干混砂漿散裝移動筒倉防離析成套設備研制及其性能研究

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干混砂漿散裝移動筒倉防離析成套設備研制及其性能研究

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為保護環境、減少污染，干混砂漿在建筑業中應用得較為廣泛。由于干混砂漿在運輸過程中采用密閉容器裝載，減少了污染，到了建筑工地以后，干混砂漿直接加水攪拌使用，不再進行現場攪拌，解決了傳統的現場攪拌產生大量揚塵的問題。但是，干混砂漿運輸車向移動筒倉充裝料過程是通過車載壓縮機產生的壓縮空氣將粉狀物料充裝到移動筒倉內，由于粉體物料（水泥等）和顆粒物料（砂等）的休止角不同，當干混砂漿在堆積過程中自然形成椎體狀，粉體隨椎體自然往上堆積，而砂等顆粒料從椎體四周自然往下滑落，最終導致離析產生。如果在使用前發生離析越嚴重，所造成施工后的建筑工程質量越嚴重。由于干混砂漿在我國起步較晚，物流設備包括干混砂漿散裝移動筒倉屬于新鮮事物，干混砂漿散裝移動筒倉目前應用較廣的防離析裝置大多是一種在出料管順著管徑方向，在管表面切開一定數量的孔，便于砂漿流出的結構。結構簡單，對于干混砂漿的防離析效果較差。因此，研制出性能良好的干混砂漿散裝移動筒倉防離析成套設備對于干混砂漿行業綠色健康發展有著重大的意義。

圖1　干混砂漿運輸車風送卸料示意圖

一、結構設計與試驗方法

筒倉主要材料應符合《干混砂漿散裝移動筒倉》（SB/T10461）規定。筒倉內外表面不允許有裂紋，不允許有明顯凹凸不平。焊縫應無裂紋、焊坑、焊穿、焊渣、漏焊等缺陷。筒倉內部結構設計了7種（A、B、C、D、E、F、G），并通過篩分砂漿比較分計篩余及抗壓強度，進行防離析性能測試。攪拌器（單軸、雙軸）設計了2種，并測試了其對砂漿性能的影響。

二、試驗結果

以筒倉底部（A部分）的砂漿為試驗樣本進行測試，試驗結果如下：

圖2　砌筑砂漿DM7.5在筒倉A部分的分計篩余

圖3　砌筑砂漿DM7.5在筒倉A部分的28d抗壓強度

從圖2、圖3中可以看出，G筒倉內部位A的砂漿28d抗壓強度均高于A-F筒倉內部位A的砂漿28d抗壓強度。同時，G筒倉內部位A的砂漿分計篩余數值均不大于A-F筒倉內部位A的砂漿分計篩余數值。由此可以說明，G筒倉內的防離析結構對于A-F筒倉的防離析起到了改善作用。

目前，哈爾濱市所用的傳統的臥式單軸滾筒攪拌機存在以下缺點：攪拌筒容積小、攪拌速率低、分散性及抗離析性能差。為減輕干混砂漿離析產生的砂漿質量不穩定等問題，我們配套研制了帶控制系統的干混砂漿雙軸攪拌器。在研究中我們設計并試驗了多種結構，最終選定了一種復合交叉軌線的葉片，使水和粉料能夠在有限的空間內進行多達百余次的剪切、混合，同時，也根據各攪拌部位的特點采用多點不同流量的方法注入水分，保證最終排出勻質砂漿。當開啟控制系統時，攪拌系統開始攪拌砂漿；當砂漿量滿足使用時可以立即按停止鍵，使電機和水泵停轉，便能立即停止出料，攪拌料筒中只有少量砂漿滯留，這樣浪費少，清洗容易；同時，水泵停止供水，攪拌料筒中的濕砂漿和料斗中的干粉被隔離段隔開，可以防止濕砂漿中的水分滲透到料斗中，避免干粉受潮。

將裝有砌筑砂漿DMM7.5的G筒倉分別裝配傳統的單軸攪拌器和雙軸攪拌器，就砂漿的稠度、保水性、28d抗壓強度及攪拌器的攪拌速率進行測試。測試結果見表1。

表1　不同攪拌器配套G筒倉攪拌砌筑砂漿DMM7.5的性能測試結果

從表1可以看出，經過實測，單軸攪拌器為9噸/小時，雙軸攪拌器為23噸/小時，攪拌速率為單軸的2.5倍左右。同時，砂漿的稠度、保水性、28d抗壓強度雙軸攪拌器均優于單軸攪拌器。主要是雙軸攪拌器筒體容積大，攪拌葉片多，攪拌更為均勻的緣故。而且雙軸攪拌器攪拌葉片采用的是螺絲固定，可移動式葉片，便于維修及更換；同時，具備軸承保護系統和半自動高壓清洗噴頭，對于攪拌器的使用壽命起到了很好的延長作用，目前，在工地使用的雙軸攪拌器至今未出現損壞，取得了用戶的一致好評。

三、結論

⒈筒倉內部G結構防離析性能最佳，且其儲存的砂漿抗壓強度數值離散性最小。筒倉內出料管管徑增大和管壁開孔使流出孔徑橫截面積增大后，砂漿的流速變小，使離析加劇的幾率也變小。

⒉配套的雙軸攪拌器攪拌速率為23～24噸/小時，攪拌速率為單軸的2.5倍，同時，雙軸攪拌器攪拌葉片采用的是螺絲固定，可移動式葉片，便于維修及更換；而且具備軸承保護系統和半自動高壓清洗噴頭，對于攪拌器的使用壽命起到了很好的延長作用。

⒊從抗離析性能、攪拌速率、砂漿強度的離散性及設備安裝拆卸維修方便等方面進行綜合考量，確定最終定型產品為筒倉內部G結構及其配套的雙軸攪拌器共同工作。

作者單位：（⒈哈爾濱市散裝水泥辦公室；⒉黑龍江卓強科技有限公司）