建筑材料生产工艺与设备第11章 混凝土生产设备.ppt

1、a,1,正面,第二篇 混凝土生产工艺与设备,第10章 混凝土生产工艺,原材料准备 配合比设计 搅拌 输送与灌注 振捣 养护,a,2,10.1概论,10.2混凝土组成材料,10.3混凝土的制备,10.4混凝土的性能,内容提纲,a,3,10.1概论,混凝土，简写为“砼”，英文：Concrete，是当代最主要的土木工程材料之一。指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。 混凝土的使用可以追溯到古老的年代。其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火

2、山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛（见无机胶凝材料,a,4,混凝土的种类按胶凝材料分有：无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按容重分有:重混凝土,容重26005500公斤/立方米甚至更大；普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右；轻混凝土，容重为5001900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。 按使用功能分主要有：结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混

3、凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。 按施工工艺分主要有：离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。 按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。 按混凝土拌合物的和易性分有：干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等,混凝土分类,a,5,10.2混凝土组成材料,水泥+水+砂+石子+掺和料和外加剂 在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料。 水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。 在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌

4、合物一定的流动性，便于施工。 水泥浆硬化后，起胶结作用，把砂石骨料胶结在一起，成为坚硬的人造石材混凝土，并产生力学强度,a,6,10.2.1水泥,1) 水泥品种的选择 配制混凝土时，应根据混凝土工程性质、部位、施工条件、环境状况等，按各品种水泥的特性作出合理的选择。如大坝工程,宜用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。 (2) 水泥强度等级的选择 水泥强度等级的选择，应与混凝土设计强度等级相适应。若用低强度等级的水泥配制高强度等级混凝土，不仅会使水泥用量过多，还会对混凝土产生不利影响。反之，用高强度等级的水泥配制低强度等级混凝土，若只考虑强度要求，会使水泥用量偏少，从而影响耐久性能；若水泥用量兼

5、顾了耐久性等要求，又会导致超强而不经济。因此，根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值为混凝土强度等级标准值的1.52.0倍为宜,a,7,10.2.2骨料,对骨料要求主要有：有害杂质含量少；具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配和细度；表面粗糙，与水泥粘结牢固；性能稳定、坚固耐久等。 骨料主要有细骨料和粗骨料两类,a,8,细骨料,定义：粒径在0.165mm之间的岩石颗粒称为细骨料。 分类： 天然砂天然砂是由天然岩石经长期风化等自然条件作用而形成的。天然砂：河砂、湖砂、海砂、山砂。 河砂、湖砂和海砂由于长期受水流的冲刷作用，颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂

6、质。 山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有机质等有害杂质较多。 天然砂按其技术要求分为优等品、一等品、合格品三个等级。 人工砂人工砂是将天然岩石轧碎而成，其颗粒棱角多，较洁净，但片状颗粒及细粉含量较多，且成本较高，一般只在当地缺乏天然砂源时才采用人工砂,a,9,细骨料的主要质量指标,有害杂质含量。 粘土和云母。 有机质、硫化物及硫酸盐。 2. 颗粒形状及表面特征。 3. 坚固性。 4. 粗细程度与颗粒级配。 5. 砂的含水状态,a,10,粗骨料,定义：粒径5mm的岩石颗粒 分类：卵石（砾石）、碎石 卵石由天然岩石经自然条件长期作用而形成的粒径大于5mm的颗粒，按其产源可分为河卵石、海卵石

7、、山卵石等几种，其中河卵石应用较多。 碎石由天然岩石经破碎、筛分而成，也可将大卵石轧碎、筛分而得。 标准：普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验办法（JGJ5392,a,11,卵 石,碎 石,a,12,粗骨料的主要技术指标 及品质要求,有害杂质。 2. 颗粒形态及表面特征。 3. 粗骨料最大粒径。 4. 粗骨料的颗粒级配。 5. 粗骨料的强度。 6粗骨料的坚固性,洁净 坚硬 表面粗糙 级配合理 粒径合适,a,13,10.2.3拌合用水,质量要求: 不影响混凝土的凝结硬化 无损于混凝土强度发展及耐久性 不加快钢筋锈蚀 不引起预应力钢筋脆断 不污染混凝土表面,a,14,依混凝土拌和用水标准（JGJ6

8、389） 饮用水可以直接使用； 地表水和地下水按标准规定检验合格后可使用。 海水可以拌制素混凝土；不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土结构，对有饰面要求的混凝土，也不得采用海水拌制； 工业废水经检验合格后可用于拌制混凝土。 生活污水水质比较复杂，不能用于拌制混凝土,拌和及养护用水的选择,a,15,10.2.4混凝土掺和料,在混凝土拌合物制备时，为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级，而加入的天然的或者人造的矿物材料，统称为混凝土掺合料。用于混凝土中的掺合料可分为活性掺合料和非活性掺合料两大类。 非活性掺合料一般与水泥组分不起化学作用，或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。

9、非活性混合材料可起改善混凝土和易性、降低混凝土成本等作用。 活性掺合料虽然本身不硬化或硬化速度很慢，但能与水泥水化生成的Ca(OH)2，生成具有水硬性的胶凝物质，因此又称为辅助性胶凝材料。活性矿物掺合料按照其来源可分为天然类、人工类和工业废料类。常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等,a,16,10.2.5混凝土外加剂,简称外加剂。在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。掺量一般不大于水泥质量的5。 按主要功能分为四类： (1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等； (2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速

10、凝剂等； (3)改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等； (4)改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等,a,17,10.3混凝土的制备,1、配合比设计：制备混凝土时，首先应根据工程对和易性、强度、耐久性等的要求，合理地选择原材料并确定其配合比例，以达到经济适用的目的。混凝土配合比的设计通常按水灰比法则的要求进行。材料用量的计算主要用假定容重法或绝对体积法。 2、搅拌：根据不同施工要求和条件，混凝土可在施工现场或搅拌站集中搅拌。流动性较好的混凝土拌合物可用自落式搅拌机；流动性较小或干硬性混凝土宜用强制式搅拌机搅拌。搅拌前应按配合比要求配料

11、，控制称量误差。投料顺序和搅拌时间对混凝土质量均有影响，应严加掌握，使各组分材料拌和均匀,a,18,正面,第二篇 混凝土生产工艺与设备,第11章 混凝土生产设备,a,19,11.1混凝土生产常用设备,11.2混凝土搅拌站,11.3混凝土生产设备的选型原则,附录：某公司水泥混凝土搅拌站,配置清单,内容提纲,a,20,11.1混凝土生产常用设备,混凝土工程包括拌制、运输、浇筑捣实和养护等施工过程,混凝土工程是混凝土结构工程的一个重要组成部分，其质量好坏直接关系到结构的承载能力和使用寿命，而混凝土施工设备对混凝土质量好坏起着重要的作用。混凝土机械主要包括：混凝土搅拌机、混凝土搅拌站(楼)、混凝土搅拌

12、输送车、混凝土输送泵及泵车和振动机械等,a,21,11.1.1混控设备,混控设备是指混凝土微机生产控制系统，它包括工业控制计算机；设置在称重现场的称重传感器，分别设置在各秤斗门、给料门位置处的位置传感器，和安装在各料仓内的料位显示器或连续检测式料位器，以及设置在搅拌、出砼现场的执行机构，所述工业控制计算机以Win2000为系统操作平台。 混控设备一般由工控机、操作台及配电柜三部分组成，能够按照给定的配方，自动地、连续地控制各部分物料称量、投料、搅拌和出料。同时，有的系统的软件还具有财务管理、生产统计、客户管理、误差分析及原材料消耗统计等一系列管理功能。最为重要的特点是系统的自动称重配料仪称量精

13、度高（达到1%）和称量速度快，这是在保证生产速度的条件下节约水泥和确保混凝土质量的关键技术问题,a,22,a,23,11.1.2搅拌设备,按照搅拌原理，可分为自落式和强制式两类。 自落式搅拌机:指搅拌叶片和拌筒之间无相对运动。 按形状和出料方式分类：鼓筒式、锥形反转出料式、锥形倾翻出料式。 特点：机件磨损小，易于清理，移动方便，但动力消耗大，效率低，适用于施工现场。 自落式宜于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土,a,24,鼓筒形自落式搅拌机,a,25,JZC200型混凝土搅拌机 1-牵引杆;2-搅拌筒;3-大齿圈;4-吊论;5-料斗;6-钢丝绳;7-支腿;8-行走轮;9-动力与传动机构;10-底盘

14、;11-拖轮,a,26,自落式搅拌机,a,27,强制式搅拌机:指搅拌机搅拌叶片和拌筒之间有相对运动。 特点:搅拌质量好，生产率高、操作简便、安全等。但机件磨损大，适用于预制厂。 强制式分立轴式和卧轴式两种，宜于搅拌干硬性和轻骨料混凝土,强制式搅拌机,a,28,a,29,11.1.3运输设备,混凝土的运输设备包括水平输送设备和垂直输送设备两大类,混凝土运输机具设备选择原则： 应根据结构物特点、混凝土浇灌量、运距、现场道路情况以及现有机具设备等条件确定,a,30,水平运输,双轮手推车、机动翻斗车、轻轨翻斗车,自卸汽车、混凝土搅拌运输车,短距离,长距离,水平输送设备,混凝土搅拌运输车：是一种用于长距

15、离运输混凝土的施工机械。 特点：在整个运输过程中，混凝土的搅拌筒始终在作慢速转动，从而使混凝土在长途运输后，仍不会出现离析现象，以保证混凝土的质量,a,31,机动翻斗车,a,32,混凝土搅拌运输车 1滚道;2搅拌筒;3轴承座;4油箱;5减速器;6液压马达;7散热器;8水箱;9油泵;10漏斗;11卸料槽;12支架;13托滚;14滑槽,a,33,混凝土的垂直运输，目前多用塔吊、井架、混凝土泵等。塔吊和混凝土泵可同时完成楼面运输。 混凝土泵是最常用的垂直运输设备。利用水平或垂直管道，连续输送混凝土到浇筑点的机械，能同时完成水平和垂直输送混凝土，工作可靠。适用于混凝土用量大、作业周期长及泵送距离和高度

16、较大的场合,垂直运输,a,34,HBT60混凝土泵的基本构造 1分配阀;2料斗;3搅拌机构;4料斗罩;5润滑系统;6电机;7液压泵;8换向阀;9电气系统;10液压油箱;11冷却系统; 12牵引架;13支地轮;14支腿;15推送系统;16托运桥,a,35,11.1.4模具成型设备,混凝土模具成型设备主要是指混凝土模板。混凝土结构或钢筋混凝土结构成型的模具，由面板和支撑系统组成，叫做模板。混凝土模板是指新浇混凝土成型的模板以及支承模板的一整套构造体系，其中，接触混凝土并控制预定尺寸，形状、位置的构造部分称为模板，支持和固定模板的杆件、桁架、联结件、金属附件、工作便桥等构成支承体系，对于滑动模板，自

17、升模板则增设提升动力以及提升架、平台等构成。模板工程在混凝土施工中是一种临时结构,a,36,11.1.5振捣设备,混凝土的振捣设备主要是指混凝土振捣器，是利用激振装置产生的振动，并将振动传给混凝土,使其密实的设备。最早出现的振捣器是风动柱塞式。近年来，为了适应混凝土材料和施工方法变化的需要，新型结构的振捣器不断问世。 混凝土振捣器一种借助动力通过一定装置作为振源产生频繁的振动，并使这种振动传给混凝土，以振动捣固混凝土的设备。 按振动传递方式分类:插入式振动器、附着式振动器、平板式振动器和振动台,a,37,混凝土振动器示意 (a)插入式振动器（b)附着式振动器(c)平板式振动器(d)振动台,a,

18、38,11.2混凝土搅拌站,混凝土搅拌站(eonerete mixing plant) 集中制备混凝土拌合物的场所。其任务是把水泥、粗细 骨料、水、掺合料和外加剂等，按一定配合比拌合成塑性状态的混凝土。一般由贮料、上料、配料、称量、搅拌、出料等设施组成,a,39,搅拌站类型搅拌站一般分为三种类型:(1)固定式搅拌站。工艺流程常采用单阶式，原材料一次提升到最高层，然后借其自重顺序卸落到下层各道工序，其特点是产量大、效率高、占地少。(2)装拆式搅拌站。工艺流程常采用双阶式，先将原材料提升至贮料仓(斗)，经称量后再提升至搅拌机，其特点是拆迁方便。(3)移动式搅拌站。搅拌机械、上料机械、台架和料仓等设施都自成体系，能拖动或装车转移，移动灵活,分类,a,40,生产工艺流程,a,41,一）具有每年可生产5万立方以上合格预拌混凝土的专用生产线； （二）至少配有1台30立方米/小时以上的