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        混凝土攪拌工藝方案比較

        2018-04-14 07:37:17黃雪榮
        建筑與裝飾 2018年3期
        關(guān)鍵詞:樣機(jī)水泥漿骨料

        黃雪榮

        嘉善億達(dá)混凝土有限公司 浙江 嘉善 314100

        當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于混凝土的研究大多集中在對(duì)原材料的性能、級(jí)配和新拌混凝土的成型方面上,相關(guān)技術(shù)方法較為完善,但對(duì)于攪拌工藝方面卻未能投入足夠的重視和研究,國(guó)內(nèi)外對(duì)于新拌混凝土的質(zhì)量相關(guān)判斷標(biāo)準(zhǔn)僅僅將宏觀均勻度當(dāng)作加工設(shè)備性能的評(píng)定指標(biāo),在這種觀念的影響下,未能將優(yōu)化攪拌工藝實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)性能改善的作用和潛力發(fā)揮出來(lái),導(dǎo)致材料浪費(fèi),加工能耗高,設(shè)備磨損快、噪音大等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。事實(shí)證明,影響混凝土結(jié)構(gòu)性能的因素可以分為兩點(diǎn),一種是內(nèi)在因素,即構(gòu)成混凝土的原材料強(qiáng)度、原材料配比情況等,另一種是攪拌工藝,在原材料強(qiáng)度及配比不變的情況下,攪拌工藝會(huì)對(duì)混凝土的性能和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的影響,通過(guò)對(duì)攪拌工藝的控制,能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土性能的控制,通過(guò)對(duì)攪拌工藝的研究,在進(jìn)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(chǎn)品的質(zhì)量和性能,因此有必要對(duì)混凝土攪拌工藝進(jìn)行初步探討。

        1 傳統(tǒng)攪拌工藝

        目前大多數(shù)混凝土生產(chǎn)過(guò)程中采用一次攪拌工藝,將各類原材料經(jīng)過(guò)計(jì)量后一次投入攪拌,在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間便能生產(chǎn)出新拌混凝土。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備的操作程序簡(jiǎn)單,但通過(guò)一次攪拌生產(chǎn)出來(lái)的新拌混凝土表層容易形成自由水膜,增大界面區(qū)水灰比,減弱了集料和水泥漿的黏結(jié)奇怪的,無(wú)法將水泥漿體作用徹底發(fā)揮出來(lái)。其次生產(chǎn)出來(lái)的混凝土看似均勻,但在微觀上存在著顆粒黏結(jié),未能充分水化水泥,此外在實(shí)際應(yīng)用中,往往在界面區(qū)出現(xiàn)混凝土質(zhì)量問(wèn)題,裂縫、崩落等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)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(fèi)。根據(jù)國(guó)外相關(guān)學(xué)者的研究,在界面過(guò)渡區(qū)中存在強(qiáng)度梯度,在界面過(guò)渡區(qū)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(qiáng),過(guò)渡區(qū)卻相對(duì)較弱,通過(guò)外加劑等方式雖然在一定程度上可以對(duì)混凝土性能進(jìn)行改善,但無(wú)法從微觀層次上對(duì)拌和混凝土的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行增強(qiáng)[1]。

        2 二次攪拌工藝

        二次攪拌是在對(duì)混凝土組各物料進(jìn)行相互均勻地混合作用前提下,通過(guò)控制攪拌順序、物料投放量等方式來(lái)對(duì)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)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(xì)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(guò)二次攪拌,可以促進(jìn)水泥顆粒散布上升,水化程度提高,讓過(guò)渡區(qū)漿體水灰比在骨料間以與骨料表面距離為自變量實(shí)現(xiàn)規(guī)律變化,促進(jìn)硬化后的混凝土強(qiáng)度呈現(xiàn)出與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)出來(lái)混凝土過(guò)渡區(qū)的固有強(qiáng)度梯度相反的趨勢(shì),做到界面過(guò)渡區(qū)較弱,進(jìn)行強(qiáng)化,漿體強(qiáng)度較高,適當(dāng)削減,綜合提升混凝土的各項(xiàng)性能[2]。

        3 攪拌工藝實(shí)驗(yàn)對(duì)比

        為了更好地對(duì)兩種攪拌工藝進(jìn)行研究對(duì)比,對(duì)二次攪拌工藝進(jìn)行研究?jī)?yōu)化,現(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):

        3.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)

        為了方便對(duì)二次攪拌工藝進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化與對(duì)比研究,現(xiàn)使用一臺(tái)雙臥軸攪拌實(shí)驗(yàn)樣機(jī),電機(jī)型號(hào)為R85DM16011,額定功率為15kW,輸出轉(zhuǎn)速為215r/min,公稱容量為100L,出于對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮,樣機(jī)使用機(jī)械傳動(dòng)方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),在實(shí)際生產(chǎn)匯總,如果采用液壓傳動(dòng),可以根據(jù)載荷的變化來(lái)對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)縮減能耗,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),樣機(jī)攪拌軸轉(zhuǎn)速通過(guò)變頻器對(duì)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。

        3.2 實(shí)驗(yàn)材料與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

        在實(shí)驗(yàn)中采用同一配合比的混凝土,強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)為C20,坍落度在10~30mm,水泥材料選用強(qiáng)度等級(jí)32.5R的硅酸鹽水泥,在細(xì)骨料方面則選用了中砂,粗骨料則是連續(xù)級(jí)配碎石,尺寸在5~40mm,通過(guò)計(jì)算的混凝土配合比為0.54:1:2.14:4.16。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,粗骨料的質(zhì)量相對(duì)誤差應(yīng)當(dāng)小于0.5%,砂漿的容重相對(duì)誤差為0.8%以下,粗骨料的質(zhì)量相對(duì)誤差和砂漿的容重相對(duì)誤差越小,混凝土的均勻性就越好,為對(duì)混凝土的微觀均勻度更加準(zhǔn)確地進(jìn)行檢驗(yàn),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)28d硬化混凝土實(shí)驗(yàn)固塊進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度測(cè)定,強(qiáng)度平均值為f,標(biāo)準(zhǔn)差為σ,離差系數(shù)為Cv,計(jì)算公式如下:

        在公式中,n是混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)試件的組數(shù), fi是第i組混凝土試件強(qiáng)度值,單位為MPa。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)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(duì)界面過(guò)渡區(qū)進(jìn)行強(qiáng)度梯度平衡,確?;炷恋男阅芎徒Y(jié)構(gòu)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(xué)結(jié)構(gòu)和物理性能,在不增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的情況下,可以有效縮減混凝土的使用量,值得進(jìn)一步進(jìn)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(shè)理論研究(電子版),2015,24(14):4227-4228.

        [2] 李國(guó)棟.淺析商品混凝土攪拌工藝[J].山東工業(yè)技術(shù),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(chǎn)導(dǎo)刊,2016,30(29):207.

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