混凝土拌合物

混凝土拌合物（精选9篇）

混凝土拌合物 篇1

摘要：浇筑混凝土拌合物前除了做好浇筑工艺的一般准备工作外, 还应做好有关模板、钢筋及预埋件等的准备与检查工作, 各种构件的混凝土, 均应分层浇筑。混凝土浇筑应连续进行以保证结构的整体性, 重点部位混凝土的浇筑应填写施工记录。

关键词：混凝土,拌合物,浇筑,捣实

1 浇筑要求

1.1 防止离析, 保证混凝土的均匀性浇筑中, 当混凝土自由倾落高度

较大时, 易产生离析现象, 若混凝土自由下落高度超过2m, 要沿溜槽或串筒下落;当混凝土浇筑深度超过8m时, 则应采用带节管的振动串筒, 即在串筒上每隔2~3节管装一台振动器。

1.2 分层浇筑, 分层捣实。

混凝土进行分层浇筑时, 分层厚度可按相关的规定。混凝土分层浇筑的间隔时间超过混凝土初凝时, 会出现冷缝, 使混凝土层间的抗渗、抗剪能力明显下降, 严重影响混凝土的整体质量。在施工过程中, 其允许间隔时间要符合规范要求。

1.3 正确留置施工缝。

施工缝是新浇筑混凝土与已经凝固混凝土的结合面, 它是结构的薄弱环节。为保证结构的整体性, 混凝土一般应连续浇筑, 如因技术或组织上的原因不能连续浇筑, 且停歇时间有可能超过混凝土的初凝时间时, 则应预先确定在适当的位置留置施工缝。施工缝宜留在剪力较小处且便于施工的部位。柱留水平施工缝, 梁、板留垂直施工缝。柱施工缝留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盏柱帽的下面;梁板连成整体的大断面梁施工缝留在板底面以下20~30mm处, 当板下有梁托时, 留在梁托下部;单面板施工缝留在平行于板的短边的任何位置;有主次梁的板, 宜顺次梁方向浇筑, 其施工缝应留在次梁跨度的中间三分之一范围内。在施工缝处继续浇筑混凝土时, 应待已浇筑的混凝土达1.2N/mm2强度后, 清除施工缝表面水泥薄膜和松动石子或软弱混凝土层, 经湿润、冲洗干净, 再抹水泥砂浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层, 然后浇筑混凝土, 细致捣实, 使新旧混凝土结合紧密。

1.4 混凝土浇筑时应注意的事项。

1.4.1 在混凝土浇筑中出现下列情况之一应停止浇筑。

(1) 混凝土初凝并超过允许面积; (2) 混凝土平均浇筑气温超过允许偏差值, 并在1小时内无法调整至允许温度内; (3) 在浇筑过程中出现大雨或暴雨天气。

1.4.2 在施工过程中出现下列情况之一, 应凿出已浇筑的混凝土并重新浇筑。

(1) 不能保证混凝土振捣密实或对建筑物带来不利影响的级配错误的混凝土料; (2) 长时间凝固、超过规定时间的混凝土料; (3) 下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料。

1.4.3 浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。

2 混凝土的捣实

混凝土的振捣首先要根据设计混凝土的厚度来选择振捣器, 一般平面面积较大厚度在20~30cm的混凝土板应选择表面振捣器, 对振捣器面积尺寸较小而有一定垂直深度的构件或厚大结构的混凝土应选择插入式振捣器。操作时应快插慢拔, 快插是为了防止表面层混凝土拌和物振

(上接238页) 动过度而下面混凝土拌和物振动不足结构不匀;慢拔是为了使混凝土拌和物籍振动力能于振动器抽出时均匀填满振动器留下的空间。振捣时间视混凝土不再显著下沉, 同时不再出现气泡且混凝土表面呈水平并出现水泥浆时为准。插入点应均匀交错排列, 插点间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍, 只有遵守了这些操作程序, 才能使混凝土振捣密实。

3 混凝土拌合物的养护

混凝土的凝结硬化是水泥水化作用的结果, 而水泥水化作用必须在适当的温度和湿度的条件下才能进行。混凝土的养护, 就是使混凝土具有一定的温度和湿度, 而逐渐硬化。混凝土养护分人工养护和自然养护。自然养护就是在常温 (平均气温不低于5℃) 下, 用浇水或保水的方法使混凝土在规定的时间内有适宜的温湿条件进行硬化。人工养护就是人工控制混凝土的温度和湿度, 使混凝土强度增长, 如蒸汽养护、热水养护、太阳能养护等, 一般用于预制构件的生产。现浇混凝土工程中多采用自然养护。自然养护的覆盖物要采用吸水和保水能力较好的材料如草帘、麻袋。为保证混凝土养护期间内的湿润状态, 应每天不断的浇水, 只有强度达设计要求强度70%以上, 方可停止养护。新浇筑混凝土早期失水严重, 在浇筑后2~3天内应加强养护。对混凝土表面的养护要求:

(1) 塑性混凝土应在浇筑完毕后6~18h内开始洒水养护, 低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护, 并及早开始洒水养护。 (2) 混凝土应该连续养护, 养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。 (3) 混凝土养护时间不宜少于28d。

4 混凝土的拆模

拆模的时间早晚直接影响到混凝土质量和模板的使用周转率。拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重构件, 只有当混凝土强度达到2.5MPa以上, 且其表面和棱角不会因为拆模造成损坏时, 方可拆除模板。对承重构件, 只有当混凝土强度达到规定的混凝土设计标号的百分率后方可拆模。对后张法预应力混凝土结构构件, 侧模宜在预应力张拉前拆除;底模支架的拆除应按施工技术方案执行, 当无具体要求时, 不应在结构构件建立预应力前拆除。

后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。模板拆除时, 不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。

5 混凝土缺陷修补

拆模后如发现又缺陷, 应进行修补。对面积小、数量不多的蜂窝或露石的混凝土, 先用钢丝刷或加压水洗刷基层, 然后用1:2~1:2.5的水泥砂浆找平;对较大面积的蜂窝、露石和露筋应按其全部深度凿去薄弱的混凝土层, 然后用钢丝刷或加压水冲刷, 再用比原混凝土强度等级高一个级别的细骨料混凝土填塞, 并仔细捣实。对影响工程结构安全及使用工程的缺陷, 应与设计单位、建设单位、监理单位共同研究处理。

的变形特性。故目前较实用的几种分层总和沉[4]中华人民共和国国家标准.地基基础设计规范 (GB5007-2002) [S].

混凝土拌合物 篇2

编制：

审核：

批准：

中铁航空港集团海南西环线项目经理部

2013年10月10日

海西客货共线

混凝土拌和站建站方案

一、拌和站建设原则

1、满足工程建设规模大、混凝土数量多、使用时间集中。海西共线铁路对预拌耐久性混凝土高标准高质量的要求。

2、满足在使用周期内进度、安全、质量、文明、环保的要求。

3、合理规划、节约，优先用地选用林、荒地。

4、拌和站场地选择在交通便利、整个标段混凝土综合运距小的位置。

5、降低对周围环境的影响和对周围居民的干扰，尽量远离居民区或在居民稀疏的地区。

二、地理位置

中铁航空港客货共线HXZQ-3标混凝土拌和站，地处儋州市新盈农场，位于新建海西环线DK78+390红线右侧，距新建线路约1km,地形开阔，交通便利。

详见附件“搅拌站平面位置示意图”。

三、地形地貌

拌合站场地为长160m、宽100m不规则四边形形场地，占地面积为28亩,生产区长160m、宽500m，原为农橡胶林，荒草地，地势较平坦；办公生活区位于五一四县道旁10米处；150机组旁设储砂场一个，占地面积700平米，主要设计为砂石料储备场地。

四、场地布置

混凝土拌合物 篇3

关键词：混凝土,泌水,原因,控制

混凝土拌合物经浇筑、振捣后,在凝结、硬化的过程中,伴随着粒状材料的下沉所出现的部分拌合水上浮至混凝土表面的现象,叫做混凝土的泌水。这些水或者向外蒸发,或者由于继续水化而被吸回,并伴随发生混凝土体积减小。

泌水不仅在混凝土表面产生砂线、砂斑、麻面等看得见的现象,而且还会导致表面的塑性开裂,在石子的底部或侧面形成孔隙,并形成泌水通道,轻者影响混凝土的美观,重者影响到整个混凝土结构的性能。

1 工程概况及施工情况

新建迁曹铁路滦南—曹妃甸段小青龙河特大桥工程采用双线圆形桥墩,T形桥台,钻孔桩基础。桥孔布置为18-32 m+4-24 m后张法预应力混凝土简支梁桥。混凝土采用自动计量拌合站集中拌和,混凝土输送车运输,泵送入模,插入式振动器振捣密实,每墩台混凝土分层连续浇筑。开始浇筑第一个桥墩混凝土时,发现施工中混凝土的泌水量较大,积水达5 cm深,拆模后桥墩混凝土表面有砂线和微裂缝,虽属于规范允许范围,但如不及时加以控制,将影响桥墩外观质量和耐久性。

2 混凝土泌水的形成

混凝土浇筑与捣实后初凝前,在骨料的重力挤压作用下,流动性较好的水泥浆和水上浮至混凝土上表面,产生泌水,同时出现浮浆层。水分在上浮的过程中,会留下泌水通道,并且水分上浮至粗骨料的下方或侧面时,会产生水囊(见图1)。

3 混凝土泌水的危害

3.1 对混凝土表面的危害

泌水使混凝土表面的水灰比增大,并出现浮浆,即上浮的水中带有大量的水泥颗粒,在混凝土表面形成浮浆层,硬化后强度很低,同时混凝土的耐磨性下降,这对路面等有耐磨要求的混凝土是十分有害的。

3.2 对混凝土内部结构及性能的危害

泌水引起混凝土面沉降导致混凝土产生塑性裂纹,从表面向下直至钢筋的上方。塑性裂纹的存在会降低水泥石的强度,对混凝土的抗冻性、抗渗性及防止钢筋锈蚀等耐久性能的影响则很大。

另外,分层浇筑的混凝土受下层混凝土表面泌水的影响,造成混凝土层间结合强度降低并易形成裂缝。

4 影响混凝土泌水的因素

4.1 水泥对混凝土泌水的影响

水泥影响混凝土泌水主要与其反应活性、细度、颗粒形貌等有关。水泥细度越高,比表面积越大,则湿润水泥表面所需的水量越多,即润湿水量较多;同时如果水泥较细,其反应活性增加,初期反应所需要的结合水也会增加。这两部分水的增加会使可以溢出形成泌水的自由水量减少,从而对降低泌水有利。另外,较细的水泥会细化混凝土中的孔隙,降低孔隙连通性,导致泌水通道数量减少和泌水通道距离增大,使得泌水量减少。

4.2 掺合料对混凝土泌水的影响

粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰均属于活性掺合料,它们都含有大量的活性氧化硅、氧化铝。这些物质都具有比水泥更多的球形颗粒,颗粒圆整、表面光滑、粒度较细、质地致密,这些形态上的特点促使水泥浆体的需水量降低,可显著改善混凝土拌合物的流动性、可泵性,坍落度的经时损失较少;掺入适量的高细度优质掺合料,使混凝土内部更加密实,强度增加,同时减少浆体沉降离析,拌合物保水性和均匀性较好,阻碍了水分泌出。

4.3 配合比对混凝土泌水的影响

4.3.1 混凝土的单位用水量

无论是水泥浆的多少,还是水泥浆的稀稠,对混凝土拌合物流动性起决定性作用的是用水量,它因混凝土所用原材料的性能不同而不同,因此混凝土的单位用水量要在施工前通过试验确定。

4.3.2 混凝土的水灰比

水灰比决定水泥浆的稠度。在水泥用量不变的情况下,增大水灰比会使拌合物的流动性加大。如果水灰比过大,会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良而产生流浆、离析现象,严重影响混凝土的强度。

4.3.3 混凝土的砂率

在水泥浆一定的条件下,若砂率过大,则骨料的总表面积及空隙率增大,混凝土混合物就显得干稠,流动性小,如要保持一定的流动性,则要多加水泥浆,增大单位用水量。若砂率过小,砂浆量不足,不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用,也会降低混合物的流动性,使混凝土拌合物的粘聚性、保水性变差,使混凝土混合物显得粗涩,粗骨料离析,水泥浆流失。

4.4 含气量对混凝土泌水的影响

混凝土在未加引气剂时,有约0.5%~2%的含气量。这种气泡大小很不均匀,形状也不规则,很容易破裂,对强度有害。而加入引气剂可明显使气泡细腻、均匀、形状规则、呈球形。这些球形气泡如滚珠一样,起着润滑作用,使混凝土的工作性能大大改善。一般说来,引气剂量控制适宜的话,掺入引气剂的混凝土减水率可达7%~9%。引气剂的加入,可使混凝土的粘度增大,泌水显著减少。

4.5 施工方法对混凝土泌水的影响

施工过程中影响混凝土泌水的主要因素是振捣,振捣过程中,混凝土拌合物处于液化状态,此时其中的自由水在压力作用下,很容易在拌合物中形成通道泌出。混凝土输送和浇筑过程中,从过高的地方沿溜槽滑下,会加剧离析的发生。同一配比的混凝土,浇筑高度越高,泌水量越多。

5 混凝土泌水的控制

5.1 选择合适的原材料

按照设计要求选择合适的材料,对进场材料严格按照规范要求进行抽检,合格后方可使用,从源头上解决混凝土泌水问题。

5.2 通过改善混凝土配合比控制混凝土的泌水

减少用水量和减少水灰比是控制混凝土泌水的有效途径。因而,我们通过改变用水量、砂率和水灰比进行多次试验、对比,选择出最优配合比,并在施工中根据骨料的含水率变化而调整施工配合比,为解决混凝土泌水问题做好基本工作。

5.3 通过掺入掺合料和外加剂控制混凝土的泌水

细颗粒对控制混凝土的泌水有好处,因此我们在混凝土中加入适量的掺合料:优质的粉煤灰,引气剂。粉煤灰可提高胶结料的粘聚性和保水性,引气剂能减少混凝土泌水。掺加引气剂和优质的粉煤灰能同时提高拌合物的流动性和粘聚性,是解决泌水问题时可优先考虑采用的两个措施。

5.4 改进混凝土施工方法

严格控制混凝土拌合物的振捣时间,不能过长,一般每一振捣点的振捣时间以20 s~30 s为宜,以混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准,并尽可能减少对已振实部位的反复振动。浇筑时落灰高度不能过高,2 m以上应用串筒或溜槽落灰。浇筑时采用分层浇筑,分层厚度不宜过厚。第一层60 cm~70 cm,其他各层40 cm左右为宜。另外,在混凝土接近终凝时,要对混凝土进行二次抹面(或压面),使混凝土表层结构更加致密,施工后要注意及时养护。

6 结语

解决混凝土拌合物的泌水一直是一个难题,通过上面的论述我们知道混凝土泌水性问题没有直接的解决方法,解决混凝土的泌水必须从影响混凝土泌水的各个因素、各个环节共同改进,使得各因素的作用得到综合发挥,才能使混凝土的泌水得到彻底解决。本文只是我们在工程实践中的一些总结,通过采取以上一系列措施,我们在“小青龙河特大桥”桥墩混凝土施工中有效地控制了混凝土拌合物泌水的问题,使桥墩混凝土质量达到了内实外美。

参考文献

[1]冯乃谦.实用混凝土大全[M].北京:科学出版社,2001.

[2]黄士元,蒋家奋.近代混凝土技术[M].西安:陕西科学技术出版社,1998.

[3]许炳权.土木工程材料[M].北京:中国建材出版社,1999.

[4]陈雅福.土木工程材料[M].广州:华南理工大学出版社,2001.

[5]张晏清.混凝土表面强化的研究[J].建筑材料学报,1999(1):39-40.

[6]冯乃谦.商品混凝土在施工应用中的开裂与对策[J].混凝土,2000(9):30.

[7]陈海英.混凝土裂缝的原因分析及预防措施[J].山西建筑,2008,34(2):157-158.

[8]TB10203-2002,铁路桥涵施工规范[S].

总监办混凝土拌合站评估报告2 篇4

从莞高速公路发展有限公司：

本月对两个拌和站例行常规检查情况大致如下：

一、本月原材料进场情况：

水泥，钢筋，碎石，河砂、外加剂、锚夹具、钢绞线进货厂家未变，混凝土搅拌用水为自来水。本月抽检中未发现不合格产品，原材料质量相对稳定。

二、XX标拌和站：均为C50混凝土，使用部位为箱梁预制，本月只生产梁板13片。砼抗压强度质量比较稳定，砼评定自评合格。监理抽检评定合格。拌和站物料堆放有序，标识牌及时更新，外加剂储料罐装有二次搅拌设备，物料输送系统无漏料现象，拌和站集料斗无串料现象，砂石料进场后试验室检测及时，质量合格，水泥储存罐均装有数显测温仪。存在问题主要是拌和站现场有扬尘现象。

三、XX标拌和站：本月检查中发现搅拌工作中，场地环境较好，均为C50混凝土，使用部位为箱梁和空心板预制，本月共生产梁板176片，砼抗压强度质量稳定，砼评定自评合格，监理抽检评定合格。料仓、外加剂罐、水泥储料罐均有详细的标示牌，外加剂储料罐装有二次搅拌设备，砂、石进场检验及时，质量较稳定，拌和站集料配料仓无串料现象。水泥储料罐全部安装数显温度仪，砼评定自评合格，监理抽检评定合格。存在问题是拌和站养护水源紧张，现场略有扬尘现象。

附：在建原材料使用情况汇总表

砼评定汇总表 抗压强度检验结果详表

XX高速公路XX段XX总监办中心试验室

混凝土拌合物 篇5

近年来,由于盐害、碱骨料反应等混凝土耐久性问题而引发大量工程损坏,有相当数量的混凝土结构使用不到二十年就开始出现钢筋锈蚀、混凝土破损等现象,造成巨大的经济损失。 2013年3月15日,央视曝光了某企业深圳建楼时使用大量未经水洗干净的海砂,导致钢筋锈蚀、墙体裂缝等严重问题,极大危害人民的生命安全,在社会上引起极大反响。

众所周知, 由于混凝土呈强碱性 (p H=12.5~ 13), 钢筋在混凝土中表面会形成钝化膜而不会发生锈蚀。 但当混凝土中Cl-含量达到一定浓度后,钝化膜被破坏并开始发生锈蚀,体积膨胀[1]而产生裂缝,严重影响建筑物的使用寿命。 为此,我国相关技术规范[2]明确提出,在进行建筑工程混凝土结构施工中,需要结合施工环境以及建筑工程的设计使用年限,控制混凝土中的Cl-含量。

我国对Cl-含量的测试方法有多种, 包括滴定法、离子色谱法、分光光度法、原子吸收法和Cl-选择电极法[3]。 但这些方法多用于实验室测试,很少用于现场测试。 虽然2014年6月公布的行业标准JGJ/T 322—2013《混凝土中氯离子含量测试技术规程 》中提出了Cl-选择电极法为快速测试方法,但整个测试过程,即采样-筛分-稀释-沉淀-过滤-测定仍需2~ 3h,并且需要较为精密的仪器和一定的技术 。 为了寻找一种更简便、 快速的混凝土中Cl-含量测试方法, 笔者调研了世界上先进国家的各种测试方法, 注意到日本在20世纪70年代开发的、 已有40多年使用实绩的氯离子速测条法(简称速测条法)。 由于这种混凝土氯离子速测条携带方便、 测试速度快、人为误差小、准确度高等特点而在日本得到广泛应用。

本文采用硝酸银滴定法、Cl-选择电极法和速测条法,分别对使用基准(硅酸盐)水泥及其掺粉煤灰和矿粉配制的C30和C50混凝土拌合物中水溶性Cl-含量进行测试和综合评估。

1试验

1.1原材料

水泥:基准(硅酸盐)水泥,专门用于对混凝土外加剂的测试,其化学成分见表1。

掺合料: 北京某搅拌站提供的Ⅱ级粉煤灰与S95矿粉,其性能指标见表2。

细骨料:河砂,表观密度为2580kg/m3,含泥量为0.2%,细度模数2.4。

粗骨料:5~25mm连续级配的石灰岩碎石,表观密度为2650kg/m3,含泥量为0.3%。

减水剂:北京某公司生产的聚羧酸系高效减水剂,含固量24%,减水率为20%。

拌合水:自来水。

氯化钠:分析纯Na Cl,纯度≥99.95%。 蒸馏水。

1.2混凝土配合比

设计坍落度为 (180±30)mm, 强度等级分别为C30、C50的混凝土 。 混凝土分不掺掺合料 、 单掺30%Ⅱ级粉煤灰与单掺40%的S95矿粉三种, 共六组混凝土。每组混凝土中分别外掺折合成Cl-浓度为拌合水质量0.05%、0.1%、0.3%和0.5%的Na Cl。 试验用混凝土配合比见表3。

1.3试验方法

1.3.1原材料中水溶性Cl-含量测试方法

对原材料(粉煤灰、矿粉、砂、石)中水溶性Cl-含量的测试参考JTJ 270—98《水运工程混凝土试验规程》中的相关规定进行。 大致试验步骤为取500g试样于带塞磨口瓶中,注入500m L蒸馏水,加上塞子, 摇动一次后放置2h,然后每隔5min摇动一次,共摇动3次, 使氯盐充分溶解后取上部澄清的溶液过滤,取50m L滤液作为试样。 其它部分试验按照标准规定进行。

1.3.2标准溶液制备方法

将氯化钠和蒸馏水配制Cl-质量浓度分别为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的低浓度标准溶液,以及0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40% 的高浓度标准溶液装入容量1L的玻璃瓶备用。

1.3.3硝酸银滴定法

具体测试方法按照JGJ/T 322—2013中4.1及附录B相关规定进行。

1.3.4Cl-选择电极法

试验使用图1所示北京某公司生产的氯离子含量快速测定仪。 具体测试方法按照JGJ/T 322— 2013中4.1及附录A相关规定进行。

1.3.5速测条法

试验使用图2所示日本某公司生产的混凝土氯离子速测条(简称速测条)。 具体步骤是先通过图3所示简易压榨装置将新拌混凝土中的水压榨出来, 然后将速测条的下端部分插入压榨出来的水中,待速测条的颜色指示部分变色后,读取变色部分顶点对应的数值,查阅浓度换算表,取3个换算后浓度值的平均值为压榨水中Cl-的质量浓度(记为 ω1)。 混凝土拌合物中水溶性Cl-质量占胶凝材料的质量百分比按式(1)计算:

式中:ωCl-———混凝土拌合物中水溶性Cl-占胶凝材料质量的百分比,%;

W/B———拌合混凝土的水胶比。

1.3.6混凝土拌合物中水溶性Cl-含量计算值

用1.3.1小节所述方法测得的粉煤灰、 矿粉、 砂、石及自来水中Cl-含量和基准水泥的Cl-分析值, 分别乘以配合比中各单位材料用量之和与外掺Cl质量的总和,即每m3混凝土中Cl-质量;再将其除以单位胶凝材料质量并换算成质量百分比作为混凝土拌合物中水溶性Cl-含量计算值。减水剂因使用无氯型且使用量少而忽略不计。

2试验结果与分析

2.1标准溶液中Cl-含量的测试结果比较

图4为用硝酸银滴定法、Cl-选择电极法和速测条法对低浓度和高浓度标准溶液测试的结果。 从图4中可以看出, 用三种测试方法测试的Cl-浓度,无论是在低浓度域还是在高浓度域,都与标准溶液的真实值十分接近,偏差在±10%以内。 说明这三种方法对标准溶液的测试准确性良好。

2.2混凝土中Cl-含量的测试结果比较

按1.3.1小节所述方法对原材料中水溶性Cl-含量进行测试,试验结果见表4。 再根据1.3.6小节的方法最终求得混凝土中水溶性Cl-含量的计算值,并以此为基准对硝酸银滴定法、Cl-选择电极法和速测条法的测定值作比较。

%

*:该批次水泥的化学分析值 。

图5与图6分别为用硝酸银滴定法、Cl-选择电极法和速测条法对硅酸盐水泥及其掺粉煤灰和矿粉的C30与C50混凝土中水溶性Cl-含量的测试结果。 从图5可以看出,用硝酸银滴定法测得的Cl-浓度比计算值偏低,其中掺粉煤灰(FA-C30)和矿粉 (BS-C30) 的偏差大致在20%之内, 但硅酸盐水泥 (NC-C30)偏差则要大于20%。 与此相比,速测条法偏差最小,基本都在±10%之内,Cl-选择电极法偏差稍大些,大部分在±10%之内。

由图6可以看出,C50混凝土与C30混凝土相比,硝酸银滴定法的测试结果与计算值的偏差有变小趋势, 但掺矿粉 (BS-C50) 的偏差变大并超过20%。 而Cl-选择电极法和速测条法的偏差则稍有变大趋势。

总体而言,三种测试方法之间在测试精准度上不存在明显差别,与计算值之间的偏差有一部分超出±10%,也有一小部分超出±20%。 这是因为混凝土拌合物中水溶性Cl-含量的测试精度不仅仅受到测试方法本身精度的影响,还受到从混凝土取样至制成最终检测状态样本(一般为溶液)的各步骤操作过程中人为因素的影响。

2.3三种测试方法的流程与测试时间比较

图7为三种测试方法的流程及所需时间。 从图7可以看出,采用硝酸银滴定法、Cl-选择电极法和速测条法的测试步骤分别为10个、7个和4个, 所需时间分别为134min、115~135min和12min。 速测条法的测试时间约为Cl-选择电极法的1/10,而且从先前图2和图3可以获知,速测条法不需要复杂的测试仪器。

3结论

(1)采用硝酸银滴定法 、Cl-选择电极法和速测条法对标准溶液进行测试,其结果无论是在Cl-的低浓度域还是在高浓度域,都与标准溶液的真实值十分接近,偏差在±10%以内,说明三种方法对标准溶液的测试准确性均良好。

(2)采用硝酸银滴定法 、Cl-选择电极法和速测条法对各种混凝土拌合物中水溶性Cl-含量进行测试,将测试结果与计算值进行比较表明,三种测试方法之间在测试精准度上不存在明显差别,与计算值之间的偏差有一部分超出±10%,也有一小部分超出±20%。 这是因为混凝土拌合物中水溶性Cl-含量的测试精度不仅仅受到测试方法本身精度的影响, 还受到从混凝土取样至制成最终检测状态样本(一般为溶液)的各步骤操作过程中人为因素的影响。

(3)采用硝酸银滴定法 、Cl-选择电极法和速测条法的测试步骤分别为10个、7个和4个, 所需时间分别为134min、115~135min和12min。 速测条法测试步骤少、所需时间短、而且不需要复杂的仪器和技术,可以认为更适合现场混凝土拌合物中水溶性氯离子含量的快速检测。

参考文献

[1]王林科,周军,马永欣.一般大气环境中钢筋的锈蚀机理与体积膨胀系数[J].西安建筑科技大学学报,1997,29(4):443-446.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 50476—2008混凝土结构耐久性设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

混凝土拌合物 篇6

1.1 防止离析, 保证混凝土的均匀性浇筑中, 当混凝土自由倾

落高度较大时, 易产生离析现象, 若混凝土自由下落高度超过2m, 要沿溜槽或串筒下落;当混凝土浇筑深度超过8m时, 则应采用带节管的振动串筒, 即在串筒上每隔2~3节管装一台振动器。

1.2 分层浇筑, 分层捣实。

混凝土进行分层浇筑时, 分层厚度可按相关的规定。混凝土分层浇筑的间隔时间超过混凝土初凝时, 会出现冷缝, 使混凝土层间的抗渗、抗剪能力明显下降, 严重影响混凝土的整体质量。在施工过程中, 其允许间隔时间要符合规范要求。

1.3 正确留置施工缝。

施工缝是新浇筑混凝土与已经凝固混凝土的结合面, 它是结构的薄弱环节。为保证结构的整体性, 混凝土一般应连续浇筑, 如因技术或组织上的原因不能连续浇筑, 且停歇时间有可能超过混凝土的初凝时间时, 则应预先确定在适当的位置留置施工缝。施工缝宜留在剪力较小处且便于施工的部位。柱留水平施工缝, 梁、板留垂直施工缝。柱施工缝留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盏柱帽的下面;梁板连成整体的大断面梁施工缝留在板底面以下20~30mm处, 当板下有梁托时, 留在梁托下部;单面板施工缝留在平行于板的短边的任何位置;有主次梁的板, 宜顺次梁方向浇筑, 其施工缝应留在次梁跨度的中间三分之一范围内。在施工缝处继续浇筑混凝土时, 应待已浇筑的混凝土达1.2N/mm2强度后, 清除施工缝表面水泥薄膜和松动石子或软弱混凝土层, 经湿润、冲洗干净, 再抹水泥砂浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层, 然后浇筑混凝土, 细致捣实, 使新旧混凝土结合紧密。

1.4 混凝土浇筑时应注意的事项。

1.4.1 在混凝土浇筑中出现下列情况之一应停止浇筑。

(1) 混凝土初凝并超过允许面积; (2) 混凝土平均浇筑气温超过允许偏差值, 并在1小时内无法调整至允许温度内; (3) 在浇筑过程中出现大雨或暴雨天气。

1.4.2 在施工过程中出现下列情况之一, 应凿出已浇筑的混凝土并重新浇筑。

(1) 不能保证混凝土振捣密实或对建筑物带来不利影响的级配错误的混凝土料; (2) 长时间凝固、超过规定时间的混凝土料; (3) 下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料.

1.4.3 浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。

2 混凝土的捣实

混凝土的振捣首先要根据设计混凝土的厚度来选择振捣器, 一般平面面积较大厚度在20~30cm的混凝土板应选择表面振捣器, 对振捣器面积尺寸较小而有一定垂直深度的构件或厚大结构的混凝土应选择插入式振捣器。操作时应快插慢拔, 快插是为了防止表面层混凝土拌和物振动过度而下面混凝土拌和物振动不足结构不匀;慢拔是为了使混凝土拌和物籍振动力能于振动器抽出时均匀填满振动器留下的空间。振捣时间视混凝土不再显着下沉, 同时不再出现气泡且混凝土表面呈水平并出现水泥浆时为准。插入点应均匀交错排列, 插点间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍, 只有遵守了这些操作程序, 才能使混凝土振捣密实。

3 混凝土拌合物的养护

混凝土的凝结硬化是水泥水化作用的结果, 而水泥水化作用必须在适当的温度和湿度的条件下才能进行。混凝土的养护, 就是使混凝土具有一定的温度和湿度, 而逐渐硬化。混凝土养护分人工养护和自然养护。自然养护就是在常温 (平均气温不低于5℃) 下, 用浇水或保水的方法使混凝土在规定的时间内有适宜的温湿条件进行硬化。人工养护就是人工控制混凝土的温度和湿度, 使混凝土强度增长, 如蒸汽养护、热水养护、太阳能养护等, 一般用于预制构件的生产。现浇混凝土工程中多采用自然养护。自然养护的覆盖物要采用吸水和保水能力较好的材料如草帘、麻袋。为保证混凝土养护期间内的湿润状态, 应每天不断的浇水, 只有强度达设计要求强度70%以上, 方可停止养护。新浇筑混凝土早期失水严重, 在浇筑后2~3天内应加强养护。对混凝土表面的养护要求:

(1) 塑性混凝土应在浇筑完毕后6~18h内开始洒水养护, 低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即喷雾养护, 并及早开始洒水养护。 (2) 混凝土应该连续养护, 养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。 (3) 混凝土养护时间不宜少于28d。

4 混凝土的拆模

拆模的时间早晚直接影响到混凝土质量和模板的使用周转率。拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重构件, 只有当混凝土强度达到2.5MPa以上, 且其表面和棱角不会因为拆模造成损坏时, 方可拆除模板。对承重构件, 只有当混凝土强度达到规定的混凝土设计标号的百分率后方可拆模。对后张法预应力混凝土结构构件, 侧模宜在预应力张拉前拆除;底模支架的拆除应按施工技术方案执行, 当无具体要求时, 不应在结构构件建立预应力前拆除。

后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。模板拆除时, 不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。

5 混凝土缺陷修补

混凝土拌合物 篇7

干酪素是动物乳汁中的含磷蛋白, 结构式为NH2RCOOH, 分子式为C47H48N3Na O7S2, 无臭、无味白色或黄色粉末。几乎不溶于水、醇及醚, 溶于碱性碳酸盐溶液和浓酸, 在弱酸中沉淀[1]。有吸湿性, 干燥环境下稳定, 潮湿时迅速变硬。

干酪素作为一种重要的食品、化工原料, 可作为营养添加剂或品质改良剂用于食品、医药、烟草、化妆品、皮革、轻纺、造纸等行业, 基于其有机物特性, 故具有良好的粘合、乳化、成膜、稳定等性能, 是十分理想的绿色粘合材料, 同时也是良好的粘结剂和抛光剂[2]。在建筑材料领域, 干酪素主要用于抹面砂浆和自流平砂浆:在抹面砂浆中具有较好的粘结聚合能力[3], 可使其具备良好的上墙和抗开裂能力;在薄层自流平砂浆中具有非常好的使用效果, 可使其具有良好的保水性和内聚性, 从而降低自流平砂浆的离析和泌水倾向[4]。本文对掺入干酪素改性后的砌筑砂浆拌合物和硬化后的性能研究作了初步探索, 研究其掺入后的作用并对结果产生的规律作了初步总结。

1 原材料与实验方案

1.1 原材料及配合比

水泥:武汉华新P·O42.5水泥, 其物理性能见表1, 化学成分见表2。

%

粉煤灰:武汉阳逻电厂的Ⅱ级粉煤灰。

硅灰:武汉钢铁股份有限公司的密致硅灰。

灰钙粉:湖北黄石玉清矿粉厂产, 工业级, 纯度90%以上。

干酪素:国药集团化学试剂有限公司, 化学纯, 技术指标见表3。

砂:标准砂。

拌合水:自来水。

1.2 砂浆制备与试验方法

1.2.1 砂浆制备

按照实验设计配合比[5]称取胶凝材料、掺合料、干酪素、水、砂等原材料, 先将水加入搅拌锅, 然后加入干酪素搅拌使其分散, 最后加入胶凝材料和掺合料。用砂浆程控搅拌机搅拌, 搅拌过程为先慢搅30 s, 然后快搅30 s同时加砂, 稳停90s后快搅90 s, 整个过程持续240 s。得到的砂浆拌合物进行湿密度、保水性和流动度测试, 将剩余的砂浆倒入40 mm×40mm×160 mm试模成型, 在标准条件[温度 (20±3) ℃, 湿度大于90%]下养护至相应龄期进行抗折抗压强度试验, 以蒸压加气混凝土砌块为基体, 测试28 d拉伸粘结强度。

1.2.2 试验方法

砌筑砂浆试验配合比见表4。

新拌砂浆的湿密度自测;流动度按照GB/T 2419—2005《水泥胶砂流动度测定方法》进行测试;保水性、砂浆强度、拉伸粘结强度按照JGJ 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行测试;流变性能采用美国Brookfield公司的R/S-SST2000流变仪进行测试。

2 试验结果及讨论

2.1 干酪素对新拌砂浆湿密度的影响 (见图1)

由图1可知, 在干酪素掺量为0~3%时, 砂浆拌合物的湿密度随干酪素掺量的增加而降低, 但降低幅度逐渐减小, 即在低掺量条件下, 砂浆的引气作用更显著。具体来说, 未掺加干酪素时砂浆的湿密度为1770 kg/m3, 当干酪素掺量为0.5%时, 其密度下降至1730 kg/m3, 降幅为2.26%;当干酪素掺量为3%时, 其密度下降至1697 kg/m3, 降幅为4.12%。

2.2 干酪素对新拌砂浆流动度和保水率的影响 (见图2、图3)

由图2可知, 新拌砂浆的保水率随干酪素掺量的增加而变大, 但增大趋势逐渐变小, 然后趋于稳定。干酪素的掺入提高了砂浆拌合物的保水率, 未掺加干酪素时, 砂浆拌合物的保水率为97.8%;当干酪素掺量为0.5%时, 保水率增大到98.8%, 相对于未掺加干酪素砂浆提高约1.0%;当掺量提高到3%时, 保水率提高到99.4%。

由图3可知, 新拌砂浆的流动度随干酪素掺量的增加而变大, 但增大趋势逐渐变小至趋于稳定。当未掺加干酪素时, 砂浆拌合物的流动度为148 mm;当干酪素掺量为0.5%时, 流动度为160 mm, 增加8.1%;当干酪素掺量为3.0%时, 流动度为164 mm, 增加10.8%。观察干酪素掺量从0.5%增加至3.0%的变化规律发现:随掺量成倍增加, 改性砂浆的流动度变化不大并最终趋于稳定, 这有利于砂浆保持良好的工作性能。

2.3 干酪素对新拌砂浆流变性能的影响

图4为不同干酪素掺量新拌砂浆的剪切应力和表观黏度与剪切速率的关系曲线。

由图4 (a) 可以看出, 随着剪切速率的增大, 5种不同干酪素掺量的砂浆剪切应力均逐渐增大, 这是因为在同一掺量的情况下, 随剪切速率的增大, 其单位截面上受到的阻力也增大, 表现为剪切应力的增大;空白样的剪切应力随剪切速率变化趋势较缓, 而掺入干酪素后的水泥砂浆剪切应力变化较急剧, 且总体表现出增大的趋势;随干酪素掺量的梯度变化, 其剪切应力也大致表现出倍数的关系, 干酪素掺量为3.0%的砂浆在剪切速率为200 s-1时的剪切应力是空白砂浆样的2.5倍, 原因是随干酪素掺量的增加, 水泥砂浆的黏度不断增大, 分子间作用力增大, 导致剪切应力成倍数增加[3,4]。

由图4 (b) 可以看出, 随着剪切速率的增大, 水泥砂浆的表观黏度不断降低, 在剪切速率为0~20 s-1时, 水泥砂浆的表观黏度急剧降低, 当剪切速率为20~200 s-1时, 水泥砂浆的表观黏度降低的幅度缓慢, 并趋于稳定。同时, 掺入干酪素的砂浆黏度比空白样砂浆的黏度要大, 表明干酪素的加入增大了砂浆的黏度。

2.4 干酪素掺量对新拌砂浆拉伸粘结强度的影响 (见图5)

由图5可知, 随干酪素掺量的增加, 砂浆的拉伸粘结强度大幅提高。未掺加干酪素时, 砂浆的拉伸粘结强度为0.38MPa, 当干酪素掺量为0.5%时, 拉伸粘结强度为0.47 MPa, 较空白样提高了23.7%, 干酪素掺量继续增加到3.0%时, 拉伸粘结强度达到0.63 MPa, 较空白样提高了65.8%, 表明干酪素对砂浆粘结强度的提升空间大, 且随掺量增加提升的比例依然很大。证明了干酪素具有极强的胶合能力, 可掺入砌筑砂浆中提高其粘结强度。

2.5 新拌砂浆的微观性能和水化规律

2.5.1 XRD分析

图6为不同干酪素掺量砂浆28 d龄期的XRD图谱。

图6中, 掺入干酪素的砂浆主要检测到Si O2、Ca CO3和α-磷酸钙硅酸盐的衍射峰。可以看出干酪素的掺入改变了水化产物的种类, 使水化产物中产生了α-磷酸钙硅酸盐。随着干酪素掺量的增加, Si O2峰强急剧降低, Ca CO3峰强先急剧增长, 后又有所降低。当干酪素掺量为0.5%时, 水化产物中α-磷酸钙硅酸盐峰强比较明显, 但随着掺量的进一步增大, 峰强趋于稳定。

2.5.2 SEM分析

图7为掺0.5%干酪素砂浆28 d水化产物的SEM照片。

由图7可知, 在水泥水化后, 水化产物颗粒间隙和表面附着大量的蛋白类胶状物, 由于它们的存在, 使得砂浆的拉伸粘结强度得到了很大程度的提高。由于蛋白类物质自身的性质决定其强度必然不高, 附着在水泥颗粒表面也阻碍了水泥的水化进程, 综合因素导致砂浆硬化后强度的降低。

3 结论

(1) 加入干酪素以后, 砂浆的湿密度有所下降, 流动度增大, 保水性能改善, 使得在保持同样流动度的情况下, 降低水灰比, 提高砂浆的强度。

(2) 干酪素掺量0.5%时, 砂浆的抗折、抗压强度下降明显, 当掺量继续增加时强度的下降幅度减缓。

(3) 干酪素的加入使得砂浆的黏度变大, 拉伸粘结强度提高。

(4) 基于上述情况, 可将干酪素应用于对抗折、抗压强度要求不高但对拉伸粘结强度要求较高的砌筑和抹灰砂浆。

参考文献

[1]余群力, 甘伯中, 敏文祥, 等.“曲拉”精制干酪素工艺研究[J].农业工程学报, 2005, 21 (7) :140-144.

[2]张兰威, 孟利.提高劣质原料生产的干酪素色泽质量的研究[J].中国乳品工业, 2002 (5) :15-17.

[3]陈慧钊.粘度计量[M].北京:中国计量出版社, 2003.

[4]袁晓露.矿物掺合料与外加剂对水泥净浆、砂浆流变性能及经时损失的影响[D].重庆:重庆大学, 2005.

混凝土拌合站关键技术展望 篇8

2016年是“十三五”规划的开局之年, “十三五”时期是实施“中国制造2025”、推动强国战略、贯彻创新驱动发展的关键5年, 我国计划新开项目68个, “一带一路”战略和城镇化的深化发展作为其中的重要举措, 带来了城市轨道交通、铁路隧道、综合管线入廊等基础设施的繁荣发展。混凝土拌合站作为最广泛的工程机械之一, 其转型升级对我国工程建设具有重要意义。

我国混凝土拌合站生产企业众多, 产品已形成系列化, 但我国的混凝土拌合站在整体技术含量、普及率、复杂环境适应性、智能化程度和环保性能等方面仍有很大的改进余地[1]。随着《绿色制造2016专项行动实施方案》的提出, 新形势下要求工程项目建设不仅要满足功能性要求, 而且要在施工过程中坚持以人为本, 做到与自然环境和谐相处, 减少对外部环境扰动, 同时又要兼顾企业效益, 以最小的成本创造最大的价值。城市施工关乎每一个城市居民的生活质量, 必须做到安全环保。在城市施工过程中要确保有效把控尘噪排放、减少对固有设施扰动和精准保证施工质量等, 这就对现有凝土拌合站提出了严峻的挑战。

本文在总结混凝土拌合站发展历程的基础上, 结合长期的一线工作经验, 指出了我国混凝土拌合站尚未解决的问题, 并分析了我国混凝土拌合站关键技术的发展趋势, 为当今混凝土拌合站转型升级提供参考。

2 混凝土拌合站发展历程

2.1 国外发展历史

1796年, 英国阿斯谱丁发明“波特兰水泥”和英国人派克发明“罗马水泥”之后, 混凝土拌合站随之诞生[2]。早期混凝土拌合站采用单机搅拌形式, 商品混凝土得到应用后才真正进入集中搅拌模式。德国最早使用商品混凝土, 其世界第一台商品混凝土拌合站于1903年在施塔思贝尔建立。建站初期, 采用自卸卡车或机动翻斗车运送混凝土, 因此混凝土质量很难保证。

20世纪60~70年代, 世界各国经济发展迅速, 商品混凝土也得到迅猛发展。至1973年, 日本商品混凝土拌合站达3533个, 美国的混凝土拌合站达到1万个。20世纪80~90年代, 日本商品混凝土比1973年下降了21%, 趋于饱和状态。至今日本拌合站数量保持在5000个左右。

目前, 美国、德国、意大利等国家生产搅拌设备的技术水平处于世界领先地位, 有代表性的混凝土拌合站生产厂商有意大利的西法公司、德国的利勃海尔公司、美国的考林公司等。

2.2 国内发展历史

我国混凝土拌合站起步较晚, 到20世纪60年代中期才开始生产立轴涡浆式搅拌机。80~90年代我国混凝土拌合站开始飞速发展, 80年代初开始生产卧轴式搅拌机, 90年代中期开始生产行星式立轴搅拌机[3]。1971年, 长沙建筑机械研究所与华东建筑机械厂合作, 研制以反转出料式搅拌机 (0.5m3) 为主机的HZZ15型混凝土拌合站, 并于1978年批量投产。20世纪80年代, 随着国民经济的迅速发展, 混凝土拌合站得到了快速发展。我国的混凝土拌合站搅拌主机以单、双卧轴为主, 称量以电子秤和机械电子秤为主, 上料方式有胶带机上料、悬臂拉铲、提升斗上料等多种方式, 控制系统有工控机、单片机等形式。

近30年来, 德、美、日等国家的厂商对混凝土拌合站做了许多研究工作, 采用了大量新工艺、新技术和新材料, 推动了混凝土机械的不断发展[4]。目前在国外, 混凝土拌合站的技术特点主要是注重环保问题和强化质量控制。随着商品混凝土在国内大中城市的推广和普及, 生产混凝土的必备设备混凝土拌合站也得到了快速发展。到目前为止, 我国已经能生产生产率为60~300m3/h的各类混凝土拌合站。

3 混凝土拌合站技术现状

混凝土拌合站主要由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统5大系统和其他附属设施组成。从混凝土生产工艺来看, 混凝土拌合站经历了4个阶段的发展。

第一代混凝土拌合站的粉料、骨料等累积叠加称量, 钢丝绳拖拽提拉斗上料, 现场搅拌、现场使用, 没有长距离的运输。第二代混凝土拌合站把物料根据骨料、粉料、液体物料单独称量、分开输送, 与第一代相比极大地提高了称量的准确性, 保证了混凝土的质量。

第三代混凝土拌合站的骨料输送不再采用提拉斗上料, 主要以斜皮带机输送为显著特征, 同时加装预加料斗, 暂存一盘骨料, 提高生产效率。

第四代混凝土拌合站与第三代相比, 则开始考虑环保, 在粉料、骨料都加装有除尘系统, 但砂石料仍露天堆放, 也是最常见的混凝土拌合站。

与此同时, 混凝土拌合站的控制系统从开始的单纯人工经验控制, 到普通的电气控制, 再到PLC、PC的模块化控制, 完成了由人工到半自动化的进步。现代混凝土拌合站的典型控制系统, 如图1所示。

在图1中, 开关量的输入输出对应各位置传感器的状态, 如气压、液压元件的电磁阀动作;继电器、接触器的开闭;接近开关 (行程开关) 的状态;按钮的闭合状态等, 按照控制软件的设置, 不断地在执行、反馈之间进行。开关量与称重传感器的模拟量, 最终处理为数字量在人机交互界面得以显示, 并通过现场总线传输到各个需求位置, 从而形成一个良好的人机交互环境, 减少了对人经验的依赖, 促进了生产工序的有效衔接。

4 混凝土拌合设备未来发展趋势

尽管混凝土拌合站经过了一个世纪的飞速发展, 但其在可靠性、安全性、环保性和人性化方面还存在一些不足。在“互联网+”和“工业4.0”的当代世界, 人们对混凝土搅拌站的智能化提出了更高的要求, 因此未来混凝土拌合站必将在精细化、节能化、环保化、模块化和智能化等方面进一步发展。

4.1 先进传感技术应用

拌合设备的发展将会更加注重骨料、粉料、液料的称量。实现对细骨料的干湿情况检定, 通过在砂仓加装湿度传感器, 实时监测砂石含水率, 并反馈至控制中心进行处理, 及时修正用水量, 从而保证良好的水灰比, 确保混凝土质量。

某新型拌合站使用HYDRO-PROBEⅡ数字微波传感器, 具有积分信号处理功能, 可直接通过电脑取得瞬时和平均的砂子含湿量百分比, 该传感器封装于坚固的不锈钢外壳内, 其表面配有极耐磨的陶瓷面板, 微波透过陶瓷面板进行测量并取得相关数据。将数据回传至信息处理中心, 经控制系统反馈, 调整用水量。同时也能够提供线性湿度模拟信号、空料报警等辅助功能。传感器也可以安装在皮带传输机构上, 也可以采用多传感器数据并联结构, 对细骨料堆场、存储棚、砂配料仓、平皮带等部位的湿度进行监测, 多点位模拟计算含水率丢失变化, 确定准确的细骨料含水值。

图2所示为某拌合站安装湿度传感器的方式, 在实际应用中, 将该型传感器分别布置在砂子集料仓、砂子称仓、称仓平皮带上, 放置在3个位置, 检测细骨料过程含水状态、称量过程含水率、输送过程含水损失状态, 形成并行检测点位, 经系统计算得出湿度平均值, 保证测量的准确性。

图3为湿度传感器数据计算传输原理, 传感器将检测到砂子湿度含水量输出, 将输出变量设定为“过滤未换算%”。过滤未换算是一种含水量的比例值, 在干燥空气中, 其值为0;沉浸在水中, 其值为100。

该输出使用A、B、C和SSD系数以及“过滤未换算”读数 (U/S) 进行含水量换算, 即:

该校准线等式为一个二次项式, 由斜率 (B) 和截距 (C) 定义。这些值是校准系数, 如果需要可保存在测湿器内。

但是, 只有在极少数情况下, 物料测量值会关联非线性特征, 所以只有复杂应用场合需要使用二次系数 (A) 。因此, 对于拌合站的物料, 校准线都是线性的, 即“A”为零。

SSD系数是所用物料的饱和面干燥偏差 (吸水值) , 系数仅使用表面 (自由) 含水量就可以显示含水量百分比读数。

这些系数完全来自物料校准, 因此含水量输出的准确度取决于校准的质量。

测量值最终经控制系统处理, 呈现在显示器上, 并经数据系统处理, 反馈在用水量的计量方面, 促使用水实际计量值、含水量、设计值进行比较增减, 从而保证用水量的准确。

图4为测湿系统的线路结构。A、B、F、G为数据测量通讯电缆, 实现信号传递、并行控制通讯的作用, 以及电源和模拟信号的输入输出。值得注意的是, 该信号电缆的铺设应该远离电机及动力电源线缆, 避免信号干扰。根据某拌合站的使用情况, 还要注意接线端子排的电阻压降情况, 它对信号的传输影响较大。尤其是在机械维修, 需要焊接时, 一定不能使传感器至于焊点与搭铁线之间, 避免过电流烧毁。

3.2全面的计量控制数学模型

目前, 在计量控制中, 比较经典的是以比例、积分、微分原理建立的PID控制, 但是该系统对于当前的混凝土拌合站硬件设施的精细程度不配套, 容易受到机械故障如料仓卸料门变形等的影响, 造成闭环反馈存在漏洞。而且受到调试人员技术经验、现场实际环境的不同, 不能很好地适应。

因此, 出现了PID自整定、自学习、积分分离式、模糊控制理论, 尤其是非线性控制理论的研发, 对于模拟量及现场的变化, 有更强的控制表现, 这些将使得计量系统的准确可靠性得到大幅提升。

4.3 节能环保

混凝土拌合站环保节能将会继续深入完善。增设降噪防护, 加设废水回收、水渣分离设施, 将环保系统融入控制系统, 增设粉尘、废水监测系统, 一旦超标, 系统将定点启动除尘、过滤净化系统, 做到环保的精细化。

在节能方面, 尤其是在设备用电方面将做出改进。拌合站的设备结构可能做出进一步的调整, 尤其是粉料的输送系统, 将改变螺旋输送机低于搅拌主机的结构, 从而缩短粉料输送的长度和角度, 减少电机功率, 节约能源消耗。继续优化配料方式, 将传统砂石料的单斗冲击式下料改为均匀式同时下料, 从而减少对皮带的损耗、降低电机装机功率。

4.4 模块化设计

这将主要体现在拌合站设备的安装调试方面。拌合站的拆装转场一直是一个复杂问题, 未来的拌合站设备将考虑该方面的限制, 拌合站将采用模块化的设计, 主要是主体机构模块化、控制线路模块化。

主体机构将更加紧凑, 配料机模块、主机模块、粉料模块, 如拼图一样拆卸安装。

控制线路模块化, 则是要将控制系统标准化、规范化, 形成大规模的、数百根的线路端子插排, 在拆装的时候只需要将端子插排拔出或插进, 这样将减少大量的调试接线工作, 并减少线路故障或线路磨损。

4.5 智能化控制

混凝土拌合站的发展, 必然会继续智能化集成化, 在现有的设计理念中, 将引入现代先进的信息处理系统。我们可以预见这样一幅图景:拌合站将看不到操作人员, 只有如ATM一样的终端机器, 运输人员持一张信息卡, 卡内储存了所需混凝土的标号、方量、使用部位、授权人等一系列信息, 只需刷一下卡, 混凝土便开始自动生产。我们要做的只是在远程控制室内监控设备的运转情况。

5 结论

随着混凝土拌合站的快速发展, 混凝土拌合的自动化、智能化控制迫在眉睫, 将来开发的混凝土拌合站一定是具有高可靠性, 保证开机率高;自动化程度高, 减人提效;具适应性强, 能克服复杂多变的施工环境;能远程监测和控制, 保证与其他设备协调工作。为了进一步促进混凝土拌合站技术的进步, 达到混凝土施工节能环保、智能、安全和可靠的目标, 应该鼓励创新, 在混凝土拌合站的设计的基础理论上多下功夫, 并有针对性的结合现场施工经验和其他学科已经研究成熟的领域, 优化现有混凝土拌合站。

摘要：在总结混凝土拌合站发展历程的基础上, 结合长期的一线工作经验, 介绍了我国混凝土拌合站的不足, 着重指出了我国混凝土拌合站在系统精细化、节能化、环保化、模块化和智能化等方面与国外的差距。通过分析我国混凝土拌合站关键技术的发展趋势, 为当今混凝土拌合站转型升级提供参考。

关键词：混凝土拌合站,节能环保,智能化,模块化

参考文献

[1]柳建文.我国混凝土搅拌运输车技术现状与发展趋势[J].商用汽车, 2011 (22) :15-19.

[2]郭岗, 张剑敏, 李兵.混凝土搅拌站技术现状及其发展趋势[J].工程机械与维修, 2016 (5) :56-58.

[3]刘星明.浅论沥青混凝土搅拌设备应用机电一体化技术的现状及发展趋势[J].甘肃科技, 2015 (3) :57-59+53.

高温季节混凝土拌合温度控制 篇9

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。由胶凝材料 (如水泥) 、水和骨料等按适当比例配制, 经混合搅拌, 硬化成型的一种人工石材。混凝土具有原料丰富, 价格低廉, 生产工艺简单的特点, 同时混凝土还具有抗压强度高, 耐久性好, 强度等级范围宽等特点。这些特点使其在各种土木工程中用量最广、用量最大。

混凝土的普遍和大量应用决定了混凝土的质量在整个工程中的重要作用, 影响混凝土质量的因素有很多, 比如组成混凝土的原材料质量、施工的过程和混凝土的温度。其中温度的伴随着混凝土生产施工的整个过程, 从混凝土搅拌开始, 经过运输施工到养护, 每一个阶段的温度对混凝土质量的影响都是很大的。混凝土温度过高, 就会致使混凝土凝结过快, 可能会出现早凝或假凝现象, 影响混凝土和易性, 导致施工困难。同时, 如果浇注温度过高, 混凝土内部凝结时可能会产生温度应力, 导致混凝土内部存在质量缺陷。所以混凝土温度在各个间断应合理控制。确保顺利施工同时保证施工混凝土质量。而混凝土搅拌时混凝土生产的第一步, 在这里我们首先探讨一下混凝土拌合温度的控制。

2 混凝土拌合温度控制的措施

2.1 降低各种原材料的温度

1) 采用遮阳冷水预冷骨料, 在料场搭设永久凉棚, 在遮阳防晒的同时保证料场通风良好, 增高骨料堆高, 延长堆存时间 (料堆活容积能满足混凝土连续生产5d以上) 。在骨堆料场表面少量喷水, 经常保持表面湿润。要严格控制砂、石的含泥量。石子含泥量控制在1%以内, 砂子含泥量控制在2%以内, 以免增加混凝土收缩及降低混凝土的抗拉强度。另外, 还可向骨料中洒水, 以促进蒸发冷却来降低骨料的温度。

2) 拌合楼的料斗和送料皮带应增加遮阳设施。

3) 拌合用水采用地下水, 并在需要的时候在盘和楼储存水池内放置冰块, 直接降低水温, 用低温水拌制混凝土, 直接降低混凝土温度。

2.2 降低混凝土的水化热温升

1) 首先选用水化热低的水泥。

2) 在满足施工图纸要求的混凝土强度、耐久性和和易性的前提下, 改善混凝土骨料级配, 加优质的掺和料和外加剂以适当减少单位水泥用量。

2.3 混凝土拌制

在混凝土拌制时就采取技术措施措施控制混凝土的温度, 用来控制附加水量, 降低混凝土坍落度损失速度, 减少收缩开裂。在浇筑条件允许的情况下, 可适当增大粗细骨料的粒径, 以减少每立方米混凝土的用水量和水泥用量, 降低混凝土发热量。

2.4 安排好施工计划

尽量避免在每日最高气温时浇筑混凝土。在空气干燥的条件下, 晚间浇筑的混凝土受风和温度的影响相对减少。同时混凝土可在接近日出时终凝, 这时的相对湿度最高, 因而早期干燥和开裂的可能性最小。

3 工程实例

3.1 工程简介

本工程位于河南北部, 夏季温度偏高且持续时间长, 对夏季混凝土施工影响很大。该工程为一穿河倒虹吸, 设计混凝土强度C40, 管身段水平投影长330m, 由进口斜管段、水平管段和出口斜管段组成。倒虹吸管横向为3孔一联箱形预应力钢筋混凝土结构, 单孔孔径尺寸为7.0m×7.1m (宽×高) 。河堤段管身顶板厚1.3m, 底板厚1.3m, 侧墙厚1.3m, 中隔墙厚0.9m;河槽段管身顶板厚0.9m, 底板厚1.1m, 侧墙厚1.1m, 中隔墙厚0.9m。施工过程中分两次浇筑, 底板浇筑方量约为530m3。侧墙、隔墙和顶板浇筑方量约为770m3, 内模板采用钢模台车, 外模板采用定型钢模板, 精度、刚度和稳定性符合要求。受场地和配比限制入仓方式为吊罐配合汽车吊入仓, 浇筑速度为每小时约15m3。搅拌设备为山东方圆HZS120卧式强制型拌合楼, 拌合质量及生产能力能够满足施工要求, 也已经过当地质监站检测率定, 称量误差符合要求。

3.2 原材料和配合比

水泥标号:PO42.5, 石子粒径:5~20和20~40, 砂:中粗砂, 粉煤灰:二级, 水:深井地下水, 外加剂:HF-YF引气剂和HT-HPC减水剂。由于混凝土标号较高, 经配合比优化, 决定采用二级配配合比, 小石和中石比例为40∶60, 并添加20%粉煤灰以减少水泥用量, 加入减水剂和引气剂改善混凝土的性能。最终C40混凝土配合比为:1∶1.60∶1.37∶2.06∶1.0%∶0.25/万∶0.33设计塌落度为8~12cm。

每方用量为:

3.3 数据统计和对比分析

本次混凝土浇筑时间为2010年7月11日开始, 浇筑约50小时, 属于夏季高温季节连续施工。在浇筑过程中2~4小时检测一次温度, 根据实际情况适时加密检测频率, 在开仓时候首先计算混凝土拌合温度如下:

混凝土拌合温度计算:

(建筑工程计算手册)

式中

T0——混凝土出机口温度 (℃) ;

Ts、Tg——砂、石子的温度 (℃) ;

Tc、Tw——水泥、拌合用水的温度 (℃) ;

mc、ms、mg——水及砂、石子中游离水的重量 (kg) ;

CS、Cs、Gg、Cw——水泥、砂、石子及水的比热容 (kg/kg.K) ;

Cs=Cg=Cc=0.84 kg/kg.K, Cw=4.2 kg/kg.K

经过计算:

4 结语

由于施工中外加剂为水剂, 该公式没有考虑外加剂以及外加剂中的水对混凝土拌合温度的影响。所以计算值温度值实际测量温度值之间存在2.8℃的偏差, 在施工过程中应多次计算, 确定偏差值, 并在施工生产中应予以参照。保证混凝土计算温度与偏差值之和小于28℃。若施工过程中发现出机口温度高于规定要求, 应及时测量原材料的温度, 分析影响因素, 调整降温措施, 保证混凝土温度符合要求。

摘要：本文主要针对高温季节河南某工程对混凝土入模温度的要求 (不大于28℃) , 通过对原材料的温度控制, 运用合理的措施, 科学的组织施工, 最大可能降低了混凝土出机温度, 满足了施工要求。

关键词：高温季节,拌合温度,温度控制

参考文献

[1]水工混凝土施工规范.