第十章 混凝土机械

2020年9月28日7时54分1§10—2混凝土搅拌运输车和输送泵§10—3混凝土振动器2020年9月28日7时54分2§10—1混凝土搅拌机2020年9月28日7时54分3混凝土：由水泥、砂、石子和水按一定比列混合后，经搅拌、输送、浇注、密实成型和养护硬化而形成的一种用量极大的主要建筑材料。混凝土机械包括称量、搅拌、输送和成型四类。称量机械：使混凝土的各项原材料的量在允许偏差范围内，以保证混合料有准确的配合比。搅拌机械：使混凝土的混合料得到均匀的拌合。（混凝土搅拌机）输送机械：将搅拌好的混凝土拌合料从制备地点输送到浇灌现场的机械。（混凝土输送车，混凝土泵）成型机械：使混凝土拌合料密实地填充在模板中火构筑物表面，使之最后成型而制成建筑结构或构件的机械。（混凝土振动器，空心楼板挤压机）2020年9月28日7时54分4§10—1混凝土搅拌机混凝土搅拌机按搅拌原理分为自落式和强制式两类。一、混凝土搅拌机的类型和工作原理作用：使水泥浆体均匀地分布在粗细骨料表面，并使粗细骨料搅拌均匀。分类：自落式搅拌机多用于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土，根据其构造的不同又分为若干种，见表10.1。强制式搅拌机多用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，也可以搅拌低流动性混凝土。强制式搅拌机又分为立轴式和卧轴式两种。卧轴式有单轴、双轴之分，而立轴式又分为涡桨式和行星式，见表10.1。2020年9月28日7时54分5表10.1混凝土搅拌机类型自落式强制式鼓筒式双锥式立轴式卧轴式(单轴双轴)反转出料倾翻出料涡桨式行星式定盘式盘转式2020年9月28日7时54分6自落式特点：结构简单，工作可靠，易损件少，维修方便，功率消耗小，但搅拌作用不够强烈，生产效率低。主要用于搅拌较大粒径、重骨料、塑性混凝土。强制式特点：搅拌强烈、均匀，生产率高，结构复杂，叶片磨损大，功率消耗大，对骨料粒径有严格限制。特别适合于搅拌干硬性、低流动性混凝土和轻质骨料混凝土。强制式搅拌机的转轴可水平设置，兼有自落式和强制式的优点。2020年9月28日7时54分7自落式搅拌机的机型代号：JZM350Y液压上料出料容量350L拌筒以摩擦轮传动（C：拌筒以齿圈传动）混凝土搅拌机锥形反转出料（F：锥形倾翻出料）R：内燃机驱动缺省：电动机驱动；机械上料2020年9月28日7时54分8强制式搅拌机的机型代号：JDY500C改进设计的序号出料容量500L液压上料混凝土搅拌机单卧轴式S：双卧轴式W：涡浆式2020年9月28日7时54分9二、自落式搅拌机分类：鼓筒式、锥形反转出料式、锥形倾翻出料式1、锥形反转出料搅拌机优点：（1）上料、搅拌和供水动作协调，搅拌筒内叶片布置比较合理、搅拌质量好，卸料干净、方便（2）与倾翻式相比，省去了倾翻装置，重量轻、结构简单。维护和检修、操作均方便。缺点：反转出料时是重载启动，消耗功率大。如做成大容量搅拌机，以出现启动困难和出料时间较长现象。能搅拌普通流质混凝土：塑性混凝土和半干硬性混凝土，搅拌适应性强，生产率高。2020年9月28日7时54分101-料斗；2-料斗提升机构；3-可调支腿；4-轮胎；5-前支轮；6-牵引架锥形反转出料搅拌机2020年9月28日7时54分111-电动机；2-齿轮减速箱，3-搅拌筒传动；4-搅拌筒；5-主搅拌叶片，6-副搅拌叶片，7-出料叶片锥形反转出料搅拌机搅拌系统（a）摩擦轮传动式（b）齿轮传动式2020年9月28日7时54分122、自落式混凝土搅拌机的主要参数（1）搅拌容量（升）进料容量Vb：装料体积，又称干料容量出料容量Vc：每次可以拌好的砼的最大体积（额定标定值）几何容量V：搅拌筒的实有几何体积根据经验一般是：V/Vb=2-4出料系数：f=Vc/Vb。混凝土：f=0.65-0.7,砂浆：f=0.85-0.9（2）搅拌时间t:搅拌一罐砼所需时间。T=t1+t2+t3t1-装料时间。提升料斗装料时t1=1s-20s，固定料斗t1=10s-15st2-搅拌时间。与混凝土的配合比及流动性有关。t3-出料时间。非倾翻式出料t3=25s-30s,倾翻式t3=10s-25s塑性混凝土：搅拌筒旋转20转；干硬性：40转；水灰比0.4：t2=60s-150s;水灰比0.32-0.35的干硬性混凝土t2=120s-200s2020年9月28日7时54分13（3）生产率Q：每小时搅拌好的混凝土的体积1000ctVNQK式中Vc-出料量，LN-一小时出料次数，N=3600/tKt-时间利用系数，与工作条件有关，一般取0.9-0.95（4）搅拌筒转速n18nrr-搅拌筒的半径转速太快，物料受离心力作用附着在搅拌筒内壁不能落下，不能得到搅拌；转速太低又降低生产率。2020年9月28日7时54分14三、强制式搅拌机分类：立轴式、卧轴式涡浆式特点：构造简单，转子轴受力大，靠近回转中心轴的地方，圆周线速度小，不能对混凝土产生强烈的搅拌作用。行星式特点：搅拌效果好，能对处于搅拌盘内所有物料进行有效地搅拌而没有“低效区”，结构复杂，特别是转盘式，物料随盘一起转动，消耗功率大，骨料受离心力的影响会向外滑动，使混凝土离析。卧轴式特点：兼有自落式和强制式的性能，搅拌叶片的线速度比立轴式小，耐磨性比立轴式好，功率消耗也少；在额定工作容量下可满载启动，这是立轴式所不能的，卧轴式的体积小，高度布置紧凑。2020年9月28日7时54分15§10—2混凝土搅拌运输车和输送泵混凝土运输的要求运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。运输中应保持匀质性，不应产生分层离析现象，不应漏浆；运至浇筑地点应具有规定的坍落度，并保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑。混凝土的运输道路要求平坦，应以最少的运转次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点。从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表10.2规定。2020年9月28日7时54分16表10.2混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间混凝土强度等级延续时间(min)气温＜25°C气温≥25°C低于及等于C30高于C30120909060注：1.掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，应按试验确2.轻骨料混凝土的运输、浇筑延续时间应适当缩短。2020年9月28日7时54分17运输工具的选择混凝土运输分地面水平运输、垂直运输和楼面水平运输等三种。地面运输时，短距离多用双轮手推车、机动翻斗车；长距离宜用自卸汽车、混凝土搅拌运输车。垂直运输可采用各种井架、龙门架和塔式起重机作为垂直运输工具。对于浇筑量大、浇筑速度比较稳定的大型设备基础和高层建筑，宜采用混凝土泵，也可采用自升式塔式起重机或爬升式塔式起重机运输。2020年9月28日7时54分18一、混凝土搅拌运输车在普通的载重汽车或专用运载底盘上安装着一种独特的混凝土搅拌装置。兼有搅拌和运载双重功能，可在运送的同时进行搅拌，防止混凝土离析或初凝等现象发生使用方式：（1）预拌混凝土的搅动输送从混凝土搅拌站装入已拌好的混凝土，在行驶中，拌筒以1r/min-3r/min的转速作缓慢的搅动，以防止混凝土分层、离析。到浇筑现场卸料，运距一般在10km以内。（2）湿料搅拌输送在配料站按比例装入水泥、砂石和水，在行驶中，拌筒以8-12r/min的转速搅拌，直到浇筑现场。可延长运距，但搅拌质量不如前一种2020年9月28日7时54分19（3）干料注水搅拌输送搅拌筒内只装干拌合料，而搅拌所需水灾车内水箱中。行驶中，在适当的时候向搅拌筒内喷水进行搅拌。运距更长。2020年9月28日7时54分20二、混凝土输送泵混凝土用混凝土泵运输，通常称为泵送混凝土。常用的混凝土泵有液压柱塞泵和挤压泵两种。1、双缸液压活塞式混凝土泵液压活塞泵如图10-7所示。它是利用活塞的往复运动将混凝土吸入和排出。混凝土输送管有直管、弯管、锥形管和浇筑软管等，一般由合金钢、橡胶、塑料等材料制成，常用混凝土输送管的管径为100～150mm。2020年9月28日7时54分21组成：料斗、两个液压缸、两个混凝土缸、分配阀、Y形管、水箱。2020年9月28日7时54分222、混凝土泵车-汽车臂架式混凝土泵特点:移动方便，到达施工地点无需大量准备工作即可进行作业，能直接将混凝土输送至浇灌点，大大提高了布料和浇灌作业的效率。组成:汽车底盘、双缸液压活塞式混凝土输送泵、液压折叠式臂架管道系统2020年9月28日7时54分23泵送混凝土对原材料的要求①粗骨料碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于1∶3；卵石不宜大于1∶2.5。②砂以天然砂为宜，砂率宜控制在40%～50%，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%（比非泵送混凝土的含沙率高2%-5%）。③水泥最少水泥用量为300kg/m3，坍落度宜为80～180mm，混凝土内宜适量掺入外加剂。泵送轻骨料混凝土的原材料选用及配合比，应通过试验确定。（最好不用矿渣水泥，一般用普通硅酸盐水泥）三、混凝土输送泵和泵车的使用2020年9月28日7时54分24泵送混凝土施工中应注意的问题输送管的布置宜短直，尽量减少弯管数，转弯宜缓，管段接头要严密，少用锥形管；混凝土的供料应保证混凝土泵能连续工作，不间断；正确选择骨料级配，严格控制配合比；泵送前，为减少泵送阻力，应先用适量与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁；2020年9月28日7时54分25泵送过程中，泵的受料斗内应充满混凝土，防止吸入空气形成阻塞；防止停歇时间过长，若停歇时间超过45min，应立即用压力或其他方法冲洗管内残留的混凝土；泵送结束后，要及时清洗泵体和管道；用混凝土泵浇筑的建筑物，要加强养护，防止龟裂。要把各种管道折算成水平管道计算出水平距离。2020年9月28日7时54分26振捣方式分为人工振捣和机械振捣两种。人工振捣是利用捣锤或插钎等工具的冲击力来使混凝土密实成型，其效率低、效果差；机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使之发生强迫振动而密实成型，其效率高、质量好。混凝土振动机械按其工作方式分为内部振动器、表面振动器和振动台等，如图10-9所示。这些振动机械的构造原理，主要是利用偏心轴或偏心块的高速旋转，使振动器因离心力的作用而振动。§10—3混凝土振动器一、混凝土振动器的工作原理和类型2020年9月28日7时54分272020年9月28日7时54分28分类：按产生振动原理分：行星式、偏心块式按振动频率分：低频（33Hz-83Hz）、中频（83Hz-133Hz）、高频（133Hz-200Hz）振动器型号：混凝土振动器代号，用Z表示主参数内部振动器：榜头直径（mm）外部振动器：偏心力矩（N•cm）振动台：台面尺寸宽x长（mxm）振动器形式代号X:电动软轴行星插入式P:偏心式W:外部振动器B:表面振动器T:台式2020年9月28日7时54分29二、内部振动器内部振动器又称插入式振动器，其构造如图10-9-1所示。适用于振捣梁、柱、墙等构件和大体积混凝土。插入式振动器操作要点：插入式振动器的振捣方法有两种：一是垂直振捣，即振动棒与混凝土表面垂直；二是斜向振捣，即振动棒与混凝土表面成约为40°～45°。2020年9月28日7时54分30振捣器的操作要做到快插慢拔，插点要均匀，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，达到均匀振实。振动棒的移动，可采用行列式或交错式，如图10-9-2所示。混凝土分层浇筑时，应将振动棒上下来回抽动50～100mm；同时，还应将振动棒深入下层混凝土中50mm左右，如图10-9-3所示。每一振捣点的振捣时间一般为20～30s。使用振动器时，不允许将其支承在结构钢筋上或碰撞钢筋，不宜紧靠模板振捣。2020年9月28日7时54分312020年9月28日7时54分322020年9月28日7时54分332020年9月28日7时54分34电动软轴式振动器按振动子激励原理不同分为：偏心轴式和行星滚锥式行星滚锥式滚子公转转速n01nnDdD-滚道直径d-滚锥直径n0-滚子自转转速偏心轴式振动频率较低行星式频率一般为183Hz-250Hz2020年9月28日7时54分35三、外部振动器-附着式