混凝土坍落度施工控制技术

摘要：介绍混凝土拌合站水计量所采用的三种方法，砂石含水率的测定及配合比的修订，为混凝土坍落度的控制提供了有效解决方案。

关键词：计量；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个重要指标。保持和减小混凝土坍落度损失是所搅拌混凝土的质量的重要保证。控制混凝土坍落度主要有几种方法：①利用分散和保持分散机理，加入高效减水剂及复合高效减水剂；②限制温度以及各种材料成分；③混凝土运输中，加入载体流化剂；④合理掌握俟候时间；⑤控制水泥的水化作用等等。本文结合工程实践，对混凝土施工中搅拌用水的计量、控制，骨料含水率的测定及配合比的修订，搅拌过程中混凝土坍落度值的监控三个方面进行论述，为类似工程借鉴。

1 水的计量控制

　　水泥混凝土拌合站所拌出的混凝土坍落度值不稳定，水的计量不准是重要原因。提高水的计量精度，可很好地控制混凝土的坍落度。下面分别介绍定重量法、定容积法和定时法三种方法来解决水的汁量问题。

1．1 定重量法

　　定重量法是直接计量水的重量。其原理：在搅拌机的上部安装一只水箱，水箱通过称重传感器悬挂在固定支架上，通过与传感器相连的显示器。可以渎出水箱中水的重量，在水箱的上水管、放水管分别装有由电磁阀控制的上水阀和放水阀(常闭阀)。上水阀的控制开关与水泵的开关并联在一起，上水时，上水阀打开，放水阀关闭。通过显示器观察上水的重量，当上水重量接近设计值时．停止上水：放水时，放水阀打开。

　　用这种方法控制水的计量，优点是操作方便，计量准确，与自动控制系统相连可实现自动操作，计量误差<±1 ；缺点是结构复杂、造价高，适用于对混凝土质量要求较高的大型砼拌合站。

1．2 定容积法

　　定容积法是通过控制水的容积来实现水的计量。其原理：用钢板焊成一截面积相同的水箱容器，水箱内装有微型接近开关及排、供水电磁阀；当系统发出供水信号时，排水电磁阀工作，开始排水，当水位降到下限位处，微型接近开关工作，关闭排水电磁阀，停止排水；延迟一段时间后，供水电磁阀工作，开始供水。这种供水方法优点是结构简单、造价较低，缺点是计量精度不高；适用于对混凝土质量要求不高的拌合站。

1．3 定时法

　　在小型水泥混凝土拌合站，水的计量一般采用定时法。由于上水水泵采用离心泵，水泵的吸程较高(一般为4m左右)，不仅在搅拌机工作之前要引水，而且在搅拌过程中，如果回水截止阀关闭不严或水泵进水管漏水，将导致上水重量不足。为解决这一问题，可使用潜水泵上水，选用精度较高的时问继电器计时，这种方法适用于对混凝土质量要求不高的拌合站。

2 骨料含水率的测定及配合比的修订

　　砂、石中所含的水分，不仅会增加混凝土中水的重量，改变水灰比，同时减少了骨料的重量，踺混凝土的配合比发生变化。在施工中，砂、石含水率增加或减少一个百分点。都会增加或减少很大重量的水，因此，砂、石含水率的测定准确与否，将直接影响到混凝土的质量。在常规操作中，事先测定出砂、石的含水率(特别是砂的含水率)，然后对理沦配合比进行修汀，得出实际配合比，这样可以部分地解决这一问题，但不能完全解决。由于砂、石的含水率随砂的粒度、堆放的深度、气候的不同等因素有很大的波动，导致事先测定的含水率与实际的含水率相差较大，因此，按事先测定的砂、石含水率所得出的配合比很难保证混凝土的工作性。此时就应当在配料过程中，对每罐料的砂、石的含水率进行检测，即要进行连续测定，以确保每罐混凝土实际配合比准确。目前，砂、石的含水率的连续测定常见的方法有电阻式、中子式及微波测湿式等三种，其中微波自动显示测湿系统是20世纪90年代高科技技术，具有测定时间短、测定精度高等优点，既可显示物料的瞬时湿度，也可同时显示流动物料在一段时间内的平均湿度百分比。将砂、石含水率测湿系统与微机控制程序接通，对观察到的砂、石含水率进行混凝土配合比的调整，通常采用加砂、减水的方法，以使每罐混凝土达到最佳水灰比，拌出合格的混凝土来。这种技术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应用不多。为控制好中、小型水泥混凝土拌合站所搅拌混凝上的坍落度，对于有自动控制系统的，可安装砂石含水率检测仪，并将测定仪与微机控制程序接通，自动完成对检测的砂、石含水率进行配合比的调整；对没有自动控制系统的，只安装砂石含水率检测仪，在搅拌混凝土的过程中，观察砂石含水率，人工进行配合比的校正。

3 水泥混凝土坍落度的控制

　　在水泥混凝土搅拌质量的控制中，水泥混凝土的坍落度一般采用做坍落度实验的方法测定，这种方法既费时，又费力。针对卧轴强制式搅拌机，我们研制出一种坍落度显示仪，可以在水泥混凝土的拌合过程中，直观地显示出其坍落度值，以便采取相应的措施，控制好水泥混凝土的质量。

　　水泥混凝土的坍落度值与搅拌机搅拌混凝土时所消耗的功率存在一定的联系，对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，对搅拌机搅拌的阻力越大，搅拌机消耗的功率越大；相反，混凝土的坍落度值越大，混凝土的和易性越好，对搅拌机搅拌的阻力越小，搅拌机消耗的功率越小。搅拌机所消耗的功率P—uI，电压一般是恒定的．可看作是常数，功率随电流的变化而变化，且与电流成正比。通过以上的分析可知，水泥混凝土的坍落度值T与搅拌机搅拌混凝土时的电流I成反比关系。

　　下面以一台意大利”SIMEM 3．0”水泥混凝土搅拌机搅拌的路面摊铺用C50混凝土为例进行试验，这种型号的搅拌机为双卧轴强制式，每斗容量为3m。(实方)，搅拌机采用2台55kW 电动机驱动，我们在一只电动机上接了一只电流表。试验时，在搅拌机中加入计量值的骨料，通过改变用水量，以达到改变混凝土坍落度的目的，分别测定几组混凝土坍落度值T及与之对应的搅拌机电流I，两者对应关系如图1所示。

　　通过电流与坍落度关系曲线可以看出，某种型号的卧轴强制式水泥混凝土搅拌机，对于某配合比的混凝土，不同的主机电流对应不同的混凝土坍落度值，它们之间存在着对应关系。因此渎取主机电流值，便知道了水泥混凝土的坍落度值。把坍落度与电流对应值输入到微型计算机中，并把主机的电流信号输入到微型计算机中进行处理，在微型汁算机中便可以直接显示混凝上的坍落度值，电流表、微型计算机便组成了坍落度显示仪。

　　在混凝土的搅拌过程中，在测得了所搅拌混凝土的坍落度值之后·埘坍落度值不符合要求的混凝土便可采取相应的措施

进行处理，对坍落度值偏小的，可适当补充水分；而对坍落度值偏大的，可按配合比的要求适当补充一些水泥及骨料，以保证拌出合格的混凝土来。

　　通过坍落度显示仪，还可以检查在混凝土中添加的减水剂的减水情况，如果减水剂的减水效果不明显，那么坍落度显示仪显示的坍落度值便比设计值偏小。

　　这种方法适用于卧轴强制式水泥混凝土搅拌机，对不同型号的搅拌机，或对同一型号的搅拌机不同的配合比，其电流与坍落度对应关系各不相同，要分别测定、标定。

　　通过对水的计量、控制系统的改进，对砂石含水率的测定及配合比的修正之后，如果混凝土的坍落度值还是不稳定，就应从水泥的质量及其计量是否准确；混凝土外加剂的质量及其计量是否准确几个方面检查分析原因。

4 结束语

　　上述方法在实际工程施工中有效地解决了以往水泥混凝土坍落度难控制的难题，避免了拌合过程不合格混凝土的出现，所搅拌的混凝土质地均匀，坍落度稳定。

参考文献：

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