摘 要：混凝土的應(yīng)用較為廣泛，隨著國(guó)家城市化的發(fā)展建設(shè)，混凝土行業(yè)的重要性會(huì)不斷提升，未來混凝土的需求量不斷擴(kuò)大，因此本文針對(duì)混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)理和工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析。本文首先對(duì)混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析研究，然后提出了一種新的混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)，并且從可靠性、工作性、最佳攪拌時(shí)間、減水泥這四個(gè)方面展開具體實(shí)驗(yàn)，具體分析混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)攪拌主機(jī)；工作性能；最佳攪拌時(shí)間

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.023

0 引言

現(xiàn)階段在混凝土行業(yè)中普遍采用的都是普通靜力攪拌方式，雖然隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，振動(dòng)攪拌方式正在逐漸的普及，但是國(guó)家缺少混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)自主研發(fā)品牌，在實(shí)際工程中無法保證混凝土質(zhì)量，給整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)帶來較大的風(fēng)險(xiǎn)。隨著國(guó)家城市化發(fā)展政策的落實(shí)，建立資源節(jié)約型和環(huán)境保護(hù)型社會(huì)成為了現(xiàn)階段的重點(diǎn)內(nèi)容，因此，必須要全面提升水泥資源利用率，減少工業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染。

1 混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)理的分析研究

混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)以混凝土振動(dòng)攪拌為主，其本身以振動(dòng)攪拌為主，而振動(dòng)攪拌本身就會(huì)對(duì)混凝土的各種性能造成影響，分別為：混凝土結(jié)構(gòu)-流變特性、水泥團(tuán)粒的破壞、粗骨料表面的凈化、粘接強(qiáng)度、氣相生成物、低效區(qū)的改善機(jī)理、多材料的適應(yīng)性機(jī)理。其中普通靜力攪拌方式本身存在這一定的不足，其中微觀性較差、界面聯(lián)接強(qiáng)度較低、攪拌質(zhì)量較差，速度較慢，效率較低，而在振動(dòng)攪拌方式下，混凝土在攪拌過程中，對(duì)以上幾個(gè)方面的影響較低，可以滿足混凝土攪拌要求，為了將混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)理真正的轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品，本文針對(duì)某公司研發(fā)設(shè)計(jì)出來的1m3振動(dòng)攪拌主機(jī)的50m3/h混凝土攪拌設(shè)備進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析[1]。

2 混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)工業(yè)應(yīng)用分析

（1）工業(yè)樣機(jī)試驗(yàn)研究。為了進(jìn)一步驗(yàn)證混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)的工業(yè)原理，讓其在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中得到全面的應(yīng)用，本文針對(duì)裝有1m3振動(dòng)攪拌主機(jī)的50m3/h混凝土攪拌設(shè)備進(jìn)行了具體的工業(yè)試驗(yàn)。選擇了兩種不同強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且根據(jù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行系數(shù)取值，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）可靠性工作性測(cè)試。在對(duì)該混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行可靠性工作性測(cè)試過程中需要進(jìn)行四個(gè)項(xiàng)目，分別為樣機(jī)安全檢查、樣機(jī)安裝、樣機(jī)空載檢查以及樣機(jī)加載測(cè)試，在試驗(yàn)過程中后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要重點(diǎn)檢查，空載檢查至少要讓樣機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)三十分鐘，而在加載測(cè)試中需要按照固定的投料量進(jìn)行攪拌試驗(yàn)，每隔1h對(duì)振動(dòng)電機(jī)、攪拌電機(jī)進(jìn)行觀察，以此記載故障發(fā)生的情況。其中可靠性實(shí)驗(yàn)中的不同投料的量如下：石頭投料量：1480kg，砂投料量740kg。首先是工作性能測(cè)試，從振動(dòng)攪拌和普通靜力攪拌兩個(gè)方面展開分析，分別判斷混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)的工作周期、坍落度、殘留率和生產(chǎn)率，并且對(duì)混凝土拌合物的勻質(zhì)性和機(jī)構(gòu)功率進(jìn)行測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，在不同的攪拌方式下，空載時(shí)電機(jī)工作較為平穩(wěn)，而在滿載時(shí)會(huì)出現(xiàn)卡料現(xiàn)象，而在對(duì)兩種攪拌方式的單位能耗進(jìn)行計(jì)算后得出，P分別為：0.356度和0.327度，由此可知，工作性能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，能耗可以控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。然后是可靠性測(cè)試，在可靠性測(cè)試中需要對(duì)混凝土試模、振動(dòng)臺(tái)、含氣量測(cè)定儀、電流記錄儀、壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試表明，雖然部分儀器存在故障，但是樣機(jī)在故障排查和改進(jìn)后，混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)整體運(yùn)作良好。

（3）最佳攪拌時(shí)間測(cè)試。在最佳攪拌時(shí)間測(cè)試中，要對(duì)兩種不同的攪拌方式進(jìn)行測(cè)試，分別為：振動(dòng)攪拌和普通靜力攪拌，在同一個(gè)水泥強(qiáng)度下，每個(gè)攪拌方式測(cè)試三次，三次的攪拌時(shí)間各不相同，分別為：35s、45s、55s，觀察具體的攪拌效果，得到最終的最佳攪拌時(shí)間[2]。在最佳攪拌時(shí)間測(cè)試中，需要參考的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括了勻質(zhì)性、強(qiáng)度、平穩(wěn)性等，其中平穩(wěn)性指標(biāo)需要利用振動(dòng)攪拌機(jī)的電流平均值和方差進(jìn)行表示。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知，其中在振動(dòng)攪拌時(shí)間為45s時(shí)，振動(dòng)抗壓強(qiáng)度比普通靜力攪拌抗壓強(qiáng)度提高了40%，將相關(guān)數(shù)據(jù)繪制成曲線后發(fā)現(xiàn)，不論是何種攪拌方式，評(píng)價(jià)指標(biāo)都能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，也就是說攪拌方式上從宏觀上看沒有較大的差別，微觀上差別較大，通過具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最佳攪拌時(shí)間為45s。

（4）減水泥的試驗(yàn)測(cè)試。減水泥試驗(yàn)測(cè)試主要是在減少水泥用量的情況下，判斷攪拌質(zhì)量是否滿足使用要求，該試驗(yàn)要在確定最佳攪拌時(shí)間后，對(duì)不同強(qiáng)度的水泥進(jìn)行試驗(yàn)，和最佳攪拌試驗(yàn)相同，在同一水泥強(qiáng)度和攪拌方式下，對(duì)三種不同的水泥減少量進(jìn)行測(cè)試，三次水泥減少量依次為：5%、10%、15%。由上可知，最佳的攪拌時(shí)間為45s，在此基礎(chǔ)上對(duì)C20和C35輕度的混凝土進(jìn)行減水泥試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水泥強(qiáng)度為C20時(shí)，水泥減少量在5%-10%之間沒抗壓強(qiáng)度沒有明顯的變化，而當(dāng)水泥減少量為15%時(shí)，振動(dòng)攪拌的平均抗壓強(qiáng)度滿足要求，但是普通攪拌時(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度會(huì)隨著水泥減少量的增加而不斷降低，強(qiáng)度系數(shù)也會(huì)高于攪拌振動(dòng)。而在C35強(qiáng)度的混凝土減水泥試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，各測(cè)試指標(biāo)的變化趨勢(shì)走向和C20混凝土相同，因此可知，混凝土強(qiáng)度對(duì)減水泥后的攪拌質(zhì)量沒有影響，結(jié)論基本相同。通過上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可知，混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中，可以提高混凝土強(qiáng)度，降低強(qiáng)度離差系數(shù)，微觀勻質(zhì)狀態(tài)也相對(duì)較優(yōu)，可以有效提高水泥利用率，節(jié)約資源，提高工業(yè)效率。

3 總結(jié)

綜上所述，隨著國(guó)家工業(yè)的不斷發(fā)展，在混凝土生產(chǎn)、攪拌裝備銷售上逐漸躋身于世界前列，但是從整體發(fā)展水平上看，國(guó)家混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)的技術(shù)水平較低，消耗較高、微觀勻質(zhì)性較差，混凝土生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展較為緩慢。因此本文從混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)的工作原理出發(fā)，設(shè)計(jì)形成1m3振動(dòng)攪拌主機(jī)的50m3/h混凝土攪拌設(shè)備，并且進(jìn)行試驗(yàn)，判斷實(shí)際應(yīng)用情況，得出采用機(jī)械裝置振動(dòng)是目前經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)的攪拌方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚澤琛，孔鮮寧.雙臥軸混凝土振動(dòng)攪拌機(jī)帶輪防護(hù)罩結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2017（09）：77-80.

[2]冼巧鳳，韓香.振動(dòng)攪拌技術(shù)有了“智囊團(tuán)” ——振動(dòng)攪拌應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟路面專家委員會(huì)成立[J].中國(guó)公路，2017（20）：98.

作者簡(jiǎn)介：羅玉全（1986-），男，廣西北流人，本科，助理工程師，從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作。