پمپ بتن چیست؟

پمپ بتن (Concrete Pump) به دستگاهی می گویند که وظیفه انتقال بتن از میکسر و به کمک لوله به محل مورد نظر را بر عهده دارد. در واقع در صنایع مختلف بهترین، سریعترین و دقیق ترین روش برای انتقال و جابجایی مواد مخصوصا بتن، پمپاژ است که حتی نوع مسیر دسترسی هم اهمیتی ندارد. به همین دلیل تمامی پمپ ها اعم از پمپ بتن کوچک تا بزرگ اهمیت فوق العاده ای در پروژه های ساختمانی دارند.

از پمپ بتن در چه صنایعی می توان استفاده کرد؟

همانطور که می دانید بتن ترکیبی از سیمان و ماسه و آب است و پمپی که برای آن ساخته شده وظیفه انتقال آن را بر عهده دارد. این روش در بتن ریزی کلیه پروژه های عمرانی که برای ساخت بنا و سازه مورد استفاده قرار می گیرد و معدنی که برای پر کردن فضاهای خالی است کاربرد دارد. بنابراین کاربرد پمپ بتن طیف گسترده ای از صنایع را شامل می شود که عبارتند از:

• ساختمان مسکونی

• ساختمان های تجاری و صنعتی و عمومی

• پل

• تونل و سازه های زیر زمینی

• سد

• سازه های دریایی

• سازه هایی که دسترسی دشواری دارند

شیوه کارکرد پمپ بتن

پمپ های بتن به شیوه های مختلف کار می کنند که نتیجه آن پمپاژ مخلوط های سیمانی است. رایج ترین مکانیسم عملکرد پمپ های بتن، مکش و تخلیه است. حتما می دانید که بتن ویسکوزیته بسیار بالایی دارد و ترکیبی از تکه های سنگین، سخت و حتی بزرگ است. بنابراین در صورتی که تحرک نداشته باشد، مخلوط بتن به سرعت سفت شده و جابجایی آن مختل خواهد شد.

پمپ های بتن با توجه به مشخصات فنی این مخلوط سیمانی، با مکانیسم ورود و خروج پیوسته از سفت شدن آن در حین انتقال جلوگیری می کنند. همچنین بد نیست بدانید که مکانیسم کارکرد پمپ های بتن براساس ساختار آنها با یکدیگر کمی متفاوت است که از جمله آنها می توان به پمپ های پیستونی دو سیلندری و غیره اشاره کرد.

انواع پمپ بتن

پمپ های بتن انواع مختلفی دارند که برحسب عوامل مختلف دسته بندی می شوند. به عنوان مثال می توان برحسب شیوه کارکرد، تجهیزاتی که در ساخت آنها استفاده شده، نحوه تأمین انرژی، کاربرد، امکان جابجایی و غیره به انواع مختلف تقسیم بندی نمود. باید به این موضوع دقت کرد که تعداد پمپ ها بسیار زیاد است و نمونه هایی که ما به آنها اشاره می کنیم رایج ترین و مهمترین آنها هستند:

نوع تجهیزات استفاده شده:

پمپ های بتن براساس تجهیزاتی که در ساخت آنها استفاده شده به انواع مختلف زیر تقسیم بندی می شود:

• پمپ بتن هوایی (Boom Pump):

پمپ های هوایی بتن که به آنها پمپ بتن دکل یا پمپ بوم هم می گویند برای پروژه های بزرگی که دقت بالایی نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرند. منظور از بوم بازوهای متحرک و انعطاف پذیری است که لوله های انتقال بر روی آنها قرار گرفته که به فرایند انتقال بتن بین نقاط دوردست و یا نقاطی که امکان جابجایی زمینی وجود ندارد کمک می کنند.

مزیت پمپ های هوایی بتن این است که می توان در ساختمان هایی که ارتفاع بالا دارند استفاده کرد، سرعت و میزان بتن ریزی را چند برابر می کنند، امکان نصب بر روی کامیون یا سطوح محکم به منظور جابجایی بهتر و قدرت و توان بیشتر پمپاژ وجود دارد، نیروهای انسانی کمتری در پروژه درگیر می شوند، نیازی به نصب لوله های انتقال نیست چون توسط بازوها جابجایی انجام می شود و حتی در پروژه هایی که امکان دسترسی سختی دارند و یا در تونل های پیچیده به راحتی امکان پذیر می شود.

با این حال عیب پمپ بتن هوایی این است که نیروی اپراتور باید حتما ماهر و کارآزموده باشد و در پروژه های کوچک مقرون به صرفه نیست. ضمنا جنبه های ایمنی باید حتما به منظور جلوگیری از آسیب های جبران ناپذیر لحاظ شوند.

• پمپ بتن زمینی (Ground Pump):

پمپ بتن زمینی یا خطی (Line Pump) نوع دیگری از پمپ ها براساس تجهیزات مورد استفاده است که کاربرد زیادی دارد. امکان استفاده به شکل نصب شده روی کامیون و تریلر یا جداگانه وجود دارد. در این پمپ ها از لوله های فولادی و لاستیکی به شکل دستی از محل مبدأ تا مقصد نصب می کنند (در دسته پمپ بتن دستی هم قرار می گیرد). تراک میکسر در این پمپ ها وظیفه تخلیه بتن به درون قیف را بر عهده دارد.

مزیت پمپ های بتنی زمینی این است که می توان به منظور دستیابی به لوکیشن های مدنظر طول لوله ها را افزایش داد، بتن را به شکل افقی منتقل کرد، در پروژه هایی که ارتفاع کمی عملکرد بسیار خوبی داشت و تجهیزات آن را با سرعت بالا جابجا کرد. با این حال از پمپ بتن زمینی نمی توان در پروژه های بزرگ استفاده کرد و باید بر روی آنها نظارت دائمی وجود داشته باشد و امکان خطر برای کارکنان و سازه های اطراف هم وجود دارد.

نوع مکانیسم عملکرد:

شیوه دیگر تقسیم بندی پمپ های بتنی براساس مکانیسم و شیوه عملکرد است که از این لحاظ می توان به ده ها نمونه اشاره کرد. با این حال از بین تمامی انواع پمپ های بتن که برحسب شیوه عملکرد تقسیم بندی می شوند پرکاربردترین آنها مدل های پیستونی، پریستالتیک و سانتریفیوژی هستند.

• پمپ بتن پیستونی (Piston Concrete Pump):

این نوع پمپ ها براساس جابجایی مثبت کار می کنند و معمولا از سوپاپ ورودی و خروجی، پیستون و سیلندر ساخته شده اند. به طور کلی در این نوع پمپ بتن، مخلوط سیمانی ابتدا به درون قیف ریخته می شود و سپس این مخلوط در اثر نیروی جاذبه و مکش حاصل از حرکات رفت و برگشتی در پیستون افقی، مخلوط به درون سیلندر هدایت می گردد. حرکت پیستون به عقب و جلو، سوپاپ های ورودی و خروجی هم تغییر موقعیت می دهند. این نوع پمپ ها کارایی و راندمان بالایی دارند. از جمله مشخصات فنی پمپ بتن پیستونی می توان به توانایی آن در انتقال مخلوط سیمانی تا ۱۰۰۰ متر به شکل افقی و ۱۲۰ متر به صورت عمودی، نرخ پمپاژ با قدرت ۱۳۰ متر مکعب در لوله هایی به قطر ۲۰۰ میلی لیتر، تناسب کامل با پروژه های بزرگ و حجم بتن ریزی بالا و برطرف سازی گیر لوله به شکل خودکار اشاره نمود.

• پمپ بتن پریستالتیک (Peristaltic Pump):

به این نوع پمپ ها، پمپ شلنگی یا غلتکی هم می گویند که سایز کوچکی دارند و قابل حمل هستند و برای پمپاژ حجم کم بتن مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع پمپ ها نیز براساس جابجایی مثبت کار می کنند به این شکل که ابتدا بتن وارد قیف شده و سپس تیغه های مدور این مخلوط را به درون شلنگ منعطف که به محفظه پمپ وصل شده منتقل می کنند. فشار منفی درون این قسمت سبب کشیده شدن مخلوط سیمانی به درون لوله داخلی شده که با فشار وارد شدن از سوی غلتک های پمپ، جریان پیوسته ای از انتقال بتن رقم می خورد.

از مشخصات فنی پمپ بتن پریستالتیک می توان به نرخ پمپاژ با سرعت ۲۰ متر مکعب در ساعت به کمک لوله هایی با قطر ۷۵ میلیمتر، انتقال بتن به شکل افقی تا ۹۰ متر و به شکل عمودی تا ۳۰ متر، نیاز بسیار کم نسبت به روغن کاری و تمیزکاری و تناسب کامل برای پروژه های کوچک اشاره کرد.

• پمپ بتن سانتریفیوژی (Centrifugal Pump):

به این دستگاه ها پمپ گریز از مرکز هم می گویند که براساس انرژی گردش پروانه مرکزی خود کار می کنند که بر روی یک دیسک قرار دارد. مخلوط بتن از طریق مجرای محور مرکزی به درون پمپ وارد شده و سپس بین پره های پروانه قرار می گیرد. بخش پروانه هم به یک محور مرکزی دایره ای وصل است. این محور به کمک انرژی یک موتور شروع به چرخش با سرعت بالا می کند که انرژی گریز از مرکز تولید شده سبب ورود سریع بتن به داخل محفظه مارپیچی و مجرای خروجی می شود.

شیوه تأمین انرژی:

دسته بندی دیگر پمپ بتن براساس شیوه تأمین انرژی است که از این حیث پرکاربردترین آنها دیزلی و برقی هستند:

• پمپ بتن دیزلی (Diesel Pump):

این نوع پمپ معمولا برای پروژه های مناطقی استفاده می شود که شرایط لازم برای تأمین برق مستقیم یا برق با توان بالا وجود نداشته باشد و سوخت دیزلی برای کارکرد پمپ استفاده می شود. این موتورها از طریق سوخت خود می توانند مخلوط بتن را تا ارتفاعات بالا و مسیرهای طولانی هم فراهم سازد. از جمله کاربرد این نوع پمپ ها می توان به ساختمان های بزرگ، تونل، پل و غیره اشاره کرد.

• پمپ بتن برقی (Electrical Pump):

این نوع پمپ ها همانطور که از اسمشان مشخص است با نیروی برق کار می کنند. در مقایسه با پمپ های دیزلی هزینه کارکرد کمتری دارند و کاربرد آنها گسترده تر است. همچنین پمپ های بتن برقی به نگهداری کمتری هم نیاز دارند.

امکان جابجایی:

دسته بندی رایج دیگری که طبق آن پمپ بتن را دسته بندی می کنند امکان جابجایی و تحرک است. بر این اساس پمپ های بتن به دو دسته ثابت یا ایستا و متحرک تقسیم بندی می شوند:

• پمپ بتن ثابت (Stationary Pump):

این نوع پمپ ها، پمپ بتن ایستا، پمپ بتن تریلر یا زمینی هم نام دارند و لوله های انتقال مجزای از واحد پمپاژ هستند. لوله های این پمپ ها از جنس فولاد یا پلاستیک بوده و به کمک دست به هم وصل می شوند به همین دلیل به مدل های ثابت، پمپ بتن دستی هم می گویند. همانطور از اسم آنها مشخص است قابلیت و توان جابجایی و حرکت ندارند.

• پمپ بتن متحرک (Portable Pump):

این نوع پمپ ها به دلیل اینکه کلیه تجهیزات آنها از جمله بوم بر روی کامیون قرار می گیرند و قابلیت جابجایی دارند به این اسم معروف شده اند.

نوع کاربری:

دسته آخر برای تقسیم بندی، براساس نوع کاربری است. به عبارت دیگر بسته به اینکه پمپ ها قرار است در چه مکانی استفاده شوند، فرم و حالت استفاده از آنها هم فرق می کند. به عنوان مثال اگر در معادن به پمپ بتن نیاز باشد از فرم های چرخ ریلی یا زنجیری کمک می گیرند که کاملا تخصصی است.

• پمپ دوغاب (Slurry Pump):

این دستگاه ها با مکانیسم سانتریفیوژی کار می کنند و در برابر خوردگی هم مقاوم هستند. از جمله مشخصات فنی پمپ بتن دوغاب می توان به استفاده از آلیاژهای فولاد – کروم، چدن و پلاستیک، طراحی و ساختار متنوع، قابلیت انتقال مخلوط های گوناگون با ویژگی های خاص اشاره کرد. عمده کاربرد این پمپ ها در صنایع فولاد، معدنی و لایروبی است.

• پمپ شاتکریت (Shotcrete Pump):

انتقال و جابجایی شاتریکت یا بتن پاششی توسط پمپ های کاملا تخصصی انجام می شود که متشکل از سوپاپ معمولی یا توپی شکل با سیلندرهای کوتاه هستند. این ساختار باعث می شود تا میزان بتن خارج شده در هر سیکل کمتر شود و میزان رفت و برگشت پیستون و سرعت آن افزایش پیدا کند. برای آشنایی بیشتر با شاتریکت مقاله ای که در این خصوص نوشته شده را مطالعه کنید.

• تراک میکسر و پمپ بتن (Truck Mixer):

تراک میکسرها نوع خاصی از پمپ بتن همراه با سیستم پمپ و بوم هستند. در مواقعی که نیاز باشد مخلوط بتن آماده از محل کارخانه تا پروژه منتقل شود یا مخلوط بتن را طبق مدت زمان مشخصی نگهداری کنند تا شرایط بتن ریزی فراهم گردد و از سفت شدن آن جلوگیری کنند از تراک میکسر کمک می گیرند.