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止于至善

有混凝土的地方,就会有我

 
 
 

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学、河北工大、北京交大硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员、混凝土耐久性专业委员会委员,全国混凝土标准化技术委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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拌和机搅拌时间对混凝土均匀性的影响  

2016-12-01 20:03:25|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1 前言

搅拌是使混合料趋于匀质化的过程,是商品混凝土生产中的关键工序,良好均匀性和施工性能是商品混凝土搅拌的最终目的。目前普遍采用将水泥、水、砂和石等材料经称量后一次性投入拌合机内,在某一固定的搅拌速度下搅拌,最终拌和成商品混凝土的搅拌工艺,该工艺优点是拌和设备与工艺较简单。[1]根据对搅拌过程的分析,搅拌时间可以定义为:从开始搅拌到拌合物开始离析时的时间。这是一个重要的因素,过去一直没有把它作为一个重要标准用于经济的商品混凝土搅拌。对于商品混凝土拌合机搅拌效果的分析可以从二个方面去分析:一是搅拌后的商品混凝土的质量,二是产生最佳质量的实际的搅拌时间。

在实际应用中还发现,商品混凝土的破坏往往发生在水泥石与骨料的界面,裂缝容易从界面产生和扩展;[2]此外拌和后宏观上均匀的商品混凝土中的水泥浆放在显微镜下会发现,仍有10%~30%的水泥颗粒粘聚成微小的水泥团,微观上并未达到均匀。[3]这些问题与商品混凝土拌合物的均匀性好坏息息相关。

此外在现场施工过程中发现,商品混凝土的搅拌时间设置比较随意,同样的配合比搅拌时间设置有60s、70s、90s、120s。为了验证搅拌时间是否合适,在现场进行了搅拌时间对商品混凝土均匀性影响试验。本文旨在商品混凝土生产过程中设置不同的搅拌时间,检测坍落度、含气量、粗骨料、砂浆密度的相对误差,考察商品混凝土拌合物是否均匀,确定合理的搅拌时间及各项指标相对误差控制范围。

2 实验设计

2.1商品混凝土基本参数

设计商品混凝土强度等级:C40、C50、C55;

坍落度:180±20mm;

商品混凝土配合比: C40、C50、C55配合比如表1、2、3所示:

2.2 拌合物制作及取样

在商品混凝土生产的某车商品混凝土的第一盘商品混凝土生产时预设好搅拌时间,搅拌完成后注入水泥搅拌运输车内,在水泥搅拌运输车出口分两次取样。

2.3 试验频率

每次商品混凝土浇筑进行一次,按60s、90s、120 s、150 s的顺序循环试验。

2.4 检测依据

根据《普通商品混凝土拌和物性能试验方法标准》GB/T 50080、《普通商品混凝土拌合物性能试验方法》GB50080-2002、《商品混凝土拌合机性能试验方法》GBT4477-1995、《商品混凝土质量控制标准》GB 50164-1992中规定的方法检验相关指标。

3 实验结果分析

3.1 含气量
研究表明对于同等级商品混凝土搅拌时间从60s增加到120s,含气量变化范围都在0.5%以内,说明搅拌时间对商品混凝土含气量影响不明显。黄恩福、李辉[4]指出,延长搅拌时间,商品混凝土含气量无明显变化,这与本文的结果相吻合。此外,含气量顺序为C50>C40>C55。由于三种强度等级商品混凝土都未掺入引气剂,因此含气量大小只与商品混凝土配合比有关。而李兴翠[5]等指出:含气量与水灰比和砂率都是成正比关系,即水灰比越高含气量越大,砂率越高含气量也越大;随着粉煤灰含量的升高含气量逐渐降低。因此,本试验中含气量是商品混凝土配合比综合影响的结果。

3.2 坍落度

搅拌时间为60s时商品混凝土塌落度较小,甚至低于160mm。此时商品混凝土和易性不好,不利于施工且均匀密实度不好。当搅拌时间增加至90s以上时,商品混凝土塌落度得到较大的提高,特别是当搅拌时间在90s至120s之间,商品混凝土塌落度全部处于160mm至180mm之间,此时商品混凝土和易性及施工性能较佳。但是当搅拌时间继续增加至150s以上,塌落度呈下降趋势且下降较明显。这主要是因为商品混凝土搅拌时间长会造成骨料吸水量加大,使商品混凝土熟料中的自由水份减少,造成商品混凝土坍落度的损失。因此,在实际搅拌中应控制搅拌时间适当,单从塌落度方面考虑,搅拌时间应控制在90s-120s之间。

3.3 粗骨料相对误差

不同设计强度的商品混凝土拌合物随着搅拌时间的增加,粗骨料相对误差呈逐渐减小的趋势.搅拌时间为90s的商品混凝土拌合物粗骨料相对误差比搅拌时间为60s的商品混凝土拌合物粗骨料相对误差明显减小,而搅拌时间为120s和150s商品混凝土拌合物粗骨料相对误差变化不大。因此,单从粗骨料相对误差考虑,搅拌时间应为90s以上。90s之后,时间对其影响不明显。

3.4 砂浆密度相对误差

砂浆密度相对误差和商品混凝土拌合物搅拌时间没有直接关系,在规范允许值内上下波动。

4 结论

⑴搅拌时间对商品混凝土拌合物含气量影响不明显,含气量主要由配合比、外加剂等决定

⑵搅拌时间为90s至120s之间,商品混凝土塌落度适中,和易性较好

⑶搅拌时间大于90s,商品混凝土粗骨料相对误差较低,且在允许范围内

⑷搅拌时间对砂浆密度相对误差没有直接影响

因此,想要获得均匀性好、密实度优良、和易性佳的商品混凝土,应控制搅拌时间不小于90s,且小于120s。


作者   任长喜
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