预制混凝土搅拌工艺及设备应用

1.原材料称量

原材料的称量是混凝土拌和物制备过程中的关键环节，其准确程度能显著影响混凝土的质量，进而对预制混凝土构件质量产生影响。干硬性混凝土用水量的称量精确度要求很高，因为很小的误差也会造成混凝土干硬度的变化。

原材料的称量方法有体积计量和重量计量两种。体积计量虽然设备简单，操作方便，但称量误差大，而且不易控制。因此，尽可能采用重量计量。重量计量由于设备的结构以及操作等因素的影响，也将产生一定误差。根据现行国家标准《预拌混凝土》的要求，材料的计量误差应不超过表3.8所规定的限值。

表3.8　混凝土原材料重量称量误差极限值

注：累计计量允许偏差是指每一运输车中各盘混凝土的每种材料计量之和的偏差，适用于采用计算机控制计量的搅拌楼。

称量系统一般由给料设备、称量设备和卸料设备三部分组成。

给料设备是将物料从料仓喂进称量斗里进行称量所采用的设备。对水泥来说，用得最多的是螺旋给料机，也可以根据具体情况采用电磁振动给料机、弹簧给料机等。砂石集料则常用各种类型的扇形斗门、电磁振动给料机和胶带运输机等，其中扇形斗门结构简单，制作方便，但给料误差大。在一些简易的双阶式搅拌站或落地式搅拌站中，也有以手推车作为给料工具及称量容器的。

称量设备是称量系统中的主要设备。常用的有杠杆秤和电子秤，其中杠杆秤又可分为简易秤和自动杠杆秤。对小型构件厂来说，宜采用简易秤，不仅结构简单、价格低廉、制作和操作方便，而且加上适当措施（如水银开关等），同样能满足一定的自动化和联动化要求。缺点是无精称，误差大。电子秤虽有体积小、重量轻、称量误差小、自动化程度高等优点，但比较精密，管理不当会出现失灵状况。

卸料设备一般由称量斗直接卸料。

2.搅拌机选型

（1）搅拌机类型及容量选择

搅拌机类型的选择，必须考虑混凝土拌和物的品种和性能，详见表3.9。

表3.9　搅拌机类型的选择

续表

选择搅拌机容量时，必须考虑搅拌车间的生产规模，以及预制混凝土构件成型的一次混凝土最大容量。一般情况下，小于5 000 m3混凝土的搅拌车间，搅拌机的出料容量不宜选择大于0.35 m3。

（2）搅拌机生产能力计算

①搅拌车间的小时产量要求

搅拌车间的小时产量可按式（3.1）计算：

式中　G——搅拌车间小时产量，m3；

Q——混凝土年计划需要量，m3；

m——年工作日；

n——日工作小时数；

Kl——生产部平衡系数。

②搅拌机的小时生产能力

混凝土搅拌机生产率的高低，取决于每拌制一盘混凝土所需要的时间和每盘的出料体积，其计算公式如下：

式中　q——生产率，m3/h；

V——出料容量，m3，当采用搅拌机的进料容量时，应乘以出料系数φ1，对混凝土一般取0.65～0.7，对砂浆一般取0.85～0.95；

t1—每次投料时间，s，见表3.10；(www.xing528.com)

t2—每次搅拌时间，s，见表3.11；

t3—每次卸料时间，s，卸料时间一般为10～30 s。

表3.10　投料时间参考值

表3.11　搅拌时间参考值

③搅拌机的班产量

搅拌机的班产量可按式（3.3）计算：

P班=P时·n·K2·K3　（3.3）

式中　P班——搅拌机的班产量，m3；

P时——搅拌机的小时产量，m3；

n——每班工作小时，h；

K2——设备利用系数，K2=0.85；

K3——时间利用系数，K3=0.9。

④搅拌机的需要台数

搅拌机的需要台数可按式（3.4）计算：

式中　N——搅拌机的需要台数，取整数；

G——搅拌车间的小时产量，m3；

P时——搅拌机的小时产量，m3。

3.拌和物转运

混凝土拌和物从搅拌机卸出后，即输送至成型工位浇灌入模。在此过程中，最重要的是保持混凝土拌和物的均匀性，避免分层离析，而混凝土拌和物产生分层离析的主要原因是在运输过程中产生了振动。

为了避免分层离析，必须慎重选择运输方法。运输方法的确定与运输距离有密切的关系。在混凝土预制构件厂，输送距离一般为几十米或几百米。在运输过程中应注意以下几方面：

①应以最快的速度将新拌拌和物输送至成型地点并浇灌入模，其时间不得超过混凝土初凝时间。

②在寒冷、炎热或大风等气候条件下，输送新拌拌和物时应采取有效的保温、防热、防雨、防风等措施。

③采用车辆运输时，应力求路途平坦，行车平稳，避免发生严重分层离析现象。如发生分层离析，应在浇灌入模前进行二次搅拌。

④转运次数不宜过多，垂直运输时，自由落差不得超过2 m，否则应加设分级溜管、溜槽，减少落差，避免或减少分层离析。混凝土卸料溜管的倾角不得小于60°，卸料斜槽的倾角不得小于55°。

在预制混凝土构件厂，混凝土拌和料主要采用水平运输。常用的运输工具有翻斗车、露天行车、车间行车、布料机等。此外，还有预拌混凝土搅拌车、叉车、传送带、混凝土泵等，以及各种形式的料斗和运输小车等配套机具。运输干硬性混凝土，应选择吊斗、翻斗车等；运输流动性混凝土，应优先选择溜槽、搅拌运输车、泵车。

运输设备选用时，需满足下述要求：

①混凝土运输设备的容量必须根据搅拌机容量和混凝土贮料斗的容量来确定，并应大于它们的容量，一般取整数倍。

②混凝土运输设备必须保证混凝土运输过程中不漏浆、不分层离析。

③运输设备的接料周期必须考虑搅拌机的搅拌周期并满足工艺需要。