По роду вяжущего строительные растворы бывают цементные, гипсовые, известняковые, простые (при использовании одного вида вяжущего) и сложные (при использовании двух видов и более).

Уровень механовооруженности и номенклатура оборудования современных заводов позволяют механизировать и автоматизировать подавляющую часть трудоемких процессов.

Приготовление цементобетонных смесей и растворов осуществляется на заводах в бетоно- и растворосмесителях, которые классифицируют по ряду признаков (рис. 5.5).

Смесители бывают стационарными и передвижными. Передвижные смесители применяют на объектах с небольшими объемами работ, стационарные — на заводах. По способу смешивания различают смесители принудительного действия и гравитационные. Принудительное смешивание осуществляется при вращении лопастей или других элементов в неподвижной емкости — барабане, а в гравитационных смесителях — в результате подъема и сбрасывания смеси внутри вращающегося барабана. Гравитационные смесители проще по конструкции и способны перемешивать бетоны с более крупным заполнителем.

По режиму работы смесители бывают цикличного и непрерывного действия. Смесители цикличного действия работают последовательными циклами. Каждый цикл состоит из операций загрузки, перемешивания и выгрузки готовой смеси.

Рис. 5.5. Классификация машин и оборудования для приготовления цементобетонных смесей

В смесителях непрерывного действия поступление компонентов и выход готовой смеси происходят непрерывно. Эти машины отличаются большой производительностью. Главный параметр смесителей непрерывного действия — их производительность.

В гравитационных бетоносмесителях компоненты перемешиваются в барабанах, к внутренним стенкам которых прикреплены лопасти. При вращении барабана смесь поднимается лопастями на некоторую высоту и затем падает вниз. При этом образуются определенные радиальные и осевые потоки движения смеси, благодаря чему различные частицы материала равномерно перераспределяются по объему замеса. Однородность смеси обеспечивается при 30—40 циклах подъема и сброса.

Гравитационные бетоносмесители непрерывного действия обычно имеют цилиндрический барабан с горизонтальной осью. Такие смесители непрерывно загружают сверху через загрузочную воронку, готовая смесь также непрерывно выгружается с противоположного конца. Производительность регулируют, меняя производительность дозаторов. Эти бетоносмесители хорошо зарекомендовали себя при приготовлении смеси одной марки. При переналадке на смесь новой марки они уступают смесителям циклического действия. Бетоносмесители изготовляют с наклоняющимися и ненаклоняющимися барабанами. Смесительные барабаны могут быть грушевидной, конусной и цилиндрической формы.

По способу выгрузки гравитационные смесители бывают опрокидными, в которых выгрузка замеса осуществляется наклоном барабана в сторону выгрузочного отверстия; реверсивными (рис. 5.6, а), выгружаемыми в результате обратного вращения, что обеспечивает движение материала в сторону выгрузочного отверстия; с выгрузочным (рис. 5.6, б) лотком, по которому смесь выгружается из барабана.

Рис. 5.6. Схемы неопрокидных бетоносмесителей:
а — реверсивного; б — с выгрузочным лотком

Цикличные бетоносмесители с принудительным смешиванием материалов разделяют на чаше- и корытообразные (лотковые). В чашеобразных корпус выполнен в виде чаши цилиндрической формы с одним или несколькими перемешивающими валами. В корытообразных бетоносмесителях корпус оснащен одним или двумя перемешивающими лопастными валами. Бетоносмесители принудительного смешивания более производительны, они обеспечивают приготовление смесей высокой жесткости, чего нельзя достичь в гравитационных бетоносмесителях.

Двухвальные и одновальные смесители лоткового типа обеспечивают приготовление любых смесей, включая бетонные на пористых заполнителях плотностью менее 1000-1200 кг/м3.

В двухвальных лотковых смесителях вращающиеся в противоположных направлениях валы с лопастями, расположенными по прерывистой винтовой линии, создают перекрестное перемещение смешиваемых материалов от стенок к центральной части корпуса вверх, откуда материалы, опускаясь под действием сил тяжести, возвращаются от центра к периферии. Всплывание легких фракций заполнителей при этом исключается. При такой схеме перемещения путь, проходящий частицами приготовляемой смеси, сокращается и снижается энергоемкость процесса.

В некоторых конструкциях двухвальных лотковых смесителей готовая продукция выгружается при разъеме дна корпуса, создаваемого поворотом двух половин корпуса вокруг валов в противоположных направлениях на некоторый угол. Это позволяет сократить время выгрузки готовой смеси до 5—7 с, что в 4-5 раз меньше продолжительности выгрузки готовой смеси из роторных смесителей.

Исследования влияния частоты вращения п лопастных валов на степень сепарации смеси показали, что превышение п выше некоторого «критического» значения приводит к росту неоднородности смеси на выходе из смесителя. Этого не наблюдается, если частота вращения п валов не достигает критических значений, но при этом степень неоднородности в зоне выхода из смесителя несколько повышается.

Вибрационные смесители обеспечивают интенсификацию перемешивания жестких бетонных смесей. При вибрировании разрушаются структурные связи смеси и она становится более текучей, что улучшает использование вяжущих свойств цемента, так как при соударении частиц с них удаляются продукты гидратации и в реакцию вступают новые поверхности. Однако некоторыми исследованиями установлено, что применение вибрации для перемешивания смесей, содержащих большое количество воды, существенно не увеличивает прочность бетона, в то время как энергозатраты при виброперемешивании увеличиваются в 1,5-2 раза. Виброперемешивание экономически выгодно при приготовлении жестких бетонных смесей с мелкозернистыми заполнителями. Вибрация может передаваться смеси через корпус смесителя или через лопасти.

В гравитационных и лотковых смесителях готовят смеси с наибольшей крупностью заполнителей (до 150— 180 мм). Наименьшую энергоемкость (1,1-1,3 кВт/м3) имеют гравитационные смесители. Среди смесителей принудительного действия менее энергоемки лотковые смесители (3,2-3,35 кВт/м3) по сравнению с тарельчатыми смесителями (3,5-4 кВт/м3). Лотковые двух-вальные смесители эффективнее тарельчатых и лотковых одновальных. Гравитационные смесители эффективны при приготовлении подвижных смесей с осадкой конуса 3-5 см и с наибольшей крупностью заполнителей (до 180 мм).