خرسانة المضخات المضغوطة

ما هي خرسانة المضخات المضغوطة؟

في صب الخرسانة النموذجي، يتمثل هدفك في وضع الخرسانة في أقرب مكان ممكن من وجهتها النهائية، ليس فقط لتوفير وقت السحب وزيادة الإنتاجية، ولكن أيضًا لتجنّب الإفراط في مناولة الخرسانة. ولكن في العديد من الأعمال الملموسة، لا يمكن لشاحنة الخرسانة الجاهزة الوصول إلى موقع العمل. عندما تضع فناءً خرسانيًا مختومًا في فناء خلفي مسيَّج، أو أرضية مزخرفة بالداخل في مبنى مغلق أو تعمل في مبنى شاهق، يجب أن تجد طريقة أخرى لنقل الخرسانة من الشاحنة إلى نقطة وضعها.

يُعتبر الضخ وسيلة فعالة وموثوقة واقتصادية لصب الخرسانة، وأحيانًا الطريقة الوحيدة للحصول على الخرسانة في مواقع معينة. في أوقات أخرى، فإنّ سهولة وسرعة ضخ الخرسانة تجعلها الطريقة الأكثر اقتصاداً لوضع الخرسانة. في النهاية، يجب موازنة سهولة الوصول السهل لخلاطات الشاحنات مقابل الرغبة في تحديد موقع المضخة بالقرب من نقطة التثبيت. الخرسانة المضغوطة هي الخرسانة التي يتم نقلها إلى مرتفعات عن طريق الضخ باستخدام مضخات الخرسانة. يتم استخدام هذه الطريقة في حالة وجود كمية كبيرة من أعمال الخرسانة على ارتفاع أكبر، حيث لا يكون من السهل القيام بوسائل النقل الأخرى.

مضخات الخرسانة معروفة منذ أكثر من 50 عامًا. في العصر الحديث، يمكن نقل كميات كبيرة من الخرسانة عن طريق الضخ عبر خطوط الأنابيب عبر مسافات ملموسة، غالبًا إلى مواقع قد لا يمكن الوصول إليها بسهولة بوسائل التوصيل الأخرى. يتكون نظام ضخ الخرسانة بشكل أساسي من قادوس يتم فيه تفريغ الخرسانة من الخلاط، والذي بدوره يغذّي مضخة الخرسانة نفسها وأخيراً خطوط أنابيب التسليم التي يتم من خلالها تسليم الخرسانة.

أنواع مضخات الخرسانة أثناء عمليات الصب:

يوجد نوعان أساسيان من مضخات الخرسانة المستخدمة في النقل وهما:

1. مضخات الخرسانة المباشرة.
   
2. مضخات الخرسانة من النوع المضغوط.
   

1- مضخات الخرسانة المباشرة:

غالبية مضخات الخرسانة من نوع المكبس الأفقي المباشر المفعول مع صمامات شبه دوارة. إنّ تشغيل المضخة المباشرة أمر بسيط. يتم تغذية الخرسانة في المضخة عن طريق الجاذبية وجزئيًا عن طريق الشفط الناتج عن الحركة الترددية للمكبس الأفقي، بينما تفتح الصمامات شبه الدوارة وتغلق بالتناوب. تم تطوير ضغط شفط قدره 0.08 نيوتن لكل مم 2 في أسطوانة الضخ في ظل ظروف مواتية. يتم الحصول على أفضل ظروف الشفط إذا كان قُطر أنبوب الشفط هو نفسه قطر أسطوانة الضخ بحيث يمكن للخرسانة أن تتدفق دون عوائق.

يجب أن تكون الخرسانة قادرة على التدفق بحرية عبر المقطع العرضي الكامل لأنبوب الشفط ويجب تجنب الانسدادات المحتملة بسبب الركام الكبير الحجم. من الناحية المثالية، يجب أن يكون قُطر أنبوب الشفط ثلاثة أضعاف الحد الأقصى لحجم الركام في الخرسانة المراد ضخها. يتحكّم قُطر أنبوب الشفط في الحجم الأقصى للركام، والذي يمكن استخدامه في خليط معين من الخرسانة المراد ضخها.

أثناء شوط الشفط ينفتح صمام المدخل ويدخل الخرسانة إلى أسطوانة الضخ، ويظلّ صمام المخرج مغلقًا. في شوط التوصيل يتم فتح صمام المخرج وإغلاق صمام المدخل، ويتم دفع الخرسانة إلى خط أنابيب التسليم. تتحرّك الخرسانة في سلسلة من النبضات، ويظل أنبوب التسليم ممتلئًا دائمًا. يمكن تحقيق مخرجات تصل إلى 60 م 3 لكل ساعة في المضخات الحديثة من خلال أنابيب توصيل بقُطر 220 مم.

2- مضخات الخرسانة من النوع المضغوط:

مضخات الضغط هي مضخات صغيرة من النوع التعرجّي. يتم تغذية الخرسانة من قادوس التجميع بواسطة شفرات دوارة في أنبوب مرن متصل بغرفة الضخ، والتي تكون تحت فراغ يبلغ حوالي 0.08 نيوتن لكل مم 2. يضمن الفراغ باستثناء عندما يتم ضغطه بواسطة البكرات الدوارة، أن يظل شكل الأنبوب أسطوانيًا وبالتالي يسمح بالتدفق المستمر للخرسانة. تقوم البكرتان الدوّرتان المُركّبتان على محركات كوكبية بضغط الأنبوب المرن بشكل تدريجي وبالتالي دفع الخرسانة إلى أنبوب التسليم. يمكن الحصول على مخرجات تصل إلى 20 م 3 لكل ساعة بمضخات ضغط باستخدام أنابيب بقطر 75 مم.

اختيار مضخة الخرسانة المناسبة عند عمليات الصب:

يتم اختيار مضخات الخرسانة بناءً على معلمتين أساسيتين، الحد الأقصى للإنتاج الحجمي المطلوب للخرسانة في الساعة وضغط ضخ الذروة. يعتبر الناتج الاسمي البالغ 30 متر مكعب لكل ساعة كافياً لعمليات صب الخرسانة الروتينية المتعلّقة بمعظم تطبيقات الهندسة المدنية. بالنسبة للوظائف المتخصصة التي تتطلّب إنتاجًا أكبر، من المعروف أنه يتم نشر مضخات بسعة تزيد عن 120 متر مكعب لكل ساعة. تعتمد الطاقة المطلوبة لوحدة القيادة (المحرك الرئيسي) لمضخة الخرسانة على ناتج التسليم المطلوب للخرسانة وضغط الضخ.