2015一級建造師《水利水電》知識點串講（6）

　　水利水電工程混凝土攪拌樓（站）主要技術及發(fā)展趨勢

　　一、混凝土在工程中的重要性

　　混凝土是當今社會使用量最大、最重要的人造建材，廣泛應用于大壩、機場、碼頭、公路、城市建設等諸多方面。混凝土工程質量將直接影響和決定著建筑工程的質量。因此，混凝土技術的進步，尤其是混凝土攪拌、澆筑工藝的進步必將直接影響建筑業(yè)技術的整體水平。

　　目前，在一些中小工程，包括小型水利工程中，混凝土生產仍廣泛采用單機生產方式。同時施工隊伍水平不齊，致使混凝土生產處于低質量、無監(jiān)測、無數據的狀態(tài)，由此造成的工程質量低下，耐久性不高，建筑工程低于設計壽命，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、高效，生產高質量、高性能和高技術的混凝土，必須全面推廣集中攪拌的預拌混凝土生產。

　　二、水利水電事業(yè)推動著混凝土攪拌樓技術的發(fā)展

　　混凝土攪拌樓是生產預拌混凝土的高質量、高技術的生產成套裝置，在水利行業(yè)中已形成生產能力從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領域。在我國50年代幾乎都是進口國外設備。在60年代末，我國第一座自行設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型。在我國水利水電工程中，國產攪拌樓（站）已成主流，特別經過“七五”、“九五”攻關。為萬家寨、三峽、五強溪等工程開發(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，在許多方面比進口設備更優(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實的基礎。由于水利水電大壩工程推動了混凝土攪拌樓（站）技術的發(fā)展，因其技術先進，起點高，攪拌樓技術已擴展到整個工程建設領域。圖片3應用攪拌樓科研成果，設計制造的適用于生產多品種、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

　　建設部關于進一步推行應用10項新技術的通知中，對混凝土攪拌樓（站）提出如下要求：機械上料，計算機計量控制和管理，選用強制式或傾卸式攪拌機，應用散裝水泥，并有外加劑和超細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)攪拌樓中已基本實現：

　　1.攪拌機

　　在長期的實踐中廣泛采用的是強制式攪拌機和傾卸式攪拌機。這兩類攪拌機對混凝土的水灰比、強度、坍落度的適應性比較寬。傾卸式攪拌機適用于大骨料（150mm）水工混凝土的生產。而強制式特別是雙臥軸強制式攪拌機由于其攪拌性能好、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。筆者認為對中小工程選用強制式攪拌機較合適。但水工行業(yè)在選用強制式攪拌機時，應注意對一般適用于建設混凝土攪拌機的區(qū)別，要加大攪拌機的容積，加強機械部件和增大功率，不然將會在使用中帶來很多的不便。

　　2.計算機控制和多臺攪拌樓（站）聯網管理

　　實現計算機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，實現了在兩座攪拌樓4線出料車道中，對運輸車輛自動識別，調度生產，使攪拌樓的生產率提高了15%，并且實現多級配混凝土的同時生產，也實現了工地混凝土澆筑、運輸、生產的統(tǒng)一管理。

　　3.雙摻技術

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

　　4.溫控技術

　　由于水利水電工程的大體積混凝土的快速施工，在防止裂縫產生，控制混凝土澆筑溫度方面，已取得了成功的經驗。在建筑業(yè)，用于高層建筑基礎大體積的澆筑，也提出了溫控的要求。對小方量的生產中可以應用骨料真空制冷，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或攪拌車達到降溫制冷的目的。在大型工程中都采用廉價的氨為制冷劑，以加片冰和風冷骨料來實現溫控。而噴淋冷水由于投資較大，冷水回水處理較難而被風冷所取代。在三峽工程中骨料采用二次風冷，取代以往的水冷加風冷的方式，取得了成功的經驗。骨料平均降溫1℃?；炷翜囟瓤山导s0.6℃。在冬季也可進行骨料熱風預熱，萬家寨攪拌樓實現了夏季風冷骨料，冬季供熱水、熱風預熱骨料，達到溫控的目的。

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

　　5.關于砂水補償

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

　　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，由于儀表產生的水量誤差已超過水計量允許誤差，因此，以儀表為依據進行自動補償是不可取的。而儀表只能作為在線監(jiān)測設備，監(jiān)視砂子的含水率的變化，起到及時調整配比的參考作用。而實際的含水率還是要通過定時直接測量的辦法測定，再輸入計算機自動調整配比值。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設備還是落后的，如果仍大量使用人工的單機生產方式，很難保證混凝土的質量，造成水利工程質量不高、耐久性達不到設計要求。

　　因此，必須開發(fā)適應這些小型工程能快速轉移的、具有先進的攪拌設備和可靠的計量裝置、應用計算機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生產方式，保證水利工程的質量和混凝土生產數據的資料可查性。移動式混凝土攪拌站在公路、鐵路建設中已有生產和應用，但要在水利工程中應用，尚需在攪拌、計量、雙摻技術上進行完善。隨著水利工程技術的進步，一種適應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。

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