水利水電工程混凝土攪拌樓（站）主要技術(shù)及發(fā)展趨勢

　　一、混凝土在工程中的重要性

　　混凝土是當(dāng)今社會使用量最大、最重要的人造建材，廣泛應(yīng)用于大壩、機(jī)場、碼頭、公路、城市建設(shè)等諸多方面?；炷凉こ藤|(zhì)量將直接影響和決定著建筑工程的質(zhì)量。因此，混凝土技術(shù)的進(jìn)步，尤其是混凝土攪拌、澆筑工藝的進(jìn)步必將直接影響建筑業(yè)技術(shù)的整體水平。

　　目前，在一些中小工程，包括小型水利工程中，混凝土生產(chǎn)仍廣泛采用單機(jī)生產(chǎn)方式。同時施工隊(duì)伍水平不齊，致使混凝土生產(chǎn)處于低質(zhì)量、無監(jiān)測、無數(shù)據(jù)的狀態(tài)，由此造成的工程質(zhì)量低下，耐久性不高，建筑工程低于設(shè)計壽命，致使工程過早損壞的事例也屢見不鮮。因此，要保證工程的優(yōu)質(zhì)、高效，生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能和高技術(shù)的混凝土，必須全面推廣集中攪拌的預(yù)拌混凝土生產(chǎn)。

　　二、水利水電事業(yè)推動著混凝土攪拌樓技術(shù)的發(fā)展

　　混凝土攪拌樓是生產(chǎn)預(yù)拌混凝土的高質(zhì)量、高技術(shù)的生產(chǎn)成套裝置，在水利行業(yè)中已形成生產(chǎn)能力從25m³/h到360m³/h的完整系列。從30年代美國第一座混凝土攪拌樓誕生起，混凝土攪拌樓伴隨著水利水電大壩工程發(fā)展起來，并逐步推向其他建設(shè)領(lǐng)域。在我國50年代幾乎都是進(jìn)口國外設(shè)備。在60年代末，我國第一座自行設(shè)計制造的用電子秤全自動控制的3×1600混凝土攪拌樓出口阿爾巴尼亞，以后相繼開發(fā)了3×1500和4×3000混凝土攪拌樓，成為葛洲壩、烏江渡、劉家峽等工程的主力機(jī)型。在我國水利水電工程中，國產(chǎn)攪拌樓（站）已成主流，特別經(jīng)過“七五”、“九五”攻關(guān)。為萬家寨、三峽、五強(qiáng)溪等工程開發(fā)研制了240m³/h和360m³/h的大型和特大型、具有溫控功能的攪拌樓，在三峽國際競爭中取得成功，在許多方面比進(jìn)口設(shè)備更優(yōu)秀。圖片1是240m³/h的4×3m³攪拌樓，為三峽工程開工生產(chǎn)了首批混凝土，圖片2是36Om³/h的4×4.5m3混凝土攪拌樓，其使用為三峽二期工程混凝土澆筑奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于水利水電大壩工程推動了混凝土攪拌樓（站）技術(shù)的發(fā)展，因其技術(shù)先進(jìn)，起點(diǎn)高，攪拌樓技術(shù)已擴(kuò)展到整個工程建設(shè)領(lǐng)域。圖片3應(yīng)用攪拌樓科研成果，設(shè)計制造的適用于生產(chǎn)多品種、高性能混凝土的商品混凝土攪拌站，在建筑業(yè)中獲得好評。

　　三、混凝土攪拌樓（站）的主要技術(shù)

　　建設(shè)部關(guān)于進(jìn)一步推行應(yīng)用10項(xiàng)新技術(shù)的通知中，對混凝土攪拌樓（站）提出如下要求：機(jī)械上料，計算機(jī)計量控制和管理，選用強(qiáng)制式或傾卸式攪拌機(jī)，應(yīng)用散裝水泥，并有外加劑和超細(xì)活性摻合料的貯存和加入裝置，有污水處理裝置。這些要求在水利行業(yè)攪拌樓中已基本實(shí)現(xiàn)：

　　1.攪拌機(jī)

　　在長期的實(shí)踐中廣泛采用的是強(qiáng)制式攪拌機(jī)和傾卸式攪拌機(jī)。這兩類攪拌機(jī)對混凝土的水灰比、強(qiáng)度、坍落度的適應(yīng)性比較寬。傾卸式攪拌機(jī)適用于大骨料（150mm）水工混凝土的生產(chǎn)。而強(qiáng)制式特別是雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)由于其攪拌性能好、攪拌均勻、拌制混凝土振搗性能好更容易澆筑，因此，更適于骨料小于120mm的水利水電工程中碾壓混凝土的澆筑工藝。筆者認(rèn)為對中小工程選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)較合適。但水工行業(yè)在選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)時，應(yīng)注意對一般適用于建設(shè)混凝土攪拌機(jī)的區(qū)別，要加大攪拌機(jī)的容積，加強(qiáng)機(jī)械部件和增大功率，不然將會在使用中帶來很多的不便。

　　2.計算機(jī)控制和多臺攪拌樓（站）聯(lián)網(wǎng)管理

　　實(shí)現(xiàn)計算機(jī)計量控制和打印報表等管理是目前攪拌樓（站）最基本的控制要求。在三峽987混凝土系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了在兩座攪拌樓4線出料車道中，對運(yùn)輸車輛自動識別，調(diào)度生產(chǎn)，使攪拌樓的生產(chǎn)率提高了15%，并且實(shí)現(xiàn)多級配混凝土的同時生產(chǎn)，也實(shí)現(xiàn)了工地混凝土澆筑、運(yùn)輸、生產(chǎn)的統(tǒng)一管理。

　　3.雙摻技術(shù)

　　為了提高混凝土的品質(zhì)和耐久性。降低混凝土拌合物成本，摻加高性能外加劑和超細(xì)活性摻合料，在攪拌樓（站）中都應(yīng)有貯存和加入裝置。對于干摻外加劑和某些活性摻合料的添加、計量技術(shù)還需完善。

　　4.溫控技術(shù)

　　由于水利水電工程的大體積混凝土的快速施工，在防止裂縫產(chǎn)生，控制混凝土澆筑溫度方面，已取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。在建筑業(yè)，用于高層建筑基礎(chǔ)大體積的澆筑，也提出了溫控的要求。對小方量的生產(chǎn)中可以應(yīng)用骨料真空制冷，即在真空狀態(tài)下，利用骨料表面水分的蒸發(fā)吸熱降低骨料溫度。也可利用液氮直接噴入攪拌機(jī)或攪拌車達(dá)到降溫制冷的目的。在大型工程中都采用廉價的氨為制冷劑，以加片冰和風(fēng)冷骨料來實(shí)現(xiàn)溫控。而噴淋冷水由于投資較大，冷水回水處理較難而被風(fēng)冷所取代。在三峽工程中骨料采用二次風(fēng)冷，取代以往的水冷加風(fēng)冷的方式，取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。骨料平均降溫1℃。混凝土溫度可降約0.6℃。在冬季也可進(jìn)行骨料熱風(fēng)預(yù)熱，萬家寨攪拌樓實(shí)現(xiàn)了夏季風(fēng)冷骨料，冬季供熱水、熱風(fēng)預(yù)熱骨料，達(dá)到溫控的目的。

　　其中，加片冰是有效的預(yù)冷方式，每10kg片冰可降低混凝土溫度約1.2～1.4℃。片冰由片冰機(jī)生產(chǎn)，貯存在零下12℃的片冰庫中，由耙冰機(jī)出冰，由螺旋機(jī)輸出片冰，由攪拌樓的配冰計量裝置進(jìn)行配料。整個制冷系統(tǒng)已完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，達(dá)到國外同等先進(jìn)水平。

　　5.關(guān)于砂水補(bǔ)償

　　控制混凝土的水灰比，獲得小的混凝土強(qiáng)度離差系數(shù)，提高強(qiáng)度保證率，必須控制、測定砂的含水率，在水和砂子的配料中，進(jìn)行減水、增砂，達(dá)到控制攪拌用水的配比量。因此，很多人都希望計算機(jī)在配料計量時能進(jìn)行砂水自動補(bǔ)償。

　　但是目前所能配置的砂含水率測量儀是用電容或微波法測量，其精度在0.5%.以每立方米混凝土砂配比為650kg為例，其儀表誤差發(fā)生的水偏差達(dá)3.25kg.而水工混凝土每立方米水的配比量只有150kg左右，其計量允許偏差只有1.5kg，由于儀表產(chǎn)生的水量誤差已超過水計量允許誤差，因此，以儀表為依據(jù)進(jìn)行自動補(bǔ)償是不可取的。而儀表只能作為在線監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)視砂子的含水率的變化，起到及時調(diào)整配比的參考作用。而實(shí)際的含水率還是要通過定時直接測量的辦法測定，再輸入計算機(jī)自動調(diào)整配比值。如二灘工程是每小時檢測一次，以保證水灰比的穩(wěn)定。

　　四、開發(fā)適應(yīng)中小水利工程的小型移動式混凝土攪拌站

　　“十五”計劃中很大一部分水利工程是中小型的，如渠道、堤壩、河閘等工程，而相對于這些工程的混凝土生產(chǎn)設(shè)備還是落后的，如果仍大量使用人工的單機(jī)生產(chǎn)方式，很難保證混凝土的質(zhì)量，造成水利工程質(zhì)量不高、耐久性達(dá)不到設(shè)計要求。

　　因此，必須開發(fā)適應(yīng)這些小型工程能快速轉(zhuǎn)移的、具有先進(jìn)的攪拌設(shè)備和可靠的計量裝置、應(yīng)用計算機(jī)控制的完善的混凝土攪拌站。只有盡快開發(fā)出價格低廉、性能優(yōu)良的小型攪拌站，才能淘汰落后的人工單機(jī)生產(chǎn)方式，保證水利工程的質(zhì)量和混凝土生產(chǎn)數(shù)據(jù)的資料可查性。移動式混凝土攪拌站在公路、鐵路建設(shè)中已有生產(chǎn)和應(yīng)用，但要在水利工程中應(yīng)用，尚需在攪拌、計量、雙摻技術(shù)上進(jìn)行完善。隨著水利工程技術(shù)的進(jìn)步，一種適應(yīng)水利工程的高性能的小型混凝土攪拌站必將會在市場出現(xiàn)。

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