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预拌混凝土生产技术及其应用

文章来源:泸州绿色建筑材料网   发布时间:2014-12-23 9:01:16   浏览量:[]
 预拌混凝土亦称商品混凝土系指在混凝土搅拌工厂根据用户的订货要求制备出用户所需品种和强度等级的混凝土拌合物并通过专用的运输设备(混凝土搅拌输送车) ,在计划的时间内把混凝土拌合物运往施工现场; 或者用专用泵将混凝土拌合物通过管道输送到指定的施工现场模板内。此项技术的应用实现了混凝土生产的工厂化和施工机械化。
1 技术发展概况
  1903年德国建造了世界第一座预拌混凝土工厂由于客观条件限制发展速度缓慢。自50年代起液压传动技术在机械行业得到广泛应用后这一技术在世界各国才得到普及和应用。目前在经济发达国家预拌混凝土的产量几乎占全部混凝土产量的60%以上德国、美国、瑞典、日本等国均在80%以上。70年代末全世界大约有三万个预拌混凝土工厂产量达到5亿m3从业人员40万人。预拌混凝土已成为一个独立的工业部门在这些国家出现服务范围除建筑外还包括道路、桥梁、港口等方面。
我国预拌混凝土技术发展起步较晚,70年代末首次从日本购进成套混凝土搅拌站、搅拌输送车和输送泵开始了我国预拌混凝土生产和泵送混凝土施工。1978 年常州市建立预拌混凝土搅拌站以商品形式向用户提供混凝土。同年上海宝钢购进日本成套设备建成生产能力50m3a预拌混凝土搅拌站。这些年来建设部推出一系列优惠政策有力地促进了预拌混凝土技术的发展。1995年全国共建成预拌混凝土搅拌站600余座预拌混凝土设计生产能力6000m3上海、北京、大连、广州等城市预拌混凝土产量已达到混凝土总量的60%80%,已接近发达国家水平。但全国发展很不平衡还有个别省份尚属空白因此全国预拌混凝土产量占混凝土的比例还不足10%
近几年我国在吸收、消化外国技术的基础上开始制造国产预拌混凝土生产施工设备。在推广高等级混凝土、特种混凝土及泵送技术方面也取得了一定的成绩。预拌混凝土技术是现浇混凝土技术的重大进步是建筑施工走向现代化的重要标志。预拌混凝土在混凝土生产总量中所占的比例从一定程度上反映了一个国家、一个企业建筑施工水平的高低。我国建设部已将发展预拌混凝土技术列为建筑工程十项新技术之一要求2000年预拌混凝土产量达到全国现浇混凝土总量的20%,设计生产能力达到8000m3国家重点项目和各大中城市城建用预拌混凝土不低于混凝土总量80%
2 工艺技术
2.1 传统技术
长期以来混凝土生产是人工上料、杠杆称计量、现场分散搅拌混凝土拌合物浇灌则全靠手推车、吊斗、井架和吊车等工具。该生产施工方法劳动强度大生产效率低、产品质量不稳定、现场污染严重从而制约着建筑水平的提高。
2.2 新工艺技术
2.2.1 混凝土搅拌
新工艺采用搅拌站集中生产混凝土亦称预拌混凝土。根据原材料运送流程搅拌站分为单阶式和双阶式两种。在单阶式工艺中原材料一次提升到需要高度卸到储料斗内然后靠自重下落进入称量配料最后进入混凝土搅拌机这种工艺工序时间短效率高但占地面积大。双阶式工艺流程中原材料经第一次提升进入贮料斗经称量配料后再经第二次提升送入混凝土搅拌机。这种工艺搅拌站运输设备较简单占地面积较小。预拌混凝土搅拌站流程的选择取决于混凝土产量、投资、原材料供应、厂区面积及机械化程度等因素。我国已能制造成套混凝土搅拌站生产能力有30m3 h50m3 h等多种以供用户选用。搅拌站主要设备为混凝土搅拌机机型分为立轴和卧轴式两种
 卧轴式搅拌机是一种新的机型它大大提高了混凝土的均匀性是国内预拌混凝土搅拌站首选机型。
搅拌站控制系统由上料、配料、称量和搅拌控制等部分组成。该系统已由手动、半自动操作向卡片式全自动和电子计算机操作方向发展。微机控制使上料、配料、称量、搅拌、卸料全部工艺过程一体化计量精度高实现了预拌混凝土技术的现代化管理。
2.2.2 预拌混凝土运输车
预拌混凝土运输采用专用的混凝土搅拌输送车该车在运输途中搅拌筒始终处于转动状态从而使筒内的混凝土拌合物在运输过程中不致产生离析。我国混凝土搅拌输送车大多采用容量为6m3的搅拌筒它是由载重汽车改制而成从汽车发动机引出动力以液压传动来驱动搅拌筒转动。
2.2.3 泵送混凝土
泵送混凝土使混凝土运输实现现代化施工。按能否移动泵体分为固定式泵、拖挂式泵和汽车式泵。按驱动方式分为活塞式泵和挤压式泵。我国目前多采用液压活塞式泵其主要构件是泵体分配阀分配阀分为闸板阀和S管形阀。S管形阀是近期才发展的新型分配阀其动力消耗低、输送混凝土平稳、不易堵塞管道是混凝土分配阀发展的方向。
由于泵送压力不同可分为低压泵、中压泵及高压泵。混凝土排量3060m3 h,输送管道大多采用Dn125mm。可根据施工浇灌速度和浇灌距离选择不同性能的泵型。汽车式泵配有可折叠并能自由旋转的布料管道2030m,利用布料管道把混凝土输送到指定的浇灌地点模板内它可以自由行走和短距离浇灌具有很大的灵活性。与普通混凝土相比泵送混凝土除应满足工程设计对混凝土要求的强度、抗渗、抗冻等性能外尚应保证混凝土的可泵性即混凝土拌合物在泵的作用下能连续平稳地通过管道而不产生离析具体包括以下几点
(1) m3混凝土中水泥最低用量不少于300kg。泵送时混凝土拌合物坍落度应大于10cm
(2) 骨料最大粒径: 砾石不超过管径13; 碎石不超过管径14
(3) 砂率应比普通混凝土提高7%9%,要求粒径小于0.315mm的骨料应占骨料总数15%以上。
(4) 外加剂: 为增大混凝土的流动度和延缓凝结时间应在泵送混凝土中加入减水剂。根据混凝土强度等级要求可分别选用木质素磺酸钙、萘系列高效减水剂、泵送剂等。
(5) 掺合料: 在泵送混凝土中掺一部分半活性材料可以改善混凝土的使用性能和泵送性能又可代替一些水泥达到节约水泥的目的。一般在泵送混凝土中掺入10%15%的磨细粉煤灰粉煤灰质量应符合GBJ-90标准规定指标。
2.3 新工艺优越性
预拌混凝土技术是将分散的混凝土搅拌方式变成集中专业化工厂生产并以商品的形式向用户提供混凝土它将混凝土搅拌、输送、布料三个工序紧密结合在一起使混凝土生产施工技术产生了一次根本的变革。实践证明使用该技术具有以下优越性
(1) 提高劳动生产率250%以上; 减少砂、石损耗12%,节约水泥用量10%15%;节约土建临设费用30%50%
(2) 混凝土产品质量可靠、稳定。
(3) 施工进度快工期短且噪声低。
3 实际应用
兰化化建公司于1986年从日本引进一套生产能力为44m3 h的自动化混凝土搅拌站并配有载量6m3混凝土搅拌输送车和输送量为60m3 h汽车式泵。44m3 h自动化混凝土搅拌站为单阶可拆移动式。主机为750L双卧轴搅拌机; 砂石用装载机与四条30m皮带上料; 两个50t散装水泥储罐水泥通过螺旋输送机与斗式提升机上料; 电子秤计量; 卡片式全自动操作系统控制。汽车式泵为15t 三菱底盘车上装有DC- A 800B 施维茵泵配有<125 mm 三节折叠布料管管长18 m ,可在半径20 m 范围内浇灌混凝土; 分配阀为闸板式泵送量60m3 h,泵送压力10MPa,可以输送坍落度1015cm ,混凝土水平距离440m ,垂直高度125m。自1989年以来这套设备在兰化技改项目低密度聚乙烯、丙烯腈、乙烯、大化肥等工程上使用运行正常共生产预拌混凝土15m3产值3500万元取得利润750万元混凝土试块强度保证率达到100%。其它指标也均符合设计要求。该技术的应用在甘肃省内尚属首家,1995年经省市两级主管部门评审取得了一级商品混凝土生产许可证书。
4 几点体会
(1) 预拌混凝土技术必将取代传统的现场搅拌和浇灌方式这是我国建筑业发展的必然趋势; 另外我国水泥年产量居世界首位为此预拌混凝土在我国更具应用潜力。
(2) 预拌混凝土是一种特殊商品在生产过程中应严格控制材料质量加强工序管理确保其质量符合设计要求。
(3) 搅拌站的设置必须统筹规划达到合理布局。
(4) 预拌混凝土是一个具有高效益、高风险的产业目前在我国尚处起步阶段政府要规范市场行为加强监督。企业要加强管理不断开发新技术、降低成本使其沿着健康道路发展。