混凝土攪拌設(shè)備對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

【摘要】隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化步伐的加快，建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化與大型化對(duì)混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求，同時(shí)大體積與大方量的施工需求促使著混凝土機(jī)械化生產(chǎn)程度日益提高，作為混凝土施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，利用機(jī)械化攪拌設(shè)備生產(chǎn)混凝土，其不僅提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也在很大程度上提高了生產(chǎn)質(zhì)量，基于此，本文以現(xiàn)代化混凝土生產(chǎn)設(shè)備為研究對(duì)象，就其在整個(gè)生產(chǎn)流程中對(duì)混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，具有一定的參考性，盼為讀者學(xué)習(xí)引用。

【關(guān)鍵詞】混凝土生產(chǎn)；攪拌設(shè)備；質(zhì)量控制；影響因素

混凝土生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，質(zhì)量影響因素眾多，就攪拌設(shè)備而言，其在材料稱(chēng)重、攪拌時(shí)間、攪拌方式以及投料順序等多方面影響著混凝土預(yù)拌質(zhì)量，因此，加強(qiáng)混凝土攪拌設(shè)備對(duì)混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的影響，徹底分析影響因素，嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝，強(qiáng)化混凝土質(zhì)量，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)任務(wù)的實(shí)施具有很好的推動(dòng)意義。

1、攪拌機(jī)的選擇

1.1強(qiáng)制式攪拌機(jī)

強(qiáng)制式攪拌機(jī)分為水平軸強(qiáng)制式和立軸強(qiáng)制式兩種。水平軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)能攪拌塑性、干硬性、輕骨料等混凝土及砂漿。它具有自落式和強(qiáng)制式的優(yōu)點(diǎn)，即攪拌質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、耗能少等。其攪拌的機(jī)理是當(dāng)水平軸帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，筒內(nèi)物料一方面做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也沿軸向往返竄動(dòng)，攪拌效果較好，是一種多功能攪拌機(jī)。立軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)主要是依據(jù)剪力原理設(shè)計(jì)，其是靠筒內(nèi)的渦漿式葉片的旋轉(zhuǎn)將物料擠壓、翻轉(zhuǎn)、拋出而實(shí)施混合料強(qiáng)制攪拌。強(qiáng)制式攪拌機(jī)具有攪拌均勻、時(shí)間短、質(zhì)量好、操縱系統(tǒng)靈活、卸料干凈、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、密封性能好、移動(dòng)方便、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但攪拌筒的襯板及葉片磨損較快，多用于生產(chǎn)低流動(dòng)性、干硬性、輕骨料混凝土。

1.2自落式攪拌機(jī)

自落式攪拌機(jī)主要是根據(jù)擴(kuò)散機(jī)理，使物料在鼓筒內(nèi)自身重力作用下相互穿插、翻拌、混合，以達(dá)到均勻混合的目的。其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、筒體和葉片磨損小、易于清理、操作維修和移動(dòng)方便等特點(diǎn)。但動(dòng)力消耗大、生產(chǎn)效率低（一般每盤(pán)攪拌時(shí)間為90～120s），適用于攪拌塑性混凝土和低流動(dòng)性混凝土。

1.3混合料攪拌質(zhì)量控制

當(dāng)統(tǒng)計(jì)方式依據(jù)水泥含量變異系數(shù)時(shí)，對(duì)于強(qiáng)制式攪拌機(jī)而言，其對(duì)流動(dòng)性混凝土最難攪拌均勻，即便是在攪拌140s后取樣，其水泥含量的變異系數(shù)仍為5%（低流動(dòng)性與半干硬性混凝土為3%），對(duì)于最佳攪拌時(shí)間的控制，半干硬性與流動(dòng)性混凝土一般為60s，低流動(dòng)性混凝土為90s。對(duì)于自落式攪拌機(jī)而言，其對(duì)半干硬性混凝土最難攪拌均勻，水泥含量變異系數(shù)攪拌60s后才會(huì)趨于穩(wěn)定，而流動(dòng)性與低流動(dòng)性混凝土為20～40s。

當(dāng)統(tǒng)計(jì)方式依據(jù)強(qiáng)度變異系數(shù)時(shí)，流動(dòng)性及低流動(dòng)性混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)的穩(wěn)定時(shí)間為60～90s，而半干硬性混凝土為20s，若為自落式攪拌機(jī)攪拌，則三種混凝土穩(wěn)定時(shí)間均為40s。

上述分析表明，自落式攪拌機(jī)對(duì)以上三種混凝土均適合制備，且能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定，而強(qiáng)制式攪拌機(jī)則對(duì)半干硬性混凝土比較適合，對(duì)此需根據(jù)實(shí)際情況合理選擇攪拌機(jī)類(lèi)型。

2、攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速

一般情況下，常以攪拌機(jī)軸轉(zhuǎn)速ω為攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速理論說(shuō)明，但由于攪拌葉片上各點(diǎn)的線速度不同，存在一定的速度梯度，根據(jù)線速度ν=Rω（R為攪拌桶半徑，m）的關(guān)系可知，攪拌機(jī)在葉片端部線速度最大（νmax），其應(yīng)為攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)際說(shuō)明。

當(dāng)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，會(huì)因原材料混合不均勻而出現(xiàn)水泥顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，使得攪拌過(guò)程中無(wú)法破壞水泥顆粒表面的初始水化物薄膜包裹層，致使物料顆粒間碰撞摩擦機(jī)率減小，進(jìn)而影響混凝土攪拌質(zhì)量；當(dāng)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，則會(huì)因不同材料的分離而出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，無(wú)法確?；炷琳Ｊ褂?。由于自落式攪拌機(jī)是利用物料自重來(lái)達(dá)到攪拌效果，一旦鼓筒轉(zhuǎn)速≥臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，在離心力作用下，物料會(huì)依附于鼓筒內(nèi)壁與之同轉(zhuǎn)，此時(shí)便會(huì)失去攪拌目的，因此，一般控制自落式攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為：

不管是強(qiáng)制式攪拌機(jī)還是自落式攪拌機(jī)，如若轉(zhuǎn)速過(guò)快，則會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)增大，混合料強(qiáng)度降低；如若轉(zhuǎn)速過(guò)慢，雖然會(huì)降低混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)，但會(huì)延遲混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到100%的時(shí)間，因此，應(yīng)以中速為攪拌機(jī)最宜轉(zhuǎn)速。

3、攪拌投料順序

3.1一次投料法

一次投料雖可視為短瞬投料過(guò)程，但各物料在投放順序上仍存在細(xì)微差別。為避免揚(yáng)塵污染，自落式攪拌機(jī)投料時(shí)可先加入約為10%的水，然后一次加入水泥、集料與80%水，最后將所剩10%的水補(bǔ)入。由于強(qiáng)制式攪拌機(jī)出料口位于下部，因此不能像自落式攪拌機(jī)一樣先加入水，而是在進(jìn)行干料投放的同時(shí)緩慢加入攪拌用水。實(shí)踐證明，對(duì)強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌桶全空間實(shí)施均勻供水時(shí)，混合料只需大約30s便可攪拌均勻；而為一處集中供水時(shí)，則會(huì)增加攪拌時(shí)間，同時(shí)增大混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)。

3.2兩次投料法

該方法是先將全部水泥、細(xì)集料以及三分之一用量的水一次投入拌制（攪拌20～30s）砂漿，完成后再次投入剩余用水與全部粗骨料，經(jīng)攪拌后制成混凝土。利用該方式投料時(shí)，由于砂漿制備時(shí)無(wú)粗骨料影響，因此利于均勻攪拌，且當(dāng)投入粗骨料后，其因易于被砂漿完全包裹而利于混凝土強(qiáng)度提升，同時(shí)還會(huì)降低葉片與粗骨料間的摩擦損壞現(xiàn)象以及降低電能消耗。一般情況下，采用二次投料法對(duì)于流動(dòng)性混凝土攪拌約37s便可出料，干硬性則為45s，但不足之處是干硬性混凝土攪拌過(guò)程中容易出現(xiàn)砂漿粘壁現(xiàn)象，故要攪拌均勻需延長(zhǎng)攪拌時(shí)間。

實(shí)踐證明，與一次投料法相比，兩次投料法的實(shí)施可對(duì)混凝土強(qiáng)度提升大約15%，并在同等級(jí)混凝土強(qiáng)度情況下，二次投料法還可節(jié)約水泥用量15%～20%，具有更高的應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，作為影響混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，混凝土攪拌設(shè)備在攪拌機(jī)類(lèi)型、攪拌時(shí)間、投料順序以及攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速等多方面影響著混凝土生產(chǎn)質(zhì)量。通過(guò)本文的論述，以技術(shù)的角度分析了具體影響機(jī)理與應(yīng)對(duì)策略，旨在規(guī)范混凝土生產(chǎn)工藝，提高混凝土產(chǎn)生產(chǎn)質(zhì)量，使其更好的服務(wù)于我國(guó)建設(shè)任務(wù)的發(fā)展，促使其在標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展方向。

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