovku.

Pneumatiky na obidvoch nápravách sú rovnaké – 405/70-20. Hydrostatický pojazd „Automative“ s čerpadlom s variabilným objemom, ako aj hydraulický motor sú vo dvoch stupňoch. Mechanická prevodovka pre pracovnú a cestovnú rýchlosť je v jednom bloku so zadnou nápravou. Hydraulický systém má zubové čerpadlo na prevádzkový tlak 180 barov a päťsekciový rozvádzač s joystickovým ovládaním. Miešač má hydrostatické riadenie – volantom (štyri riadené kolesá prostredníctvom dvoch dvojčinných hydraulických valcov na spojovacích ťahadlách). Minimálny polomer otáčania (vonkajšia strana kolies) je 3 950 mm.

Brzdový systém pozostáva z prevádzkovej, núdzovej a parkovacej brzdy. Rám stroja je z vysokopevnej ocele (zváraný). Bubon sa do horizontálnej polohy zdvíha pomocou dvoch dvojčinných valcov. Vypúšťací žľab s hydraulickým nastavovaním výšky a rotáciou o 180° je nezávislý od sklonu miešacieho bubna. Maximálna vylievacia výška z bubna je 1 850 mm. Na jeden miešací cyklus treba 6 lopát, pričom nakladacia lopata má objem 550 litrov. Ovládanie je jednopákové. Pohotovostná hmotnosť miešača je 5 500 kg, užitočná hmotnosť je 6 100 kg.

Do úplnosti chýbajú údaje, ktoré sa charakterizujú ako technologické parametre stroja. Objem pracovnej nádoby (bubna) sa uvádza v hodnote 3 150 litrov geometrického objemu a 2 500 litrov objemu čerstvého betónu. Ďalej je to podstatná rýchlosť otáčania bubna, ktorá je v rozpätí do 24 otáčok za minútu. Vo väzbe na spôsob dávkovania vody je zaujímavý fakt, že objem vodných nádrží je 500 litrov s možnosťou ich dávkovania do bubna podľa potreby. Štandardnou výbavou je otočné pracovisko vodiča a anatomická sedačka s elastickým odpružením. Ovládače na riadenie a príslušenstvo sú ergonomicky rozmiestené (obr. 2).

Jednou z predností je systém miešania zmesi, overený Katedrou aplikovanej chémie a materiá­lov Univerzity v Bologni, vhodný aj na produkciu pevnostných betónov (vďaka špeciálnemu tvaru bubna, správnemu nakladaciemu systému a presnej rýchlosti rotácie bubna). Tvar dna bubna, jeho sklon a vyvážené rozmery zaručujú dokonalé a homogénne premiešanie celého objemu vo veľmi krátkom čase. Optimalizovaný tvar vnútorných lopatiek zaručuje presné a rovnomerné vylievanie hotovej zmesi.

Riadenie stroja a jeho preprava
Miešač má patentovaný systém, ktorý kombinuje reverzibilné pracovisko vodiča a 360-stupňový rozsah vyprázdňovania čerstvého betónu po celom obvode stroja. Umožňuje tiež úplnú kontrolu procesu miešania priamo z kabíny. Pri presunoch na pracovisku je vodič spolu so sedačkou, volantom, prístrojovým panelom a hlavnými ovládacími prvkami otočený smerom k bubnu, takže má dokonalý prehľad o dianí na strane nakladacej lopaty a miešacieho bubna. Takto je schopný presne, bez námahy a najmä bezpečne vykonať podstatné pracovné operácie – nakladanie materiálu, jeho premiešanie, presun na miesto použitia betónu a jeho vyprázdňovanie. Pred jazdou na väčšie vzdialenosti či počas presunov medzi staveniskami a pod. sa jednoduchým pohybom v zlomku sekundy otočí celá ovládacia konzola smerom od miešacieho bubna (dopredu) a stroj je okamžite pripravený na bezpečnú jazdu aj pri maximálnej rýchlosti.

Náhonová jednotka so svojím výkonom a systémom Easy Drive umožňujú vynikajúcu manévrovateľnosť a stabilitu aj pri rýchlosti vyše 30 km . h^-1, a to vďaka pokrokovému oscilačnému systému, širokým kolesám, vysokotlakovému hydrostatickému pojazdu Dynamic Automotive, elektrohydraulickej prevodovke a negatívnej parkovacej brzde. Manévrovateľnosť a dobrá terénna prejazdnosť, podporované náhonom všetkých kolies a riadením všetkých kolies (tri režimy riadenia – 2 kolesá/4 kolesá/krabí chod), umožňujú stroju pohybovať sa s plným nákladom na staveniskách a bezpečne dopraviť čerstvý betón až na miesto uloženia.

Riadiaci systém miešania MixControl F6000 predstavuje programovateľné ovládanie dávkovania vody do zmesi, riadenie funkcií miešania a vyprázdňovania čerstvého betónu – vždy k dispozícii v pohodlnom dosahu zo zeme. Pamäť naprogramovaného množstva vody zaručuje rýchle a presné opakovanie jednotlivých miešacích cyklov so zárukou dodržania kvality čerstvého betónu počas celej pracovnej zmeny. K tomu patrí aj rýchlonakladací systém Fast Loading, čo je kompenzovaná kinematika nakladacieho výložníka. Poháňa ju päť hydraulických valcov so joystickovým servoovládaním s integrovaným ovládaním pohybu dopredu. To zaručuje produktivitu vyše 10 m³ čerstvého betónu za hodinu.

Kabína miešača spĺňa náročné kritériá – ponúka ergonomické usporiadanie ovládacích prvkov s minimálnymi ovládacími silami, rýchlootočné pracovisko vodiča s automatickou aretáciou, interiér s kvalitnými plastovými obkladmi, maximálny výhľad na všetky štyri strany a výborné odhlučnenie priestoru interiéru po uzavretí plne otvárateľných dverí (obr. 2).

Vďaka systému nakladania materiálu do bubna „zozadu“ sa minimalizuje prašnosť v blízkosti kabíny a motorového priestoru, čo podstatne vylepšuje pracovné podmienky pre strojníka a nezaťažuje motor stroja nečistotami. Systém konštrukcie stroja Long Life predstavujú plastové palivové a vodné nádrže, ktoré zaručujú dlhodobú čistotu hlavných systémov a spoľahlivú prevádzku stroja na staveniskách. Pretlakový, uzavretý hydraulický systém je nenáročný na údržbu. To spolu s kvalitou použitých komponentov umožňuje výrobcovi garantovať dvojročnú záruku na všetky hlavné komponenty stroja. Za príplatok možno dostať aj elektronické vážiace zariadenie, uzavretú kabínu s dvojkrídlovými dverami a kúrením a doplnkové nástavce žľabu.

Záver
Samonakladacie miešače čerstvého betónu sa v ostatných rokoch stávajú realitou na stavbách, kde to svojimi prednosťami preukazujú. Menšie stavby s rozptylom a neveľkými potrebami čerstvého betónu na jednom mieste sú predurčené na aplikáciu týchto strojov, ktoré prispejú k celkovej efektívnosti diela.

doc. Ing. Ľubomír Cais, CSc.
Foto: archív autora

Autor bol do konca mája 2007 pracovníkom Katedry technológie stavieb a stavebných látok Stavebnej fakulty TU v Košiciach. Profesijne sa orientuje na oblasť mechanizácie stavebných prác.

Literatúra
1. Cais, Ľ.: Mechanizácia stavebných procesov. Elfa : Košice, 2005.
2. Cais, Ľ. – Hyben, I.: Mechanizátor stavebnej firmy. Martin, 2007.
3. STN EN 206-1. Betón. Časť 1: Špecifikácia, vlastnosti, výroba a zhoda.
4. Firemné podklady od Hydrex, spol. s. r. o. – FIORI.

Článok bol uverejený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby 4/2008.