不同坍落度狀態混凝土采用二次攪拌工藝與普通攪拌工藝的對比研究

左海林（東莞市華升混凝土有限公司，廣東 東莞 523220）

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不同坍落度狀態混凝土采用二次攪拌工藝與普通攪拌工藝的對比研究

左海林
（東莞市華升混凝土有限公司，廣東 東莞 523220）

摘 要：二次攪拌屬于一種具有綜合性的工藝，其操作的基礎是對混凝土的內部成分有充分的了解，工作人員需通過調整攪拌時間以及投料的順序使混凝土中的成分充分混合均勻，最終達到提升混凝土綜合性能的目的。配合比不同將影響混凝土自身的坍落度，在普通攪拌中攪拌時間受坍落度的影響大，然而這種狀態下混合料難以混合均勻，不但增加攪拌的時間，也影響著混凝土的實際性能，而二次攪拌工藝分兩步進行，砂漿拌合與混凝土拌合分開進行可有效地使離散系數得到降低，提升混凝土的強度與性能。本文將對兩種不同的攪拌工藝進行研究與探析，探究坍落度不同的混凝土接受攪拌后的各項指標變化情況。

關鍵詞：坍落度狀態；混凝土；二次攪拌工藝；普通攪拌工藝

混凝土攪拌工作具有一定的復雜性，攪拌過程中相關人員需關注離散系數與強度均值的改變情況，如果攪拌過程中離散系數漸漸趨于平穩，那么則可以認定攪拌過程已完成。攪拌對混凝土的性能及其生產效率有著極大的影響，只有物料得以攪拌均勻才能夠保證自身的性能與強度，從而正常投入到使用中。從實際的混凝土制作過程來看，眾多添加劑的使用雖然有利于改善其工作性能，但是也在一定程度上增加了攪拌工作的難度，普通攪拌僅能以增加攪拌時間的形式提升混凝土質量，而其效果卻并不十分理想。二次攪拌工藝從混凝土自身的特點出發改良攪拌方法，以期提升混凝土的實際性能，對其進行研究有一定的現實意義。

一、兩種攪拌工藝的流程分析

普通攪拌是指利用強制式或自落式攪拌設備對混凝土進行常規攪拌，這類設備的轉速并不高，因而短時間內很難使混凝土達到正常的工作性能標準。水泥、石、砂等均一次性全部放入攪拌設備中（如圖1所示），一旦各物料遇到水，則會形成不同體積的團粒，在撞擊與摩擦的作用下，一些團粒會被破壞并分解，然而另外一些處于攪拌機葉片反面或者受到粗骨料遮擋的團粒則有可能附著在骨料間隙或者直接粘附到附近的粗骨料上，最終成為混凝土中性能較差的一部分，影響混凝土在后期的使用。如果混凝土為塑性，則很有可能出現分層離析的情況，繼而降低水泥自身的分散性，影響水化反應的效果，阻礙混凝土質量的提升。如果想獲得高性能的混凝土，則需通過較長時間的攪拌才可。

圖1　普通攪拌工藝的基本流程圖

二次攪拌工藝注重對水泥活性與分散性的改良，從基礎物料入手使混凝土的強度得到提升，在最初的步驟中，攪拌機無需對整個混凝土物料進行攪拌，僅對水泥進行攪拌即可，因而攪拌工作的難度可以得到有效地降低，即使是高速攪拌也不會出現離析或者嚴重的水泥聚集成團的情況。具體來說，二次攪拌的基本流程圖如圖2所示，二步法主要包括兩種形式，雖然攪拌中存在一些差異，但是總整體上來說，其攪拌結果是相差無二的，首先水泥漿或水泥砂漿接受高速的攪拌，之后混凝土再接受低速攪拌，整個過程可以使水泥發生全面的水化反應，最終提升攪拌的效率與質量。

圖2　二次攪拌工藝的基本流程圖

二、兩種攪拌工藝的實驗分析過程

為了對兩種工藝進行具體化的對比分析，在實驗中選擇同批、同品牌的混凝土物料分別接受兩種工藝的攪拌，為了保證對比分析的全面與有效，樣本選取多種泥砂比、水灰比、水泥濃度的混凝土進行研究，具體的實驗過程如下：

（一）混凝土質量評價標準

為了使混凝土的性能符合實際工作需求，攪拌一定要保證物料整體的均勻性，因而在對混凝土予以質量評價時，需充分考慮混凝土是否質勻，本次實驗中的評定標準有兩點：①粗骨料質量對應的實際相對誤差應當不超過5%；②混凝土單位面積砂漿密度所對應的相對誤差不超過0.8%。

混凝土攪拌制作達標的目的在于將其有效地投入使用，混凝土的強度等性能直接影響著其使用的效果，因而在實驗中同樣需對強度等因素進行分析與研究，其評價的指標包括離散系數以及抗壓強度等。

（二）兩種工藝下不同坍落度條件下混凝土的質量變化

在對普通工藝的攪拌情況進行分析時，所選用的樣本情況見表1，對坍落度不同的6種混凝土采用普通攪拌方式進行處理，最終發現，當延長混凝土物料所接受的攪拌時間時，其強度會在不同程度上得到提升并向穩定化發展，而離散系數則會隨著時間的增加而不斷降低，最終也呈現出較為穩定的狀態，但是稠度會對混凝土穩定化發生的時間造成影響。綜合離散系數以及強度變化情況分析可得，一號最終達到質勻狀態的時間為140s，二號質勻的時間為70s，三號質勻的時間為80s，四號、五號、六號的質勻時間則分別為50s、80s、130s。總的來說，在水灰比相同時，若粗集料的比重較大，那么強度與離散系數呈現穩定狀態的時間越早；同時，強度轉變為穩定狀態的時間要早于離散系數，以三號樣本為例，其攪拌到80s左右時，離散系數達到穩定狀態，然而此時其強度已經達到穩定狀態30s之久，導致二者穩定時間存在差異的主要原因是凝膠材料的分布不均，見表1。

以普通攪拌模式為基礎，對二次攪拌工藝進行研究。調整水泥的用量，觀察強度與破壞力的變化，此時可以發現，當水泥量相同時，接受二次攪拌處理的混凝土二次抗壓強度明顯更強，各系數比較均具備明顯的優勢，而且破壞力也高出普通攪拌混凝土至少100kN。就二次攪拌來說，當水泥量減少時，混凝土的強度等性能仍可以達到實際的使用需求，各項指標參數高于普通攪拌未降低水泥量時所獲得的數據，因而可以看出二次攪拌具有明顯的優勢，見表2。

（三）兩種工藝對混凝土性能的影響分析

普通工藝采用普通攪拌機工作，二次工藝采用高速攪拌機進行操作，對兩種不同的攪拌機操作情況進行比較，結果發現，與普通攪拌機相較，其高速攪拌機最終的沉降程度更低，當水灰比發生變化時，高速攪拌可以使水泥發生充分的水化反應，提高混凝土的整體性能，見表3。

總的來說，普通攪拌中如果減少砂與粉料的使用，而增加水與減水劑的應用，則可以提高物料的混合效果，從而降低攪拌過程所耗費的時間，但是整體的效果差強人意。而二次攪拌工藝相比則具有以下優勢，首先經過兩次攪拌水泥可以得到充分地分散與水化，使之不會形成較大的團粒，從而增加混凝土的性能；其次，水泥如果可以在攪拌過程中發生高度的水化，那么則可以適當減少水泥與水的用量，避免在原料方面造成的資源浪費；最后，二次攪拌中，工作人員可以根據實際情況適當地對加料順序與時間進行調整，保證攪拌的最優化，從而提高整體的生產有效性。

表1　坍落度不同時混凝土的配比情況觀察

表2　水泥量減少時混凝土抗壓能力與破壞力的變化情況分析

表3　不同攪拌機對混凝土性能的影響分析

結語

經過比較發現，二次攪拌無論是在提高混凝土性能還是在提升生產效率方面均具有較為明顯的優勢，因而這種綜合性的工藝值得在今后的混凝土攪拌工作中推廣應用。

參考文獻

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中圖分類號：U414

文獻標識碼：A