混凝土制备混凝土搅拌机理

混凝土搅拌的目的是使混凝土中的各组分混合成一种各物料颗粒相互分散、均匀分布的混合物。搅拌好的混凝土是否质地均匀，可通过从混凝土中随机抽取一定数量的试样进行分析来评定，如果各试样的配合比基本相同，便可认为该混凝土已混合均匀了。

为了使混凝土中的各组分混合均匀，必须在搅拌过程中使每一组分的颗粒能分散到其他各种组分中去，因此，必须设法使各组分都产生运动，并使他们的运动轨迹相交，相交次数越多，混凝土越易混合均匀。根据迫使各组分产生相交运动轨迹的方法不同，普通混凝土搅拌机设计时所依据的搅拌机理基本上有两种：

1.自落式扩散机理：它是将物料提升到一定高度后，利用重力的作用，自由落下，由于各物料颗粒下落的高度、时间、速度、落点和滚动距离不同。从而使物料颗粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到分散均匀的目的，由于物料的分散过程主要是利用重力作用，故又称重力扩散机理，自落式混凝土搅拌机就是根据这种机理设计的。

2.强制式扩散机理：它是利用运动着的叶片强迫物料颗粒分别从各个方向（环向、径向和竖向）产生运动，使各物料颗粒运动的方向、速度不同，相互之间产生剪切滑移以致相互穿插、扩散，从而使各物料均匀混合。由于物料的扩散过程主要是利用物料颗粒相互间的剪切滑移作用，故又称剪切扩散机理。强制式混凝土搅拌机就是根据这种机理设计而成的 。

混凝土制备宜用混凝土搅拌机，如用商品混凝土更能保证制备的质量。商品混凝土近年来在我国得到发展，有的城市规定在一定区域内施工必须应用商品混凝土。

混凝土的施工配合比，应保证结构设计对混凝土强度等级及施工对混凝土和易性的要求，并应符合节约水泥、合理使用材料的原则。有时还需满足抗渗性、抗冻性等的要求。

1.材料

⑴水泥

1）水泥适宜选用425号以上的普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。

2）水泥的各项指标应分别符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-85）标准和《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥》（GB1344-92）标准要求。

3）水泥进场时，应有出厂合格证或试验报告，并要核对其品种、标号、包装重量和出厂日期。使用前若发现受潮或过期，应重新取样试验。包装重量不足的另行堆放，作出处理。

4）水泥质量证明书各项品质指标应符合标准中的规定。品质指标包括氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量、细度、凝结时间、安定性、抗压和抗折强度。

5）混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m³。

⑵砂

1）砂宜优先选用坚硬不含杂质有棱的硅质砂粒。

2）砂按其细度模数分为粗、中、细。混凝土工程应优先选用粗中砂。

3）砂的含泥量（按重量计），当混凝土强度等级高于或等于C30时，不大于3%；低于C30时，不大于5%。对有抗掺、抗冻或其它特殊要求的混凝土用砂，其含泥量不应大于3%，对C10或C10以下的混凝土用砂，其含泥量可酌情放宽。

⑶石子（碎石或卵石）

1）石子宜选用花岗岩为好。其余石灰岩、砂岩、页岩、或其它水成岩必须取样做石材强度检定。同时应根据混凝土建筑物或构物的使用情况和强度要求，决定能否使用或有限制性使用。

2）石子最大粒径不得大于结构截面尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。混凝土实心板骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2。且不得超过50mm。

3）石子中的含泥量（按重量计）对等于或高于C30混凝土时，不大于1%；低于C30时，不大于2%；对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土，石子的含泥量不大于1%；对C10和C10以下的混凝土，石子的含泥量可酌情放宽。

4）石子中针、片状颗粒的含量（按按重量计），当混凝土强度等于或高于C30混凝土时，不大于15%；低于C30时不大于25%；对C10和C10以下，可放宽到40%。

⑷水

1）符合国家标准的生活饮用水可拌制各种混凝土，不需再进行检验。

2）若采用非饮用的天然水、受污染的湖泊水、地下水等，应先经检验符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63-89）的规定才能使用。

⑸轻骨料

1）轻骨料混凝土用轻粗骨料、轻砂（或普通砂）与水泥和水配制而成，其干密度（原称干容量）不大于1950kg/m³。

2）轻骨料主要有粉煤灰陶粒和陶砂、粘土陶粒和陶砂、页岩陶粒和陶砂，以及天然轻骨料中的浮石、火山渣等。

3）采用轻骨料应分别符合《粉煤灰陶粒和陶砂》（GB2838-81）标准，《粘土陶粒和陶砂》（GB2839-81）标准。《页岩陶粒和陶砂》（GB2840-81）标准，《天然轻骨料》（GB2841-81）标准的规定。其试验方法应按《轻骨料试验方法》（GB2842-81）标准执行。

⑹外加剂和掺合料

2.机具

⑴移动式混凝土搅拌机按进料额定容量有250L和400L两种，按搅拌方式有自落式和强制式两种。自落式的型号应采用JZ、JD、JS型系列产品。

⑵振动器分插入式振动器、平板式振动器、附着式振动器和振动台。

⑶台枰，能称量200kg以上材料，且有CMC标志。

⑷斗车（手推车）。

3.作业条件

⑴基础工程应先将基坑内积水抽干或排除，坑内浮土、淤泥和杂物要清理干净。

⑵墙、柱、梁等模板内的木碎、杂物要清除干净，模板缝隙应严密不漏浆。

⑶复核模板、支顶、预埋件、管线钢筋等符合施工方案和设计图纸并办理隐蔽验收手续。

⑷脚手架架设要符合安全规定：楼板浇捣时尚应架设运输桥道，桥道下面要有遮盖，浇筑口应有专用槽口板。

⑸水泥、砂、石子及外加剂、掺合料等经检查符合有关标准要求，试验室已下达混凝土配合比通知单。

⑹台秤经计量检查准确，振动器经试运转符合使用要求。

⑺根据施工方案对班组进行全面施工技术交底，包括作业内容、特点、数量、工期、施工方法、配合比、安全措施、质量要求和施工缝设置等。

初期生产的混凝土制备设备，大多靠人工操作，以容积式称量为主。50年代末，随着电子工业的发展，混凝土制备设备开始采用自动控制。60年代初，穿孔卡控制系统开始在配比预选、容量变更、水分补偿和称量调节方面得到应用。70年代起采用了电子计算机和工业电视监控装置，不仅能对混凝土的配比、称量、水分补偿等工序实行自动程序控制，还能对混凝土的销售、搅拌运输车辆的调度等进行控制、监视和记录。此外，还应注意减少环境污染和噪声危害以及对设备的色泽装饰和外观造型的美化。

混凝土制备设备按工艺流程分垂直式（单阶式）和水平式（双阶式）；按操作方式分：手动式、半自动式和全自动式；按称量方式分单独称量式、累积称量式和组合称量式；按搅拌机形式分自落式和强制式；按用途分中心搅拌、路面铺设、预制构件和干料配制等；按安装和搬运方式分永久式、拆装式和移动式。

在垂直式混凝土制备设备中，材料只需一次提升。然后，借其自重顺序落至下属各道工序。其优点是生产率高，易于实施自动化，占地面积小；缺点是结构复杂，制造费用大,安装高度高。水平式混凝土制备设备中,材料需经二次提升，即先将材料提升至储料斗，经称量后再提升至搅拌机。其优点是安装高度低，结构简单，投资少，投产快；缺点是自动化程度较低。大工业城市和材料供应基地宜选用垂直式混凝土制备设备(图1);中小城市则宜选用配套和装拆搬运方便的水平式混凝土制备设备。

为了适应中小型工程的需要，移动式混凝土制备设备也相应地得到发展。一个工程结束后，只需一辆载重汽车就能将整套设备拖运转移，灵活方便。

连续式混凝土制备设备和混凝土制备设备应用计算机进行控制等新设备和新技术，正在受到重视和发展。

由上料、储存、配料、称量、搅拌、出料和控制等装置组成（见彩图）。混凝土制备设备是在混凝土搅拌单机的基础上逐步发展和完善起来的。现在，已成为预拌混凝土工厂、混凝土预制构件厂和大型土木工程施工现场的主要设备。

水泥混凝土路面的施工机械主要分为料场设备，即水泥混凝土搅拌设备和路上作业设备，即水泥混　凝土摊铺机并辅以其他运输设备等组成。这些设备技术性能的优劣直接影响到所铺路面的质量高低。