混凝土的搅拌工艺-技术创新

混凝土的搅拌工艺

日期：2016-3-17 14:12:20　来源：互联网　浏览数：
　

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对混凝土而言，在搅拌过程中完成的主要任务有：使各组分均匀分布，达到宏观和微观上的匀质；破坏水泥颗粒团聚现象．并使各颗粒的表面均被水浸润；破坏水泥颗粒表面的初始水化物薄膜包裹层，使水泥颗粒水化；通过搅拌使物料颗粒间产生多次碰撞和互相摩擦，以减少灰尘薄膜的影响；提高混凝土拌和物中各原材料参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，以加速拌和物达到匀质化。
    拌和物处于一个从干拌到湿拌的过渡状态，此时拌和物各组分还处于极不均匀的分布状态，由于稠度不相同，因此，内聚力也不相同。水泥浆填充入骨料空隙后，增加了骨料颗粒之间的摩擦力，通过搅拌工具的剪切作用使颗粒进行位置交换。拌和物的稳定性得到了巩固。骨料开始或多或少地从拌和物中分离出来，骨料的位置交换作用越强，离析现象也就越严重。拌和物的和易性在此阶段之后开始变差。
    1· 混凝土的搅拌机理
    1.1 重力搅拌机理
    在物料刚投入到搅拌机中时，相互之间的接触面最小，随着搅拌筒或搅拌叶片的旋转（视搅拌机类型而异），将物料提升到一定的高度，由于物料的重力作用而自由落下达到相互混合的目的。物料的运动轨迹，有上部物料颗粒克服与搅拌筒的黏结力作抛物线自由下落的轨迹，也有下部物料表面颗粒克服与物料的黏结力作直线滑动和螺旋线滚动的轨迹。由于下落的时间、落点的远近及滚动的距离不同，使物料之间产生相互的穿插、翻拌等作用而达到搅拌均匀的目的。
    1.2 剪切搅拌机理
    剪切搅拌机理，即在外力作用下，使物料作无滚动的相对位移而达到搅拌均匀的机理。物料被搅拌叶片带动，强制式地作环向、径向、竖向等运动，以增加剪切位移，直至拌和物被搅拌均匀。
    1.3 对流搅拌机理
    在外力作用下，使物料产生以对流作用为主的搅拌机理。在筒壁内侧无直立板的圆筒形搅拌筒内，由于颗粒运动的速度和轨迹不同，使物料发生混合作用，此时接近搅拌叶片的物料被混合得最充分，而筒底则易形成死角。为防止筒底死角的形成，可在筒壁内侧设置直立挡板，这样不但能形成竖向对流，而且在两个相邻直立挡板间的扇形区域内沿筒底平面还可形成局部环流。
    2· 影响混凝士搅拌质量的材料因素
    影响混凝土搅拌质量的因素主要有材料因素、设备因素及工艺因素。液相材料的黏度、密度及表面张力是影响搅拌均匀性的主要因素。通常，黏度、窑度大的液相材料，搅拌均匀所需要的时间较长或搅拌机所需要的动力较大。表面张力大的液相材料也难以被搅拌均匀，一般需要采用表面活性剂来降低液相材料的表面张力。固体材料的密度、粒度、形状、含水率等是影响搅拌均匀性的主要因素。密度差小、粒径小、级配良好、针片状含量小、含水率低且接近的固体材料容易被搅拌均匀。混凝土是液体材料与固体材料的混合物，水泥浆体黏度低和内聚力好、骨料粒形和级配合理、配合比合理时，混凝土易于搅拌均匀。为了达到上述目的，在混凝土中掺入矿物掺合料和减水剂是常用的方法。
    3 ·提高混凝土搅拌质量的方法
    3.1 搅拌强化
    1）均匀强化。在普通的搅拌机中充分运用重力、剪切、对流等作用能使混凝土拌和物达到宏观上的均匀，但还是不能使水泥颗粒与拌和水均匀混合，可采用均匀强化来提高搅拌质量。振动搅拌是均匀强化的一种方法。它在搅拌的同时加以振动，使水泥颗粒处于颤动状态，这样不仅破坏了水泥的聚集体，而且使水泥颗粒在拌和水中得以均匀分布。振动搅拌可有效地提高混凝土的强度，改善混凝土拌和物的流动性。2）粉碎强化。在搅拌过程中，将水泥颗粒进一步粉碎，使其表面积增大，新粉碎的表面具有较高的表面活化能，以使水泥水化反应加剧，使混凝土的强度进一步提高。3）界面强化。水泥裹砂法（SEC）混凝土由于一次搅拌时在砂子表面上黏结着水泥，则可形成水泥皮壳。在加二次水进行二次搅拌时，砂子周围的水泥皮壳与二次水充分混合，形成分散性良好的水泥浆并填充到骨料之间的空隙中，同时水泥浆由于受到SEC骨料的约束，使水分的移动也受到制约，因而使泌水量几乎接近零，骨料的离析概率也极小，使混凝土的性能得到了改善。
    3.2 投料顺序
    投料顺序应从提高混凝土拌和物质量以及混凝土的强度、减少骨料对叶片和衬板的磨损及混凝土拌和物与搅拌筒的黏结、减少扬尘、改善工作环境、降低电耗、提高生产率等因素综合考虑决定，其中以质量为首要地位。
    1）次授料法。常用的是一次投料法，但在瞬间的投料过程中，各物料的投料顺序仍略有先后。采用自落式搅拌机时，为防止扬尘，可先加入少量水，然后在加水的同时加入骨料和水泥。对于强制式搅拌机，由于出料口在下部，因此，不能先加水，而应在投入干物料的同时，均匀喷入全部水量。2）两次授料法。两次投料是先拌制砂浆，再投入粗骨料制成混凝土拌和物。采用这种投料方法时，砂浆中无粗骨料，便于搅拌均匀；粗骨料投入后，易被砂浆均匀包裹，有利于混凝土强度提高；减少粗骨料对叶片及村板的磨损；尤其是这种投料法可节省电能，不致超出额定电流。该方法的不足之处是搅拌干硬性混凝士时，砂浆易黏筒壁，不易搅拌均匀，故需适当延长搅拌时间。如果加水时间过长，粗骨料投入过早，电流峰值易超过额定电流值，从投料开始起的搅拌时间也相应延长，对于流动陛混凝土拌和物需50~60s；千硬性混凝土拌和物需60～70s。
    3.3 优选工艺参数
    1）搅拌机转速。搅拌机的转速对混凝土拌和物的搅拌质量影响很大。转速过高，因离心力过大，物料难以均匀分布．导致搅拌质量降低，甚至无法进行搅拌；转速过低，则降低了生产效率。因此，搅拌机应有一个适宜的转速。2）搅拌时间。通常搅拌时间随搅拌机类型和拌和物和易性的不同而异。在生产上，必须按混凝土拌和物的性质，对混凝土拌和物均匀性的要求，搅拌机的性能以及生产效率等因素决定搅拌时间。搅拌时间对混凝土性能有重要影响．如搅拌时间长，因搅拌均匀性提高能够提高混凝土的强度；反之，如缩短搅拌时间，则会降低混凝土的强度。对于强度等级高、坍落度小、搅拌筒容量大等情况，搅拌时间应相对延长；对使用特殊材料的特殊混凝土，也应适当延长搅拌时间。