混凝土攪拌設(shè)備對混凝土質(zhì)量的影響

【摘要】隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的加快，建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化與大型化對混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求，同時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)備為研究對象，就其在整個生產(chǎn)流程中對混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行簡要分析，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，其在材料稱重、攪拌時間、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，對于我國現(xiàn)代化建設(shè)任務(wù)的實施具有很好的推動意義。

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)水平軸帶動葉片旋轉(zhuǎn)時，筒內(nèi)物料一方面做圓周運(yùn)動，同時也沿軸向往返竄動，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，其是靠筒內(nèi)的渦漿式葉片的旋轉(zhuǎn)將物料擠壓、翻轉(zhuǎn)、拋出而實施混合料強(qiáng)制攪拌。強(qiáng)制式攪拌機(jī)具有攪拌均勻、時間短、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)造簡單、筒體和葉片磨損小、易于清理、操作維修和移動方便等特點(diǎn)。但動力消耗大、生產(chǎn)效率低（一般每盤攪拌時間為90～120s），適用于攪拌塑性混凝土和低流動性混凝土。

1.3混合料攪拌質(zhì)量控制

當(dāng)統(tǒng)計方式依據(jù)水泥含量變異系數(shù)時，對于強(qiáng)制式攪拌機(jī)而言，其對流動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%（低流動性與半干硬性混凝土為3%），對于最佳攪拌時間的控制，半干硬性與流動性混凝土一般為60s，低流動性混凝土為90s。對于自落式攪拌機(jī)而言，其對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后才會趨于穩(wěn)定，而流動性與低流動性混凝土為20～40s。

當(dāng)統(tǒng)計方式依據(jù)強(qiáng)度變異系數(shù)時，流動性及低流動性混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)的穩(wěn)定時間為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)定時間均為40s。

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

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)速的實際說明。

當(dāng)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速過低時，會因原材料混合不均勻而出現(xiàn)水泥顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，使得攪拌過程中無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)速過高時，則會因不同材料的分離而出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，無法確保混凝土正常使用。由于自落式攪拌機(jī)是利用物料自重來達(dá)到攪拌效果，一旦鼓筒轉(zhuǎn)速≥臨界轉(zhuǎn)速時，在離心力作用下，物料會依附于鼓筒內(nèi)壁與之同轉(zhuǎn)，此時便會失去攪拌目的，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)速過快，則會導(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)速過慢，雖然會降低混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)，但會延遲混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到100%的時間，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)行干料投放的同時緩慢加入攪拌用水。實踐證明，對強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌桶全空間實施均勻供水時，混合料只需大約30s便可攪拌均勻；而為一處集中供水時，則會增加攪拌時間，同時增大混凝土強(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，由于砂漿制備時無粗骨料影響，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，同時還會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，采用二次投料法對于流動性混凝土攪拌約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程中容易出現(xiàn)砂漿粘壁現(xiàn)象，故要攪拌均勻需延長攪拌時間。

實踐證明，與一次投料法相比，兩次投料法的實施可對混凝土強(qiáng)度提升大約15%，并在同等級混凝土強(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)用價值。

結(jié)語：

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)類型、攪拌時間、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)上實現(xiàn)多元化發(fā)展方向。

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