混凝土坍落度施工控制技術(shù)
摘要:介紹混凝土拌合站水計(jì)量所采用的三種方法,砂石含水率的測(cè)定及配合比的修訂,為混凝土坍落度的控制提供了有效解決方案。 關(guān)鍵詞:計(jì)量;含水率;坍落度;控制 混凝土施工中,混凝土坍落度是混凝土拌合物工作性的一個(gè)重要指標(biāo)。保持和減小混凝土坍落度損失是所攪拌混凝土的質(zhì)量的重要保證。控制混凝土坍落度主要有幾種方法:①利用分散和保持分散機(jī)理,加入高效減水劑及復(fù)合高效減水劑;②限制溫度以及各種材料成分;③混凝土運(yùn)輸中,加入載體流化劑;④合理掌握俟候時(shí)間;⑤控制水泥的水化作用等等。本文結(jié)合工程實(shí)踐,對(duì)混凝土施工中攪拌用水的計(jì)量、控制,骨料含水率的測(cè)定及配合比的修訂,攪拌過程中混凝土坍落度值的監(jiān)控三個(gè)方面進(jìn)行論述,為類似工程借鑒。 1 水的計(jì)量控制 水泥混凝土拌合站所拌出的混凝土坍落度值不穩(wěn)定,水的計(jì)量不準(zhǔn)是重要原因。提高水的計(jì)量精度,可很好地控制混凝土的坍落度。下面分別介紹定重量法、定容積法和定時(shí)法三種方法來解決水的汁量問題。 1.1 定重量法 定重量法是直接計(jì)量水的重量。其原理:在攪拌機(jī)的上部安裝一只水箱,水箱通過稱重傳感器懸掛在固定支架上,通過與傳感器相連的顯示器??梢詾^出水箱中水的重量,在水箱的上水管、放水管分別裝有由電磁閥控制的上水閥和放水閥(常閉閥)。上水閥的控制開關(guān)與水泵的開關(guān)并聯(lián)在一起,上水時(shí),上水閥打開,放水閥關(guān)閉。通過顯示器觀察上水的重量,當(dāng)上水重量接近設(shè)計(jì)值時(shí).停止上水:放水時(shí),放水閥打開。 用這種方法控制水的計(jì)量,優(yōu)點(diǎn)是操作方便,計(jì)量準(zhǔn)確,與自動(dòng)控制系統(tǒng)相連可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作,計(jì)量誤差<±1 ;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高,適用于對(duì)混凝土質(zhì)量要求較高的大型砼拌合站。 1.2 定容積法 定容積法是通過控制水的容積來實(shí)現(xiàn)水的計(jì)量。其原理:用鋼板焊成一截面積相同的水箱容器,水箱內(nèi)裝有微型接近開關(guān)及排、供水電磁閥;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出供水信號(hào)時(shí),排水電磁閥工作,開始排水,當(dāng)水位降到下限位處,微型接近開關(guān)工作,關(guān)閉排水電磁閥,停止排水;延遲一段時(shí)間后,供水電磁閥工作,開始供水。這種供水方法優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低,缺點(diǎn)是計(jì)量精度不高;適用于對(duì)混凝土質(zhì)量要求不高的拌合站。 1.3 定時(shí)法 在小型水泥混凝土拌合站,水的計(jì)量一般采用定時(shí)法。由于上水水泵采用離心泵,水泵的吸程較高(一般為4m左右),不僅在攪拌機(jī)工作之前要引水,而且在攪拌過程中,如果回水截止閥關(guān)閉不嚴(yán)或水泵進(jìn)水管漏水,將導(dǎo)致上水重量不足。為解決這一問題,可使用潛水泵上水,選用精度較高的時(shí)問繼電器計(jì)時(shí),這種方法適用于對(duì)混凝土質(zhì)量要求不高的拌合站。 2 骨料含水率的測(cè)定及配合比的修訂 砂、石中所含的水分,不僅會(huì)增加混凝土中水的重量,改變水灰比,同時(shí)減少了骨料的重量,踺混凝土的配合比發(fā)生變化。在施工中,砂、石含水率增加或減少一個(gè)百分點(diǎn)。都會(huì)增加或減少很大重量的水,因此,砂、石含水率的測(cè)定準(zhǔn)確與否,將直接影響到混凝土的質(zhì)量。在常規(guī)操作中,事先測(cè)定出砂、石的含水率(特別是砂的含水率),然后對(duì)理淪配合比進(jìn)行修汀,得出實(shí)際配合比,這樣可以部分地解決這一問題,但不能完全解決。由于砂、石的含水率隨砂的粒度、堆放的深度、氣候的不同等因素有很大的波動(dòng),導(dǎo)致事先測(cè)定的含水率與實(shí)際的含水率相差較大,因此,按事先測(cè)定的砂、石含水率所得出的配合比很難保證混凝土的工作性。此時(shí)就應(yīng)當(dāng)在配料過程中,對(duì)每罐料的砂、石的含水率進(jìn)行檢測(cè),即要進(jìn)行連續(xù)測(cè)定,以確保每罐混凝土實(shí)際配合比準(zhǔn)確。目前,砂、石的含水率的連續(xù)測(cè)定常見的方法有電阻式、中子式及微波測(cè)濕式等三種,其中微波自動(dòng)顯示測(cè)濕系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代高科技技術(shù),具有測(cè)定時(shí)間短、測(cè)定精度高等優(yōu)點(diǎn),既可顯示物料的瞬時(shí)濕度,也可同時(shí)顯示流動(dòng)物料在一段時(shí)間內(nèi)的平均濕度百分比。將砂、石含水率測(cè)濕系統(tǒng)與微機(jī)控制程序接通,對(duì)觀察到的砂、石含水率進(jìn)行混凝土配合比的調(diào)整,通常采用加砂、減水的方法,以使每罐混凝土達(dá)到最佳水灰比,拌出合格的混凝土來。這種技術(shù)在大型水泥混凝土拌合站已采用,但在中、小型混凝土拌合站中應(yīng)用不多。為控制好中、小型水泥混凝土拌合站所攪拌混凝上的坍落度,對(duì)于有自動(dòng)控制系統(tǒng)的,可安裝砂石含水率檢測(cè)儀,并將測(cè)定儀與微機(jī)控制程序接通,自動(dòng)完成對(duì)檢測(cè)的砂、石含水率進(jìn)行配合比的調(diào)整;對(duì)沒有自動(dòng)控制系統(tǒng)的,只安裝砂石含水率檢測(cè)儀,在攪拌混凝土的過程中,觀察砂石含水率,人工進(jìn)行配合比的校正。 3 水泥混凝土坍落度的控制 在水泥混凝土攪拌質(zhì)量的控制中,水泥混凝土的坍落度一般采用做坍落度實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定,這種方法既費(fèi)時(shí),又費(fèi)力。針對(duì)臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī),我們研制出一種坍落度顯示儀,可以在水泥混凝土的拌合過程中,直觀地顯示出其坍落度值,以便采取相應(yīng)的措施,控制好水泥混凝土的質(zhì)量。 水泥混凝土的坍落度值與攪拌機(jī)攪拌混凝土?xí)r所消耗的功率存在一定的聯(lián)系,對(duì)于某一配合比的混凝土,相同的投料量,混凝上的坍落度值越小,混凝土越干稠,其和易性越差,對(duì)攪拌機(jī)攪拌的阻力越大,攪拌機(jī)消耗的功率越大;相反,混凝土的坍落度值越大,混凝土的和易性越好,對(duì)攪拌機(jī)攪拌的阻力越小,攪拌機(jī)消耗的功率越小。攪拌機(jī)所消耗的功率P—uI,電壓一般是恒定的.可看作是常數(shù),功率隨電流的變化而變化,且與電流成正比。通過以上的分析可知,水泥混凝土的坍落度值T與攪拌機(jī)攪拌混凝土?xí)r的電流I成反比關(guān)系。 下面以一臺(tái)意大利”SIMEM 3.0”水泥混凝土攪拌機(jī)攪拌的路面攤鋪用C50混凝土為例進(jìn)行試驗(yàn),這種型號(hào)的攪拌機(jī)為雙臥軸強(qiáng)制式,每斗容量為3m。(實(shí)方),攪拌機(jī)采用2臺(tái)55kW 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),我們?cè)谝恢浑妱?dòng)機(jī)上接了一只電流表。試驗(yàn)時(shí),在攪拌機(jī)中加入計(jì)量值的骨料,通過改變用水量,以達(dá)到改變混凝土坍落度的目的,分別測(cè)定幾組混凝土坍落度值T及與之對(duì)應(yīng)的攪拌機(jī)電流I,兩者對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。 通過電流與坍落度關(guān)系曲線可以看出,某種型號(hào)的臥軸強(qiáng)制式水泥混凝土攪拌機(jī),對(duì)于某配合比的混凝土,不同的主機(jī)電流對(duì)應(yīng)不同的混凝土坍落度值,它們之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此瀆取主機(jī)電流值,便知道了水泥混凝土的坍落度值。把坍落度與電流對(duì)應(yīng)值輸入到微型計(jì)算機(jī)中,并把主機(jī)的電流信號(hào)輸入到微型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理,在微型汁算機(jī)中便可以直接顯示混凝上的坍落度值,電流表、微型計(jì)算機(jī)便組成了坍落度顯示儀。 在混凝土的攪拌過程中,在測(cè)得了所攪拌混凝土的坍落度值之后·塒坍落度值不符合要求的混凝土便可采取相應(yīng)的措施 進(jìn)行處理,對(duì)坍落度值偏小的,可適當(dāng)補(bǔ)充水分;而對(duì)坍落度值偏大的,可按配合比的要求適當(dāng)補(bǔ)充一些水泥及骨料,以保證拌出合格的混凝土來。 通過坍落度顯示儀,還可以檢查在混凝土中添加的減水劑的減水情況,如果減水劑的減水效果不明顯,那么坍落度顯示儀顯示的坍落度值便比設(shè)計(jì)值偏小。 這種方法適用于臥軸強(qiáng)制式水泥混凝土攪拌機(jī),對(duì)不同型號(hào)的攪拌機(jī),或?qū)ν恍吞?hào)的攪拌機(jī)不同的配合比,其電流與坍落度對(duì)應(yīng)關(guān)系各不相同,要分別測(cè)定、標(biāo)定。 通過對(duì)水的計(jì)量、控制系統(tǒng)的改進(jìn),對(duì)砂石含水率的測(cè)定及配合比的修正之后,如果混凝土的坍落度值還是不穩(wěn)定,就應(yīng)從水泥的質(zhì)量及其計(jì)量是否準(zhǔn)確;混凝土外加劑的質(zhì)量及其計(jì)量是否準(zhǔn)確幾個(gè)方面檢查分析原因。 4 結(jié)束語 上述方法在實(shí)際工程施工中有效地解決了以往水泥混凝土坍落度難控制的難題,避免了拌合過程不合格混凝土的出現(xiàn),所攪拌的混凝土質(zhì)地均勻,坍落度穩(wěn)定。 參考文獻(xiàn): [1] 楊居直.混凝土坍落度變化的影[J]四川水利,1996,05. [2] 馮乃謙.控制混凝土坍落度損失的新技術(shù)[J].施工技術(shù),1998,02. [3] 李寧.控制凝土坍落度損失的力方法探討[J].建筑技術(shù)與開發(fā),1999,04. [4] 黃煜鉉.混凝土坍落度的損失[J].建筑科 :研究,2003,03. |
原作者: 蘇洪波 ,楊從娟 ,王志成 |
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