معرفی پمپ بتن و کاربردهای آن
استفاده از پمپ‌های بتن روش بسیار مناسبی برای بتن‌ریزی در فضاهای محدود مانند تونل‌ها و یا خارج از دسترس مانند بتن‌ریزی در ارتفاع نظیر ساختمان‌های مرتفع محسوب می‌شود. برای این منظور بتن باید از کارایی و روانی بالا با اسلامپ ۷۵ (مقدار توصیه‌شده) تا ۱۲۵ میلی‌متر برخوردار باشد. در این ارتباط معمولاً استفاده از مواد افزودنی کندگیرکننده برای به‌تأخیرانداختن زمان گیرش بتن توصیه می‌شود. ضمناً برای جلوگیری از جداشدن آب مخلوط در اثر فشار و درنتیجه انسداد خط لولۀ انتقال بتن، دانه‌بندی سنگدانه‌ها حائزاهمیت است.
بتنی که با پمپ ریخته می‌شود مشکلی به‌نام تفکیک دانه‌بندی نخواهد داشت، زیرا پمپ توانایی جابه‌جایی بتنی را که دچار جداشدگی شده ندارد. ضمناً باید از به‌کاربردن آب بیش از اندازه در مخلوط و همچنین سنگدانه‌های درشت با لبه‌های تیز نیز اجتناب کرد. اغلب پمپ‌های بتن برای انتقال سنگدانه‌های تا اندازۀ ۳۸ میلی‌متر طراحی می‌شوند، اگرچه حداکثر اندازۀ سنگدانۀ توصیه‌شده تا ۲۵ میلی‌متر در عمل محدود می‌شود. بااین‌همه پمپ‌هایی نیز ساخته می‌شوند که توانایی انتقال سنگدانه تا ۷۵ میلی‌متر را نیز داشته باشند.
از پمپ‌های بتن همچنین برای ساختن رویۀ بتنی جاده‌ها نیز استفاده می‌شود. عمر غلاف و پوشش‌های داخلی پمپ از ۴۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ مترمکعب متفاوت است و این عمر برای لوله‌های انتقال ۷۵۰۰۰ مترمکعب تخمین زده می‌شود (در آمریکا عمر لوله ۴۰۰۰۰ مترمکعب برآورد می‌شود). پمپ‌ها به‌طورکلی در سه اندازه، تک‌سیلندر و دوسیلندر موجود می‌باشند. امروزه کاربرد انواع تک‌سیلندر بسیار محدود بوده و اغلب پمپ‌ها دوسیلندر می‌باشند. قطر لوله‌ها معمولاً ۱۲٫۵، ۱۵، ۱۷٫۵ و ۲۰ سانتی‌متر می‌باشد و حداکثر اندازۀ شن و ماسه که می‌تواند پمپاژ شود ۷۵ میلی‌متر است. بتن را به‌طورکلی با پمپ‌های متداول می‌توان تا حدود فاصلۀ افقی ۳۶۰ متر پمپاژ کرد که بستگی به اندازۀ پمپ، لوله و درجۀ روانی بتن دارد. البته بتن با درجۀ روانی بیشتر بهتر می‌تواند پمپاژ شود، لذا تجربه نشان داده است اسلامپ ۳ اینچ نتیجۀ خوبی می‌دهد.
انواع پمپ بتن و مشخصات فنی آن‌ها
۱) پمپ کامیونی تیرک (بوم) دار
در این دسته از پمپ‌ها یک پمپ بتن بر روی شاسی کامیون که ممکن است به‌دلیل تحمل وزن دارای محورهای بیشتری از کامیون‌های معمول باشد، نصب می‌گردد. به همین دلیل اصطلاحاً به آن‌ها پمپ هوایی نیز گفته می‌شود. همچنین به‌منظور انتقال بتن تا محل مصرف از بازوهای تاشو که تعداد آن‌ها بین ۳ تا ۴ بازو متغیر است، بهره گرفته می‌شود. این بازوها به‌کمک جک هیدرولیک باز شده و در راستاها و زوایای مختلف قرار می‌گیرند. به موازات هر بازو لولۀ انتقال بتن با اتصال‌های انعطاف‌پذیر تعبیه شده که می‌تواند بتن را به محل مصرف انتقال دهد. معمولاً این کامیون‌ها مجهز به جک‌های کناری تعادل هستند، زیرا در اثر بازشدن بازوها ممکن است کامیون از حالت تعادل خارج شده و واژگون گردد.
درصورتی‌که قابلیت مانور بالا و شعاع چرخش حداقل موردنیاز باشد، از کامیون‌هایی با دو محور جلو و سه محور عقب استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که تیرک (بوم) آن‌ها می‌تواند به ورودی‌های خیلی باریک ساختمان‌ها یا در کارگاه‌های سازه‌های فولادی دسترسی داشته باشد. انتقال بتن و بتن‌ریزی می‌تواند در هر دو راستای افقی و قائم انجام شود. معمولاً این دستگاه‌ها توانایی بتن‌ریزی در سطوح بالاتر و پایین‌تر از تراز قرارگیری ماشین را توأماً دارا می‌باشد. این پمپ‌ها معمولاً تا راندمان اسمی (تئوری) ۱۶۰ مترمکعب در ساعت و با فشار بتن ۹۶ بار موجود هستند و تا قطر سنگدانۀ ۶۴ میلی‌متر را انتقال می‌دهند، ولی در عمل پمپ‌های مرسوم راندمان ۷۰ مترمکعب در ساعت با تحمل فشار ۷۰ بار داشته و تا قطر ۲۵ میلی‌متر را می‌توانند انتقال دهند.
۲) تراک‌میکسر پمپ بتن
معمولاً این دستگاه‌ها در مواردی که حجم کمتر بتن‌ریزی یا جابه‌جایی زیاد در محل بتن‌ریزی لازم است، اقتصادی‌تر می‌باشند. این ماشین‌ها نیز عموماً با تیرک (بوم) هیدرولیکی تجهیز شده‌اند که سوار بر تراک‌میکسرهای استاندارد می‌باشد. چرخش میکسر از طریق موتور محرک ماشین و یا با توجه به اینکه بتن تولیدشده توسط میکسر باید درجا استفاده شده و پمپ شود باید در چگونگی چرخش آن دقت لازم شود و انحنای درونی آن مناسب باشد تا بتن مناسبی به پمپ تحویل داده شود. درحال‌حاضر به‌دلیل اشکالات بهره‌برداری از این دستگاه استفادۀ چندانی به‌عمل نمی‌آید.
۳) پمپ بتن قابل‌حمل
این پمپ‌ها قدرت بیشتری نسبت به انواع دیگر پمپ‌های بتن معرفی‌شده تاکنون دارند. مورد استفادۀ این نوع پمپ‌ها در کارگاه‌هایی که حجم بتن‌ریزی زیاد دارند یا در برج‌هایی که نیاز به بتن‌ریزی در ارتفاع بالا دارند (ارتفاع تا ۴۸۰ متر اسمی ولی در عمل و متداول ۲۰۰ متر) و یا در پروژه‌هایی مثل تونل‌ها و پل‌های طولانی (تا ۲۰۰۰ متر طول) می‌باشد. این پمپ‌ها با لوله‌های به قطر ۱۲۵ میلی‌متر می‌توانند بتن‌های با سنگدانه‌های به قطر حداکثر ۶۳ میلی‌متر را پمپ کنند. این پمپ‌ها یا بر روی شاسی کامیونی نصب می‌شوند یا در مواردی به‌صورت خودکششی تولید می‌گردند، ولی در اغلب موارد باید توسط کشندۀ دیگری یدک کشیده شوند که اصطلاحاً پمپ زمینی نامیده می‌شوند. توان این پمپ‌ها عموماً از دیزل تأمین شده و در موارد معدودی دارای موتور برقی نیز مشاهده می‌شود.
۴) پمپ بتن تونل
از این پمپ‌ها در بتن‌ریزی سطوح داخلی تونل‌ها و گالری‌ها استفاده می‌شود و می‌تواند تا ۵۰% از مخارج بتن‌ریزی تونل را کاهش دهد. ساختار فیزیکی این ماشین‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده که بتن‌ریزی در سقف و دیوارۀ گالری‌ها را ساده‌تر و بهینه‌تر می‌کند. ظرفیت خروجی این پمپ‌ها حدود ۳۲ تا ۸۷ مترمکعب در ساعت و فشار بتن در حدود ۵۵ – ۱۰۰ بار می‌باشد. توان موتور این پمپ‌ها معمولاً ۱۳۰-۳۰ کیلووات و تعداد ضربات سیلندرها ۳۰-۱۷ ضربه در دقیقه است. ابعاد سیلندر این پمپ‌ها از ۱۵۰×۱۰۰۰ میلی‌متر تا ۲۰۰×۱۶۰۰ میلی‌متر (قطر × طول) تغییر می‌کند.
قسمت‌های اصلی پمپ بتن
به‌طورکلی دو نوع پمپ بتن وجود دارد که هر دو بتن را با عمل مستقیم از طریق خط لوله انتقال می‌دهند. در یک مورد بتن از طریق قیف به داخل یک لولۀ انعطاف‌پذیر تغذیه می‌شود و از آنجا توسط نیروی فشاری غلتک‌های هیدرولیکی به داخل لولۀ تحویل تزریق می‌گردد. در اینجا هیچ قطعۀ متحرکی با بتن در تماس نیست و بتن جدید مرتباً توسط خلاء به داخل لوله کشیده می‌شود. در مورد دیگر بتن توسط یک پیستون رفت‌وبرگشتی از قیف به داخل لوله فرستاده می‌شود.
در یک حالت بتن با حرکت روبه‌عقب پیستون از طریق قیف به داخل سیلندر کشیده می‌شود و در حالت دیگر حرکت روبه‌جلوی پیستون بتن را به داخل لوله می‌فرستد. سوپاپ‌های ورود و خروج این پمپ به‌صورت هیدرولیکی یا مکانیکی عمل می‌کنند و تمامی قسمت‌های دستگاه در معرض فرسایش قرار دارند و آن‌ها را به‌سادگی می‌توان تعویض کرد. این پمپ می‌تواند یک یا دو سیلندر داشته باشد که در حالت دوم جریان بتن پیوستگی بیشتری دارد. خط لولۀ انتقال معمولاً از فولاد ساخته می‌شود و برای مونتاژ آسان و دسترسی سریع به محل انسداد، از اتصالات سریع استفاده می‌شود. برای به‌حداقل‌رساندن اصطکاک، این خط لوله باید از قطر کافی برخوردار باشد.
برای تسهیل کار بتن‌ریزی در نقاط مختلف قالب، در انتهای این خط لوله معمولاً یک لولۀ پلاستیکی انعطاف‌پذیر متصل می‌شود. پیش از آغاز پمپاژ بتن اصلی باید سیستم انتقال را به‌کمک ملات نرم متشکل از ماسه و سیمان آماده کرد. مقدار ملات به‌طور تقریبی ۲۳ لیتر برای ۱۵ متر لوله به قطر ۱۰۰ میلی‌متر و برای لوله به قطر ۱۲۵ میلی‌متر این مقدار ۲۹-۳۰ لیتر است. در پایان روز به هنگام اتمام کار پمپاژ با قراردادن یک توپی یا گوی بادکنکی در پشت بتن و پمپ‌کردن آب، خط لوله را تمیز می‌کنند. بدین‌ترتیب با هدررفتن کمی بتن، خط لوله کاملاً شسته می‌شود.
منبع: معرفی ماشین‌آلات ساختمانی، نشریۀ شمارۀ ۴۴۶، معاونت نظارت راهبردی، دفتر نظام فنی اجرایی، ۱۳۸۸
