混凝土攪拌工藝方案比較

黃雪榮

嘉善億達混凝土有限公司 浙江 嘉善 314100

當前國內外對于混凝土的研究大多集中在對原材料的性能、級配和新拌混凝土的成型方面上，相關技術方法較為完善，但對于攪拌工藝方面卻未能投入足夠的重視和研究，國內外對于新拌混凝土的質量相關判斷標準僅僅將宏觀均勻度當作加工設備性能的評定指標，在這種觀念的影響下，未能將優化攪拌工藝實現混凝土結構性能改善的作用和潛力發揮出來，導致材料浪費，加工能耗高，設備磨損快、噪音大等問題時有發生。事實證明，影響混凝土結構性能的因素可以分為兩點，一種是內在因素，即構成混凝土的原材料強度、原材料配比情況等，另一種是攪拌工藝，在原材料強度及配比不變的情況下，攪拌工藝會對混凝土的性能和結構產生一定程度的影響，通過對攪拌工藝的控制，能夠在一定程度上實現對混凝土性能的控制，通過對攪拌工藝的研究，在進行合理選定原理及配合比的前提下，可以有效地提升混凝土產品的質量和性能，因此有必要對混凝土攪拌工藝進行初步探討。

1 傳統攪拌工藝

目前大多數混凝土生產過程中采用一次攪拌工藝，將各類原材料經過計量后一次投入攪拌，在經過一定時間便能生產出新拌混凝土。這種方式的優點是設備的操作程序簡單，但通過一次攪拌生產出來的新拌混凝土表層容易形成自由水膜，增大界面區水灰比，減弱了集料和水泥漿的黏結奇怪的，無法將水泥漿體作用徹底發揮出來。其次生產出來的混凝土看似均勻，但在微觀上存在著顆粒黏結，未能充分水化水泥，此外在實際應用中，往往在界面區出現混凝土質量問題，裂縫、崩落等問題時有發生，導致不少重要混凝土工程的使用年限縮短，在人力物力上造成不必要的浪費。根據國外相關學者的研究，在界面過渡區中存在強度梯度，在界面過渡區中，混凝土在顯微層次的硬度上存在著較大的差異，水泥漿體主體較強，過渡區卻相對較弱，通過外加劑等方式雖然在一定程度上可以對混凝土性能進行改善，但無法從微觀層次上對拌和混凝土的結構和性能進行增強[1]。

2 二次攪拌工藝

二次攪拌是在對混凝土組各物料進行相互均勻地混合作用前提下，通過控制攪拌順序、物料投放量等方式來對混凝土的內部結構進行控制，實現提升混凝土性能的一種工藝方法，二次攪拌的具體工藝流程可以分為凈漿裹石法、先拌凈漿法、先拌砂漿法、水泥裹砂法和粗細骨料全造法等，按照攪拌步驟可以分為三步攪拌和二步攪拌。通過二次攪拌，可以促進水泥顆粒散布上升，水化程度提高，讓過渡區漿體水灰比在骨料間以與骨料表面距離為自變量實現規律變化，促進硬化后的混凝土強度呈現出與傳統工藝生產出來混凝土過渡區的固有強度梯度相反的趨勢，做到界面過渡區較弱，進行強化，漿體強度較高，適當削減，綜合提升混凝土的各項性能[2]。

3 攪拌工藝實驗對比

為了更好地對兩種攪拌工藝進行研究對比，對二次攪拌工藝進行研究優化，現設計如下實驗：

3.1 實驗樣機

為了方便對二次攪拌工藝進行參數優化與對比研究，現使用一臺雙臥軸攪拌實驗樣機，電機型號為R85DM16011，額定功率為15kW，輸出轉速為215r/min，公稱容量為100L，出于對經濟性的考慮，樣機使用機械傳動方式進行運轉，在實際生產匯總，如果采用液壓傳動，可以根據載荷的變化來對攪拌轉速進行自動調節，實現縮減能耗，在進行實驗時，樣機攪拌軸轉速通過變頻器對電機輸出轉速進行改變來實現[3]。

3.2 實驗材料與檢驗標準

在實驗中采用同一配合比的混凝土，強度等級設計為C20，坍落度在10～30mm，水泥材料選用強度等級32.5R的硅酸鹽水泥，在細骨料方面則選用了中砂，粗骨料則是連續級配碎石，尺寸在5～40mm，通過計算的混凝土配合比為0.54:1:2.14:4.16。根據相關標準規定，粗骨料的質量相對誤差應當小于0.5%，砂漿的容重相對誤差為0.8%以下，粗骨料的質量相對誤差和砂漿的容重相對誤差越小，混凝土的均勻性就越好，為對混凝土的微觀均勻度更加準確地進行檢驗，在進行實驗時對28d硬化混凝土實驗固塊進行了抗壓強度測定，強度平均值為f，標準差為σ，離差系數為Cv，計算公式如下：

在公式中，n是混凝土強度實驗試件的組數， fi是第i組混凝土試件強度值，單位為MPa。

4 結束語

通過二次攪拌工藝，能夠有效地提升水泥水化程度、分散程度及對界面過渡區進行強度梯度平衡，確保混凝土的性能和結構得到有效提升。和一次攪拌工藝相比，二次攪拌工藝可以有效地提升新拌混凝土的力學結構和物理性能，在不增強混凝土強度的情況下，可以有效縮減混凝土的使用量，值得進一步進行研究推廣。

[1] 吳昭琨.淺析商品混凝土攪拌工藝[J].城市建設理論研究(電子版),2015,24(14):4227-4228.

[2] 李國棟.淺析商品混凝土攪拌工藝[J].山東工業技術,2014,24(20):108-108.

[3] 盧亮亮.混凝土攪拌工藝方案的若干研究論述[J].房地產導刊,2016,30(29):207.