搅拌工艺

搅拌工艺（共9篇）

搅拌工艺 篇1

对混凝土而言, 在搅拌过程中完成的主要任务有:使各组分均匀分布, 达到宏观和微观上的匀质;破坏水泥颗粒团聚现象.并使各颗粒的表面均被水浸润;破坏水泥颗粒表面的初始水化物薄膜包裹层, 使水泥颗粒水化;通过搅拌使物料颗粒间产生多次碰撞和互相摩擦, 以减少灰尘薄膜的影响;提高混凝土拌和物中各原材料参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率, 以加速拌和物达到匀质化。

拌和物处于一个从干拌到湿拌的过渡状态, 此时拌和物各组分还处于极不均匀的分布状态, 由于稠度不相同, 因此, 内聚力也不相同。水泥浆填充入骨料空隙后, 增加了骨料颗粒之间的摩擦力, 通过搅拌工具的剪切作用使颗粒进行位置交换。拌和物的稳定性得到了巩固。骨料开始或多或少地从拌和物中分离出来, 骨料的位置交换作用越强, 离析现象也就越严重。拌和物的和易性在此阶段之后开始变差。

1 混凝土的搅拌机理

1.1 重力搅拌机理

在物料刚投入到搅拌机中时, 相互之间的接触面最小, 随着搅拌筒或搅拌叶片的旋转 (视搅拌机类型而异) , 将物料提升到一定的高度, 由于物料的重力作用而自由落下达到相互混合的目的。

物料的运动轨迹, 有上部物料颗粒克服与搅拌筒的黏结力作抛物线自由下落的轨迹, 也有下部物料表面颗粒克服与物料的黏结力作直线滑动和螺旋线滚动的轨迹。由于下落的时间、落点的远近及滚动的距离不同, 使物料之间产生相互的穿插、翻拌等作用而达到搅拌均匀的目的。

1.2 剪切搅拌机理

剪切搅拌机理, 即在外力作用下, 使物料作无滚动的相对位移而达到搅拌均匀的机理。物料被搅拌叶片带动, 强制式地作环向、径向、竖向等运动, 以增加剪切位移, 直至拌和物被搅拌均匀。

1.3 对流搅拌机理

在外力作用下, 使物料产生以对流作用为主的搅拌机理。在筒壁内侧无直立板的圆筒形搅拌筒内, 由于颗粒运动的速度和轨迹不同, 使物料发生混合作用, 此时接近搅拌叶片的物料被混合得最充分, 而筒底则易形成死角。为防止筒底死角的形成, 可在筒壁内侧设置直立挡板, 这样不但能形成竖向对流, 而且在两个相邻直立挡板间的扇形区域内沿筒底平面还可形成局部环流。

2 影响混凝士搅拌质量的材料因素

影响混凝土搅拌质量的因素主要有材料因素、设备因素及工艺因素。液相材料的黏度、密度及表面张力是影响搅拌均匀性的主要因素。通常, 黏度、窑度大的液相材料, 搅拌均匀所需要的时间较长或搅拌机所需要的动力较大。表面张力大的液相材料也难以被搅拌均匀, 一般需要采用表面活性剂来降低液相材料的表面张力。固体材料的密度、粒度、形状、含水率等是影响搅拌均匀性的主要因素。密度差小、粒径小、级配良好、针片状含量小、含水率低且接近的固体材料容易被搅拌均匀。混凝土是液体材料与固体材料的混合物, 水泥浆体黏度低和内聚力好、骨料粒形和级配合理、配合比合理时, 混凝土易于搅拌均匀。为了达到上述目的, 在混凝土中掺入矿物掺合料和减水剂是常用的方法。

3 提高混凝土搅拌质量的方法

3.1 搅拌强化

1) 均匀强化。在普通的搅拌机中充分运用重力、剪切、对流等作用能使混凝土拌和物达到宏观上的均匀, 但还是不能使水泥颗粒与拌和水均匀混合, 可采用均匀强化来提高搅拌质量。振动搅拌是均匀强化的一种方法。它在搅拌的同时加以振动, 使水泥颗粒处于颤动状态, 这样不仅破坏了水泥的聚集体, 而且使水泥颗粒在拌和水中得以均匀分布。振动搅拌可有效地提高混凝土的强度, 改善混凝土拌和物的流动性。2) 粉碎强化。在搅拌过程中, 将水泥颗粒进一步粉碎, 使其表面积增大, 新粉碎的表面具有较高的表面活化能, 以使水泥水化反应加剧, 使混凝土的强度进一步提高。3) 界面强化。水泥裹砂法 (SEC) 混凝土由于一次搅拌时在砂子表面上黏结着水泥, 则可形成水泥皮壳。在加二次水进行二次搅拌时, 砂子周围的水泥皮壳与二次水充分混合, 形成分散性良好的水泥浆并填充到骨料之间的空隙中, 同时水泥浆由于受到SEC骨料的约束, 使水分的移动也受到制约, 因而使泌水量几乎接近零, 骨料的离析概率也极小, 使混凝土的性能得到了改善。

3.2 投料顺序

投料顺序应从提高混凝土拌和物质量以及混凝土的强度、减少骨料对叶片和衬板的磨损及混凝土拌和物与搅拌筒的黏结、减少扬尘、改善工作环境、降低电耗、提高生产率等因素综合考虑决定, 其中以质量为首要地位。

1) 次授料法。常用的是一次投料法, 但在瞬间的投料过程中, 各物料的投料顺序仍略有先后。采用自落式搅拌机时, 为防止扬尘, 可先加入少量水, 然后在加水的同时加入骨料和水泥。对于强制式搅拌机, 由于出料口在下部, 因此, 不能先加水, 而应在投入干物料的同时, 均匀喷入全部水量。2) 两次授料法。两次投料是先拌制砂浆, 再投入粗骨料制成混凝土拌和物。采用这种投料方法时, 砂浆中无粗骨料, 便于搅拌均匀;粗骨料投入后, 易被砂浆均匀包裹, 有利于混凝土强度提高;减少粗骨料对叶片及村板的磨损;尤其是这种投料法可节省电能, 不致超出额定电流。该方法的不足之处是搅拌干硬性混凝士时, 砂浆易黏筒壁, 不易搅拌均匀, 故需适当延长搅拌时间。如果加水时间过长, 粗骨料投入过早, 电流峰值易超过额定电流值, 从投料开始起的搅拌时间也相应延长, 对于流动陛混凝土拌和物需50~60s;千硬性混凝土拌和物需60~70s。

3.3 优选工艺参数

1) 搅拌机转速。搅拌机的转速对混凝土拌和物的搅拌质量影响很大。转速过高, 因离心力过大, 物料难以均匀分布.导致搅拌质量降低, 甚至无法进行搅拌;转速过低, 则降低了生产效率。因此, 搅拌机应有一个适宜的转速。2) 搅拌时间。通常搅拌时间随搅拌机类型和拌和物和易性的不同而异。在生产上, 必须按混凝土拌和物的性质, 对混凝土拌和物均匀性的要求, 搅拌机的性能以及生产效率等因素决定搅拌时间。搅拌时间对混凝土性能有重要影响.如搅拌时间长, 因搅拌均匀性提高能够提高混凝土的强度;反之, 如缩短搅拌时间, 则会降低混凝土的强度。对于强度等级高、坍落度小、搅拌筒容量大等情况, 搅拌时间应相对延长;对使用特殊材料的特殊混凝土, 也应适当延长搅拌时间。

参考文献

[1]张明爽.混凝土工程施工技术.太原:山西科学技术出版社, 2009.

[2]马虎臣, 等.房屋建筑质量控制.北京:机械工业出版社, 2007.

[3]庞强特.混凝土制品工艺学.武汉:武汉理工大学出版社, 1990.

搅拌工艺 篇2

东南科仪推荐：

从事化妆品行业研发的工作人员一定不会对乳状液陌生，乳状液是化妆品中最为广泛的剂型。从水样的流体到粘稠状的膏霜，乳化工艺都在其制备过程中都扮演着重要角色，因此乳化液的成功与否对该产品的研究、生产、保存和使用等有着极其重要的意义。

制备乳状液的乳化方法有初生皂法、剂在水中法、剂在油中法、油水混合法、转相乳化法、低能乳化法等。在制备乳状液时，是将分散相以细小的液滴分散于连续相中，这两个互不相溶的液相所形成的乳状液是不稳定的，而通过加入少量的乳化剂则能得到稳定的乳状液。

由于化妆品研发中使用的原料大多数是成分复杂的大分子化合物，在制备乳状液过程中稍有不慎就可能发生产品乳化不完全的情况，或者产品乳化后发生油水分离现象。因此我们在研发过程，为了避免发生乳化不完全的情况，采取了很多办法：重新乳化、加入乳化剂等，这大大增加了研发的成本，浪费了大量的人力、物力、财力。

搅拌工艺 篇3

摘 要：在两种不同搅拌工艺（普通法和水泥砂浆法）下，分别对C20、C30、C40三种普通水泥混凝土的和易性、抗压、抗折强度、耐磨性及抗渗性进行试验测试，并对其结果进行分析研究，经对比分析，水泥砂浆法搅拌工艺主要可通过提高水泥石与集料粘结力及改变内部孔隙分布，提高混凝土的力学强度及耐久性。

关键词：搅拌工艺；水泥砂浆法；普通水泥混凝土；强度；耐久性

中图分类号：TU642 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0187-02

Abstract：In two different mixing process （general method and cement mortar method）， respectively workability， compressive strength， flexural strength， wear resistance， permeability resistanceof ordinary cement concrete（C20，C30，C40） were tested respectively， and the results were analyzed and studied， by comparative analysis， cement mortar method can improve mechanical property and durability of the concrete through improving the bond strength between cement and aggregate，and changing distribution of the internal pore.

Key words：mixing process；cement mortar method； ordinary cement concrete； strength； durability

1 概 述

水泥混凝土土木工程中应用最为广泛的材料，如何提高其使用性能，一直备受国内外专家关注。目前提高混凝土使用性能的方法主要有提高原材料质量、优化配合比、加外加剂、改变搅拌施工工艺等，前三种方法在改善混凝土使用性能的同时也伴随有工程造价或难易程度提高缺点，相对前三种方法，最后一种通过改变搅拌施工工艺的方法，更简单易行、经济适用。受日本SEC混凝土技术的启发，我国一些研究人员先后提出了水泥净浆法、水泥裹石法、水泥裹砂及水泥砂浆法四种主要的二次投料搅拌施工工艺[1]。这四种方法目的都是在提高混凝土力学性能及耐久性的同时能节约水泥的目的，由于相比之下，水泥砂浆法施工工艺更简单一些，故本论文仅分析研究该方法对混凝土使用性能的影响。

2 原材料及试验方案设计

2.1 原材料

水泥选用西安蓝田尧柏水泥厂生产的尧柏42.5（R）硅酸盐水泥，水采用符合《公路水泥混凝土施工规范》要求的自来水；砂选用渭河水洗砂，表观密度2 680 kg/m3，自然堆积密度

1 410 kg/m3，含泥量0.7%，细度模数为2.7；碎石采用陕西渭南产的人工轧制碎石，其中粒径0.5～1 cm占碎石总重量35%，粒径1～2 cm占65%，级配良好。

2.2 试验方案设计

本文选用普通法和水泥砂浆法两种搅拌方法对水泥混凝土进行搅拌。普通法是指先将水泥、砂及碎石搅拌均匀，再加水搅拌180 s，形成新拌混凝土的搅拌工艺[2]；水泥砂浆法是指先将水泥、砂搅拌30 s，使其成为水泥砂，再在水泥砂中加水搅拌60 s，使其成为水泥砂浆，最终向水泥砂浆中加入碎石拌制90 s，形成新拌混凝土的搅拌工艺。

在以上两种不同搅拌工艺下，分别对强度等级为C20（mc：ms：mg：mw=1：2.15：3.79：0.63）、C30（1：2.15：3.79：0.63）、C40（1：1.18：2.67：0.42）的三种普通水泥混凝土进行性能试验测试。

3 试验测试与结果分析

3.1 新拌混凝土拌合物和易性

在普通法和水泥砂浆法两种不同搅拌工艺下，按表3中配合比拌制混凝土，测定其坍落度，见表1，观测粘聚性、保水性均满足要求。

由表1可看出，在相同强度等级、相同配比，同测试条件下，相比普通法，水泥砂浆法可提高混凝土的坍落度，改善其和易性，改善程度随水灰比的提高而增大。

3.2 混凝土力学性能与耐久性

按照文献[2]分别测试两种不同搅拌工艺下，硬化后混凝土抗折、抗压强度、耐磨性及抗渗性，试验结果，见表2。

表2中试验结果表明，相对普通法搅拌工艺，水泥砂浆法搅拌工艺，可使混凝土7 d、28 d抗折及抗压强度均会有所提高，其中7 d抗压强度提高8.2%～11.1%，抗折强度提高10.5%～14.1%，28 d抗压强度提高9.5%～14.8%，抗折强度提高10.9%～13.7%，总体来看，抗折强度提高幅度比抗压强度稍大，28 d抗折、抗压强度提高幅度较7 d大，强度等级越低提高幅度越大，由此可推断，该搅拌工艺对改善混凝土抗折强度更有利，且强度提高幅度会随混凝土龄期增长及强度等级的提高而增大。见表3。

由表3可看出，水泥砂浆法搅拌工艺可提高混凝土耐磨性、抗渗性，磨损量降低幅度0.1%～4.2%，渗水量降低幅度24.5%～34.3%，综合来说，对混凝土耐磨性改善不大，但对抗渗性改善显著，混凝土强度等级变化对耐磨性、抗渗性影响无规律可循。

3.3 水泥砂浆搅拌工艺改善混凝土性能机理分析

水泥混凝土是由水泥、砂、石、水及内部的空气等组成复合性建筑材料，各组成之间有可能产生物理化学变化，最终影响着混凝土的使用性能[3]。

3.3.1 改善水泥石与集料的粘结力

当水泥开始水化时，最先形成絮凝结构，普通搅拌工艺，一方面使水泥絮凝结构解体，使其分散度提高，但同时另一方面，在粗集料运行的背面，絮凝结构是很少受到影响的，故此分散度差，影响水泥石与集料的粘结力，是强度的薄弱环节[4]。

相对于普通搅拌工艺，水泥砂浆法搅拌工艺，由于将水泥、水、砂拌制成水泥砂浆，砂被水泥浆包裹，完全破坏了絮凝结构，分散度提高，使其内部水泥可进一步水化，水化程度增大，速度加快，当再干燥状态的碎石加入砂浆中继续搅拌后，碎石表面可吸附部分水泥砂浆中的自由水分，最终可在其表面形成一层低水灰比的水泥浆壳，进而增强了水泥石与碎石之间的黏结力，混凝土强度提高，力学性能得以改善[5]。

3.3.2 改变混凝土中的孔隙分布

普通搅拌工艺，由于干燥的集料吸水性较强，在砂、石材料表面吸附有较厚的水膜，石子表面形成一个高水灰比的净浆壳，水泥石粘结强度低，硬化后，失水收缩造成内部孔隙、裂纹数量增多；同时，混凝土在浇筑初期初凝状态下，比重大的砂石材料下沉，比重较小的水分和气泡上浮，向上迁移过程中，遇到粗糙碎石的阻碍，有部分水分和气泡将聚集在其周围，促使混凝土硬化后，在粗骨料界面处形成大孔隙；正是由于以上两方面原因，混凝土整体性、均匀性遭到破坏[6]。

水泥砂浆法搅拌工艺，在石子表面形成低水灰比净浆壳，不仅可加强水泥石与集料的界面强度，而且起到阻碍自由水分向石子表面集中的屏障，消除了水分和气泡向石子表面不断聚集现象，避免了混凝土的分层现象，减少了水泥石与集料界面的裂缝和孔径尺寸，混凝土的密实度、强度、抗渗性等得到了很好改善[6]。

4 结 语

本文在两种不同搅拌工艺下，通过对三种不同强度等级混凝土的抗压、抗折强度、耐磨性及抗渗性进行测试，可得出如下结论：

①水泥砂浆搅拌工艺可增强水泥石与集料的界面黏结强度，进而提高混凝土的强度，改善其力学性能，相对于普通法，平均提高幅度，抗压强度提高10.9%，抗折强度提高12%，对提高抗折强度更有利，且随强度等级及龄期的增加而增加。

②水泥砂浆搅拌工艺通过改变孔隙分布，提高混凝土密实度、抗渗性及耐磨性等，相对于普通法，平均降低幅度，单位面积磨损量降低1.9%，渗水量降低30.2%，对混凝土抗渗性改善更大一些。

参考文献：

[1] 吴明杰，任兆林. SEC混凝土技术及其应用[J].交通科技与经济，2000

（04）.

[2] JTG_E30-2005，公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].

[3] 王长青，肖建庄，孙振平.现浇再生混凝土框架模型结构地震损伤评估 [J].同济大学学报（自然科学版），2015，（02）.

[4] 秦昉.水泥混凝土投料搅拌工艺及其影响试验研究[D].西安：长安大

学，2013.

[5] 马骉，张文静，秦昉，等.投料搅拌工艺对嵌锁密实水泥混凝土性能的影 响分析[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2015（02）.

浅谈水泥搅拌桩施工工艺 篇4

随着国内高速公路不断的建设, 高速公路工程管理的不断完善, 对于工程施工质量的检验标准也不断的提高, 水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度, 但大多数收效甚微。我觉得通过以下软基施工管理, 能收到好的效果。

2 施工前准备工作

2.1 施工机械和电脑记录仪的选配

2.1.1 目前用于水泥搅拌桩施工的机械主

要有两种:一种是行走部分采用液压腿, 十分灵活, 工作效率相对较高, 适用于施工桩长较短, 土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落。一种是行走部分采用轴管, 移动起来比较困难, 每次移动都需要枕木铺垫调平桩机, 垂直度控制起来也较麻烦。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。

2.1.2 电脑记录仪的选配

a.首先要求电脑内的时间必须为北京时间, 不允许有自行调整的功能;b.电脑必须取消存储功能, 施工过程中采用实时打印, 当下一根开始时上一根的资料自动消失;c.深度计经检查准确无误;d.电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条, 不可私动。此目的主要是控制单桩施工时间、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。

2.2 施工场地及其他准备

2.2.1 施工场地要平整, 且在一侧要开挖排水沟。

2.2.2 建好水泥库, 水泥库净面积不得小于

42平方米, 同时最大库存量不得小于80吨, 确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。

2.2.3 在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线。

2.2.4 在井架的正面和侧面挂上垂球, 用红油漆标示出垂球的中心位置。

2.2.5 召集所有现场施工负责人员及桩机

组机长召开施工前技术交底会议, 主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求及付款方式等, 将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员。

2.3 旁站人员的准备

2.3.1 旁站人员到工地后首先对他们进行

集中培训, 从理论上先了解水泥搅拌桩的施工原理、施工方法、施工控制要点等。

2.3.2 无论在任何情况下, 旁站人员必须坚守岗位。

2.3.3 制定详细的旁站管理制度。

3 施工技术控制

3.1 确定持力层必须准确, 桩体一般最多

以进入持力层50cm为宜, 不宜过深, 否则将会产生三个方面的危害:a.水泥浆无法渗入, 底部无法成桩, 导致桩长不足;b.由于底部一般多为粘土或亚粘土, 土质过硬, 带浆下钻困难或无法下钻, 土体无法拌碎。c.水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆, 如果进入持力层过深, 容易造成水泥浆顺着钻杆溢出地面, 且直接缩短了桩体的施工时间。

3.2 为保证桩体搅拌均匀, 桩机钻头应焊

接至少6个横向搅拌刀片, 且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片, 同时保证桩体的竖向搅拌效果, 竖向搅拌刀片长度>5cm, 宽度≥2cm。

3.3 在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球, 防止施工时桩机倾斜。

3.4 为了保证水泥浆的配合比满足要求,

每根桩所使用的水泥浆量要均匀充足, 且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。

3.5 由于施工工人素质相对有限, 拌制水

泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆, 势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆, 对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生, 必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置, 以避免水泥浆配合比不准确的情况。

3.6 当施工过程中发现地层某深度出现硬层时, 可根据地质情况进行相应的处理:

a.当此段硬层小于50cm时, 若下钻相对比较容易, 可稍稍放大回浆量, 短时间内穿透此硬层。

b.当此段硬层大于50cm时, 可将此土层作为持力层, 无须继续深入。防止此段土层难于拌碎, 水泥浆深入困难, 最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

3.7 为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性, 一般每延米的施工时间控制在≥4分钟/每米。

3.8 根据复合地基承载力计算及受力分

析, 桩体6m以上的部位基本承受了上部荷载的70%以上, 因此施工过程中应特别注意加强上部桩体施工控制工作。

3.9 旁站人员每天必须记录所管辖桩机的

具体施工情况, 其中包括:当值期间桩机施工是否正常、有无机械损坏情况, 修理时间, 修好后开工时间、有无无故停机的情况, 停机时间及开机时间。

4 水泥管理

水泥管理的好坏决定了水泥搅拌桩施工质量的60%以上, 所以, 管好了水泥, 便象征着水泥搅拌桩的管理已成功了一半。怎样才能做到心中有数, 运筹帷幄呢?

4.1 建立一个可以控制现场, 将水泥的消耗控制到每一天, 每天检查水泥消耗是否正常。

4.2 水泥进场时必须由桩机组和旁站人员共同清点并签字确认, 此记录将作为检查现场水泥台帐的依据之一。

4.3 水泥堆放必须整齐, 并区分原库存水泥和新进水泥的作用。

4.4 施工时水泥必须有规律的使用, 不得因图一时方便而胡乱从水泥库到处使用水泥。

4.5 加强水泥的保卫工作, 防止水泥进场后流失。

4.6 出台详细的水泥管理制度, 制定详细的奖罚措施。

5 人员管理

目前软基施工人员普遍素质极底, 为了确保工地能够按照项目部的思路正常有序的施工, 很有必要开展以下工作:

5.1 开工前务必召开一次全体施工人员大

会, 一是说明施工完成后结算办法及措施, 让他们觉得有所依靠, 稳定军心。二要介绍当前检测评定办法、检测频率及不合格桩的处理办法, 处理办法一定要严厉。三要进行施工技术交底。

5.2 每周召开一次工地会议, 了解工地的

施工情况、存在问题及施工、管理人员的最新动态和想法, 并及时处理, 安排下一周的施工计划。

5.3 针对现场施工制定详细明确的规章制

度, 让整个施工现场和施工、管理人员做到施工、管理有依据, 有参考。

结束语

融雪剂搅拌站工艺设计探讨 篇5

冬季道路积雪对道路和交通的影响问题已日渐成为人们关注的焦点, 为了解决道路融雪除冰的问题, 目前业内主要采用机械除雪和撒布融雪剂相结合的融雪除冰方式[1]。

融雪剂搅拌站是融雪剂应用技术工程中的前期工段工作场所, 一般在其内部可完成对固态融雪剂分装、固态融雪剂的搅拌溶解、融雪剂溶液的储存和灌装等工艺操作。

目前, 北京市在国内已走到了业内的前列。近年来, 北京市崇文区、朝阳区、海淀区、东城区和昌平区融雪剂搅拌站已相继投入建设, 融雪剂搅拌站建设项目的工艺设计工作也日渐进入了成熟阶段。

2 项目规模的确定

2.1 城市道路面积

假设某中型城市现有城市道路面积为4000×104m2。

2.2 单位面积撒布量的确定

2.2.1 相关规程和规定

1) 《城市道路除雪作业技术规程》中要求:降雪量不大于1cm/次时, 放撒 (洒) 量不得大于10g/m2。

2) 北京市对各除雪单位在融雪剂的使用量上的规定如下:在每次降雪量不超过10mm时, 喷洒量不得大于10g/m2;在中到大雪时, 可在此基础上适当增加喷洒量, 保障路面不结冰即可。

3) 2005年, 哈尔滨市有关融雪剂使用量规定如下:融雪剂的喷洒应根据降雪量和降雪持续情况, 科学掌握用量, 保证喷洒均匀。融雪剂使用量一般应为:中小雪喷洒量不超过50g/m2, 大雪喷洒量不超过80g/m2。

2.2.2 本项目单位面积撒布量的确定

由以上资料可见, 现已出台的相关规程或地方规定中, 对融雪剂的使用量上并没有一个统一的标准, 本文中假设单位面积撒布量为25g/m2, 以此作为本项目的设计依据。

2.3 项目规模的确定

根据融雪剂的撒布量为25g/m2, 则把全部的城市道路撒布一遍所需的融雪剂量为:4 000×104m2×25g/m2=1000t。

理论上, 融雪剂储存车间内的料堆考虑1次撒布的融雪剂储存量, 随用随补即可;但考虑到冬季道路运输条件方面存在的种种不确定性, 本项目考虑一用一备的储存量, 即2 000t的融雪剂储存量。

3 工艺操作流程介绍

该项目核心工艺操作包括:干式融雪剂原料的分装和融雪剂溶液的灌装两个方面。干式原料分装工艺的流程为:料袋卸车—料袋储存—料袋输送—破袋—分装;融雪剂溶液的灌装工艺流程为:料袋输送—破袋—溶解搅拌—储存—灌装。两个方面的工艺操作流程如图1、图2所示。

4 车间布置

整个融雪剂搅拌站车间内共布置1个控制室、1个分装平台、2个搅拌平台、1个2000t的料堆位和两个卸料停车位等, 搅拌站车间布置情况如图3所示。其中, 控制室的面积约为40 m2, 分装平台的面积约为80m2, 搅拌平台的面积约为100m2, 2 000t料堆位的面积约为350m2, 卸料停车位的面积约为110m2, 共计为680m2;加上一些人流、物流通道等工艺上要求的面积, 车间内所需的占地面积基本确定为1000m2。

在融雪剂搅拌车间的正下方布置两个融雪剂溶液储存池, 单体溶液池的外形尺寸为:长23m, 宽12.5m, 高4m。溶液池有效容积1000m3, 有效高度3.5m, 留设500mm的超高。

5 工艺方案设计

5.1 融雪剂原料的干式分装

5.1.1 料袋卸车

本项目料堆的设计储存能力为2 000t, 以承载量为50t的运载车运载计算, 每年需要40个车次的料袋卸车任务。

2 000t融雪剂运到厂区后, 运料车进入搅拌站车间并停放在卸料停车位处, 利用车间内的行吊完成料袋的卸车工作 (吊运前后靠人力配合完成挂钩和拆钩作业) , 并堆放在料堆上。

搅拌站车间内共配置2台行吊, 每次吊运规格为1t/袋的融雪剂2袋, 共需1 000个轮次的料袋卸车工作量。

5.1.2 料袋输送

在需要分装融雪剂干式原料时, 行吊司机控制行吊进行料袋输送作业 (料堆上靠人力配合完成挂钩作业) , 每次吊运规格为1t/袋的融雪剂1袋, 根据需要分装的原料量确定融雪剂原料的输送工作量。用干式融雪剂将市区道路全部撒布一遍则共需完成1000个轮次的料袋输送工作。

5.1.3 破袋

在干式分装罐的正上方配置有破袋器 (见图1) , 行吊吊运的料袋行走到破袋器正上方后, 垂直下行, 利用破袋器直接将料袋刺破, 融雪剂原料在重力作用下自动落入分装罐内。该种破袋方式操作简单, 节省人力且自动化程度较高。

5.1.4 分装

本项目共配置1个干式分装平台 (见图3) , 分装罐的分装出口处设置有自动控制阀门, 利用控制阀门控制完成融雪剂干式原料的分装工作。

5.2 融雪剂溶液的灌装

5.2.1 料袋输送

在需要配制融雪剂溶液时, 行吊司机控制行吊进行料袋输送作业 (料堆上靠人力配合完成挂钩作业) , 每次吊运规格为1t/袋的融雪剂1袋, 根据需要溶解的融雪剂原料量确定融雪剂原料的输送工作量。用融雪剂溶液将市区道路全部撒布一遍, 同样需完成1 000个轮次的料袋输送工作。

5.2.2 破袋

在溶解搅拌罐的正上方也配置有破袋器 (见图2) , 行吊吊运的料袋行走到破袋器正上方后, 垂直下行, 利用破袋器直接将料袋刺破, 融雪剂原料在重力作用下自动落入溶解搅拌罐内。

5.2.3 溶解搅拌

本项目共配置2个搅拌平台 (见图3) , 每个搅拌平台配置2个搅拌罐, 2用2备, 单体搅拌罐的规格选择为φ3 000mm×4 500mm型。

在搅拌罐内配置两种进水管和一种出水管, 进水管包括生产用水给水管和循环回流管, 出水管为溢流管 (用于融雪剂溶液溢流进入溶液池内) 。利用给水泵的给水冲击力和循环水泵的水流冲击力, 完成对搅拌罐内的融雪剂的搅拌溶解, 融雪剂在两股水流的冲击下迅速溶解, 溶解效果好、溶液浓度均匀。配制好的溶液通过溢流出水管溢流到融雪剂溶液池内。

配制期间, 利用循环泵将溶液池内的溶液不断抽回溶解搅拌罐, 一方面为搅拌罐内的搅拌作业提供动力, 另一方面有利于均化溶液储存池内的融雪剂溶液浓度, 使融雪剂溶液的浓度更为均匀。

5.2.4 储存

本项目共建设2座融雪剂溶液储存池, 单体溶液池的外形尺寸为:长23m, 宽12.5m, 高4m。溶液池有效容积1000m3, 有效高度3.5m, 留设500mm的超高。

5.2.5 灌装

本项目共配置5个灌装口, 用于向湿式撒布车内灌装融雪剂溶液, 并配置灌装泵7台, 5用2备, 负责5个灌装口的灌装作业。

灌装时, 融雪剂溶液撒布车停到灌装口下方的停车位上, 利用灌装泵将溶液池内配制好的溶液灌装进撒布车内。

6 设备选型

本项目需要配置的主要工艺设备包括行吊、水泵、分装平台和搅拌平台。

6.1 行吊选型

在料袋卸车和料袋输送过程中, 需利用行吊完成吊运操作。行吊的选型主要考虑所需吊运的最大荷载量和跨度的选择。

本项目中采用的融雪剂原料均为1t/袋的规格, 在搅拌前的吊运过程中每次吊运1袋, 在原料卸车的吊运过程中每次吊运2袋, 因此最大负载按吊运2袋考虑, 即最大荷载为2t, 考虑安全系数为1.5, 选择3.2t的起重量。

融雪剂搅拌车间所需的占地面积基本为1 000m2, 考虑到工艺操作要求的相对位置关系等因素, 结合平面布置确定的车间平面尺寸为长40m、宽27m, 选择跨度为25.5m的行吊。

由此, 本项目所配置的行吊选择LHT32-255-B型, 起重量为3.2t, 跨度为25.5m。

6.2 水泵选型

本项目工艺配置中的水泵包括循环泵和灌装泵, 这两种泵的输送介质是盐溶液, 均需考虑防腐蚀, 选用FSB型的耐酸、耐碱、耐盐和耐强氧化剂水泵。

循环泵选型主要从为搅拌罐内的搅拌提供搅拌动力和从循环流量两个方面考虑, 循环泵型号选择为50FSB-25型。

灌装泵的选型主要考虑10t的撒布车在5min内完成灌装操作所需的流量要求, 即要求的灌装流量基本为120m3/h, 型号选择为125FSB-32型。

6.3 分装平台

分装平台的外形尺寸主要根据分装仓的外形尺寸确定, 分装仓考虑为两个直径为3m, 高度为2.5m的漏斗状分装仓。再综合考虑楼梯面积、分装平台上的人流通道及检修位置后, 确定为长12m, 宽6.5m, 面积为78m2的分装平台。

6.4 溶解搅拌平台

溶解搅拌平台的外形尺寸主要由搅拌罐的外形尺寸确定, 搅拌罐考虑为两个直径为3m, 高度为4.5m的圆柱状搅拌罐。再综合考虑楼梯面积、搅拌平台上的人流通道及检修位置后, 确定为长10.7m, 宽5.25m, 面积为56m2的搅拌平台。

本项目工艺设备配置情况详见表1。

7 结语

本文在借鉴了北京市朝阳区和海淀区已建成的融雪剂搅拌站的设计理念和运行经验的基础上, 对融雪剂搅拌站的操作工艺进行了深入探讨和优化设计。本套工艺流程设计合理、操作简单、管理方便、实用性强, 为今后相关设计工作的开展提供了一套设计思路。

摘要：通过城市道路面积和单位面积撒布量确定了项目的规模, 介绍了项目的工艺操作流程和车间的具体布置情况。针对干式分装和湿式灌装的特点分别进行了具体的工艺设计和设备选型。

关键词：融雪剂,搅拌站,工艺设计

参考文献

搅拌工艺 篇6

1 施工准备

(1)深层搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土,不得回填杂土。

(2)水泥搅拌桩应采用合格的325级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。

(3)水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。

(4)水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查,验收合格后方可开钻。

2 试桩

(1)深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。

(2)深层搅拌桩施工是借搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

(3)每个标段的试桩不少于5根,且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7d后直接开挖取出,或至少14d后取芯,以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

3 施工程序

桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

4 施工控制

(1)项目经理部指派专人负责水泥桩的施工,全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号,应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位,责任到人。

(2)水泥搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。

(3)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

(4)对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

(5)为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

(6)水泥搅拌配合比:水灰比0.45~0.50、水泥掺量12%、掺灰量46.25kg/m、高效减水剂0.5%。

(7)水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低挡操作,复搅时可提高一个挡位。每根的正常成桩时间应不少于40min,喷浆压力不小于0.4MPa。

(8)为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30s。

(9)施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。

(10)施工中发现喷浆量不足,应按监理工程师要求整桩复搅,复喷的喷浆量不小于设计用量如遇停电、机械故障原因,喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施,并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm,超过12h应采取补桩措施。

5 质量检验

5.1 检验方法

(1)水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验。

(1)检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。

(2)触探试验:根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10>15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7 d龄期的击数N10>30击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。

(2)水泥搅拌桩成桩28d后,用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位,送实验室做(3个一组)28d龄期的无侧限抗压强度试验,留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验,以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%~1.5%。

(3)如果某段或某一桥头水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%,则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%时,则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%,则该段水泥搅拌桩为不合格。

(4)对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

(5)在特大桥桥台或软土层深厚的地方,或对施工质量有怀疑时,可在成桩28d后,由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0.2%,且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。

5.2 外观鉴定

(1)桩体圆匀,无缩颈和回陷现象。

(2)搅拌均匀,凝体无松散。

(3)群桩桩顶齐,间距均匀。

6 结语

以上结合工程实例对水泥深层搅拌桩的论术,得出结论水泥深层搅拌桩加固软基具有技术简单可行,且经济合理,有其突出的优越性。而且这种方法适合用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。

摘要：本文论述了深层水泥搅拌桩技术具体应用于加固软土地基施工工序中,并说明了如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,以确保成桩质量及软基处理效果。

水泥搅拌桩施工工艺技术应用研究 篇7

1 铁路水泥搅拌桩技术的设计原理

在研究水泥搅拌桩在施工工艺的应用技术前, 应首先研究其设计原理, 掌握其设计理念, 以便更好地深入研究其实效应用。水泥搅拌桩在铁路施工的过程中得到广泛应用, 那么说明水泥搅拌桩是比较重要的。应用搅拌桩对地基进行加固, 使其变成坚硬的地基, 为了使水泥搅拌桩的作用发挥到最大化, 有时并不是单一的使用水泥搅拌桩, 而是几个水泥搅拌桩一起使用, 在使用的时候一般选择双头的搅拌桩, 这样才能是加固效果更好。利用水泥的固化性质是水泥搅拌桩的主要加固原理, 采取一些措施, 把水泥和需要加固的地方混合在一起, 通过一系列化学反应, 使其固化。这样柔软的地基就变成了比较坚固的地基, 可以在上面进行一系列的铁路建筑活动。

2 铁路水泥搅拌桩技术施工的工艺

上面介绍了水泥搅拌桩的设计原理, 现在来介绍一下水泥搅拌桩的施工工艺。铁路水泥搅拌桩的施工工艺贯穿了该施工技术的整个过程, 为该技术提供了工序支撑, 因此, 需要进行拆分式细致研究。我国现有的水泥搅拌桩工艺中, 为了使水泥搅拌桩达到所需的要求, 在进行施工的时候, 一般有两种方法进行施工, 四搅两喷法和跳打法。在选择施工的方法时, 工作人员应该按照实际情况来选择合适的施工方法, 不论选择哪种方法, 都有以下几种主要的步骤。

2.1 铁路搅拌桩的放线定位

水泥搅拌桩工作时, 首先要进行的工作就是搅拌桩的放线定位, 这也是最基础的一个步骤, 在放线定位工作实行以前, 我们要对那些比较软的地基进行观察测量, 根据所得的结果来选择水泥搅拌桩放置的控制点。在测量的时候一定要精确, 只有测量的精确了, 才能保障放线定位是比较合理的。在选出来控制点以后, 在施工的时候就应该按照控制点上的点来进行施工, 在放置水泥搅拌桩之前, 应该用一些工具来测量来确定水泥搅拌桩之间的间隔。

2.2 铁路搅拌下沉

搅拌机下沉的时候要选择恰当的时机, 一半的时候都是在放线定位完成之后再开始, 在搅拌机启动之后, 不能马上就把搅拌机进行下沉, 再等到搅拌机工作一会之后在下沉, 做好预热活动, 在搅拌机正常工作之后在开始下沉;在下沉的时候也应该缓慢下沉, 不要太快或者太过缓慢, 在下沉的过程中也应该缓慢的搅拌。搅拌机这样做才能使达到比较好的效果。

2.3 石灰浆配制输送

在搅拌机下沉工作进行的时候, 应该同时进行石灰浆的配制以及输送工作, 在配置石灰浆的时候, 应该有固定的配比, 在对石灰浆搅拌的时候应该按一定的顺序加入水泥和水, 然后把石灰浆搅匀, 取出其中的碎石块等, 留下均匀的石灰浆。

2.4 提升喷浆搅拌

水泥搅拌桩施工中的一项重要工艺就是提升喷浆搅拌工作。在搅拌机下沉的时候, 在下沉一定的深度之后, 就得启动灰浆泵。为了整个工程的质量, 在灰浆泵启动的时候应该继续进行搅拌水泥浆, 当喷射达到标准之后, 才可以停止喷射。

2.5 重复搅拌下沉和提升

为了使建造出来的水泥搅拌桩的质量符合标准, 一般都对浆液进行重复不断地上下搅拌, 搅拌机在提升到设计好的加固深度的顶面一样高的时候, 集料斗中的浆液等原料刚好排空, 为了能把那些比较松软的土和水泥浆混合均匀, 应该再次把搅拌机伸入其中, 进行不断的旋转, 达到所需的高度时, 把水泥搅拌机弄出, 然后静置, 一段时间后, 水泥经过一系列复杂的化学反应, 然后凝固。这样, 一根圆柱形的水泥柱子便形成了, 也就是一根所谓的水泥搅拌桩。

完成上述五个步骤之后, 一个水泥搅拌桩就算完成了, 剩下的一些也就是零碎工作了, 但是这些却必不可少, 是一个施工者的素质的提现。进行清洗工作, 往盛料的斗中放入一定量的热水, 然后把浆泵开启, 清洗里面残存的水泥浆水, 并且把粘在搅拌机上的异物清洗干净, 这样才能保证下一次使用时可以直接拿来用不需再清洗。重复上述步骤, 然后再建立另一根水泥搅拌桩, 直至练成一个整体, 形成一个完整地块状。通过对铁路水泥搅拌桩施工工艺的研究, 施工人员可以结合施工原理, 通过研究具体施工细节来提高对施工步骤的认识。

3 对铁路水泥搅拌桩技术的质量控制

随着铁路运输业的不断发展, 铁路质量问题也频繁出现, 因此, 必须加强铁路水泥搅拌桩技术的质量控制, 保障铁路运输的安全性。为了使水泥搅拌桩达到工程所需要的质量要求, 所以要在铁路施工的过程中严格控制, 对于那些对于水泥搅拌桩有影响的因素要充分并且仔细的考虑, 只有这样才能保证水泥搅拌桩的质量。

3.1 试桩

水泥搅拌桩在施工的过程中, 有些地方需要较大面积的水泥搅拌桩, 所以, 在施工之前这些水泥搅拌桩都要进行试桩。为了保证水泥搅拌桩的试桩具有参考价值, 应该用多跟水泥搅拌桩进行试验, 数量在五根以上。在实验后取得的数据中, 应该包所用水泥量含各种参数, 包括下沉速度、搅拌速度等等。一次来完成试桩的目的。

3.2 制浆质量的控制

在水泥搅拌桩的施工过程中, 制浆的质量决定水泥搅拌桩的好坏和耐用度。随你浆液应该按照实际情况和事前制定的计划来定。为了确保所制得的水泥浆质量, 应该在制浆的过程中缓慢匀速并且长时间的搅拌, 还要把浆液中大石块给挑出来扔掉。这样才能保证制浆的质量。

3.3 桩长的控制

在施工中, 对水泥搅拌桩的桩长控制是非常重要的一个环节, 在好多工程中都采取电子技术进行自动的测量和选择水泥搅拌桩的长度。该方法主要是通过在水泥搅拌机上安装电子控制设备来进行控制桩长, 虽然使用这种方法可能耗费会比较大, 但是用这种方法建造出来的水泥搅拌桩的长度会得到人工的精确控制, 更好的保障了水泥搅拌桩的质量, 使其更加符合施工的要求。

3.4 单桩水泥用量的控制

在具体的施工过程中, 每个水泥搅拌桩的水泥用量都有着其标准用量。对每一桩水泥的质量控制是水对灰的配比和输浆泵的控制。把这两个的量进行科学的控制, 然后按照每个水泥搅拌桩的实际需要量进行加水泥, 只有这样, 才能够保证每个桩的水泥用量, 从而保证整个水泥搅拌群体的质量, 进而保证整个建筑的质量。

3.5 对桩机的控制和操作

在对水泥搅拌桩进行施工的时候, 桩机的操作是一个不可忽略的大问题, 水泥搅拌桩的装机在水和灰的配比为多少的时候才能满足压浆要求, 我们在规定上可以看到, 水和灰的配比要在零点四五到零点五五之间, 但是在水泥搅拌桩的实际工作中并不能达到这个规定。究其原因我们可以看到, 规范操作中标准时的情况和我们现实中遇到的情况并不一样, 一般所定的标准都比我们现实遇到的情况要高一个级别;因为要高一个档次, 所以在某些方面就会超额运转, 如注浆泵等。另外, 对装机的操作也很重要, 在对其操作的时候, 一定要保证中心管要与测放点垂直放置, 好多操作都是在此条件下进行的, 所以这点尤为重要。

通过对以上五个步骤的学习和掌握, 工程人员可以更加了解铁路水泥搅拌桩施工工艺技术中质量控制的步骤, 从而更好的熟悉工艺技巧。

4 结语

目前随着社会的不断发展, 在各个领域几乎都能见到水泥搅拌桩的身影, 它们或在人们眼球之下, 但大多都在隐蔽之处, 无论怎样, 它们都为我们创造出了巨大的价值, 让我们的生活更加美好。在铁路建造的过程中, 水泥搅拌桩起到的作用非常之大。由于水泥搅拌桩在整个铁路施工的过程中承担着重要的任务, 因此必须重点研究其在工程施工中的应用细节和注意事项。所以在实际工作中, 不仅仅要对整个工程的质量进行严格的控制, 还要在对这个施工调控工作进行准确的控制。影响水泥搅拌桩质量的因素很多, 其中影响较大的几个因素分别为:水泥基的强度等级、水泥加入量、土中的含水量、期龄以及土体周围的压强等等。在建造水泥搅拌桩时要充分考虑到这些情况, 只有这样, 才能建造出高质量的水泥搅拌桩, 同样我们应该为这个目标而奋斗, 建造出一流的水泥搅拌桩。

摘要：水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂, 用于加固饱和的方法, 利用大型搅拌机把水泥喷入实现挖好的土体里面, 是水泥发生一列的化学反应之后变得比较坚硬, 使比较松软的一种地基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的比较优质的地基。在实际生活中, 铁路在交通运输行业发挥着极其重要的作用, 然而, 由于保养工作的不到位和铁路本文的高消耗性, 导致有些地区的铁路破坏比较严重, 在实施这些工作时, 水泥搅拌桩作为水泥搅拌施工工艺的主要工具, 发挥了十分大的作用, 同时也应用得越来越频繁。为了更好地研究水泥搅拌桩施工工艺, 使其为我国的铁路运输也发挥更大的功效, 本文就以铁路为例探讨水泥搅拌桩的施工工艺的技术应用, 比较详细的介绍水泥搅拌桩的施工过程, 在施工过程中作参考, 保证施工的质量。

关键词：水泥搅拌桩,施工工艺,技术研究

参考文献

[1]叶艺龙.某公路应用水泥搅拌桩的施工技术[J].2012.

中压搅拌釜机械密封安装新工艺 篇8

天津石化公司精对苯二甲酸 (PTA) 装置是从日本三井造船株式会社 (MES) 引进的, 大部分设备采用日本进口。其中第一结晶搅拌釜 (PJ-301) 等进口中压搅拌釜用机械密封的安装工艺, 由于其技术难度相对较高, 长久以来被外籍专家所垄断。而釜内压力为2.6～6.4MPa (表压) , 介质温度不大于350℃的中压釜类设备, 在石化行业应用广泛, 其检修工作历来都是装置大修或抢修中的重点和难点。随着石化行业备件国产化和维修自主化进程的推进, 对该类设备检修技术的掌握和创新提出迫切的要求。

自2006年对进口中压搅拌釜施行自主维修以来, 在几次检修过程中均出现密封安装静压试验密封泄漏的现象, 严重影响了施工进度。在进口设备随机资料未提供安装工艺、详细技术要求和密封安装相关参数的情况下, 我们经过不断探索, 逐渐掌握了在中压搅拌釜机械密封安装过程中出现的关键问题及其解决方法。并以工艺要求最苛刻的PJ-301为范例, 制定了手工对研静密封环背部与静环座接合面的安装新工艺。

2 结构及性能参数

第一结晶搅拌釜 (PJ-301) 是由佐竹化学机械工业株式会社 (SATAKE) 设计制造的, 为立式上进轴搅拌器结构, 采用轴向平衡型双端面机械密封。动环材质为硬质合金, 静环材质为碳石墨。其主要技术参数见表1。

3 存在问题及分析

3.1 静压试验要求

根据检修规程, 中压反应釜用机械密封在安装完毕后必须进行静压试验。PJ-301的试验压力为设计压力的1.25倍 (即5.54×1.25=6.93MPa) , 试验时间持续30min, 然后将试验压力降至最高使用压力 (即4.7MPa) , 并保持6个小时。试验全过程要求机械密封的泄漏量不大于10ml/h。

3.2 存在问题

按照传统机械密封安装方式, 在利用光干涉法确认机械密封动、静环平面度符合技术要求 (干涉条纹数不大于3条, 即平面度不大于0.9μm) , 且弹簧压缩量调整适当的情况下, 出现当静压试验压力小于1.5MPa时密封良好, 但当压力上调到1.5～2MPa时出现泄漏, 无法保压的现象。

3.3 问题分析

3.3.1 常见泄漏原因

安装过程中严格执行了传统密封安装工艺的各项要求, 因此可以排除平面度超标、压缩量不当、密封环缺陷、装配误差等常见机械密封泄漏原因。

3.3.2 备件国产化原因

由备件国产化带来的动、静环或O型环的尺寸偏差可能造成轴套与轴间、动环与轴套间、静环与静环座间各静密封点或密封摩擦副间出现泄漏。从试验中密封泄漏的情形看, 由于泄漏量较小, 更可能由静密封点泄漏造成。但经过严格细致的核对和比较, 国产动、静环和各静密封点O型环的结构和尺寸都符合要求, 不会造成密封泄漏。

3.3.3 介质压力变化原因

由于机械密封静压试验中, 当介质压力小于1.5MPa时未发生泄漏, 说明机械密封系统在低压状态下密封效果良好。但当压力高于1.5～2MPa时, 泄漏明显。可见, 密封失效与介质压力变化有重要联系。通常情况下, 介质压力的变化会造成密封端面比压的变化和机械变形。

端面比压方面:由于PJ-301采用中压搅拌釜普遍使用的轴向平衡型双端面机械密封, 载荷系数K<1, 由介质压力增大引起的端面比压增大较小, 况且在静压试验中端面比压的增大反而会强化密封效果, 显然不是泄漏原因。

机械变形方面:密封变形量与介质压力的大小成正比, 低压下变形量很小可以忽略, 只有在压力大于1.5～2MPa时变形才明显。而这一特性与静压试验中密封泄漏时的压力条件极为吻合。介质压力变化引起机械变形分别包括径向力和轴向力产生的密封变形。

径向力作用在动、静环上, 使它们沿径向方向向内变形, 造成密封端面呈现喇叭口状缝隙。这种形状使密封端面外缘处接触, 而内缘有间隙。由于接触面积减小使端面比压增大, 静压时泄漏量减少。

轴向力引起的密封变形主要产生在碳石墨静环上。虽然静环背部和静环座表面都是加工面, 光洁度均有一定的要求, 但是, 当它们紧密接合后仍然存在一定的间隙。由于两工件加工精度的波动和形位公差的累积, 这个间隙沿圆周方向不完全相同, 微观上呈现许多波峰和波谷。在轴向力的作用下, 碳石墨静环背部被紧紧推向静环座表面, 静环产生的变形使两者间间隙趋于闭合, 同时将微观上的波峰和波谷传递到密封接触面之间。当这些微观上的高度差超出密封接触面平面度和粗糙度要求时, 密封便开始泄漏。

综上所述, 第一结晶搅拌釜 (PJ-301) 静压试验机械密封泄漏是由于介质压力产生的轴向力使碳石墨静环发生轴向机械变形, 将静环与静环座的间隙传递到密封接触面之间, 进而引起密封泄漏。

4 安装新工艺

在确保中压搅拌釜机械密封满足各项传统安装技术要求的基础上, 要想解决静压试验密封泄漏问题, 就要消除由轴向力引起的机械变形。在压力条件无法改变, 轴向力无法消除的情况下, 就要消除静环与静环座的间隙, 使之无法传递微观形变。

消除间隙的方法有两种。一种是对静环背部和静环座表面分别进行精密加工, 使两工件严密接触。但这种方法加工成本过高, 技术要求苛刻, 因此不够经济实用。另一种方法就是利用碳石墨静环与钢制静环座材质上的硬度差, 通过两者对研消除间隙, 进而达到严密贴合的效果。这就是解决静压试验密封泄漏的关键。据此制定的中压搅拌釜机械密封安装新工艺是:

首先按照传统安装工艺, 确定机械密封各零件完好, 平面度、压缩量等达到技术要求。

在不安装O型环的情况下, 将静环对应防转销的位置放入静环座, 并在两者上作好对应标记。

取出静环和防转销, 并在静环背部均匀涂抹由显微硬度为3280HV的纯碳化硅粉末与低粘度透平油混合制成的研磨剂。

按标记重新放入静环, 并用手轻轻推动, 使之与静环座接触面相对旋转, 进而对研。注意旋转角度不要大于8度。

研磨2～3分钟后, 取出静环, 用酒精清洗研磨面, 再次涂抹研磨剂继续对研。在对研过程中注意保护相对位置的标记, 以保证接触面相对位置不变。

对研2～3个小时后, 在静环背部均匀涂抹红丹着色剂, 放入静环座对研。检查接合面, 当接触面积未达到85%以上时, 继续对研;当达到85%以上时, 对研工作结束, 继续设备的安装。

注意无论接触面积是否达到85%以上, 都不允许静环背部或静环座表面存在沿径向方向贯通接触面的划痕或间隙。

结论

应用这种工艺, 圆满解决了第一结晶搅拌釜 (PJ-301) 静压试验机械密封泄漏问题。同时, 应用到其它同类设备后同样效果良好, 充分证明新工艺是解决中压搅拌釜密封安装静压试验泄漏问题的有效方法。

摘要：本文对中压搅拌釜机械密封安装静压试验中密封泄漏问题进行了分析。通过制定静环背部与静环座对研的新工艺, 基本消除了由介质轴向力和静环背间隙共同作用引起的静环机械变形, 进而解决了密封泄漏问题。

关键词：机械密封,中压搅拌釜,静环,泄漏

参考文献

[1]陈德才.崔德容.机械密封设计制造与应用[M]北京:机械工业出版社, 1993

搅拌工艺对碳纤维分散性研究 篇9

碳纤维增强水泥基复合材料是一种新型建筑材料, 其具有许多特殊的功能, 如压敏性、温阻效应、焦耳效应、热电效应[1]等, 在未来的工程领域有望获得良好的应用。碳纤维水泥砂浆是碳纤维水泥基复合材料的典型代表, 制作工艺是将短切碳纤维均匀分散加入到水泥砂浆中就制成了碳纤维水泥砂浆 (CFRM) , 不仅可以提高水泥砂浆的抗拉强度等力学指标, 而且还使水泥砂浆具有导电性[2]。然而, 碳纤维作为一种直径仅有几个微米, 且都成束整体存在的材料, 同时表面光滑还具有憎水性, 在水泥砂浆中难以均匀分散, 影响了碳纤维水泥砂浆的性能, 特别是对碳纤维水泥砂浆的导电性有直接的负面影响, 限制了碳纤维水泥砂浆作为功能材料的推广应用。为了解决碳纤维的分散问题, 人们作了许多工作[3,4,5,6,7], 但都不太理想。本文采用“干分散法”、“预分散法”和“湿分散法”3种不同的分散工艺进行碳纤维水泥砂浆加工, 通过“导电率”性能指标来测试碳纤维在水泥砂浆中的分散效果, 研究分散工艺对碳纤维分散性的影响因素。

2实验

2.1原材料和主要测量仪器

秦岭牌PO32.5普通硅酸盐水泥;

ISO标准砂;

自来水;

甲基纤维素;

PAN基短切碳纤维:江苏恒神纤维材料有限公司, 长度5mm, 主要技术指标见表1

DDG—A型高效电接触导电膏;

0.8mm厚黄铜片;

磷酸三丁酯;

TDGC2—2KVA型接触式调压器;

VC890D型万用表。

2.2试件制作工艺

水泥与标准砂的质量配合比为1∶3, 水灰比为0.75, 水泥450g, 标准砂1350g, 水337.5g。碳纤维、甲基纤维素和磷酸三丁酯按占水泥质量的百分比计算, 碳纤维含量为0.5%。按比例称取各组成材料, 先将337.5g60℃的水盛入砂浆搅拌机搅拌锅中, 加入分散剂甲基纤维素、消泡剂磷酸三丁酯, 用玻璃棒强力搅拌三分钟, 使分散剂和消泡剂充分溶解。为了明确比较搅拌工艺对碳纤维分散性的影响, 实验采用固定的原材料配比, 固定的密实成型及养护工艺。分散工艺对分散性的影响设计了以下三种实验方案如下: (1) 预分散法:先将水泥和碳纤维搅拌分散, 再加入到水溶液中强力搅拌两分钟, 最后加入标准砂搅拌两分钟; (2) 湿分散法:先将碳纤维在水溶液中搅拌分散, 然后加入水泥搅拌两分钟, 最后加入标准砂搅拌两分钟。 (3) 后分散法:先将水泥加入水溶液中, 然后加入碳纤维, 强力搅拌两分钟, 最后加入标准砂搅拌两分钟;碳纤维导电砂浆制备后立即成型, 注入40mm×40mm×160mm的水泥砂浆试模中, 分两层加入, 每层振动60次。置于室内, 24h后脱模, 立即放入标准养护箱中养护。

2.3测试方法

本实验采用电阻率 (导电率) 指标来反映碳纤维在水泥砂浆中的分散性。将碳纤维水泥砂浆试样标准养护28d, 然后测量试样的导电率。导电率采用两电极法测量, 如图1所示。电极采用黄铜片, 通过导电膏与碳纤维水泥砂浆接触并粘结。首先用万用表量出电压V和电流I, 通过欧姆定律R=V/I计算出电阻值, 然后通过电阻率公式ρ=RS/L计

算出试样电阻率 (S—横截面积, L—导体长度) 。

3实验结果与分析

标准养护28天后, 不同分散工艺情况下碳纤维砂浆的电阻率如图2所示。

相同碳纤维含量的碳纤维水泥砂浆, 由于碳纤维分散工艺的不同, 试样的电阻率相差较大。由图2可以看出, 湿分散法的电阻率最低, 后分散法电阻率最高, 说明湿分散法导电效果最好, 这是因为将碳纤维加入水溶液后, 水溶液中的分散剂甲基纤维素对碳纤维的湿润, 降低了碳纤维的表面张力, 促使碳纤维以单丝状态存在, 同时又在碳纤维表面形成一层稳定的保护膜, 阻止已经分散的碳纤维重新聚集成团。预分散法的电阻率介于湿分散法和后分散法之间, 此种分散方法碳纤维主要依靠水泥对碳纤维的物理分散作用, 分散剂的分散作用不明显。后分散法的电阻率最大, 达到了35.8kΩ·m, 是湿分散法的2.9倍, 分析认为, 此种分散方法碳纤维的分散性只能依靠水泥浆的物理分散作用, 成束的碳纤维很难均匀分散。

根据以上的研究成果, 以湿分散法为基础, 通过碳纤维在水溶液中搅拌时间的变化来反映搅拌时间对碳纤维水泥砂浆导电率的影响, 从而反映出搅拌时间对碳纤维分散性的影响, 具体实验数据如图3所示。

由图3可以明显观察到随着搅拌时间的延长, 碳纤维水泥砂浆的导电率不断降低, 说明导电性随着搅拌时间的增加而增加。搅拌时间从0分钟到1分钟时电阻率降低最明显, 从28.5kΩ·m降低到17.6kΩ·m, 降低了1.6倍, 搅拌时间从1分钟延长到两分钟时导电率下降也较明显, 虽然没有从0分钟到1分钟时效果好, 但也几乎成直线下降。搅拌时间超过两分钟以后, 虽然导电率也在降低, 但降低额已经很小了, 特别是4分钟以后几乎不再下降, 分析认为原因是碳纤维几乎全部分散均匀, 搅拌时间的增加已经起不到增加分散性的作用。

4结论

通过以上实验证明, 分散方法对碳纤维的分散效果影响明显, 并得到以下结论: (1) 湿分散法对碳纤维的分散作用最好; (2) 搅拌时间对碳纤维的分散性影响明显, 最佳搅拌时间为两分钟。

参考文献

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