搅拌设备设计讲座（第十四讲）：混凝土振动搅拌技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com啼◇搅拌设备设计讲座(第十四讲)◇混凝土振动搅拌技术冰长安大学冯忠绪江建卫于丽娟杜占领王卫中摘要：给出振动搅拌的概念及其作用，介绍近年来连续式振动搅拌机、旋转振动搅拌机、立轴周期式振动搅拌机及双卧轴振动搅拌机的研究情况。研究证明，采用振动搅拌与强制搅拌相结合的方案，结构紧凑，可明显提高搅拌质量{：和搅拌效率。{：关键词：混凝土振动搅拌强制搅拌混凝土振动搅拌技术的研究已有七十多个年头了，其显著特点是可强化搅拌过程，明显地提高搅拌质量和效率。但由于多种原因，这

2、项技术迄今未能在工业生产中得到应用。本文将对这项技术的研究状况，主要是笔者及其课题组的研究工作予以介绍。1振动搅拌的作用振动搅拌就是在搅拌的同时加以振动作用，使水泥颗粒处于颤动状态，从而破坏水泥凝聚团，使水泥颗粒均匀分布。同时振动搅拌使混合料颗粒的运动速度增大，增加了有效碰撞次数，加速集料颗粒表1．产生圆周振动的激振器2．搅拌叶片3．隔振弹簧面水化生成物向液相扩散的速度，使水泥水化加速。4．产生直线运动的激振器此外，还可净化集料表面，增加水泥和集料间的粘结图1连续式振动搅拌机试验原理力。因此，振动搅拌能有效地提高混凝土质量和搅产生直线运动

3、的激振器4等组成。电机驱动皮带传拌效率，使新拌混凝土的流动性也有所改善。动，将动力传给一对参数相同的外啮合齿轮带动两平行轴上的偏心块同步反向旋转，产生定向激振力。2国内外的研究状况在激振力作用下，搅拌槽作定向直线振动，从而使搅1930年，前苏联首先在普通搅拌机壳上使用了拌槽内的混合料沿其底面向前运动。混合料在连续附加激振器的方法来拌和水泥砂浆和预拌水泥浆向前运动过程中，除频繁地相互碰撞、交叉混合外，体；1937年用配有振动搅拌叶片的自落式搅拌机来还不断经搅拌叶片分割、撒落和不断地改变着运动生产水泥混凝土。2O世纪4O年代开始，美国、德国速

4、度和方向，并依靠叶片实现自落拌和。搅拌叶片作和日本等国也相继进行了振动搅拌技术的研究l1、2】。为活化源，按要求应工作在共振状态。经过一定距笔者及其课题组是从1992年开始该项技术研离，混合料逐步地拌和均匀。究的，主要完成了连续式振动搅拌、旋转振动搅拌、试验证明翻，该装置能够拌出符合国家标准的稳立轴周期式振动搅拌、双卧轴振动搅拌等研究。定土和水泥混凝土，拌和稳定土的生产率较高，单位2．1连续式振动搅拌机产量的能耗为0．029kg~-·h／t，而目前国外稳定土厂图1为连续式振动搅拌机的原理图。它主要由拌设备的这一指标值为O．1kg~-·h／

5、t，节能明显；但拌产生圆周振动的激振器1、搅拌叶片2、隔振弹簧3、和水泥混凝土时，由于混凝土组份间的黏滞力大，仅基金项目：国家自然科学基金项目(50678026)～63～维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com仅靠激振力作用，流动速度太慢，形不成强烈的对流运动，生产率太低，这样就失去了工程应用价值。2．2旋转振动搅拌机图2所示旋转振动搅拌机的工作原理是：激振器3上下两端的偏心块被调整成一夹角，两偏心块产生的离心力和的合力将使物料绕振动搅拌槽2的轴线旋转，而对物料的力矩将使其产生翻滚运动。因此，在

6、合力和合力矩的共同作用下，物料作循环的螺旋运动，在运动中又经搅拌叶片不断地分割和撒落。叶片的固有频率可设计成和激振频率相同，因’65此叶片处在共振状态，强化了物料的运动。混合料1．搅拌叶片驱动机构2．激振器驱动机构3．进料口在这样循环的螺旋运动中得到均匀拌和。4．搅拌筒5．搅拌叶片6．深度激振器7．卸料机构图3周期式振动搅拌机结构简图动强度在20g左右，壳体四周混合料的黏性受振动作用而下跌，为高效节能地拌匀混合料创造了条件。在振动作用下，不断推向激振器壳体的物料形成了循环。强制搅拌与振动活化相结合，使物料的对流运动和扩散运动都在极为有利的

7、条件下完成，保证了搅拌质量，同时大大提高了搅拌过程的发展速度，提高了搅拌效率。在混凝土配合比、搅拌时间、试验方法等相同，搅拌条件不同的条件下，通过测定混凝土拌和物的1．搅拌叶片2．搅拌槽3．激振器4．隔振弹簧砂浆密度的相对误差△M、粗骨料质量的相对误差图2旋振式振动搅拌机试验原理AGrO、混凝土抗压强度平均值厂、强度的标准差或显然，这种搅拌原理和连续式振动搅拌机相近，离差系数c问来比较振动搅拌与普通立轴强制搅拌只是结构形式不同。试验结果证明网，它对稳定土搅的差异。不同的搅拌条件如下：拌效果好，但水泥混凝土在振动作用下的沉积现象(1)振动搅

8、拌、干拌8s，湿拌30s；比连续式振动搅拌机严重。(2)减少水泥用量20％时振动搅拌，干拌8s，2．3立轴周期式振动搅拌机湿拌30s；以上的试验研究证明，振动搅拌不同于振动密(3)关闭振动机构