混凝土振動攪拌技術是指混凝土攪拌機除了攪拌軸低速攪拌外,振動電機帶動攪拌軸還以每分鐘 1500-1600的頻次高頻振動,又由攪拌軸帶動攪拌臂和攪拌葉片一起振動,是低速攪拌和高效振動同時作用,通過振動攪拌來實現巨觀的對流運動和微觀的擴散運動的有效結合,能夠真正實現混凝土的微觀均勻,振動攪拌是一種經濟的,也是有效的機械強化攪拌過程的方法。
基本介紹
- 中文名:混凝土振動攪拌技術
- 外文名:Vibration Mixing Technology of Concrete
- 領域:機械領域
- 工藝:振動攪拌
- 相關:水泥穩定碎石振動攪拌
- 行業:混凝土
- 核心突破:微觀勻質性,密實性
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發展史,振動攪拌原理,振動攪拌技術優勢,振動攪拌對節能減排的意義,
發展史
1931年蘇聯德國等國外科學家發現混凝土微觀重大缺陷
1972年蘇聯實驗機(下置式振動)完成室內試驗驗證
2012年首台混凝土振動攪拌機研製成功
2014年首台振動式水泥穩定碎石攪拌機研製成功
2016年至今水泥混凝土、穩定土振動攪拌技術開始全國大規模套用
振動攪拌原理
混凝土中的水泥漿放在顯微鏡下,會發現水泥顆粒並沒有均勻地分散在水中,有10%~30%的水泥顆粒 零散地聚在一起,形成微小的水泥團,導致水泥的水化作用面積減少,水泥的這種團聚現象影響著混凝土工作性能和耐久性能的提高,所以必須把團聚的水泥顆粒分開,使其儘可能接近均勻分布的理想狀態。
振動攪拌的原理是除了攪拌軸低速攪拌外,這兩根攪拌軸還以每分鐘 1500-1600的頻次高頻振動,又由攪拌軸帶動攪拌臂和攪拌葉片一起振動,是低速攪拌和高效振動同時作用,通過振動攪拌來實現巨觀的對流運動和微觀的擴散運動的有效結合,能夠真正實現混凝土的微觀均勻,這樣保證使用振動攪拌技術既能有效節省水泥用量,還能提升構造物的強度和耐久性,也符合當今綠色環保的政策理念。
振動攪拌六大機理
(1)振動攪拌對水泥團粒的破壞機理:在高頻低幅的振動作用下,顆粒處於顫振狀態,微觀上成團的水泥顆粒被振開並充分彌散開來,改善混凝土的微觀均勻性。
(2)振動攪拌提升用水效率,減少成型用水量機理:混凝土中的水有兩部分作用,一部分是水泥發生水化反應,另一部分是成型用水,振動攪拌狀態下水泥水化反應更充分,結構流變特性改變,流動性更好。
(3)振動攪拌對粗骨料表面淨化及其界面粘結強度的增加機理:振動攪拌時高頻振動一方面把粗骨料石子表面灰塵振掉,另一方面,石子和水泥砂漿高效碰撞、摩擦,這樣石料和水泥的界面粘結強度就能有效提高。
(4)振動攪拌最佳化氣相生成物的影響機理:混凝土中要求有一定含氣量,在含氣量一定的情況下,氣孔越小越好,而振動攪拌能把混凝土中原有的大氣泡振成直徑微米級的小氣泡,這對混凝土的耐久性有很大的改善。
(5)振動攪拌提升混凝土結構流變特性機理:振動作用下,物料顆粒處於顫振狀態,增大了物料顆粒間的運動速度及相互碰撞的頻次,從而減小混合料的塑性粘度,使物料間的內摩擦力大大降低,混凝土和易性好。
(6)振動攪拌對多材料的適應性機理:振動攪拌對多種材料具有廣泛的適用性,RCC(碾壓混凝土)SFRC(鋼纖維混凝土)、UHPC(超高性能混凝土)等材料的結構流變特性的趨勢與普通混凝土的變化趨勢是一致的,只是將其攪拌均勻的難易程度有所區別,故振動攪拌同樣適用於以上各種特殊材料的攪拌。
試驗數據表明:在同等條件下,振動攪拌與傳統的強制式攪拌相比,當水泥用量不變時,混凝 土強度提高20%~35%;當混凝土強度不變時,可節省水泥5%~25%;同時,攪拌時間可縮短一半, 節能約30%。振動攪拌從微觀上改善了混合料的固液氣3相結構,提高了混凝土性能。
振動攪拌技術優勢
● 振動攪拌不抱軸,安全隱患少 每天出料結束後只需用少量水簡單沖洗即可,免除混凝土抱軸清理費用,工作人員無需頻繁進入攪拌主機內 清理抱軸,從而降低重大安全事故風險。
● 同配比提高強度8%以上 在砼配比不變的情況下,可以使其平均強度提升8%以上。
● 縮短攪拌時間20% 傳統攪拌下攪拌時間一般在50s左右,而振動攪拌下攪拌時間在35-40s左右,產出效率大幅度提升。
● 節約水泥用量5%以上 科學最佳化水泥混凝土配比,可以節約水泥至少5%,同時節約添加劑用量,有利於保證混凝土中後期服役質量。
● 耐久性顯著提高 改善混凝土含氣量,最佳化微氣泡孔徑分布,打造長壽命預製構件和大型構造物。
振動攪拌對節能減排的意義
振動攪拌技術發起於中國,造福於世界,每年可以為地球節約大約5億噸水泥,意味著每年全球少開採3座華山體積的礦山,減少的二氧化碳排放量2.7億噸,同時大幅提升建設工程的強度和耐久性,提高效率和抑制浪費,振動攪拌技術可以說是現階段對環境保護措施的戰略選擇。