Máy Bơm Bê Tông: Phân Loại, Cấu Tạo, Motor Và Cách Chọn

Máy bơm bê tông là thiết bị dùng piston thủy lực hoặc roto ép ống để đẩy bê tông tươi, vữa xi măng qua đường ống tới vị trí đổ ở trên cao, ở xa hoặc chỗ hẹp. Có 3 nhóm chính: xe bơm cần (bơm động), bơm tĩnh kéo ống (bơm dòng) và bơm bê tông mini – bơm vữa; nguồn động lực là động cơ diesel hoặc motor bơm bê tông 3 pha 380V từ 11 kW tới trên 130 kW. Chọn máy theo khối lượng mỗi đợt đổ, độ cao – cự ly bơm, mặt bằng công trình và nguồn điện sẵn có.

1) Máy bơm bê tông là gì?

Máy bơm bê tông nhận bê tông từ xe bồn (hoặc máy trộn) vào phễu, rồi dùng 2 xi lanh làm việc luân phiên đẩy bê tông vào đường ống, đưa tới sàn, cột, móng, vách. So với đổ bằng cẩu – gầu hoặc thủ công, bơm bê tông cho năng suất cao hơn nhiều lần, đổ liên tục ít mạch ngừng và giảm nhân công. Cách tính năng suất và công suất động cơ có tại bài công suất máy bơm bê tông.

2) Các loại máy bơm bê tông

a) Máy bơm bê tông động (xe bơm cần)

Cụm bơm và cần gấp nhiều khúc lắp trên xe tải, cần vươn 20–63 m, điều khiển từ xa để đưa vòi tới đúng vị trí đổ. Ưu điểm là cơ động, lắp đặt nhanh trong 15–30 phút, năng suất lý thuyết 90–180 m³/h; giới hạn ở tầm với của cần và mặt bằng đỗ xe, chân chống.

• Máy bơm bê tông động (xe bơm cần) vươn cần đổ bê tông.

b) Máy bơm bê tông tĩnh (bơm dòng, bơm đường ống)

Chỉ gồm cụm bơm đặt trên rơ moóc hoặc khung, nối vào đường ống thép lắp sẵn tại công trường. Đẩy được xa (300–1.000 m ngang) và cao (100–400 m) nên dùng cho nhà cao tầng, hầm, đường hầm, cầu; với tòa nhà siêu cao tầng có thể bơm chuyền nhiều cấp.

• Máy bơm bê tông tĩnh kéo ống cho nhà cao tầng.

c) Máy bơm bê tông mini và máy bơm vữa

Kích thước nhỏ, kéo tay hoặc kéo bằng xe nhỏ, năng suất 5–30 m³/h, dùng cho nhà phố trong hẻm, công trình xe bồn và xe bơm cần không vào được, bơm vữa trát, vữa chống thấm, bê tông hạt nhỏ. Loại piston dùng cho bê tông đá 1×2; loại roto ép ống mềm hoặc trục vít dùng cho vữa, bê tông hạt mịn.

3) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy bơm bê tông

a) Máy bơm vữa kiểu roto ép ống mềm

Gồm thùng chứa vữa, ống mềm cao su đặt vòng trong khoang bơm hình trụ, roto có 2 con lăn thép bọc cao su, trục roto dẫn động từ motor qua hộp giảm tốc. Khi roto quay, con lăn ép dọc ống mềm đẩy vữa đi; phía sau con lăn, ống mềm phồng lại (khoang bơm được giữ chân không) và hút vữa mới từ thùng chứa. Ưu điểm là êm, không có van, dễ vệ sinh; giới hạn ở áp lực và cỡ hạt nhỏ.

• Sơ đồ cấu tạo máy bơm vữa kiểu roto kết hợp ống mềm.

b) Máy bơm bê tông kiểu piston thủy lực

Gồm bơm dầu thủy lực, thùng dầu, lọc dầu, van an toàn, van phân phối, 2 xi lanh thủy lực nối cứng với 2 piston bê tông, phễu chứa có cánh khuấy, van chuyển hướng chữ S (hoặc van kẹp) và đường ống. Hai piston chạy ngược chiều nhau: khi piston thứ nhất đẩy bê tông từ xi lanh qua van S ra ống, piston thứ hai lùi về và hút bê tông từ phễu vào xi lanh. Hết hành trình, hệ thủy lực đảo chiều 2 piston, van S lắc sang xi lanh vừa nạp đầy và chu trình lặp lại.

• Cấu tạo máy bơm bê tông tự hành kiểu piston thủy lực.

4) Motor bơm bê tông: điện áp, dòng điện, biến tần

a) Bơm bê tông chạy điện hay chạy diesel

Xe bơm cần dùng động cơ diesel của xe qua bộ trích lực. Bơm tĩnh và bơm mini có cả bản diesel và bản điện; bản điện dùng motor 3 pha 380V 50Hz, thường loại 4 cực khoảng 1480 vòng/phút nối trực tiếp với bơm thủy lực. Chi phí điện cho mỗi m³ bê tông thường thấp hơn chi phí dầu 40–60%, máy ít ồn, ít bảo dưỡng động cơ hơn, nhưng cần trạm điện hoặc máy phát đủ lớn. Motor thay thế chọn trong nhóm motor công nghiệp cùng mặt bích, đường kính trục, số cực.

• Dòng điện là trị số gần đúng; dòng chính xác đọc trên tem motor.
• Khởi động trực tiếp motor trên 30 kW làm dòng tăng 5–7 lần, dễ sụt áp lưới công trường.
• Máy phát cho bơm có khởi động mềm cần khoảng 1.8–2.5 lần công suất motor (kVA).

b) Khi nào nên dùng biến tần cho motor bơm bê tông?

Biến tần giúp khởi động êm với dòng gần bằng dòng định mức, cho phép dùng máy phát nhỏ hơn và giảm tốc độ bơm khi đổ cột, vách cần chậm. Chọn biến tần tải nặng (heavy duty), dòng ra lớn hơn dòng tem motor, đặt trong tủ kín bụi có quạt; thời gian tăng tốc 10–15 giây. Tham khảo thêm động cơ biến tần và động cơ điện 3 pha.

5) Cách chọn máy bơm bê tông theo công trình

• Năng suất ghi là năng suất lý thuyết cần có; năng suất thực tế thường 40–70% do chờ xe bồn, dời ống.
• Cốt liệu lớn nhất nhỏ hơn 1/3 đường kính ống (ống DN125 dùng đá tới 25–30 mm).

6) Ứng dụng của máy bơm bê tông

• Máy bơm bê tông đổ sàn nhà phố, biệt thự, nhà xưởng, chung cư, trung tâm thương mại.
• Bơm bê tông móng bè, cọc khoan nhồi, tường vây, tầng hầm (bơm qua ống tremie).
• Bơm bê tông nhà cao tầng theo ống đứng, đổ lõi thang máy, vách cứng.
• Bơm bê tông cầu, hầm giao thông, đập thủy điện, kênh mương bê tông.
• Máy bơm vữa trát tường, bơm vữa chống thấm, bơm vữa san nền, bơm bê tông nhẹ, bơm vữa cho khoan neo.
• Máy bơm bê tông mini đổ bê tông nhà trong hẻm nhỏ, công trình cải tạo, sân, đường nội bộ.

7) Ưu điểm và nhược điểm của máy bơm bê tông

a) Ưu điểm

• Năng suất đổ bê tông cao, rút ngắn thời gian mỗi đợt đổ từ ngày xuống vài giờ.
• Đưa bê tông lên cao, đi xa, vào chỗ hẹp mà xe bồn và cẩu không tiếp cận được.
• Đổ liên tục, bê tông ít phân tầng, ít mạch ngừng, chất lượng kết cấu đồng đều.
• Giảm nhân công vận chuyển bê tông, giảm tai nạn khi chuyền bê tông thủ công.
• Motor bơm bê tông chạy điện tiết kiệm nhiên liệu, ít ồn cho công trình trong khu dân cư.

b) Nhược điểm và lưu ý thuê hay mua

• Đầu tư ban đầu lớn; với nhà thầu đổ ít đợt mỗi tháng, thuê theo m³ thường kinh tế hơn mua.
• Bê tông phải đúng cấp phối bơm (độ sụt, cát, xi măng), nếu không dễ tắc ống.
• Chi phí hao mòn ống, cút, van S, tấm kính – vòng cắt, piston là chi phí thường xuyên.

Nội dung có thể bạn quan tâm: Công Suất Và Năng Suất Làm Việc Của Máy Bơm Bê Tông; Motor Máy Bơm Nước: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Phân Loại, Cách Lựa Chọn; Máy Bơm Nước Công Nghiệp - Máy Bơm Nước Ly Tâm 3 Pha; Máy Bơm Nước Gia Đình; Máy Bơm Nước Teco; Máy Bơm Nước Nông Nghiệp: Phân Loại Và Cách Tính Lưu Lượng Và Cột Áp.

8) Câu hỏi thường gặp về máy bơm bê tông

a) Dành cho người đang khảo giá, sắp mua máy bơm bê tông

• Nhà thầu nhỏ nên mua bơm bê tông mini hay xe bơm cần? Nếu chủ yếu làm nhà phố trong hẻm, sàn 20–60 m³, bơm mini hoặc bơm tĩnh nhỏ 20–30 m³/h là hợp vốn và cơ động; xe bơm cần chỉ có lợi khi có đủ công trình mặt tiền, sàn lớn để chạy đều nhiều ca mỗi tháng.
• Bơm bê tông tĩnh chạy điện cần nguồn điện bao nhiêu? Bơm tĩnh 60 m³/h thường dùng motor 75–90 kW, dòng khoảng 140–165 A ở 380V; trạm điện hoặc máy phát nên từ khoảng 150–230 kVA nếu có khởi động mềm hoặc biến tần.
• Bơm piston và bơm roto ép ống khác nhau thế nào? Bơm piston đẩy được bê tông đá 1×2, áp lực cao, đi xa, lên cao; bơm roto ép ống hoặc trục vít êm, rẻ, dễ vệ sinh nhưng chỉ hợp vữa và bê tông hạt mịn, cự ly ngắn.
• Bơm bê tông mini có đổ được sàn nhà 4–5 tầng không? Được nếu áp lực bê tông từ khoảng 60–80 bar trở lên và dùng ống DN100–DN125; chiều cao 15–20 m cộng 50–100 m ống ngang nằm trong khả năng của nhiều mẫu bơm mini piston.
• Giá máy bơm bê tông hiện nay khoảng bao nhiêu? Theo giá trung bình thị trường Việt Nam, bơm vữa – bơm bê tông mini khoảng 80–350 triệu đồng tùy năng suất; bơm tĩnh 30–60 m³/h khoảng 0.6–1.8 tỷ; xe bơm cần 37–52 m thường từ vài tỷ đồng trở lên, máy đã qua sử dụng rẻ hơn đáng kể.

b) Dành cho người đã mua, cần hướng dẫn lắp đặt, đấu điện, sử dụng

• Đấu điện motor bơm bê tông 3 pha thế nào cho an toàn? Cấp nguồn 380V qua aptomat MCCB đúng dòng (motor 55 kW khoảng 160A, 90 kW khoảng 250A), khởi động sao – tam giác hoặc khởi động mềm, có rơ le mất pha và nối đất vỏ máy; cáp nguồn dài cần tăng tiết diện để sụt áp dưới 5%.
• Cách kiểm tra chiều quay motor bơm thủy lực? Khởi động nhanh 1–2 giây, so chiều quạt motor với mũi tên trên bơm thủy lực; sai chiều thì đảo 2 trong 3 pha nguồn, không để bơm thủy lực quay ngược lâu.
• Trước khi bơm bê tông cần mồi ống thế nào? Bơm khoảng 0.3–0.5 m³ vữa xi măng cát (hoặc hồ xi măng) để tạo lớp bôi trơn trong ống; ống dài trên 100 m cần lượng vữa mồi nhiều hơn.
• Lắp ống đứng cho nhà cao tầng cần lưu ý gì? Ống ngang ở chân dài khoảng 1/4 chiều cao ống đứng, có van chặn bê tông ở chân ống đứng, kẹp ống vào kết cấu mỗi 3 m, cút đổi hướng dùng bán kính lớn.
• Vệ sinh máy bơm bê tông sau ca thế nào? Bơm ngược bê tông thừa về phễu, thả bi xốp đẩy bằng nước hoặc khí nén để làm sạch ống, rửa phễu, van S, xi lanh; kiểm tra nước làm mát piston và lọc dầu thủy lực.

c) Dành cho người gặp lỗi do dùng sai cách, cần cách khắc phục hoặc giải pháp tiết kiệm chi phí

• Máy bơm bê tông hay tắc ống? Thường do bê tông khô, độ sụt dưới 10 cm, thiếu cát mịn, chờ xe bồn lâu hoặc ống bẩn; bơm ngược vài nhịp, tìm và tháo đoạn tắc, điều chỉnh cấp phối bơm với trạm trộn.
• Van S hoặc tấm kính – vòng cắt mòn nhanh? Bê tông nhiều đá góc cạnh, không chỉnh khe hở vòng cắt hoặc thiếu mỡ bôi trơn; chỉnh khe hở định kỳ và thay đúng hạn để tránh mòn lây sang van S, vốn đắt hơn nhiều lần.
• Motor bơm bê tông nóng, nhảy rơ le nhiệt? Do sụt áp lưới, mất pha, chạy áp cao liên tục hoặc két dầu thủy lực bẩn làm bơm thủy lực tải nặng; đo điện áp 3 pha khi bơm chạy, vệ sinh két giải nhiệt, kiểm tra van an toàn.
• Dầu thủy lực máy bơm bê tông bị nhiễm nước, sủi bọt? Gioăng piston hoặc thùng nước làm mát bị rò; thay gioăng sớm và thay dầu, lọc dầu, rẻ hơn nhiều so với sửa bơm thủy lực bị hỏng do dầu bẩn.
• Làm sao giảm chi phí vận hành máy bơm bê tông? Chuyển sang motor điện khi công trình có điện ổn định, dùng khởi động mềm hoặc biến tần để giảm cỡ máy phát, xoay ống định kỳ để mòn đều, và phối hợp lịch xe bồn để giảm giờ chạy chờ.