水工混凝土搅拌楼以及搅拌机的选型

　　1搅拌楼选型

　　搅拌楼要适用于水工混凝土拌制，特别是适用于碾压混凝土拌制，满足碾压混凝土快速施工的要求，因此单楼生产能力要大，这样工程所需搅拌楼数量可相对减少，有利于施工用地减少和生产管理，且混凝土质量易于控制。因而在水电工程施工中，对大方量、高强度混凝土工程，尤其是碾压混凝土工程，采用大容量搅拌楼是一个发展趋势。

　　1.1搅拌机

　　在长期的实践中广泛采用的是强制式搅拌机和倾卸式搅拌机。这两类搅拌机对混凝土的水灰比、强度、坍落度的适应性比较宽。倾卸式搅拌机适用于大骨料水工混凝土的生产。而强制式特别是双卧轴强制式搅拌机由于其搅拌性能好、搅拌均匀、拌制混凝土振捣性能好更容易浇筑，因此，更适于水利水电工程中碾压混凝土的浇筑工艺。水工行业在配置强制式搅拌机时，要区别于一般适用于建设混凝土搅拌机的区别，要加大搅拌机的容积，加强机械部件和增大功率.

　　1.2计算机控制和搅拌楼（站）生产办公联网管理

　　实现计算机计量控制和打印报表等管理是目前搅拌楼（站）最基本的控制要求。在混凝土系统中，实现对运输车辆自动识别、调度生产，使搅拌楼的生产率提高，并且实现多级配混凝土的同时生产，也实现了工地混凝土浇筑、运输、生产的统一管理。

　　1.3双掺技术

　　为了提高混凝土的品质和耐久性．降低混凝土拌合物成本，掺加高性能外加剂和超细活性掺合料，在搅拌楼（站）中都应有贮存和加入装置。对于干掺外加剂和某些活性掺合料的添加、计量技术要有特别装备。

　　1.4温控技术

　　由于水利水电工程的大体积混凝土的快速施工，在防止裂缝产生，控制混凝土浇筑温度方面，要有特别措施。对小方量的生产中可以应用骨料真空制冷，也可利用液氮直接喷入搅拌机或搅拌车达到降温制冷的目的。在大型工程中采用廉价的氨为制冷剂，以加片冰和风冷骨料来实现温控。而喷淋冷水由于投资较大，冷水回水处理较难而被风冷所取代。在冬季也可进行骨料热风预热，实现夏季风冷骨料，冬季供热水、热风预热骨料，达到温控的目的。

　　其中，加片冰是有效的预冷方式，片冰由片冰机生产，贮存在零下12℃的片冰库中，由耙冰机出冰，由螺旋机输出片冰，由搅拌楼的配冰计量装置进行配料。

　　1.5砂水补偿

　　控制混凝土的水灰比，获得小的混凝土强度离差系数，提高强度保证率，必须控制、测定砂的含水率，在水和砂子的配料中，进行减水、增砂，达到控制搅拌用水的配比量。具备计算机在配料计量时能进行砂水自动补偿。

　　2搅拌机选型

　　2.1影响RCC混凝土拌合质量的主要因素

　　（1）搅拌机型：强制式搅拌机比自落式搅拌机和易性能要好。
　　（2）搅拌时间：通常3m3自落式搅拌机的搅拌时间为150s（1.5m3以下不适宜RCC混凝土），对于强制式搅拌机，≤2.5m3拌和周期为100s，纯搅拌时间为60s；≥2.5m3的纯搅拌时间为62～65s。
　　（3）物料投放次序：对自落式搅拌机，拌和RCC混凝土时其叶片很容易粘结浆砂，相应地减少了搅拌容量和物料的提升量，从而影响质量。
　　（4）砂子表面含水率：碾压混凝土的拌和水很少，掺灰量大，砂子表面含水量不稳定将对碾压混凝土的VC值产生很大的影响。因此砂子的生产要有一个星期的储量，用 自然脱水或机械脱水以保证砂子表面含水率的稳定。在搅拌楼上应设置砂子表面含水率测定仪，对砂子水份进行在线监测，并定时对砂子水份实验室测定，及时对砂、水进行补偿。由于RCC混凝土的配比水很少，测量仪表的误差将直接影响计量水量的允许误差，实际搅拌机楼运行中要以实验室数据为依据，数字输入微机自动调整砂水计量值。
　　（5）骨料的超径：骨料的破碎分离和超逊径改变了骨料级配中的空隙率与表面积，是产生VC值不稳定的因素之一，并不影响碾压密实度的变化。尤其对于天然卵石其扁平或狭长颗粒所站的比例较大，易造成搅拌过程中分离或设备的早期损坏（特别对强制式搅拌机），而这些异形骨料也影响混凝土的碾压质量。所以在碾压混凝土中多用人工骨料，易调整骨料的粗度模数。

　　2.2搅拌机的选型主要因素

　　目前在水工行业中被广泛使用的搅拌机主要有两类：自落式搅拌机和双卧轴强制式搅拌机。搅拌机选型时要考虑主要参数有：有效容积大小、叶片和搅拌臂的数量及布置夹角、搅拌轴的轴距、搅拌机的配置功率。

　　强制式搅拌机和倾卸式搅拌机，倾卸式搅拌机适用于大骨料150mm水工混凝土的生产。而强制式特别是双卧轴强制式搅拌机由于其搅拌性能好、搅拌均匀、拌制混凝土振捣性能好更容易浇筑，因此，更适于骨料小于120mm的工程中的浇筑工艺。近几年，随着国内知名品牌大容量强制式双卧轴搅拌机在水电大坝工程上的良好运用，可以看出长期以来人们普遍怀疑强制式搅拌四级配混凝土的可行性得以否定。用于低坍落度（8cm以下）和骨料粒径80mm以上的混凝土，在搅拌机的容量、叶片臂夹角、功率配置以及耐磨措施都采取相应的措施。为适应大坝混凝土的需要，需要采取较大一级的搅拌机，即6m3机当5m3机用。无论骨料大小、坍落度高低，NFLG型JS6000/JSD5000（水工）搅拌机具有合理的轴衬尺寸及60°（120°）臂布置，从而实现搅拌四级配水工混凝土的可行性。

　　随着大坝碾压混凝土快速施工发展的需要，同时鉴于双卧轴强制式搅拌机自身的特点优势，大容量双卧轴强制式搅拌机得到广泛应用：

　　双卧轴搅拌机单锅容量大（目前世界上最大的是意大利西门公司制造的12m3，在美国使用，国内最大的是9m3，在龙滩水电站使用），拌和速度快，70s的搅拌时间，压实系数V＞1.25；
在较短的时间内可以达到搅拌均匀，极大的提高生产率；

　　由于搅拌剧烈程度高，可以快速有效地打破胶凝材料的粘结团，搅拌的混凝土质量好，在浇注中混凝土的搅捣性能好生产RCC混凝土用的沙石粉含量大，在混凝土搅拌过程中对搅拌设备产生粘结（特别是自落式搅拌机），从而减少搅拌机的容积，影响搅拌机的正常工作，并且处理难度很大，对RCC混凝土而言，石粉的流失将影响混凝土的和易性和可展性，双卧轴主机就很好的解决了这个问题。

　　对超大骨料的问题，双卧轴搅拌机采用搅拌轴距设计大的双卧轴强制式搅拌机能适应水工大骨料（四级配）混凝土的搅拌；并设置反转功能，可以将卡住叶片的石头退出，从而对搅拌主机的叶片和搅拌臂起到保护作用。

　　大容量双卧轴强制式搅拌机在水工大坝混凝土生产中的应用已比较广泛，在水电建设工程中的占有率也日趋提高。

　　3水工型强制式双卧轴搅拌主机的特点

　　水利水电工程施工用水工碾压混凝土生产施工的特点是：混凝土密实度高，体积质量通常在2.5～2.7t/m3，有别于城建混凝土的2.4t/m3；混凝土的骨料级配的骨料粒径大，有时会出现（在搅拌机规定最大粒径规格基础上）超径5%的搅拌情况；混凝土坍落度低，一般为0～8cm；碾压砂石粉含量高（16%～20%），骨料的石英含量高（达50%～80%），因此在搅拌水工大骨料碾压混凝土选用双卧轴强制式搅拌机时，需要考虑以下措施：
　　（1）搅拌机的有效容积比和功率容量配置：有效容积比（即充填系数：进料体积与有效容积之比）考虑为0.75左右比较合适；搅拌同等公称容量的功率配置，例如6m3为2x150kw（或4x75kw），5m3为4x65kw，4.5m3为4x55kw，4m3为2x90kw。
　　（2）搅拌机的搅拌轴距和搅拌臂夹角：为了适应水工混凝土骨料四级配的大骨料，选择双卧轴强制式搅拌机时，搅拌轴距考虑≥1300mm；搅拌臂的分配角度为120度。
　　（3）搅拌臂和衬板的耐磨措施：由于水工混凝土骨料的石英含量有时高达70%、80%，搅拌臂要适当加强，衬板要适当加厚（可达28mm）。
　　（4）搅拌机的机械驱动机构：因水工混凝土大骨料搅拌的特殊性，可考虑选配柔性驱动装置（配置液力偶合器）。
　　（5）施工的材料性质及配比：选型搅拌机时，混凝土的配方和材料性质也要搞清楚。

　　总而言之，运用于城建混凝土生产的双卧轴强制式搅拌机（间断式叶片型号），其生产水工混凝土时，要降级使用。因为通常搅拌机的标准是以城建混凝土为主体的，选型用于水工混凝土坍落度小于5cm的出料搅拌方量时，要乘以0.75的系数。所以，考虑填充率和功率容量，即使是水工型搅拌机也应考虑0.9左右的系数。针对水工混凝土密实度高，碾压砂石粉及石英含量高，考虑较多因素，因而用于低坍落度（8cm以下）和骨料粒径80mm以上的混凝土，在搅拌机的容量、叶片臂夹角、功率配置以及耐磨措施都采取相应的措施。为适应大坝混凝土的需要，需要采取较大一级的搅拌机。