黃雪榮

嘉善億達(dá)混凝土有限公司 浙江 嘉善 314100

當(dāng)前國內(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，導(dǎo)致材料浪費(fèi)，加工能耗高，設(shè)備磨損快、噪音大等問題時(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)過程中采用一次攪拌工藝，將各類原材料經(jīng)過計(jì)量后一次投入攪拌，在經(jīng)過一定時(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)備的操作程序簡單，但通過一次攪拌生產(chǎn)出來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，無法將水泥漿體作用徹底發(fā)揮出來。其次生產(chǎn)出來的混凝土看似均勻，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)量問題，裂縫、崩落等問題時(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)國外相關(guān)學(xué)者的研究，在界面過渡區(qū)中存在強(qiáng)度梯度，在界面過渡區(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)，過渡區(qū)卻相對(duì)較弱，通過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，通過控制攪拌順序、物料投放量等方式來對(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)出來混凝土過渡區(qū)的固有強(qiáng)度梯度相反的趨勢，做到界面過渡區(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)行研究優(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)速通過變頻器對(duì)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變來實(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

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(duì)界面過渡區(qū)進(jìn)行強(qiáng)度梯度平衡，確保混凝土的性能和結(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.