不同坍落度狀態(tài)混凝土采用二次攪拌工藝與普通攪拌工藝的對(duì)比研究

左海林（東莞市華升混凝土有限公司，廣東 東莞 523220）

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不同坍落度狀態(tài)混凝土采用二次攪拌工藝與普通攪拌工藝的對(duì)比研究

左海林
（東莞市華升混凝土有限公司，廣東 東莞 523220）

摘 要：二次攪拌屬于一種具有綜合性的工藝，其操作的基礎(chǔ)是對(duì)混凝土的內(nèi)部成分有充分的了解，工作人員需通過(guò)調(diào)整攪拌時(shí)間以及投料的順序使混凝土中的成分充分混合均勻，最終達(dá)到提升混凝土綜合性能的目的。配合比不同將影響混凝土自身的坍落度，在普通攪拌中攪拌時(shí)間受坍落度的影響大，然而這種狀態(tài)下混合料難以混合均勻，不但增加攪拌的時(shí)間，也影響著混凝土的實(shí)際性能，而二次攪拌工藝分兩步進(jìn)行，砂漿拌合與混凝土拌合分開(kāi)進(jìn)行可有效地使離散系數(shù)得到降低，提升混凝土的強(qiáng)度與性能。本文將對(duì)兩種不同的攪拌工藝進(jìn)行研究與探析，探究坍落度不同的混凝土接受攪拌后的各項(xiàng)指標(biāo)變化情況。

關(guān)鍵詞：坍落度狀態(tài)；混凝土；二次攪拌工藝；普通攪拌工藝

混凝土攪拌工作具有一定的復(fù)雜性，攪拌過(guò)程中相關(guān)人員需關(guān)注離散系數(shù)與強(qiáng)度均值的改變情況，如果攪拌過(guò)程中離散系數(shù)漸漸趨于平穩(wěn)，那么則可以認(rèn)定攪拌過(guò)程已完成。攪拌對(duì)混凝土的性能及其生產(chǎn)效率有著極大的影響，只有物料得以攪拌均勻才能夠保證自身的性能與強(qiáng)度，從而正常投入到使用中。從實(shí)際的混凝土制作過(guò)程來(lái)看，眾多添加劑的使用雖然有利于改善其工作性能，但是也在一定程度上增加了攪拌工作的難度，普通攪拌僅能以增加攪拌時(shí)間的形式提升混凝土質(zhì)量，而其效果卻并不十分理想。二次攪拌工藝從混凝土自身的特點(diǎn)出發(fā)改良攪拌方法，以期提升混凝土的實(shí)際性能，對(duì)其進(jìn)行研究有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、兩種攪拌工藝的流程分析

普通攪拌是指利用強(qiáng)制式或自落式攪拌設(shè)備對(duì)混凝土進(jìn)行常規(guī)攪拌，這類設(shè)備的轉(zhuǎn)速并不高，因而短時(shí)間內(nèi)很難使混凝土達(dá)到正常的工作性能標(biāo)準(zhǔn)。水泥、石、砂等均一次性全部放入攪拌設(shè)備中（如圖1所示），一旦各物料遇到水，則會(huì)形成不同體積的團(tuán)粒，在撞擊與摩擦的作用下，一些團(tuán)粒會(huì)被破壞并分解，然而另外一些處于攪拌機(jī)葉片反面或者受到粗骨料遮擋的團(tuán)粒則有可能附著在骨料間隙或者直接粘附到附近的粗骨料上，最終成為混凝土中性能較差的一部分，影響混凝土在后期的使用。如果混凝土為塑性，則很有可能出現(xiàn)分層離析的情況，繼而降低水泥自身的分散性，影響水化反應(yīng)的效果，阻礙混凝土質(zhì)量的提升。如果想獲得高性能的混凝土，則需通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的攪拌才可。

圖1　普通攪拌工藝的基本流程圖

二次攪拌工藝注重對(duì)水泥活性與分散性的改良，從基礎(chǔ)物料入手使混凝土的強(qiáng)度得到提升，在最初的步驟中，攪拌機(jī)無(wú)需對(duì)整個(gè)混凝土物料進(jìn)行攪拌，僅對(duì)水泥進(jìn)行攪拌即可，因而攪拌工作的難度可以得到有效地降低，即使是高速攪拌也不會(huì)出現(xiàn)離析或者嚴(yán)重的水泥聚集成團(tuán)的情況。具體來(lái)說(shuō)，二次攪拌的基本流程圖如圖2所示，二步法主要包括兩種形式，雖然攪拌中存在一些差異，但是總整體上來(lái)說(shuō)，其攪拌結(jié)果是相差無(wú)二的，首先水泥漿或水泥砂漿接受高速的攪拌，之后混凝土再接受低速攪拌，整個(gè)過(guò)程可以使水泥發(fā)生全面的水化反應(yīng)，最終提升攪拌的效率與質(zhì)量。

圖2　二次攪拌工藝的基本流程圖

二、兩種攪拌工藝的實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程

為了對(duì)兩種工藝進(jìn)行具體化的對(duì)比分析，在實(shí)驗(yàn)中選擇同批、同品牌的混凝土物料分別接受兩種工藝的攪拌，為了保證對(duì)比分析的全面與有效，樣本選取多種泥砂比、水灰比、水泥濃度的混凝土進(jìn)行研究，具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（一）混凝土質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為了使混凝土的性能符合實(shí)際工作需求，攪拌一定要保證物料整體的均勻性，因而在對(duì)混凝土予以質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，需充分考慮混凝土是否質(zhì)勻，本次實(shí)驗(yàn)中的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)有兩點(diǎn)：①粗骨料質(zhì)量對(duì)應(yīng)的實(shí)際相對(duì)誤差應(yīng)當(dāng)不超過(guò)5%；②混凝土單位面積砂漿密度所對(duì)應(yīng)的相對(duì)誤差不超過(guò)0.8%。

混凝土攪拌制作達(dá)標(biāo)的目的在于將其有效地投入使用，混凝土的強(qiáng)度等性能直接影響著其使用的效果，因而在實(shí)驗(yàn)中同樣需對(duì)強(qiáng)度等因素進(jìn)行分析與研究，其評(píng)價(jià)的指標(biāo)包括離散系數(shù)以及抗壓強(qiáng)度等。

（二）兩種工藝下不同坍落度條件下混凝土的質(zhì)量變化

在對(duì)普通工藝的攪拌情況進(jìn)行分析時(shí)，所選用的樣本情況見(jiàn)表1，對(duì)坍落度不同的6種混凝土采用普通攪拌方式進(jìn)行處理，最終發(fā)現(xiàn)，當(dāng)延長(zhǎng)混凝土物料所接受的攪拌時(shí)間時(shí)，其強(qiáng)度會(huì)在不同程度上得到提升并向穩(wěn)定化發(fā)展，而離散系數(shù)則會(huì)隨著時(shí)間的增加而不斷降低，最終也呈現(xiàn)出較為穩(wěn)定的狀態(tài)，但是稠度會(huì)對(duì)混凝土穩(wěn)定化發(fā)生的時(shí)間造成影響。綜合離散系數(shù)以及強(qiáng)度變化情況分析可得，一號(hào)最終達(dá)到質(zhì)勻狀態(tài)的時(shí)間為140s，二號(hào)質(zhì)勻的時(shí)間為70s，三號(hào)質(zhì)勻的時(shí)間為80s，四號(hào)、五號(hào)、六號(hào)的質(zhì)勻時(shí)間則分別為50s、80s、130s?？偟膩?lái)說(shuō)，在水灰比相同時(shí)，若粗集料的比重較大，那么強(qiáng)度與離散系數(shù)呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間越早；同時(shí)，強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間要早于離散系數(shù)，以三號(hào)樣本為例，其攪拌到80s左右時(shí)，離散系數(shù)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，然而此時(shí)其強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)30s之久，導(dǎo)致二者穩(wěn)定時(shí)間存在差異的主要原因是凝膠材料的分布不均，見(jiàn)表1。

以普通攪拌模式為基礎(chǔ)，對(duì)二次攪拌工藝進(jìn)行研究。調(diào)整水泥的用量，觀察強(qiáng)度與破壞力的變化，此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水泥量相同時(shí)，接受二次攪拌處理的混凝土二次抗壓強(qiáng)度明顯更強(qiáng)，各系數(shù)比較均具備明顯的優(yōu)勢(shì)，而且破壞力也高出普通攪拌混凝土至少100kN。就二次攪拌來(lái)說(shuō)，當(dāng)水泥量減少時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等性能仍可以達(dá)到實(shí)際的使用需求，各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)高于普通攪拌未降低水泥量時(shí)所獲得的數(shù)據(jù)，因而可以看出二次攪拌具有明顯的優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)表2。

（三）兩種工藝對(duì)混凝土性能的影響分析

普通工藝采用普通攪拌機(jī)工作，二次工藝采用高速攪拌機(jī)進(jìn)行操作，對(duì)兩種不同的攪拌機(jī)操作情況進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與普通攪拌機(jī)相較，其高速攪拌機(jī)最終的沉降程度更低，當(dāng)水灰比發(fā)生變化時(shí)，高速攪拌可以使水泥發(fā)生充分的水化反應(yīng)，提高混凝土的整體性能，見(jiàn)表3。

總的來(lái)說(shuō)，普通攪拌中如果減少砂與粉料的使用，而增加水與減水劑的應(yīng)用，則可以提高物料的混合效果，從而降低攪拌過(guò)程所耗費(fèi)的時(shí)間，但是整體的效果差強(qiáng)人意。而二次攪拌工藝相比則具有以下優(yōu)勢(shì)，首先經(jīng)過(guò)兩次攪拌水泥可以得到充分地分散與水化，使之不會(huì)形成較大的團(tuán)粒，從而增加混凝土的性能；其次，水泥如果可以在攪拌過(guò)程中發(fā)生高度的水化，那么則可以適當(dāng)減少水泥與水的用量，避免在原料方面造成的資源浪費(fèi)；最后，二次攪拌中，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)貙?duì)加料順序與時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，保證攪拌的最優(yōu)化，從而提高整體的生產(chǎn)有效性。

表1　坍落度不同時(shí)混凝土的配比情況觀察

表2　水泥量減少時(shí)混凝土抗壓能力與破壞力的變化情況分析

表3　不同攪拌機(jī)對(duì)混凝土性能的影響分析

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，二次攪拌無(wú)論是在提高混凝土性能還是在提升生產(chǎn)效率方面均具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，因而這種綜合性的工藝值得在今后的混凝土攪拌工作中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］方東，周明凱，李北星，等.不同稠度狀態(tài)混凝土采用二次攪拌工藝與普通攪拌工藝的對(duì)比研究［J］.功能材料，2012，43 （z1）：113-117.

［2］馮忠緒，王衛(wèi)中，張曉波，等.混凝土的二次攪拌工藝［J］.工程機(jī)械，2014，45（3）：61-64.

［3］呂聰正，馮忠緒，杜木偉，等.雙螺旋混凝土攪拌機(jī)攪拌工藝分析［J］.建筑機(jī)械化，2012，33（3）：56-59.

［4］李文貴，肖建莊，黃靚，等.再生混凝土界面過(guò)渡區(qū)納觀力學(xué)性能試驗(yàn)研究［J］.湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，41（12）：31-39.

［5］張貴民，范雨炯.大直徑溜灰管配合吊盤二次攪拌技術(shù)在立井快速施工中應(yīng)用［J］.能源技術(shù)與管理，2014，39（2）：145-146.

［6］郝彤，趙文蘭.不同再生細(xì)骨料取代率混凝土的抗壓及干燥收縮試驗(yàn)研究［J］.新型建筑材料，2011，38（2）：29-31，45.

［7］王軍強(qiáng).低強(qiáng)度自流平混凝土的配制與施工［J］.施工技術(shù)，2011，40（17）：57-59.

中圖分類號(hào)：U414

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A