基于机械强化方法的混凝土搅拌技术研究

  基于机械强化方法的混凝土搅拌技术研究  左海林摘要：在混凝土搅拌的过程中，有搅拌低效区、水泥颗粒团聚问题存在，针对问题提出机械强化的方式解决。通过不同的机械强化方式，进行理论分析、实验研究，探究其对混凝土搅拌效率、质量有何影响。Key：机械强化；混凝土搅拌；技术1目前搅拌技术的问题1.1水泥颗粒团聚。目前混凝土的搅拌机械中，都利用了剪切、对流、扩散的原理进行搅拌。可在短时间内将混凝土达到宏观均匀。如果对搅拌结果仔细观察，就会发现有颗粒表明干燥，存在水泥团。将搅拌后泥浆放入显微镜中观察，就会发现水泥颗粒并没有分散，其中20%～30%水泥颗粒团聚，形成水泥团。水泥遇水后可快速形成水泥团，易依附于石子上，导致团聚愈加严重。表明均匀的水泥浆，并未真正达到均匀，直接影响到混凝土强度。水只在表明进行，水泥团聚则会减少水面积，减少混凝土的水化生成物。1.2搅拌低效区。在搅拌桶中，搅拌臂、叶片运作之时，线速度、搅拌轴心距离呈正比，沿半桶径的速度进行，拌桶的中心位置速度低，而拌桶壁速度快。在拌桶内的速度存在差异。在线速度较低的拌桶中心，便成为搅拌低效区。虽然地消失所占比例不多，可依然影响到搅拌性能，并对混凝土造成质量隐患。2机械强化方式根据目前搅拌技术，无法达到混合料的均匀，必须要寻求新的搅拌方式，对搅拌过程强化。机械强化的方式，是目前最为经济的方法，通过改变搅拌设备，对搅拌过程进行强化，从而改善混凝土的力学性能与结构。2.1振动搅拌法。振动搅拌法是目前混凝土搅拌强化的有效方式，在各国皆被认可。该项技术研究已经历经近80年，其成熟度可想而知。在搅拌过程中，加以振动，可让水泥颗粒在振动下，产生颤动，能有效破坏水泥的团聚。与此同时，水泥颗粒的摩擦力、粘擦力会急剧下降，在搅拌装置的运作中，可将其阻力显著降低，将物料的扩散、循环加强。在振动状态下，能够将混凝土的质量有效提高，同时混凝土流动性也可从而增强。目前振动搅拌法多采用惯性激振器，采取普通机械振动方法。将搅拌、振动作用分离，振动面积小，在混凝土的搅拌过程中，会随之减少。搅拌所要强度需>15，机械可靠性差，寿命短，振动控制差，则会导致物料的沉积、离析问题。采取搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片为振动源，将强制搅拌、振动结合，此 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 可完全应用于双卧轴的搅拌机中。通过将搅拌、振动一体化，能够确保搅拌边、搅拌叶的振动，其振动作用的空间、面积大，将振动能量均匀分部，可有效帮助机械的寿命延长，保持工作可靠性。2.2双排叶片搅拌法。在目前的强制搅拌机里，一般搅拌设备都是一排靠拌桶内壁的叶片，由于在拌桶内有速度梯度，因此，很容易在搅拌轴出产生低效区。将搅拌轴附近物料进行搅拌，是低效区问题解决的关键。以双排搅拌叶的搅拌方式，解决低效区的最佳途径。在原有搅拌设备中叶片的对侧，再按照一排叶片。两排叶片皆以各自径向运作，向不同的方向转动，对物料产生推力。两排叶片方向相反，能够将搅拌轴附近物料、搅拌桶内壁物料产生逆流，可有效解决低效区的搅拌性能。此项技术，在圆筒模式的搅拌中，都获得广泛应用。2.3综合强化。在混凝土的搅拌过程中，水泥团聚、低效区都是客观存在的，单用一种强化方法，无法将其彻底改善。将振动搅拌、双排叶片的方法重复的应用于混凝土的搅拌过程中，可有效将水泥团聚、低效区现象消除，在混泥土的搅拌中，将两种方法集合，成为综合强化搅拌技术。3研究试验此次研究实验的目的，就是为了对提出方案的可行性进行验证，对设备运转参数进行确定，并传统搅拌设备与不同机械强化装备进行对比，并确保不同方法在混凝土搅拌之时性能上有怎样的差异。3.1装置。搅拌设备、振动器一体化的方案，设计成双卧轴的试验机械。结构如图1所示。试验机械容量为98L，工作原理为：搅拌机驱动以齿轮同步进行，驱动搅拌轴，以及搅拌叶片进行旋转，从而可以让物料不断的推动，达到物料在搅拌桶内循环作用；在振动驱动经过带传动时，可将两根驱动轴驱动旋转，并强迫式的将偏上的搅拌轴、叶片进行振动，在搅拌设备的强直搅拌作用，以及叶片振动作用下，可实现物料在拌桶中均匀搅动。同时，可将振动驱动、搅拌驱动独立控制，能够实现普通搅拌、振动搅拌的两个形式，满足在不同实验中的需求。3.2材料、检验指标。混凝土使用相同配比，强度等级设计为C20，塌落度15-35mm。水泥的程度等级是32.5R普通水泥。在细骨料中掺和中砂，细骨料采用3～40mm配碎石。从计算中得知，混凝土配合比例为：mco（水泥）：mwo（水）：mgo（石子）：mso（砂）=1：0.54：4.16：2.14。检验指标：据GB/T9142-2000，对混凝土与混合物的误差△M，以及单位混凝土混合物与粗骨料的质量误差△G进行检测。为了将此次的混凝土检验更见准确，也同时将7d的硬化混凝土参与此次抗压指标的检验中。 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差为a，强度的平均值f、离差系数是Cv。3.3试验内容与结果。振动搅拌的试验：采取普通搅拌叶片，对振幅采取试验确定。结果如表1所示。通过实验数据比较，选择振幅1.4mm，振动频率是141.2c-1，振动频率仅3.05，强度达到强化搅拌的效果，还会提高搅拌质量。振动强度较小，也确保了机械的可靠性。振动搅拌与普通搅拌相比，可让混凝土强度得到极大提升，强度标准差、离差系数却是大为下降。当混凝土的配比相同时，可将其强度提高15%～20%。将搅拌时间缩减一半。4结语水泥团聚、搅拌低效区问题是混凝土搅拌技术中的不足之处，严重影响搅拌的效率和质量。对搅拌过程进行机械强化，可消除搅拌设备所存在的缺陷。采取振动搅拌、综合搅拌、双排叶片搅拌三种方法，可有效提高混凝土强度，提高工作效率。Reference[1]余永光.混凝土机械强化及优化方法探讨[J].中国新技术新产品，2010，（20）：61.[2]刘浩然.混凝土生产中机械强化技术的应用及创新[J].建筑与文化（学术版），2013，（6）：501-502.[3]彭松枭.再生混凝土耐磨性能研究[D].中南大学，2009.[4]郑诗洪.建筑工程混凝土机械施工[J].城市建设理论研究（电子版），2013（17）.摘要：在混凝土搅拌的过程中，有搅拌低效区、水泥颗粒团聚问题存在，针对问题提出机械强化的方式解决。通过不同的机械强化方式，进行理论分析、实验研究，探究其对混凝土搅拌效率、质量有何影响。Key：机械强化；混凝土搅拌；技术1目前搅拌技术的问题1.1水泥颗粒团聚。目前混凝土的搅拌机械中，都利用了剪切、对流、扩散的原理进行搅拌。可在短时间内将混凝土达到宏观均匀。如果对搅拌结果仔细观察，就会发现有颗粒表明干燥，存在水泥团。将搅拌后泥浆放入显微镜中观察，就会发现水泥颗粒并没有分散，其中20%～30%水泥颗粒团聚，形成水泥团。水泥遇水后可快速形成水泥团，易依附于石子上，导致团聚愈加严重。表明均匀的水泥浆，并未真正达到均匀，直接影响到混凝土强度。水只在表明进行，水泥团聚则会减少水面积，减少混凝土的水化生成物。1.2搅拌低效区。在搅拌桶中，搅拌臂、叶片运作之时，线速度、搅拌轴心距离呈正比，沿半桶径的速度进行，拌桶的中心位置速度低，而拌桶壁速度快。在拌桶内的速度存在差异。在线速度较低的拌桶中心，便成为搅拌低效区。虽然地消失所占比例不多，可依然影响到搅拌性能，并对混凝土造成质量隐患。2机械强化方式根据目前搅拌技术，无法达到混合料的均匀，必须要寻求新的搅拌方式，对搅拌过程强化。机械强化的方式，是目前最为经济的方法，通过改变搅拌设备，对搅拌过程进行强化，从而改善混凝土的力学性能与结构。2.1振动搅拌法。振动搅拌法是目前混凝土搅拌强化的有效方式，在各国皆被认可。该项技术研究已经历经近80年，其成熟度可想而知。在搅拌过程中，加以振动，可让水泥颗粒在振动下，产生颤动，能有效破坏水泥的团聚。与此同时，水泥颗粒的摩擦力、粘擦力会急剧下降，在搅拌装置的运作中，可将其阻力显著降低，将物料的扩散、循环加强。在振动状态下，能够将混凝土的质量有效提高，同时混凝土流动性也可从而增强。目前振动搅拌法多采用惯性激振器，采取普通机械振动方法。将搅拌、振动作用分离，振动面积小，在混凝土的搅拌过程中，会随之减少。搅拌所要强度需>15，机械可靠性差，寿命短，振动控制差，则会导致物料的沉积、离析问题。采取搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片为振动源，将强制搅拌、振动结合，此方案可完全应用于双卧轴的搅拌机中。通过将搅拌、振动一体化，能够确保搅拌边、搅拌叶的振动，其振动作用的空间、面积大，将振动能量均匀分部，可有效帮助机械的寿命延长，保持工作可靠性。2.2双排叶片搅拌法。在目前的强制搅拌机里，一般搅拌设备都是一排靠拌桶内壁的叶片，由于在拌桶内有速度梯度，因此，很容易在搅拌轴出产生低效区。将搅拌轴附近物料进行搅拌，是低效区问题解决的关键。以双排搅拌叶的搅拌方式，解决低效区的最佳途径。在原有搅拌设备中叶片的对侧，再按照一排叶片。两排叶片皆以各自径向运作，向不同的方向转动，对物料产生推力。两排叶片方向相反，能够将搅拌轴附近物料、搅拌桶内壁物料产生逆流，可有效解决低效区的搅拌性能。此项技术，在圆筒模式的搅拌中，都获得广泛应用。2.3综合强化。在混凝土的搅拌过程中，水泥团聚、低效区都是客观存在的，单用一种强化方法，无法将其彻底改善。将振动搅拌、双排叶片的方法重复的应用于混凝土的搅拌过程中，可有效将水泥团聚、低效区现象消除，在混泥土的搅拌中，将两种方法集合，成为综合强化搅拌技术。3研究试验此次研究实验的目的，就是为了对提出方案的可行性进行验证，对设备运转参数进行确定，并传统搅拌设备与不同机械强化装备进行对比，并确保不同方法在混凝土搅拌之时性能上有怎样的差异。3.1装置。搅拌设备、振动器一体化的方案，设计成双卧轴的试验机械。结构如图1所示。试验机械容量为98L，工作原理为：搅拌机驱动以齿轮同步进行，驱动搅拌轴，以及搅拌叶片进行旋转，从而可以让物料不断的推动，达到物料在搅拌桶内循环作用；在振动驱动经过带传动时，可将两根驱动轴驱动旋转，并强迫式的将偏上的搅拌轴、叶片进行振动，在搅拌设备的强直搅拌作用，以及叶片振动作用下，可实现物料在拌桶中均匀搅动。同时，可将振动驱动、搅拌驱动独立控制，能够实现普通搅拌、振动搅拌的两个形式，满足在不同实验中的需求。3.2材料、检验指标。混凝土使用相同配比，强度等级设计为C20，塌落度15-35mm。水泥的程度等级是32.5R普通水泥。在细骨料中掺和中砂，细骨料采用3～40mm配碎石。从计算中得知，混凝土配合比例为：mco（水泥）：mwo（水）：mgo（石子）：mso（砂）=1：0.54：4.16：2.14。检验指标：据GB/T9142-2000，对混凝土与混合物的误差△M，以及单位混凝土混合物与粗骨料的质量误差△G进行检测。为了将此次的混凝土检验更见准确，也同时将7d的硬化混凝土参与此次抗压指标的检验中。标准差为a，强度的平均值f、离差系数是Cv。3.3试验内容与结果。振动搅拌的试验：采取普通搅拌叶片，对振幅采取试验确定。结果如表1所示。通过实验数据比较，选择振幅1.4mm，振动频率是141.2c-1，振动频率仅3.05，强度达到强化搅拌的效果，还会提高搅拌质量。振动强度较小，也确保了机械的可靠性。振动搅拌与普通搅拌相比，可让混凝土强度得到极大提升，强度标准差、离差系数却是大为下降。当混凝土的配比相同时，可将其强度提高15%～20%。将搅拌时间缩减一半。4结语水泥团聚、搅拌低效区问题是混凝土搅拌技术中的不足之处，严重影响搅拌的效率和质量。对搅拌过程进行机械强化，可消除搅拌设备所存在的缺陷。采取振动搅拌、综合搅拌、双排叶片搅拌三种方法，可有效提高混凝土强度，提高工作效率。Reference[1]余永光.混凝土机械强化及优化方法探讨[J].中国新技术新产品，2010，（20）：61.[2]刘浩然.混凝土生产中机械强化技术的应用及创新[J].建筑与文化（学术版），2013，（6）：501-502.[3]彭松枭.再生混凝土耐磨性能研究[D].中南大学，2009.[4]郑诗洪.建筑工程混凝土机械施工[J].城市建设理论研究（电子版），2013（17）.摘要：在混凝土搅拌的过程中，有搅拌低效区、水泥颗粒团聚问题存在，针对问题提出机械强化的方式解决。通过不同的机械强化方式，进行理论分析、实验研究，探究其对混凝土搅拌效率、质量有何影响。Key：机械强化；混凝土搅拌；技术1目前搅拌技术的问题1.1水泥颗粒团聚。目前混凝土的搅拌机械中，都利用了剪切、对流、扩散的原理进行搅拌。可在短时间内将混凝土达到宏观均匀。如果对搅拌结果仔细观察，就会发现有颗粒表明干燥，存在水泥团。将搅拌后泥浆放入显微镜中观察，就会发现水泥颗粒并没有分散，其中20%～30%水泥颗粒团聚，形成水泥团。水泥遇水后可快速形成水泥团，易依附于石子上，导致团聚愈加严重。表明均匀的水泥浆，并未真正达到均匀，直接影响到混凝土强度。水只在表明进行，水泥团聚则会减少水面积，减少混凝土的水化生成物。1.2搅拌低效区。在搅拌桶中，搅拌臂、叶片运作之时，线速度、搅拌轴心距离呈正比，沿半桶径的速度进行，拌桶的中心位置速度低，而拌桶壁速度快。在拌桶内的速度存在差异。在线速度较低的拌桶中心，便成为搅拌低效区。虽然地消失所占比例不多，可依然影响到搅拌性能，并对混凝土造成质量隐患。2机械强化方式根据目前搅拌技术，无法达到混合料的均匀，必须要寻求新的搅拌方式，对搅拌过程强化。机械强化的方式，是目前最为经济的方法，通过改变搅拌设备，对搅拌过程进行强化，从而改善混凝土的力学性能与结构。2.1振动搅拌法。振动搅拌法是目前混凝土搅拌强化的有效方式，在各国皆被认可。该项技术研究已经历经近80年，其成熟度可想而知。在搅拌过程中，加以振动，可让水泥颗粒在振动下，产生颤动，能有效破坏水泥的团聚。与此同时，水泥颗粒的摩擦力、粘擦力会急剧下降，在搅拌装置的运作中，可将其阻力显著降低，将物料的扩散、循环加强。在振动状态下，能够将混凝土的质量有效提高，同时混凝土流动性也可从而增强。目前振动搅拌法多采用惯性激振器，采取普通机械振动方法。将搅拌、振动作用分离，振动面积小，在混凝土的搅拌过程中，会随之减少。搅拌所要强度需>15，机械可靠性差，寿命短，振动控制差，则会导致物料的沉积、离析问题。采取搅拌轴、搅拌臂、搅拌叶片为振动源，将强制搅拌、振动结合，此方案可完全应用于双卧轴的搅拌机中。通过将搅拌、振动一体化，能够确保搅拌边、搅拌叶的振动，其振动作用的空间、面积大，将振动能量均匀分部，可有效帮助机械的寿命延长，保持工作可靠性。2.2双排叶片搅拌法。在目前的强制搅拌机里，一般搅拌设备都是一排靠拌桶内壁的叶片，由于在拌桶内有速度梯度，因此，很容易在搅拌轴出产生低效区。将搅拌轴附近物料进行搅拌，是低效区问题解决的关键。以双排搅拌叶的搅拌方式，解决低效区的最佳途径。在原有搅拌设备中叶片的对侧，再按照一排叶片。两排叶片皆以各自径向运作，向不同的方向转动，对物料产生推力。两排叶片方向相反，能够将搅拌轴附近物料、搅拌桶内壁物料产生逆流，可有效解决低效区的搅拌性能。此项技术，在圆筒模式的搅拌中，都获得广泛应用。2.3综合强化。在混凝土的搅拌过程中，水泥团聚、低效区都是客观存在的，单用一种强化方法，无法将其彻底改善。将振动搅拌、双排叶片的方法重复的应用于混凝土的搅拌过程中，可有效将水泥团聚、低效区现象消除，在混泥土的搅拌中，将两种方法集合，成为综合强化搅拌技术。3研究试验此次研究实验的目的，就是为了对提出方案的可行性进行验证，对设备运转参数进行确定，并传统搅拌设备与不同机械强化装备进行对比，并确保不同方法在混凝土搅拌之时性能上有怎样的差异。3.1装置。搅拌设备、振动器一体化的方案，设计成双卧轴的试验机械。结构如图1所示。试验机械容量为98L，工作原理为：搅拌机驱动以齿轮同步进行，驱动搅拌轴，以及搅拌叶片进行旋转，从而可以让物料不断的推动，达到物料在搅拌桶内循环作用；在振动驱动经过带传动时，可将两根驱动轴驱动旋转，并强迫式的将偏上的搅拌轴、叶片进行振动，在搅拌设备的强直搅拌作用，以及叶片振动作用下，可实现物料在拌桶中均匀搅动。同时，可将振动驱动、搅拌驱动独立控制，能够实现普通搅拌、振动搅拌的两个形式，满足在不同实验中的需求。3.2材料、检验指标。混凝土使用相同配比，强度等级设计为C20，塌落度15-35mm。水泥的程度等级是32.5R普通水泥。在细骨料中掺和中砂，细骨料采用3～40mm配碎石。从计算中得知，混凝土配合比例为：mco（水泥）：mwo（水）：mgo（石子）：mso（砂）=1：0.54：4.16：2.14。检验指标：据GB/T9142-2000，对混凝土与混合物的误差△M，以及单位混凝土混合物与粗骨料的质量误差△G进行检测。为了将此次的混凝土检验更见准确，也同时将7d的硬化混凝土参与此次抗压指标的检验中。标准差为a，强度的平均值f、离差系数是Cv。3.3试验内容与结果。振动搅拌的试验：采取普通搅拌叶片，对振幅采取试验确定。结果如表1所示。通过实验数据比较，选择振幅1.4mm，振动频率是141.2c-1，振动频率仅3.05，强度达到强化搅拌的效果，还会提高搅拌质量。振动强度较小，也确保了机械的可靠性。振动搅拌与普通搅拌相比，可让混凝土强度得到极大提升，强度标准差、离差系数却是大为下降。当混凝土的配比相同时，可将其强度提高15%～20%。将搅拌时间缩减一半。4结语水泥团聚、搅拌低效区问题是混凝土搅拌技术中的不足之处，严重影响搅拌的效率和质量。对搅拌过程进行机械强化，可消除搅拌设备所存在的缺陷。采取振动搅拌、综合搅拌、双排叶片搅拌三种方法，可有效提高混凝土强度，提高工作效率。Reference[1]余永光.混凝土机械强化及优化方法探讨[J].中国新技术新产品，2010，（20）：61.[2]刘浩然.混凝土生产中机械强化技术的应用及创新[J].建筑与文化（学术版），2013，（6）：501-502.[3]彭松枭.再生混凝土耐磨性能研究[D].中南大学，2009.[4]郑诗洪.建筑工程混凝土机械施工[J].城市建设理论研究（电子版），2013（17）. - 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