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干混砂漿散裝移動筒倉防離析成套設(shè)備研制及其性能研究

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為保護環(huán)境、減少污染，干混砂漿在建筑業(yè)中應(yīng)用得較為廣泛。由于干混砂漿在運輸過程中采用密閉容器裝載，減少了污染，到了建筑工地以后，干混砂漿直接加水?dāng)嚢枋褂?，不再進行現(xiàn)場攪拌，解決了傳統(tǒng)的現(xiàn)場攪拌產(chǎn)生大量揚塵的問題。但是，干混砂漿運輸車向移動筒倉充裝料過程是通過車載壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣將粉狀物料充裝到移動筒倉內(nèi)，由于粉體物料（水泥等）和顆粒物料（砂等）的休止角不同，當(dāng)干混砂漿在堆積過程中自然形成椎體狀，粉體隨椎體自然往上堆積，而砂等顆粒料從椎體四周自然往下滑落，最終導(dǎo)致離析產(chǎn)生。如果在使用前發(fā)生離析越嚴重，所造成施工后的建筑工程質(zhì)量越嚴重。由于干混砂漿在我國起步較晚，物流設(shè)備包括干混砂漿散裝移動筒倉屬于新鮮事物，干混砂漿散裝移動筒倉目前應(yīng)用較廣的防離析裝置大多是一種在出料管順著管徑方向，在管表面切開一定數(shù)量的孔，便于砂漿流出的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡單，對于干混砂漿的防離析效果較差。因此，研制出性能良好的干混砂漿散裝移動筒倉防離析成套設(shè)備對于干混砂漿行業(yè)綠色健康發(fā)展有著重大的意義。

圖1　干混砂漿運輸車風(fēng)送卸料示意圖

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗方法

筒倉主要材料應(yīng)符合《干混砂漿散裝移動筒倉》（SB/T10461）規(guī)定。筒倉內(nèi)外表面不允許有裂紋，不允許有明顯凹凸不平。焊縫應(yīng)無裂紋、焊坑、焊穿、焊渣、漏焊等缺陷。筒倉內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計了7種（A、B、C、D、E、F、G），并通過篩分砂漿比較分計篩余及抗壓強度，進行防離析性能測試。攪拌器（單軸、雙軸）設(shè)計了2種，并測試了其對砂漿性能的影響。

二、試驗結(jié)果

以筒倉底部（A部分）的砂漿為試驗樣本進行測試，試驗結(jié)果如下：

圖2　砌筑砂漿DM7.5在筒倉A部分的分計篩余

圖3　砌筑砂漿DM7.5在筒倉A部分的28d抗壓強度

從圖2、圖3中可以看出，G筒倉內(nèi)部位A的砂漿28d抗壓強度均高于A-F筒倉內(nèi)部位A的砂漿28d抗壓強度。同時，G筒倉內(nèi)部位A的砂漿分計篩余數(shù)值均不大于A-F筒倉內(nèi)部位A的砂漿分計篩余數(shù)值。由此可以說明，G筒倉內(nèi)的防離析結(jié)構(gòu)對于A-F筒倉的防離析起到了改善作用。

目前，哈爾濱市所用的傳統(tǒng)的臥式單軸滾筒攪拌機存在以下缺點：攪拌筒容積小、攪拌速率低、分散性及抗離析性能差。為減輕干混砂漿離析產(chǎn)生的砂漿質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，我們配套研制了帶控制系統(tǒng)的干混砂漿雙軸攪拌器。在研究中我們設(shè)計并試驗了多種結(jié)構(gòu)，最終選定了一種復(fù)合交叉軌線的葉片，使水和粉料能夠在有限的空間內(nèi)進行多達百余次的剪切、混合，同時，也根據(jù)各攪拌部位的特點采用多點不同流量的方法注入水分，保證最終排出勻質(zhì)砂漿。當(dāng)開啟控制系統(tǒng)時，攪拌系統(tǒng)開始攪拌砂漿；當(dāng)砂漿量滿足使用時可以立即按停止鍵，使電機和水泵停轉(zhuǎn)，便能立即停止出料，攪拌料筒中只有少量砂漿滯留，這樣浪費少，清洗容易；同時，水泵停止供水，攪拌料筒中的濕砂漿和料斗中的干粉被隔離段隔開，可以防止?jié)裆皾{中的水分滲透到料斗中，避免干粉受潮。

將裝有砌筑砂漿DMM7.5的G筒倉分別裝配傳統(tǒng)的單軸攪拌器和雙軸攪拌器，就砂漿的稠度、保水性、28d抗壓強度及攪拌器的攪拌速率進行測試。測試結(jié)果見表1。

表1　不同攪拌器配套G筒倉攪拌砌筑砂漿DMM7.5的性能測試結(jié)果

從表1可以看出，經(jīng)過實測，單軸攪拌器為9噸/小時，雙軸攪拌器為23噸/小時，攪拌速率為單軸的2.5倍左右。同時，砂漿的稠度、保水性、28d抗壓強度雙軸攪拌器均優(yōu)于單軸攪拌器。主要是雙軸攪拌器筒體容積大，攪拌葉片多，攪拌更為均勻的緣故。而且雙軸攪拌器攪拌葉片采用的是螺絲固定，可移動式葉片，便于維修及更換；同時，具備軸承保護系統(tǒng)和半自動高壓清洗噴頭，對于攪拌器的使用壽命起到了很好的延長作用，目前，在工地使用的雙軸攪拌器至今未出現(xiàn)損壞，取得了用戶的一致好評。

三、結(jié)論

⒈筒倉內(nèi)部G結(jié)構(gòu)防離析性能最佳，且其儲存的砂漿抗壓強度數(shù)值離散性最小。筒倉內(nèi)出料管管徑增大和管壁開孔使流出孔徑橫截面積增大后，砂漿的流速變小，使離析加劇的幾率也變小。

⒉配套的雙軸攪拌器攪拌速率為23～24噸/小時，攪拌速率為單軸的2.5倍，同時，雙軸攪拌器攪拌葉片采用的是螺絲固定，可移動式葉片，便于維修及更換；而且具備軸承保護系統(tǒng)和半自動高壓清洗噴頭，對于攪拌器的使用壽命起到了很好的延長作用。

⒊從抗離析性能、攪拌速率、砂漿強度的離散性及設(shè)備安裝拆卸維修方便等方面進行綜合考量，確定最終定型產(chǎn)品為筒倉內(nèi)部G結(jié)構(gòu)及其配套的雙軸攪拌器共同工作。

作者單位：（⒈哈爾濱市散裝水泥辦公室；⒉黑龍江卓強科技有限公司）