义小勇
华润混凝土（平桂）有限公司 广西贺州 542800
摘要：在混凝土生产制备中,为了解决传统搅拌方法中外加剂和胶凝材料性能不足的问题，本文研究了混凝土三次搅拌技术。该工艺适用于以减水剂为主要外加剂的水泥混凝土拌和。本研究的配合比稳定、水泥和外加剂用量小，混凝土强度高、混凝土工作性好、施工方便、污染小等优点，与传统搅拌工艺相比，无需增加机械、人力投入或设备改进，对混凝土的质量控制和经济效益有着明显促进作用。
关键词:混凝土 投料技术 研究
1引言
水泥作为普通混凝土的主要成分，其生产过程中会排放大量的粉尘和有害气体，严重污染环境。传统的普通混凝土搅拌方法是按照搅拌比例配制试验水泥、掺合料、细集料、粗集料、水和掺合料。但是这种搅拌技术存在多种缺陷。
(1)水泥基材料加水后易形成小胶凝骨料，导致水泥基材料水化不充分，组成材料之间形成大量气泡，成为强度薄弱环节，影响混凝土的工作性、强度和耐久性，增加衬板和搅拌锅刀片的磨损；
(2)由于集料表面的亲水性，在拌和过程中会吸收大量的水分，从而在粗集料表面形成一个高水胶比的网状浆壳，降低了与粗集料的粘附力。同时，混凝土中的粗细骨料因密度过高而下移，水分和气泡因密度过低而上移，导致混凝土的均匀性和完整性差；
(3)以减水剂为主要添加剂的混凝土，在搅拌过程中同时添加各种原料。首先，水泥砂浆中的水分迅速渗入骨料孔隙，使外加剂被骨料吸收，同时，水泥基材料中的矿物组分如铝酸三钙吸收部分外加剂，从而迅速降低外加剂的浓度，减少混凝土的损失，降低坍落度和缓凝组分的比例，相应减弱外加剂对混凝土工作性、强度和耐久性的影响。实践证明，通过改变加料方式，将砂石粘结剂法与静水添加剂法相结合，采用三次加料搅拌工艺，减少水泥用量，可以减少外加剂被集料或胶凝材料吸附的浪费。
2 三次投料搅拌技术研究分析
2.1 混凝土材料与设备准备
混凝土三次拌和的主要材料有外加剂、砂、石、水和以减水剂为主要成分的外加剂。主要设备是实际工程中使用的混凝土生产设备，包括搅拌机、装载机、混凝土运输车等。搅拌机应能设定搅拌时间和进料顺序，并配备相应的自动称量粉仓、料斗、外加剂和储水设施。
2.2 投料过程设计
在原有混凝土搅拌工艺的基础上，增加了加料顺序，采用了三次加料技术。混凝土生产工艺流程如下。
(1)在首次掺料时，将所有胶凝材料、细集料和60% -80% 的混合水均放入搅拌槽中拌入砂浆。此时，细集料将充分吸收饱和水，防止混合料进入细集料的门廊，造成凹陷。同时，在细集料吸水过程中，胶凝材料会溶解在细集料表面，从而阻止胶凝材料搅拌成颗粒，影响胶凝材料的抗冲击强度。
（2二次投料，将粗集料和剩余的水投入拌锅中搅拌，将细骨料表面的浆壳稀释形成水灰比。同时，粗骨料可以吸收表面稀释砂浆中的部分水分，从而降低界面浆体的水灰比，即在骨料界面过渡区形成了水灰比梯度。
(3)第三次投料搅拌，并且加入外加剂，骨料中的水不能与水泥浆体和外加剂中的水渗透结合，在水泥基颗粒表面形成的水膜可以减弱铝酸三钙等外加剂的吸附作用，更好地提高外加剂和其他胶凝材料的适应性。
（4）混凝土搅拌时间控制45-180秒。三次混合的最佳配比为: 第一次、第二次和第三次时间比 = 1∶2∶2。第一次是9-36秒，第二次是18-72秒，第三次是18-72秒。
（5）为了达到更好的混合效果，在混合时间和设备条件允许的情况下，第1次投料可以分为两步: 第一步是加入细集料，加入部分混合料到水中搅拌，使细集料表面湿润; 第二步是加入胶结材料搅拌形成砂浆。
3结果与分析
3.1强度纵向比较分析
为了比较三次拌和法与传统拌和法配制C20混凝土的性能，在相同条件下，采用三次拌和法配制C20混凝土，C20混凝土的配合比(质量比)为水泥∶石∶砂∶水∶泵送剂 = 1∶3.75∶2.93∶0.59∶0.025，C30混凝土的配合比(质量比)为水泥∶石∶砂∶水∶泵送剂 = 1∶3.22∶2.15∶0.50∶0.025。得出结论，在相同条件下，采用第三次加载技术，C20混凝土和 C30混凝土的抗压强度在28天内分别提高了19.6% 和16.1% 。
3.2强度和工作性横向比较分析
为了分析传统技术和三次拌和技术在不同水泥用量下的经济效益和社会效益，采用三次拌和技术配制 c30水泥混凝土，水泥用量一次减少20kg，水泥用量一次减少40kg。测试结果载于表1及表2。从表1可以看出，第三次充填技术配制的混凝土的强度(不减少水泥用量)比传统工艺配制的混凝土高16% 左右，强度的标准差和变异系数都比传统工艺配制的混凝土小，这表明混凝土强度的均匀性得到了改善，分散性得到了降低。从表2可以看出，三次搅拌法配制的混凝土的初始坍落度和1h 坍落度比传统搅拌法大，坍落度损失也比传统搅拌法小。
.png)
3.3水泥用量影响分析
单面减水水泥混凝土的强度仍比传统工艺高7% ，标准差和变异系数也比传统工艺低。此外，三次拌和一次减量20kg 水泥配制的混凝土的初始坍落度和1h 坍落度均高于传统工艺配制的混凝土，传统工艺配制的混凝土的坍落度损失也低于传统工艺配制的混凝土。当水泥用量减少40kg 时，传统工艺配制的混凝土的起始坍落度和1h 坍落度较大，坍落度损失较小，混凝土强度比传统工艺低2% 。综合考虑: 三次充填技术可节约原材料，提高混凝土的力学性能，具有良好的经济效益和社会效益。
3.5节能分析
在投料过程中，由于砂、水、水泥的混合以砂为中心，水泥浆会在砂表面形成水泥浆壳，水泥浆壳将稀水泥约束在水泥浆壳的空隙里, 约束了水的移动, 从而消除混凝土的析水现象。在混凝土中掺入粗骨料后，粗骨料表面易被砂浆包裹，混凝土流动性好，更有利于施工。在相同条件下，三次加料工艺消耗的电流值小于传统加料工艺消耗的电流值，三次加料工艺在相同条件下可以节能，特别是在大型工程中。
4 结语
采用三次搅拌技术可以明显提高混凝土的强度。在强度相同、机械坍落度相同的条件下，外加剂可节约10% 以上，水泥灰浆可减少20-40kg，本技术具有良好的环保性和社会效益。
参考文献
[1]李冬生.水泥混凝土三次投料搅拌技术分析[J].施工技术,2018,47(16):105-107.
[2]孔鲜宁. 水泥混凝土搅拌站配料工艺的研究[D].长安大学,2015.
[3]户春光.浅析建筑施工中混凝土的搅拌[J].民营科技,2014(12):180.
[4]丁广华.浅议建筑施工中混凝土的搅拌技术[J].黑龙江科技信息,2013(21):199.