混凝土坍落度施工控制技術

摘要：介紹混凝土拌合站水計量所采用的三種方法，砂石含水率的測定及配合比的修訂，為混凝土坍落度的控制提供了有效解決方案。

關鍵詞：計量；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重要指標。保持和減小混凝土坍落度損失是所攪拌混凝土的質量的重要保證?？刂苹炷撂涠戎饕袔追N方法：①利用分散和保持分散機理，加入高效減水劑及復合高效減水劑；②限制溫度以及各種材料成分；③混凝土運輸中，加入載體流化劑；④合理掌握俟候時間；⑤控制水泥的水化作用等等。本文結合工程實踐，對混凝土施工中攪拌用水的計量、控制，骨料含水率的測定及配合比的修訂，攪拌過程中混凝土坍落度值的監(jiān)控三個方面進行論述，為類似工程借鑒。

1 水的計量控制

　　水泥混凝土拌合站所拌出的混凝土坍落度值不穩(wěn)定，水的計量不準是重要原因。提高水的計量精度，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

　　定重量法是直接計量水的重量。其原理：在攪拌機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。可以瀆出水箱中水的重量，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)。上水閥的控制開關與水泵的開關并聯(lián)在一起，上水時，上水閥打開，放水閥關閉。通過顯示器觀察上水的重量，當上水重量接近設計值時．停止上水：放水時，放水閥打開。

　　用這種方法控制水的計量，優(yōu)點是操作方便，計量準確，與自動控制系統(tǒng)相連可實現(xiàn)自動操作，計量誤差<±1 ；缺點是結構復雜、造價高，適用于對混凝土質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現(xiàn)水的計量。其原理：用鋼板焊成一截面積相同的水箱容器，水箱內裝有微型接近開關及排、供水電磁閥；當系統(tǒng)發(fā)出供水信號時，排水電磁閥工作，開始排水，當水位降到下限位處，微型接近開關工作，關閉排水電磁閥，停止排水；延遲一段時間后，供水電磁閥工作，開始供水。這種供水方法優(yōu)點是結構簡單、造價較低，缺點是計量精度不高；適用于對混凝土質量要求不高的拌合站。

1．3 定時法

　　在小型水泥混凝土拌合站，水的計量一般采用定時法。由于上水水泵采用離心泵，水泵的吸程較高(一般為4m左右)，不僅在攪拌機工作之前要引水，而且在攪拌過程中，如果回水截止閥關閉不嚴或水泵進水管漏水，將導致上水重量不足。為解決這一問題，可使用潛水泵上水，選用精度較高的時問繼電器計時，這種方法適用于對混凝土質量要求不高的拌合站。

2 骨料含水率的測定及配合比的修訂

　　砂、石中所含的水分，不僅會增加混凝土中水的重量，改變水灰比，同時減少了骨料的重量，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百分點。都會增加或減少很大重量的水，因此，砂、石含水率的測定準確與否，將直接影響到混凝土的質量。在常規(guī)操作中，事先測定出砂、石的含水率(特別是砂的含水率)，然后對理淪配合比進行修汀，得出實際配合比，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，導致事先測定的含水率與實際的含水率相差較大，因此，按事先測定的砂、石含水率所得出的配合比很難保證混凝土的工作性。此時就應當在配料過程中，對每罐料的砂、石的含水率進行檢測，即要進行連續(xù)測定，以確保每罐混凝土實際配合比準確。目前，砂、石的含水率的連續(xù)測定常見的方法有電阻式、中子式及微波測濕式等三種，其中微波自動顯示測濕系統(tǒng)是20世紀90年代高科技技術，具有測定時間短、測定精度高等優(yōu)點，既可顯示物料的瞬時濕度，也可同時顯示流動物料在一段時間內的平均濕度百分比。將砂、石含水率測濕系統(tǒng)與微機控制程序接通，對觀察到的砂、石含水率進行混凝土配合比的調整，通常采用加砂、減水的方法，以使每罐混凝土達到最佳水灰比，拌出合格的混凝土來。這種技術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，對于有自動控制系統(tǒng)的，可安裝砂石含水率檢測儀，并將測定儀與微機控制程序接通，自動完成對檢測的砂、石含水率進行配合比的調整；對沒有自動控制系統(tǒng)的，只安裝砂石含水率檢測儀，在攪拌混凝土的過程中，觀察砂石含水率，人工進行配合比的校正。

3 水泥混凝土坍落度的控制

　　在水泥混凝土攪拌質量的控制中，水泥混凝土的坍落度一般采用做坍落度實驗的方法測定，這種方法既費時，又費力。針對臥軸強制式攪拌機，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，以便采取相應的措施，控制好水泥混凝土的質量。

　　水泥混凝土的坍落度值與攪拌機攪拌混凝土時所消耗的功率存在一定的聯(lián)系，對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，對攪拌機攪拌的阻力越大，攪拌機消耗的功率越大；相反，混凝土的坍落度值越大，混凝土的和易性越好，對攪拌機攪拌的阻力越小，攪拌機消耗的功率越小。攪拌機所消耗的功率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與攪拌機攪拌混凝土時的電流I成反比關系。

　　下面以一臺意大利”SIMEM 3．0”水泥混凝土攪拌機攪拌的路面攤鋪用C50混凝土為例進行試驗，這種型號的攪拌機為雙臥軸強制式，每斗容量為3m。(實方)，攪拌機采用2臺55kW 電動機驅動，我們在一只電動機上接了一只電流表。試驗時，在攪拌機中加入計量值的骨料，通過改變用水量，以達到改變混凝土坍落度的目的，分別測定幾組混凝土坍落度值T及與之對應的攪拌機電流I，兩者對應關系如圖1所示。

　　通過電流與坍落度關系曲線可以看出，某種型號的臥軸強制式水泥混凝土攪拌機，對于某配合比的混凝土，不同的主機電流對應不同的混凝土坍落度值，它們之間存在著對應關系。因此瀆取主機電流值，便知道了水泥混凝土的坍落度值。把坍落度與電流對應值輸入到微型計算機中，并把主機的電流信號輸入到微型計算機中進行處理，在微型汁算機中便可以直接顯示混凝上的坍落度值，電流表、微型計算機便組成了坍落度顯示儀。

　　在混凝土的攪拌過程中，在測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的措施

進行處理，對坍落度值偏小的，可適當補充水分；而對坍落度值偏大的，可按配合比的要求適當補充一些水泥及骨料，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計值偏小。

　　這種方法適用于臥軸強制式水泥混凝土攪拌機，對不同型號的攪拌機，或對同一型號的攪拌機不同的配合比，其電流與坍落度對應關系各不相同，要分別測定、標定。

　　通過對水的計量、控制系統(tǒng)的改進，對砂石含水率的測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，就應從水泥的質量及其計量是否準確；混凝土外加劑的質量及其計量是否準確幾個方面檢查分析原因。

4 結束語

　　上述方法在實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)，所攪拌的混凝土質地均勻，坍落度穩(wěn)定。

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