不同稠度状态混凝土采用二次搅拌工艺与普通搅拌工艺的对比研究

    1　引　言

    混凝土良好的性能不仅由自身的材料组成决定,而且与合适的混凝土搅拌密切相关,同时搅拌对混凝土的生产效率产生重要影响[1]。在国家大兴建设的环境中,不同种类的混凝土层出不穷,普通混凝土、自密实混凝土、干硬性碾压混凝土、贫混凝土、高性能混凝土等等,运用于各个不同领域,各种矿物添加剂、有机溶剂都在不断丰富混凝土庞大的家族。

    例如某些高性能混凝土,为了达到良好的工作性能以及强度性能,往往加入多种添加剂(硅粉、粉煤灰、减水剂、消泡剂、纤维等等)。实际生产中,为了使各个组分得以均匀分布,只得通过延长搅拌时间的方法保证质量[2]。混凝土中集料、水泥、各种粉料、外加剂质量与形态不一,搅拌机从搅拌轴到桨叶端部线速度均不相同,各组分在搅拌桨叶的驱使下,所得到的速度也不一样,增大了混合难度,如果搅拌机中各个搅拌参数没有协调好,很容易造成混合料的分离、紊流、相互干扰,增加混合难度[3]。国外相关资料显示对高性能混凝土、自密实混凝土的搅拌时间往往较普通混凝土有所延长,制约相关产量,阻碍其推广应用[4]。

    搅拌时间的长短对混凝土均匀性产生较大影响,搅拌不均匀的混凝土即使材料组成再好也是没有意义的。对于我国标准,普通混凝土搅拌时间最短不少于60s[5],这与JamesK.Cable的研究一致[6]搅拌时间,单纯的增加搅拌速度并不能提高搅拌效率,相关研究指出,搅拌过程中混合料的离心力应小于其与搅拌桨叶的摩擦力,否则增大搅拌速度是没有意义的[7]。因此本文根据砂浆与混凝土不同的性质,将砂浆与混凝土进行分步搅拌,提高混凝土的搅拌效率,并对不同稠度状态的混凝土进行搅拌方式的对比研究。

    2　实验方法与原材料

    2.1 实验原材料

    水泥:选用湖北华新水泥股份有限公司黄石总厂生产的堡垒牌42.5级普通硅酸盐水泥;砂:选用湖麻城市生产的片麻岩机制砂,细度模数为2.28,石粉含量为10%;减水剂:上海马贝生产的WLH-5型聚羧酸系高效减水剂;粗集料:选用湖北省麻城市生产的4.75~16mm和16~26.5mm片麻岩碎石;混凝土搅拌机:采用单卧轴强制式混凝土搅拌机,额定容量为50L,转速为60r/min;砂浆搅拌机:采用行星式高速砂浆搅拌机,转速为200r/min,搅拌筒额定容量为15L。

    2.2　混凝土均匀性的表征

    国内关于匀质混凝土的定义为:单位体积混凝土中砂浆密度的相对误差≤0.8%、粗骨料质量的相对误差≤5%[8。而美国相关标准关于混凝土均匀性的测定是取3种粒径(0.25mm、D/2、D,其中 D 为混凝土所选用的最大粒径)的颗粒在样品中的含量来评价混凝土的整体均匀性[9]。