Een maandelijkse uitgave van deNederlandse Cementindustrieredactie-adresHerengracht 507 Amsterdamtelefoon 020-238531Pompen of ...Het is vaak verleidelijk om voor de titel vaneenBETONIEK-afleveringgebruik te maken van eengevleugeld woord of een bekend gezegde. Ooknu we het willen hebben over het pompen vanbeton. De oude rotten in het vak hebben zekernog de tijd meegemaaktdat pompen of verzuipentoch wel een juiste typering was voor deze trans-portmethode van betonspecie. De ontwikkelingverliep aanvankelijk met veel problemen. Beton-specie was om vaak onverklaarbare reden nietverpompbaar. Verstoppingen in de leiding kwa-men regelmatig voor en zorgden voor veel ellen-de, zowel voor mens als machine.Tegenwoordig echter is de betonpomp eenbedrijfszekere en flexibel in te zetten machinevoor het transport van betonspecie op debouw-plaats. Maar dat niet alleen, ook uit een oogpuntvan kwaliteiten veiligheid neemt het pompen vanbeton vandaag een opvallende plaats in.De vooruitgang in de betontechnologie heeft ookhet zijne bijgedragen aan deze ontwikkeling. Hetaantal publikaties omtrent studie, research enpraktijkonderzoekingen die te maken hebbenmet het pompen van beton, looptin de vele, veletientallen. Ook in het pas verschenen CUR-rapport 92, 'Transporteren van betonspecie'wordt op ruime schaal aandacht aan dit onder-werp besteed.1mei 1979Ondanks dit alles gaat het in de praktijk van alledag niet altijd naar wens. Er komen nog verstop-pingen voor, de pomp laat het wel eens afweten ofde opbrengst valt tegen. In vrijwel alle gevallen isdan niet voldaan aan een aantal basisvoorwaar-den om het pompen wel te laten slagen. In dezeBETONlEK willen we het daar verder over heb-ben. Voorkomen is nu eenmaal beter dangenezen.De pompBetonpompen zoals we die vandaag de dag ken-nen, zijn meestal mobiele eenheden doordat zegemonteerd zijn op een auto- of aanhangwagen-chassis. Ze zijn uitgerust met een hydraulischbestuurbare twee-, drie- of vierdelige giek.Deze combinatie maakt een uiterst flexibele be-drijfsinzet mogelijk. Voegen we hierbij het gemakdat met deze wijze van specietransport samen-.hangt, dan zijn dat de bepalende factoren voor degrote vlucht die het pompen van beton heeftgenomen.Het meest voorkomende type pomp is deplunjer-pomp. De betonspecie wordtuit de ontvang-trechter in een cilinder gezogen en vervolgensdoor de plunjer in het leidingsysteem geperst. Deplunjerwordt hydraulisch bewogen. Ten opzichtevan vroeger, toen de aandrijving mechanischwas, heeft dit het grote voordeel dat met een2aanzienlijk hogere pompdruk kan worden ge-werkt. De leidingdiameter kan daardoor kleinerzijn, terwijl de opbrengst kan worden vergroot. :Erzijn meer dan twintig uitvoeringen van dit typepomp op de markt. De leidingdiameter is veelal125mm.De maximale pompcapaciteit in de praktijk isvoor het kleinste type ongeveer 30 m3 en voor degrootste uitvoering ongeveer 85m3 per uur. Alsde reikwijdte van de giek onvoldoende is, wordtgebruikgemaaktvan een vaste persleiding. AInaar gelang de capaciteitvan de pomp, hetleidingpatroon en de betonsamenstelling, zijn devolgende afstanden te overbruggen:· horizontaal 250 tot 300 meter;· verticaal 70 tot 90 meter.Een andertype pomp is de slangenpomp. Dewer-king hiervan vertoont enige overeenkomst methet leegknijpen van een tube tandpasta. Detonspecie wordt uit de ontvangtrechter aangezo-gen in een flexibele slang. Door een rotor die deslang samendrukt, wordt de specie vervolgensnaar voren geperst in de giek of in de vaste lei-ding. Op deze wijze wordt een continue specie-stroom verkregen, zij het dat de opbrengst :bij ditsysteem in het algemeen lager is dan bijeenplunjerpomp. De maximale capaciteit isongeveer40 m3 per uur.Voor de bouw van de caissons bijde Amster-damse metro is veelvuldig gebruik gemaakt vanbetonpompen. Niet minder dan drie pompen zijningeschakeld voor het betonneren van ditcaissonDe foto op blz. 2 toont een driedelige giekpomp3De moderne betonpomp is het resultaat van eenontwikkeling die in de twintiger jaren is begon-nen. Lange tijd werd die ontwikkeling geken-merkt door vallen en opstaan. De huidige beton-pompen hebben echter een grote mate vanbedrijfszekerheid. De meeste veranderingen diefabrikanten vandaag aanbrengen en onder-zoeken, hebben hoofdzakelijk tot doel om be-diening en onderhoud te vereenvoudigen.Pompen van betonspecieTijdens het pompen wordt de betonspeciesamengeperst tot een cilinder, die langs eensmeerlaag van cementpasta op de binnenwandvan de leiding wordt voortbewogen. De zelf-smering door deze smeerlaagis essentieel om tekunnen pompen. Verbreking ervan geeft onher-roepelijk storingen en moet dus worden voor-komen. Daarom dient men te vermijden dat deopbouw van de betonspecie aanleiding geeft totontmenging in de leiding, waarbij de smeerlaagdoorgrindkorrels weggeschuurd kan worden.Het pompen van betonspecie met een hoge zet-maat kan met het oog hierop gevaarlijk zijn.Om de smeerlaag in eerste instantie aan te bren-gen moet een zogenaamd smeerbed wordenvoorgepompt. Het smeerbed bestaat in de regeluit een mengsel van cement en water of cement,zand en water. De consistentie moet deegachtigzijn. Wordt een smeerbed te vloeibaar gemaakt,dan is de kans grootdat nietde gehele leldinq-wand wordt geraakt.Het is aan te bevelen om boven de ontvang-trechter van de pomp een zeef te plaatsen metzodanige maaswijdte dat de betonspecie er ge-makkelijk doorvalt. Daarmee wordt voorkomen,dat vreemde voorwerpen in het pomphuis gera-ken. De trechter mag tijdens het pompen nooitgeheel leegkomen, omdat anders gevaar bestaatdat zich in de leiding luchtzakken vormen. Wan-neer, door welke oorzaak ook, het pompen gedu-rende langere tijd, bij voorbeeld een halfuur ofmeer wordt onderbroken, moet men regelmatigdoor enkele slagen van de pomp de specie inbeweging brengen om te voorkomen dat dezezich in de leiding vastzet. Na beëindiging van hetpompen wordt de nog in de leiding aanwezigebetonspecie met lucht- of waterdruk uit deleiding geperst.Pompbeton, speciaal beton?Voor tal van onderzoekers is dit reeds lang eenklemmende vraag. De stapels literatuur over ditonderwerp spreken boekdelen. Tal van theorieënen experimenten zijn in de loop der jaren ontwik-keld en uitgevoerd. Voor een deel kan dit wordenverklaard door de grote strijdvraag die vroegeropgeld deed rond de mislukkingen bij pompen.Was de pomp de boosdoener of de specie?4Voor de bouw van een ondergrondse elektrici-teitscentrale in Llentier, Noord-Wales, is voor hetaanbrengen van ca. 400000 m3 betonspecie ge-bruik gemaakt van betonpompenGaandeweg hebben deze studies gelukkig duide-lijk gemaaktdat pompbetonhelemaalgeen spe-ciale samenstelling vraagt, maar dat goed samen-gestelde betonmengelsin het algemeen ook ver-pompbaar zijn. Ervaringen en metingen op debouwplaats hebben daarnaast gegevens op tafelgebracht die in praktische aanwijzingen kunnenworden vertaald.Pompbeton moet voldoen aan een aantal eisendie de samenstelling betreffen, maar bovenalmoet de samenstelling constant zijn. Variaties insamenstelling en verwerkbaarheid kunnen in be-paalde gevallen funest zijn. De specie moethomogeen zijn en vooral van vracht tot vrachthomogeen blijven. Er wordt wel eens gezegd datde pomp een kwaliteitsinspecteur is: elke wijzi-ging in debetonsamenstelling is te reg istreren viade benodigde pompdruk. Te grote spreiding in desamenstelling leidt onherroepelijk tot storingen.Voor het transport van betonspecie bij een uit-breiding van de elektriciteitscentrale Hemweg teAmsterdam, werden betonpompen in twee faseningezet. Een op de begane grondgeplaatstepomp voerde de specie omhoog, vanwaar eentweedepomp de betonspecie op z'n plaats brachtOp dit punt neemt de betonpomp inderdaad eenunieke plaats in vergeleken met alle andere trans-portmiddelen voor betonspecie.Om het pompen met succes te laten verlopenmoet betonspecie zodanig zijn samengesteld dat· ontmenging zoveel mogelijk wordt voorkomen· de weerstand in de leidingen gering is.Bij het ontwerpen van de samenstelling vanpompbeton dient men daarom met verschillendepunten rekening te houden.De gradering van het mengsel met de in ons landbeschikbare toeslagmaterialen moet zoveel mo-gelijk continu zijn.Van bijzonder belang is de hoeveelheid fijn mate-riaal kleiner dan 250 Enerzijds vormt deze denoodzakelijke smeerlaag, anderzijds wordt hier-door waterafscheiding tegengegaan. Als5richtwaarde voor de praktijk kan een hoeveelheidworden aangehouden van125 tot 145 literperkubieke meter betonspecle,De plasticiteit, ultqedruktin zetmaat, moet liggenin het gebied van 6 tot 14 cm. Bij lagere zetmatenis verpompen nog wel mogelijk maar de capaci-teit neemt sterk af waardoor pompen niet meerlonend is. Te hoge zetmaten, gepaard gaandemet slechte samenhang van de specie, leidensnel tot ontmengingsverschijnselen met allegevolgen van dien.Ten aanzien van het toepassen van hulpstoffendoen zich, op één uitzondering na, bij het pom-pen geen problemen voor. Die uitzonderingtreftluchtbelvormers. De extra ingebrachte luchtin betonspecie wordt bij het pompen beurtelingssamengedrukt en weer ontspannen waardoorveel energie verloren gaat. Dit leidt tot eenslechtere verpornpbaarheid.Twee opste/plaatsen voor truckmixers bij de ont-vangbak waarborgen een constante voedingBereik van een drie-delige giekpompVakwerkHet is al meer gezegd: de beton pomp neemt in derij transportmiddelen voor betonspecie een ge-heel eigen plaats in en dat niet alleen vanwege dekwalitatieve aspecten. Bediening en onderhoudmoeten worden uitgevoerd door speciaal opge-leid personeel.De exploitatie van een pomp vereist een aange-paste bedrijfsvoering, de machine is niet voorandere werkzaamheden in te zetten dan hettransporteren vanbetonspecie.Het is dus logischdat er, ook in ons land, speciale bedrijven zijnopgericht die in staat zijn het pompen op eenvakkundige en economisch verantwoorde wijzeuitte voeren. Dat het initiatief hiertoe veelal isuitgegaan van betonmortelbedrijven ligt voor dehand. Wil succes verzekerd zijn dan moet nietalleen de pomp in optimale staat verkeren maarook de betonspecie. Pompen is eigenlijk hetvanzelfsprekende verlengstuk van een beton-mo rtelbedrijf.Ook voor de verdere ontwikkelingen van het be-tonpompen biedt deze combinatie voordelen. Hetzorgvuldig analyseren van praktijkervaringen kanoplossingen aandragen voor grotere bedrijfs-zekerheid. Een voorbeeld hiervan zijn de afsluit-ventielen die het mogelijk maken bij giekpompenhet morsen van specie tijdens het zwenken tevoorkomen.6292520101510525 20 15 10 5 0 5510I115LichtbetonEen kwestie die de gemoederen regelmatig bezighoudt is oflichtbetonspecie te verpompen is ofniet. De moeilijkheid is uiteraard dewaterabsorp-tie van het lichte toeslagmateriaal. Naast eennatuurlijke absorptie komt er door de pompdruknog een geforceerde absorptie bij. Dit betekenttwee dingen:· energieverlies en· minder goede verwerkbaarheid.Gevolg hiervan voor depraktijk is dat het pompenvan lichtbetonspecie nog steeds veel problemenoplevert. Erwordt wel gezocht naar allerlei oplos-singen waarvan de meeste gericht zijn op hetvoorkomen van de waterabsorptie. De meestafdoende methode om dit te bereiken is verzadi-ging vóóraf ondervacuüm. Met name uitAmerikazijn nogal wat berichten afkomstig die er opwijzen dat de verpompbaarheid dan vrij goed is.Toch zitten er wel een paar addertjes onder hetgras. Ten eerste de technische en economischeuitvoerbaarheid enin de tweede plaats wordt despecie nogal wat zwaarder. De waterabsorptieonder vacuüm kan bij sommige lichte toeslag-materialen oplopen tot 40 à 50% van de massa!De discussie over dit onderwerp zal zeker nognièt verstommen. Gezien de stand van zaken vanvandaag kan de conclusie luiden: lichtbeton-specie is (nog steeds) niet verpompbaar.7