103 混凝土的拌制.docx
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103混凝土的拌制
10-3混凝土的拌制
混凝土的拌制（搅拌），就是将水、水泥和粗细骨料进行均匀拌合及混合的过程，同时通过搅拌，还要使材料达到强化、塑化的作用。
10-3-1常用混凝土搅拌机
10-3-1-1搅拌机分类
常用的混凝土搅拌机按其搅拌原理主要分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两类。
1．自落式搅拌机
这种搅拌机的搅拌鼓筒是垂直放置的。
随着鼓筒的转动，混凝土拌合料在鼓筒内做自由落体式翻转搅拌，从而达到搅拌的目的。
自落式搅拌机多用以搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土。
筒体和叶片磨损较小，易于清理，但动力消耗大，效率低。
搅拌时间一般为90~120s/盘，其构造见图10-3~图10-5。
图10-3自落式搅拌机
图10-4自落式锥形反转出料搅拌机
图10-5自落式混凝土搅拌机搅拌筒的几种形式
（a）鼓筒式搅拌机；（b）锥形反转出料搅拌机；
（c）单开口双锥形倾翻出料搅拌机；（d）双开口双锥形倾翻出料搅拌机
鉴于此类搅拌机对混凝土骨料有较大的磨损，从而影响混凝土质量，现已逐步被强制式搅拌机所取代。
2．强制式搅拌机
强制式搅拌机的鼓筒筒内有若干组叶片，搅拌时叶片绕竖轴或卧轴旋转，将材料强行搅拌，直至搅拌均匀。
这种搅拌机的搅拌作用强烈，适宜于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，也可搅拌流动性混凝土，具有搅拌质量好、搅拌速度快、生产效率高、操作简便及安全等优点。
但机件磨损严重，一般需用高强合金钢或其他耐磨材料做内衬，多用于集中搅拌站。
外形参见图10-6，构造见图10-7和图10-8。
图10-6涡桨式强制搅拌机
图10-7涡桨式强制搅拌机构造图
1-搅拌盘；2-搅拌叶片；3-搅拌臂；4-转子；5-内壁铲刮叶片；
6-出料口；7-外壁铲刮叶片；8-进料口；9-盖板
图10-8强制式混凝土搅拌机的几种形式
（a）涡桨式；（b）搅拌盘固定的行星式；（c）搅拌盘反向旋转的行星式；
（d）搅拌盘同向旋转的行星式；（e）单卧轴式；（f）双卧轴式
10-3-1-2搅拌机主要技术性能
常用混凝土搅拌机的主要技术性能见表10-52。
常用混凝土搅拌机的主要技术性能表10-52
型号
项目
J1-250
自落式
JGZR350
自落式
JZC350
双锥
自落式
J1-400
自落式
J4-375
强制式
JD250
单卧轴强制式
JS350
双卧轴强制式
JD500
单卧轴强制式
TQ500
强制式
JW500
涡桨
强制式
JW1000
涡桨
强制式
S4S1000
双卧轴
强制式
进料容量（L）
250
560
560
400
375
400
560
800
800
800
1600
1600
出料容量（L）
160
350
350
260
250
250
350
500
500
500
1000
1000
拌合时间（min）
2
2
2
2
1.2
1.5
2
2
1.5
1.5~2.0
1.5~3.0
3.0
平均搅拌能力（m3/h）
3~5
12~14
6~12
12.5
12.5
17.5~21
25.30
20
20
60
拌筒尺寸
（直径×长×宽）（mm）
1218
×960
1447
×1096
1560
×1890
1447
×1178
1700
×500
2040
×650
2042
×646
3000
×830
拌筒转速（r/min）
18
17.4
14.5
18
30
35
26
28.5
28
20
36
电动机
kW
5.5
5.5
7.5
10
11
15
5.5
30
30
55
r/min
1440
1440
1450
1450
1460
980
配水箱容量（L）
40
65
2020
外形尺寸（mm）
长
2280
3500
3100
3700
4000
4340
4340
4580
2375
6150
3900
3852
宽
2200
2600
2190
2800
1865
2850
2570
2700
2138
2950
3120
2385
高
2400
3000
3040
3000
3120
4000
4070
4570
1650
4300
1800
2465
整机重量（kg）
1500
3200
2000
3500
2200
3300
3540
4200
3700
5185
7000
6500
注：
估算搅拌机的产量，一般以出料系数表示，其数值为0.55~0.72，通常取0.66。
10-3-1-3搅拌机使用注意事项
1．安装：
搅拌机应设置在平坦的位置，用方木垫起前后轮轴，使轮胎搁高架空，以免在开动时发生走动。
固定式搅拌机要装在固定的机座或底架上。
2．检查：
电源接通后，必须仔细检查，经2~3min空车试转认为合格后，方可使用。
试运转时应校验拌筒转速是否合适，一般情况下，空车速度比重车（装料后）稍快2~3转，如相差较多，应调整动轮与传动轮的比例。
拌筒的旋转方向应符合箭头指示方向，如不符时，应更正电机接线。
检查传动离合器和制动器是否灵活可靠，钢丝绳有无损坏，轨道滑轮是否良好，周围有无障碍及各部位的润滑情况等。
3．保护：
电动机应装设外壳或采用其他保护措施，防止水分和潮气浸入而损坏。
电动机必须安装启动开关，速度由缓变快。
开机后，经常注意搅拌机各部件的运转是否正常。
停机时，经常检查搅拌机叶片是否打弯，螺丝有否打落或松动。
当混凝土搅拌完毕或预计停歇1h以上时，除将余料出净外，应用石子和清水倒入拌筒内，开机转动5~10min，把粘在料筒上的砂浆冲洗干净后全部卸出。
料筒内不得有积水，以免料筒和叶片生锈。
同时还应清理搅拌筒外积灰，使机械保持清洁完好。
下班后及停机不用时，将电动机保险丝取下，以策安全。
10-3-2现场混凝土搅拌站
现场搅拌站必须考虑工程任务大小、施工现场条件、机具设备等情况，因地制宜设置。
一般宜采用流动性组合方式，使所有机械设备采取装配连接结构，基本能做到拆装、搬运方便，有利于建筑工地转移。
搅拌站的设计尽量做到自动上料、自动称量、机动出料和集中操纵控制，有相应的环境保护措施，使搅拌站后台上料作业走向机械化、自动化生产。
10-3-2-1生产工艺流程
现场混凝土搅拌站生产工艺流程，见图10-9。
图10-9现场混凝土搅拌站生产工艺流程示意图
10-3-2-2主要设备组成
1．装运提升部分
（1）砂石。
砂石提运机具的选用，见表10-53。
砂石提运机具选用参考表表10-53
项目
适应范围与说明
粒铲
场地宽敞时，砂石堆放部位两旁用挡板构成扇形平面，底部做成斜坡，砂石的铲运采用索式拉铲，通过卷扬系统带动拉铲，把砂石材料输送到贮料斗。
拉铲容量0.3~0.4m3
抓斗
场地狭小时，上料采用桥吊或龙门吊抓斗将砂石材料送至贮料斗或料仓。
抓斗容量0.7m3
皮带运输机
场地宽敞时，砂石也可以用多节皮带运输机连续输送到贮料斗
铲车、转载机
当搅拌站平面布置受限制时，宜选用铲车或转载机将砂、石装上轻便翻斗车做短距离运输，运至提升斗提升倒入贮料斗，如有效高度足够时，则由铲车或装载机直接将料送进贮料斗
（2）水泥。
使用散装水泥时，由散装水泥专用车运至工地，用自动气泵或空压机将水泥吹入水泥罐（仓）内。
小型工地亦可将散装水泥倒入设置在地面下的金属贮料柜或储放在简易砖砌水泥箱内，用链斗式或螺旋式提升器提升到计量斗。
袋装水泥仍用人工装运堆放。
2．贮存部分
（1）砂石贮料斗：
宜分别架立，贮料斗斗容积一般在3.6m3左右，贮料斗应做成三面带斜坡的漏斗式，其斜度木制的不小于55°，金属制不小于50°，料斗转角处应适当做成圆弧形，以利砂、石尽快自由落入计量斗（图10-10）。
斗门采用合页开闭装置。
砂贮料斗宜考虑加装小型振动设备，以解决由于砂含水量大而经常可能发生的下料困难。
图10-10砂石贮料斗
（2）水泥贮罐：
宜架设在搅拌机的上部，有利于垂直下料至水泥计量斗，否则应在水泥贮罐出口设置水平螺旋输送管（图10-11），并通过行程开关控制。
水泥贮罐采用倒圆锥形大罐，容量一般宜为20~30t，锥形斗部分应做成60°夹角。
为使水泥能不断松动并通畅落入螺旋管孔道内，宜在锥斗侧部安装搅动设备。
图10-11水泥贮罐
1-散装水泥工艺罐（水泥贮罐）；2-进灰管；
3-螺旋输送管；4-配室料斗；5-减速器；6-电机
3．计量装置
利用杠杆原理进行计量。
杠杆一端为称量斗，另一端为平衡箱，平衡箱内的配重随称量值要求而定。
当进料达到设计数量时，秤杆上升碰到行程开关即切断电源，同时关闭贮料斗门。
砂、石、水泥分别计量，达到计量准确。
4．搅拌部分
搅拌机的规格和数量，可根据混凝土计划产量和进度要求，并结合设备条件的可能来确定，按搅拌站平面布置设置1台或数台，排成为一列式和放射式。
为了充分发挥搅拌机效能，可采用双阶式工艺流程，即在出料口下设混凝土贮料斗。
搅拌机上料斗沿轨道下滑，可用碰撞方法使计量斗门或汇总斗门自动打开，砂、石、水泥同时进入上料斗内。
10-3-2-3搅拌站实例
1．移动式搅拌站
此搅拌站主要特点是：
搬迁方便，占用场地较小，制作简便，不需专用设备，基本上适合于一般中小型施工现场。
搅拌站后台的场地要求不高，适应性强，砂石分散或集中堆放均不影响后台装置的使用，全部后台上料使用一般通用机械即可，如装载机、轻便翻斗车等，还有一机多用的优点。
提升架、砂石贮料斗、水泥罐等设备按一般卡车尺寸设计，转移搬运时可整体装车和折叠拆装或分段拆装运输。
图10-12为移动式搅拌站工艺流程图。
装载机将砂、石装入翻斗车内，经短途运输倒入提升斗，用轻便卷扬机提升倒进贮料斗漏到计量斗内，待达到一定重量后，计量斗的秤杆抬起接触到行程开关，电磁铁断电，贮料斗门利用弹簧回缩力（或气动开关阀）自行关闭，砂、石、水泥分别都装有这种控制设备。
当三种材料全达到规定重量后，搅拌机料斗下落碰撞三个计量斗门上的斜杆，砂、石、水泥同时流入上料斗内。
料斗提升时，计量斗门立即全部自行关闭。
当计量斗门关闭接触行程开关，电磁开关重新打开贮料斗门，砂、石、水泥又进入计量斗内。
如此反复循环作业。
整个工艺流程的全套机械装置只需3~4人，即搅拌机司机、翻斗车司机、装载机司机、操纵提料斗各1人，用1台400L搅拌机，台班产量可达到40~50m3。
与人工上料对比，提高工效3~4倍，并大大减轻体力劳动。
图10-12移动式搅拌站工艺流程图
2．装配式搅拌站（图10-13）
此搅拌站上料采用拉铲。
其特点是采用型钢和钢板制成的装配结构，装拆比较方便，便于转运，既适用于施工现场，也适合于固定的集中搅拌站，供应一定范围内的零星分散工地所需要的混凝土。
砂、石、水泥都能自动控制称量，自动下料，组成一条联动线。
操作简便，称量准确。
本装置设有水泥贮存箱和螺旋输送器，散装和包装水泥均可使用。
其不足之处是砂、石堆放还需要辅以推土机送料。
砂石材料由拉铲拉至贮料斗内，散装水泥从贮料仓通过螺旋输送器和简易斗式提升机运送到上贮料斗内。
由贮料斗到计量斗到搅拌机的过程和设施同前。
这套联动线可同时供2台400L混凝土搅拌机使用，全部操作人员只需5~6人，每台班搅拌80~100m3混凝土，可满足一般现场需要。
图10-13装配式搅拌站示意图
1-拉铲；2-卷扬机；3-石贮料斗；4-石称量斗；5-水泥称量斗；6-砂贮料斗；
7-砂称量斗；8-搅拌机料斗；9-支架及挡板；10-磅秤；11-水泥贮料斗；
12-搅拌机；13-螺旋输送器和斗式提升机；14-钢丝绳；15-集料槽
3．简易移动式搅拌站（图10-14）
此搅拌站由400L自落式搅拌机1台、2.5m3砂石贮料斗各1台、光电控制磅秤2台、电器操纵箱1只、0.5m3液压铲车1台等组成。
具有占地面积小、投资少、上马快、转移灵活等优点，适用于工程分散、工期短、混凝土量不大的施工现场。
液压斗式铲车轮流向砂、石贮料斗供料，贮料斗门下设有计量斗，安装在光电控制的磅秤上，当计量斗进入规定数量的砂、石材料时，由光电控制自动切断贮料斗门磁铁开关，使斗门关闭。
当搅拌机料斗下滑时带动砂石计量斗的钢丝绳，砂石就自动倾入料斗。
料斗提升，砂石计量斗即恢复原状，重新开始进料、过磅、下料，由此往复实现自动化作业。
全套联动线只需3人操作，即搅拌机、铲车及供应包装水泥各1人，台班产量为40m3。
如在砂、石贮料斗之间增设散装水泥罐，还可减去后台供应包装水泥的运拆人员。
图10-14简易移动式搅拌站示意图
1-铲车；2-骨料料斗；3-水泥称料斗；4-集料斗；5-螺旋输送机；6-水泥筒仓；
7-操纵台；8-搅拌机；9-导轨；10-地坑；11-地下导轨；12-磅秤；13-料斗架
10-3-3混凝土搅拌施工要点
10-3-3-1搅拌要求
搅拌混凝土前，加水空转数分钟，将积水倒净，使拌筒充分润湿。
搅拌第一盘时，考虑到筒壁上的砂浆损失，石子用量应按配合比规定减半。
搅拌好的混凝土要做到基本卸尽。
在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取边出料边进料的方法。
严格控制水灰比和坍落度，未经试验人员同意不得随意加减用水量。
10-3-3-2材料配合比
严格掌握混凝土材料配合比。
在搅拌机旁挂牌公布，便于检查。
混凝土原材料按重量计的允许偏差，不得超过下列规定：
1．水泥、外加掺合料±2%；
2．粗细骨料士3%；
3．水、外加剂溶液±2%。
各种衡器应定时校验，并经常保持准确。
骨料含水率应经常测定。
雨天施工时，应增加测定次数。
10-3-3-3搅拌
搅拌装料顺序为石子→水泥→砂。
每盘装料数量不得超过搅拌筒标准容量的10％。
在每次用搅拌机拌合第一罐混凝土前，应先开动搅拌机空车运转，运转正常后，再加料搅拌。
拌第一罐混凝土时，宜按配合比多加入10%的水泥、水、细骨料的用量；或减少10%的粗骨料用量，使富裕的砂浆布满鼓筒内壁及搅拌叶片，防止第一罐混凝土拌合物中的砂浆偏少。
在每次用搅拌机开拌之始，应注意监视与检测开拌初始的前二、三罐混凝土拌合物的和易性。
如不符合要求时，应立即分析情况并处理，直至拌合物的和易性符合要求，方可持续生产。
当开始按新的配合比进行拌制或原材料有变化时，亦应注意开拌鉴定与检测工作。
搅拌时间：
从原料全部投入搅拌机筒时起，至混凝土拌合料开始卸出时止，所经历的时间称作搅拌时间。
通过充分搅拌，应使混凝土的各种组成材料混合均匀，颜色一致；高强度等级混凝土、干硬性混凝土更应严格执行。
搅拌时间随搅拌机的类型及混凝土拌合料和易性的不同而异。
在生产中，应根据混凝土拌合料要求的均匀性、混凝土强度增长的效果及生产效率几种因素，规定合适的搅拌时间。
但混凝土搅拌的最短时间，应符合表10-54规定。
混凝土搅拌的最短时间（s）表10-54
混凝土坍落度
（mm）
搅拌机类型
搅拌机容积（L）
小于250
250~500
大于500
小于及等于30
自落式
90
120
150
强制式
60
90
120
大于30
自落式
90
90
120
强制式
60
60
90
注：
掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。
在拌合掺有掺合料（如粉煤灰等）的混凝土时，宜先以部分水、水泥及掺合料在机内拌合后，再加入砂、石及剩余水，并适当延长拌合时间。
使用外加剂时，应注意检查核对外加剂品名、生产厂名、牌号等。
使用时一般宜先将外加剂制成外加剂溶液，并预加入拌用水中，当采用粉状外加剂时，也可采用定量小包装外加剂另加载体的掺用方式。
当用外加剂溶液时，应经常检查外加剂溶液的浓度，并应经常搅拌外加剂溶液，使溶液浓度均匀一致，防止沉淀。
溶液中的水量，应包括在拌合用水量内。
混凝土用量不大，而又缺乏机械设备时，可用人工拌制。
拌制一般应用铁板或包有白铁皮的木拌板上进行操作，如用木制拌板时，宜将表面刨光，镶拼严密，使不漏浆。
拌合要先干拌均匀，再按规定用水量随加水随湿拌至颜色一致，达到石子与水泥浆无分离现象为准。
当水灰比不变时，人工拌制要比机械搅拌多耗10%~15%的水泥。
雨期施工期间要勤测粗细骨料的含水量，随时调整用水量和粗细骨料的用量。
夏期施工时砂石材料尽可能加以遮盖，至少在使用前不受烈日曝晒，必要时可采用冷水淋洒，使其蒸发散热。
冬期施工要防止砂石材料表面冻结，并应清除冰块。
10-3-3-4泵送混凝土的拌制
泵送混凝土宜采用混凝土搅拌站供应的预拌混凝土，也可在现场设置搅拌站，供应泵送混凝土；但不得采用手工搅拌的混凝土进行泵送。
泵送混凝土的交货检验，应在交货地点，按国家现行《预拌混凝土》（GB14902）的有关规定，进行交货检验；现场拌制的泵送混凝土供料检验，宜按国家现行标准《预拌混凝土》（GB14902）的有关规定执行。
在寒冷地区冬期拌制泵送混凝土时，除应满足《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10）的规定外，尚应制定冬期施工措施。
10-3-3-5质量要求
在搅拌工序中，拌制的混凝土拌合物的均匀性应按要求进行检查。
在检查混凝土均匀性时，应在搅拌机卸料过程中，从卸料流出的1/4~3/4之间部位采取试样。
检测结果应符合下列规定：
（1）混凝土中砂浆密度，两次测值的相对误差不应大于0.8%。
（2）单位体积混凝土中粗骨料含量，两次测值的相对误差不应大于5%。
混凝土搅拌的最短时间应符合表10-54的规定，混凝土的搅拌时间，每一工作班至少应抽查两次。
混凝土搅拌完毕后，应按下列要求检测混凝土拌合物的各项性能：
（1）混凝土拌合物的稠度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测。
每工作班不应少于1次。
评定时应以浇筑地点的为准。
在检测坍落度时，还应观察混凝土拌合物的黏聚性和保水性，全面评定拌合物的和易性。
（2）根据需要，如果应检查混凝土拌合物的其他质量指标时，检测结果也应符合各自的要求，如含气量、水灰比和水泥含量等。
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