砂浆混合机转速对混合均匀度的影响及优化策略

为了保证砂浆的生产质量和企业效益，混合过程应当高效，混合后的砂浆产品应当均匀。要提高混合机的效率，混合均匀所需的时间越短越好，卸料时间也越短越好，通常混合时间为60～120s。目前，人们对混合机性能有一个普遍的误解，认为只要混合的时间长，均匀度就会高。其实，均匀度的提高和保持主要与混合机的技术含量有关，与混合时间没有线性关系，有时均匀度反而在一定时间后呈下降的趋势。

干混砂浆的混合质量通过砂浆混合均匀度来表征。混合均匀度是指在外力的作用下，各种物料相互掺合，使在任何容积里每种组分的微粒均匀分布的程度。混合均匀度是评定混合机性能最重要的指标。干混砂浆各种原材料之间的混合是一个复杂的随机过程，混合质量的评估及测定方法一直是个棘手问题。对混合均匀度进行定量分析，必然要有取样、检测、统计分析（数据处理）几个过程，从而得到一个单一的量值来表达混合物的均匀度。通过方差曲线可以确定所需的混合时间。通常，混合系统应具备在线取样装置。

影响砂浆混合均匀度和效率的主要因素有：

（1）混合设备

我国普通砂浆生产线上的混合系统的混合周期通常设计为12次/h，混合量一般选择3～10t/次。如果混合机过大，生产线系统要求就复杂，系统出现故障的可能性高，当其中一个设备出现问题或检修时，工厂将停止工作。换句话说，不是仅提高一条生产线的生产能力大小就可以提高企业的生产能力，如果企业需要更高的生产能力，可将设备设计成多条独立的生产线，这样既提高产量，又不会在其中一台设备检修时令企业停产。

（2）混合时间

砂浆各原材料的混合均匀度并非时间越长越好，混合均匀度具有周期性振荡的特点。固体物料混合时存在混合作用和离析作用。在混合初期，混合作用占主导，经过一定时间的混合，体系的混合均匀度达到较大值；在物料混合均匀度达到较大值后，物料的混合作用也逐步减弱，离析作用缓慢占据主导地位，此时物料的混合均匀度反而出现减小的趋势；经过一段时间后，两者趋于动态平衡。因此，在生产时把握好混合时间是提升混合效率、保证砂浆质量的关键因素之一。一般混合时间宜控制在60～120s。

（3）混合机转速

混合机的转速会对砂浆的混合质量和混合效率造成影响，转速与最大混合均匀度的关系曲线呈抛物线形。试验表明，转速对混合均匀度影响较大，且先增大后减小。

（4）砂的细度模数

在相同混合时间下，砂的细度模数的差异会对砂浆混合均匀度造成不同程度的影响。当砂的细度模数约为2.4时，在较短时间内（2min左右）就能实现最大混合均匀度，提高效率，降低能耗。这也是干混砂浆生产企业多选用中砂的原因之一。

（5）装载系数(www.xing528.com)

装载系数是指装入混合机中的物料体积占混合机总体积的比例。装载系数过小时，物料间相互的碰撞分散作用较小，不容易保持既有混合效果，同时也会严重影响生产效率；而装载系数过大时，机仓内物料拥挤，固体颗粒的运动受阻，使混合效果变差，需要延长混合时间才能达到较好的混合效果，同时还会降低生产效率，增加生产成本。因此，合适的装载系数不仅使物料分散较好，而且能较好地保持既有的混合效果。装载系数的大小跟混合机的类型和物料的粒径都有较大关系，一般宜控制在0.4～0.7。

《预拌砂浆（GB/T 25181—2010）》对干混砂浆的混合过程进行了规定，主要技术要求如下。

①干混砂浆宜采用电脑控制的干粉混合机进行混合。

②干混砂浆应采用机械强制搅拌混合。混合时间应根据砂浆品种及混合机型号合理确定，一般为60～120s，并应保证砂浆混合均匀。

③应定期检查混合机的混合效果以及进、出料口的封闭情况。

④不同品种、强度等级的预拌砂浆应按生产计划组织生产。

⑤更换砂浆品种时，混合及输送设备等应清理干净。

干混砂浆混合均匀度的定量评定主要是通过取样、检测、统计分析（数据处理）几个过程进行的。一般在混合机上都设有取样口，取样的频次应根据砂浆产品的稳定性进行设置。为了保证砂浆成品的质量稳定性，宜对生产的每盘砂浆产品都进行取样、测试。干混砂浆混合环节中的质量控制指标见表4-6。

表4-6　干混砂浆混合环节的质量控制指标

在实际生产中为了实现检测的快速性，可以对取出的样品进行0.075mm方孔筛筛余检测，分析所取砂浆样品中的砂和细颗粒含量，并与生产配合比的砂和细颗粒含量进行对比，以此反映砂浆成品的混合均匀度。为了快速、便捷地粗略估计砂浆的混合均匀度，有些企业也会采用0.15mm方孔筛进行手动筛分，此种方式只适合用于砂中粒径0.15mm以下颗粒含量较少的情况，当发现误差较大时，以0.075mm方孔筛筛余来评价为宜。

此外，在了解干混砂浆混合均匀度的基础上，为了更好地控制干混砂浆的质量，控制项目还可以包括砂浆的稠度、保水率、表观密度和含水率。检验频度根据企业情况自定。检验方法参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准（JGJ/T 70—2009）》。