混凝土生產中機械強化技術的應用及創新

摘要：在混凝土生產中，使用機械強化技術能夠有效改進混凝土的性能，提高混凝土工程的質量。在實際的混凝土生產中，比較常用的機械強化技術為對攪拌工藝的改進、攪拌機構的改善與優化以及振動攪拌等三種機械強化技術。本文將對三種機械強化技術在混凝土生產中的應用進行說明。

關鍵字：混凝土；機械強化技術；攪拌

前言：

在混凝土生產中，攪拌將會對混凝土的質量產生直接的影響。一般的混凝土攪拌機雖然將混凝土的混合料攪拌均勻，但是還無法達到將水與細小水泥顆粒進行平均分布的目標，這將對混凝土的使用性能帶來一定的影響。所以在工程建設中，通常情況下，常常使用各種強化技術來保證混凝土生產過程中的質量，并且對混凝土的結構進行有效的控制。使用率比較高的強化技術就是非機械強化莫屬，這主要是因為它具備實用性以及經濟性等特點。目前，在進行混凝土生產過程中比較常用的有攪拌工藝、對攪拌機構進行改善以及振動攪拌這三種機械強化技術。

1、攪拌工藝的改進

攪拌工藝改進是一種比較早的機械強化技術，它主要是對攪拌工藝進行改進，從而使水泥中的顆粒散開，且和沙石進行充分的攪拌與融合，預防出現較小的水泥團塊，進而加強其砼的性能。目前使用的二次投料就是這種強化方式，通過大量的實驗表明，使用二次投料的方式進行攪拌能夠提高15%的強度，而強度處于相同狀態下時，能夠節約15～20%的水泥。二次投料方式主要分為兩種：預拌水泥凈漿法、預拌水泥砂漿法[1]。

預拌水泥凈漿法：首先將水與水泥進行充分的攪拌，使其形成水泥凈漿，之后將砂與石倒入其中并攪拌，最終形成砼。

預拌水泥砂漿法：首先將水、水泥與砂進行充分的攪拌，使其形成水泥砂漿，之后將石倒入其中并攪拌，最終形成砼。美國的一些生產廠家根據該方法設計出一種機器，即雙層攪拌機，機器的上面對水泥砂漿進行攪拌，在其攪拌均勻之后倒入下面的拌筒中，與石子進行充分的攪拌，形成砼。還有的廠家依據該原理設計出雙速攪拌機，該機器能夠將兩次攪拌放在同一個拌筒中一起攪拌，所得到的效果相同。

攪拌機構的優化

攪拌機構是攪拌機的核心部位，對攪拌機的機構進行不斷的改進與優化，也是機械強化方法的一種。

如果攪拌機構具有先進的結構以及優良的性能，那么該機器就是一臺性能優良的攪拌機。但是對于該部分的設計水平還不是很高，其設計依據主要是依據實際工作經驗或者是使用類比的方法進行的[2]。因為攪拌機構的參數的選擇受到很多因素的影響，因此要想確定攪拌機設計質量的好壞，只能在機器進行測試之后方能了解與判斷，這種情況使得攪拌機的設計周期拉長，不利于行業技術的發展與產品的不斷開發。此外，由于攪拌機構參數的不確定性，就無法實現攪拌機性能的最優化，進而對攪拌機的效率與作用產生一定的影響。

振動攪拌

在機械強化法當中，振動攪拌是最為重要的一種。通常情況下，當砼在振動時，其內部的各個顆粒受到脈沖的直接影響，將會圍繞某個不穩定位置進行持續的振動，且在振動作用下使相鄰的顆粒發生位移，原料的顆粒之間的運動頻率加大，進而減小了顆粒間的粘著力以及摩擦力。振動攪拌就是在砼的這個特性下，在對原料進行攪拌的同時再添加振動，使得其中的顆粒都處在充分振動的狀態，進而對水泥團塊起到破壞的作用，達到水泥顆粒平均分布，從而使砼在微觀與宏觀上都達到均質。此外，在進行振動攪拌的過程中，使得其中的水泥顆粒在不停的作持續運動，并且促使原料之間的撞擊次數變多，加速水泥的水化運動。振動攪拌還具有清潔的功能，特別是對集料的表層，對集料表層進行清潔有利于其與水泥的粘結。

研究發現選擇合適的參數與方案是實現振動攪拌的關鍵因素。筆者研究的雙臥軸強制式攪拌機最大的特點就是其攪拌葉片與攪拌軸都是激振器中的一個組成部分。該機的工作原理是攪拌機構的動力來自于攪拌電機，通過減速器進行減速之后將其傳給同步的齒輪，使得攪拌軸進行同步的反向運動；與此同時，振動機構的動力來源于振動電機，通過傳動之后，驅使振動軸進行高速的運轉，從而使得攪拌葉片與攪拌軸形成振動。對該機進行試驗發現：在混凝土原料的配合比相同的情況下，當攪拌的時間不發生改變時，混凝土試件的強度加強了25%；時間為原來的一半時，強度加強了16%左右。

結束語：

綜上所述，在混凝土生產中使用機械強化能夠有效的改善攪拌的質量，提高砼的性能，通常情況下比較常使用的方法有三種，分別是：對攪拌工藝的改進、攪拌機構的改善與優化以及振動攪拌。對攪拌機構進行優化與改進應該以攪拌質量作為其優化目標，在理論的基礎上進行分析，必須經過試驗研究進行優化。

對于振動參數的選擇，應該秉著科學合理的原則，在選取振動參數時還必須保證選擇與其相匹配的工作機構，使得攪拌機在進行工作的時候，是按照相應的振動參數而運作的，這樣才可確保工作機構能夠長久的、穩定的工作下去。

參考文獻：

[1]余永光.混凝土機械強化及優化方法探討[J].中國新技術新產品.2010（20）

[2]潘啟昌.關于在混凝土生產中應用機械強化技術的論述[J].四川建材.2009（02）

[3]趙利軍，馮忠緒.論機械強化技術在混凝土生產中的應用[J].建設機械技術與管理. 2009（11）