水泥混凝土投料攪拌工藝及其影響試驗研究

李 甦

（合肥寶業(yè)混凝土有限公司）

水泥混凝土投料攪拌工藝及其影響試驗研究

李 甦

（合肥寶業(yè)混凝土有限公司）

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，我國施工建設(shè)行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。混凝土作為工程建設(shè)的重要原材料，其拌制質(zhì)量與攪拌工藝始終是行業(yè)工作者們關(guān)注的重點。本文結(jié)合水泥混凝土勻質(zhì)性與路用性實驗，研究分析了不同投料攪拌工藝對水泥混凝土質(zhì)量的影響，旨在提供一定的參考與借鑒。

水泥混凝土 投料攪拌 試驗

1. 泥混凝土投料攪拌工藝分析

1.1 一次攪拌工藝分析

傳統(tǒng)的水泥混凝土一次攪拌工藝，在拌制過程中一次性將水泥、砂石、水等原材料投入攪拌器，完成攪拌后制出新的混凝土，拌制設(shè)備與過程相對簡單。但相關(guān)研究表明，采用一次攪拌工藝拌制的混凝土，在砂石表面存在一層自由水膜，使得材料界面區(qū)水灰比增大，水泥漿與集料聚結(jié)度降低，導(dǎo)致水泥漿體粘合作用下降。同時，顯微鏡觀察結(jié)果表明，采用一次攪拌工藝拌制的混凝土，其水泥漿中存在10%-30%的水泥團(tuán)，水泥水化不充分。另外，工程實踐經(jīng)驗表明，采用一次攪拌工藝拌制的混凝土在水泥石與骨料的界面存在著明顯的裂縫問題，導(dǎo)致許多重要混凝土結(jié)構(gòu)工程使用壽命降低。

1.2 二次攪拌工藝分析

水泥混凝土二次攪拌工藝，其根本原理是通過物料投料量、攪拌順序的控制，利用混凝土物料間的混合作用提高混凝土性能。當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的二次攪拌工藝主要包括先拌水泥砂漿法、先拌水泥凈漿法、水泥裹砂法、凈漿裹石法等。在水泥混凝土制備過程中采用二次攪拌工藝，能夠有效提高水泥顆粒分散度和水泥水化程度，提高水泥漿與集料的聚結(jié)水平，從而獲得理想的混凝土性能。

2. 泥混凝土投料攪拌質(zhì)量影響因素試驗研究

2.1 實驗材料

（1）水泥

作為影響混凝土整體質(zhì)量的重要材料，水泥的物理及力學(xué)性能指標(biāo)對于攪拌后混凝土耐久性以及強(qiáng)度有著直接作用。本研究采用成都湔江水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的蜀湔P.O42.5型普通硅酸鹽水泥，其主要物理及力學(xué)性能指標(biāo)見表1。

表1 蜀湔P.O42.5型普通硅酸鹽水泥主要參數(shù)

（2）粗集料

混凝土粗集料的主要質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)度與針片狀含量等參數(shù)值。本研究所選粗集料為四川彭川產(chǎn)石灰?guī)r碎石，物理性能見表2，壓碎值為16.5%，針片狀顆顆粒含量4.7% 。

表2 水泥混凝土粗集料物理性能

（3）細(xì)集料

本研究所選細(xì)集料為彭州澗江通濟(jì)河段產(chǎn)河砂，物理性能見表3。

表3 水泥混凝土細(xì)集料物理性能

2.2 試驗方法

本試驗在相同原材料與配合比的條件下，對一次投料攪拌、先拌砂漿法、凈漿裹石法及水泥裹砂石法四種攪拌工藝拌制的混凝土進(jìn)行勻質(zhì)性、強(qiáng)度和耐磨性測試，將實驗數(shù)據(jù)歸納匯總后進(jìn)行對比分析。四種攪拌工藝成型時振動時間均設(shè)置為60s。具體拌制方法如下:

(1)一次投料攪拌法。首先在混凝土攪拌機(jī)內(nèi)投入砂、水泥和石子等材料干拌60s，完成后加入水繼續(xù)拌和120s，出料后先測試坍落度，制成試塊。

(2)先拌砂漿法。首先在混凝土攪拌機(jī)內(nèi)投入砂、水泥干拌30s，使原材料形成水泥沙，完成后加入水繼續(xù)拌和120s形成水泥砂漿，最后放入石子攪拌90s。

(3)凈漿裹石法。首先在混凝土攪拌機(jī)內(nèi)投入水與水泥攪拌30s，使原材料形成水泥凈漿，完成后撒入碎石攪拌60s，最后加入砂和水?dāng)嚢?0s。

(4)水泥裹砂石法。首先在混凝土攪拌機(jī)內(nèi)投入水、砂和碎石攪拌30s，完成后放入水泥攪拌60s，然后再放水?dāng)嚢?0s。

3. 驗結(jié)論與分析

3.1 實驗數(shù)據(jù)匯總?cè)缦?/p>

（1）水泥混凝土攪拌工藝勻質(zhì)性試驗數(shù)據(jù)

表4 投料攪拌工藝對水泥混凝土勻質(zhì)性影響

（2）路用性試驗數(shù)據(jù)

表5 不同投料攪拌工藝成型水泥混凝土28d齡期實路用性驗結(jié)果

3.2 數(shù)據(jù)分析

(1)水泥混凝土攪拌工藝勻質(zhì)性試驗數(shù)據(jù)顯示，采用分次投料攪拌工藝能夠有效提升水泥混凝土拌和質(zhì)量，具有較為理想的勻質(zhì)性特征，四種投料攪拌工藝中凈漿裹石法與水泥裹砂石法對于水泥混凝土勻質(zhì)性水平的提升最為顯著。

(2)水泥混凝土攪拌工藝勻質(zhì)性試驗路用性能試驗數(shù)據(jù)顯示，采用凈漿裹石攪拌工藝的水泥混凝土綜合路用性能最好，其抗彎拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎拉彈性模量與耐磨性等參數(shù)均為最優(yōu)值；采用先拌砂漿攪拌工藝的水泥混凝土強(qiáng)度與耐磨性較優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，但質(zhì)量提升水平有限；采用水泥裹砂石攪拌工藝的水泥混凝土強(qiáng)度與耐磨性優(yōu)于先拌砂漿法，但低于凈漿裹石法，同時材料的抗彎拉彈性模量有所降低。

[1]孫增智,申愛琴.二次投料攪拌工藝對混凝土性能的影響[J].公路,2009,04:222-225.

[2]王衛(wèi)中,馮忠緒.二次攪拌工藝對混凝土性能影響的試驗研究[J].混凝土,2011,04:40-42.

[3]焦予民.混凝土多步攪拌工藝的研究[D].長安大學(xué),2007.

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