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混凝土振动搅拌技术研究现状及发展前景 混凝土振动搅拌技术研究现状及发展前景 TheCurrentResearchandDevelopmentPerspectiveof TechniquesofConcreteVibratoryMixing 豳中建二局洛阳机械有限公司申继~/SHENJijun 水泥混凝土作为一种重要的建筑材料,为了满足施 工和工程应用的要求,必须具备强度,和易性,耐久性 等技术性能.而这些性能指标除了与混凝土中的各种组 成材料的配合比,密实度有关外,搅拌质量的好坏,也对 其有显着的影响.现行混凝土搅拌质量的评定指标是混 凝土拌合物的均质性,然而试验发现,这种宏观匀质性 好是混凝土强度高的必要条件,但不是充分条件,两者 之间并没有直接的换算关系.这是由于水泥混凝土是分 散的介质分子的水化物薄膜层粘结各相颗粒而形成的胶 凝结构,这种结构是具有高的剪切强度和粘性,从而使 得混合物各组分均匀分散的搅拌过程变得特别困难.只 有当所有组分均匀分布和每一骨料颗粒都被水化物薄 膜包围时,换言之,各相成分从微观上也达到均匀分布 时,混合物的胶凝结构才最稳定.这样的结构消除了混 凝土内部的宏观及微观缺陷,凝固后才一会具有最大强 度.因此,理想的混凝土搅拌不仅要求宏观上各组分拌 掘半径,最大堆积斗容,50%最大卸载高度,全速回 转90.卸料. (4)试验应连续作业不小于0.5h. (5)记录挖掘时间,循环次数,燃油消耗量,挖掘 的土方量等数据. 6评价方法 能耗的评价指标应能真实地反映出发动机的能耗 特性以及动力系统与负载的匹配和机器的生产率特性 等.拟将结合生产率的燃料消耗率作为挖掘机能耗的评 价准则.即 K=G/Q?f 式中:一燃料消耗率,g/m3.h; 112CMTM2009.12 匀,还要求微观上各组分拌透. 1振动搅拌技术的提出及作用 传统的混凝土搅拌形式有自落式和强制式.采用 这两种方式,一般在很短时间内就可以达到宏观上的 拌匀.但对这种拌和料仔细观察时,发现有些骨料表面 是干燥的,另外还有一些干的小水泥团,也就是说并没 有拌透,如图1(a)所示.拌匀是物料的宏观运动能实现 a.微小的水泥团 二 一._二 图1水泥颗粒分布情况 G一耗油量,g; Q一土方量,m; f一连续作业时间,h. 7结语 以仿真作业为基础制定的能耗试验方法和以生产 率为基础确立的能耗评价方法经过验证比较真实地反 映了挖掘机的能耗,基本上克服了试验条件不稳定性和 评价方法的欠科学性,小时油耗,土方量油耗,小时比 油耗的单一评价将被综合评价所取代,随着科学技术的 进步,我国土方机械的能耗试验方法将会El趋完善. 收稿日期:2009—10.06 通讯地址:北京延庆东外大街55号《蓐霉 :..I,.:,■.(1I一 簿 一一:蔓珏即匾■蹑l;匝 的,采用传统的自落式或强制式搅拌方式就可以做到; 而拌透则是通过局部扩散运动来实现的,属于微观运 动,要采用振动搅拌才能取得较好的效果. 振动搅拌就是在搅拌的同时加以振动作用,使水泥 颗粒处于颤动状态,从而破坏水泥凝聚团,使水泥颗粒 均匀分布.同时振动搅拌使混合料颗粒的运动速度增 大,增加了有效碰撞次数,加速集料颗粒表面水化生成 物向液相扩散的速度,使水泥水化加速.此外,还可净 化集料表面,增加水泥和集料间的粘结力.因此,振 动搅拌能有效地提高混凝土质量和搅拌效率,使新拌 混凝土的流动性也有所改善.采用振动搅拌,可以使团 聚的水泥颗粒分开,尽可能接近图1fb)所示的理想分 布状态. 2振动搅拌技术的研究现状 1930年,前苏联首先在普通搅拌机壳上使用了 附加激振器的方法来拌和水泥砂浆和预拌水泥浆体, 1937年用配有振动搅拌叶片的自落式搅拌机来生产 水泥混凝土.20世纪40年代开始,美国,德国和日 本等国也相继进行了振动搅拌技术的研究.我国学者 从20世纪90年代初开始该项技术的研究工作,经过 近20年的努力,现已取得丰硕的成果,研制出多种振动 搅拌设备. 根据振动与搅拌结合方式的不同,我们可以把振动 搅拌设备分为分离式和一体式两类.分离式振动搅拌设 备是在一个机械装置中将搅拌过程与振动过程分别进 行,而一体式则将搅拌过程与振动过程同时进行p]. 2.1分离式振动搅拌设备 分离式振动搅拌设备只需直接在现有的搅拌机械 中加装一个振动输出设备即可,其结构简单,可靠,拌和 生产率高,且节能明显,实用性强,它的缺点是结构不紧 凑.分离式振动搅拌设备又可分为两种:单一分离式和 复合分离式. 2.1.1单一分离式 所谓单一分离式振动搅拌设备是指混凝土先搅拌 达到宏观上的均质之后,再通过振动过程实现它的微观 上的均质后即完成整个搅拌过程.此类设备在普通混凝 土搅拌装置之后加一个振动输送槽,混凝土经过槽的 振动输送过程之后即可达