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(yǔ)

　　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．