布料机混凝土的离析现象及防离析装置的研制.doc

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1、随着大型高层钢筋混凝土结构建筑的发展，作为主要建筑材料混凝土的垂直与水平输送成为施工中的突出问题。在过去的工地，混凝土主要是依靠塔机用混凝土罐一罐一罐地输送。这种输送方式效率低，浇铸质量不高。近些年连续输送的泵送混凝土技术较好地解决了混凝土垂直输送的问题，以其工期短、施工质量高、劳动强度低等突出优点，越来越得到普遍的应用。混凝土布料机作为一种与混凝土输送泵配套的新型施工机械，就象一只机械手，能将到了施工面的混凝土快速、准确地送抵作业面的任一浇注部位并进行连续浇注，较好地解决了混凝土水平输送的布料问题。混凝土布料机与垂直输送的泵送混凝土技术成龙配套，充分发挥了两

2、个技术的优势，真正实现了混凝土的连续输送，极大地降低了劳动强度，提高了施工的进度和质量。　　1布料机混凝土的离析现象及产生的原因作为一种新型的施工机械，混凝土布料机的离析现象一直困扰着施工单位和研究单位，成为制约布料机发展的一个重要因素。布料机混凝土的离析主要表现在几个方面：1)混凝土骨料与砂浆的离析；2)混凝土的泌水。混凝土布料机作为一种大型的机械手，其作业方式是臂架向作业面的上方伸出，再从上向下往浇注点浇注混凝土。这样一种作业方式决定了布料机的输送管路必然被分为上升段和下降段。(图1)　　布料机的一般工作工况都是大臂向上，中小臂向下。在管路的上升段(塔身和

3、大臂管路)，管路中的混凝土在混凝土泵的泵送压力下被推送前进。混凝土充满了上升管路，其流速是稳定的，不会发生离析。而在管路的下降段(中、小臂)，由于重力加速度的作用，混凝土的流速越来越快。由于下降段混凝土的输送流量不会改变，故加速的混凝土不能充满输送管路。混凝土在下降管路中不是稳定地被“推进”，而是快速地“滚落”。在“滚落”过程中混凝土与管壁不断地碰撞，其中的骨料会与浆分离，因而产生第一种离析。(图1-上图)布料机的典型工作工况(图2-下)混凝土在下降管路中快速地“滚落”　　布料机在停机待料时，下降管路中的混凝土由重力而流失，混凝土最后停留在上升管路的顶端。料机

4、臂架上升段与下降段的转折处，也就是整个管中是否有混凝土的分界处。一旦停机时间过长，停在这个界面的混凝土中的水分就会离析出来，因而生第二种离析，也即泌水现象。　　2混凝土离析的危害　　离析对布料机影响极大，是引起布料机堵管、管的重要因素，严重地影响布料机的正常工作、管的寿命以及混凝土的浇注质量等。　　1．在布料机的下降管路中，混凝土中离析的料与管壁快速碰撞，加快了输送管的磨损。特别是管路转弯的部位，由于速度方向发生改变，混凝上些弯管的冲击特别大，因此这些弯管的磨损最厉害这种现象在管路的末端尤为严重，因为混凝土在这被加速到了最大值。试验结果和实际应用情况表明布料机

5、小臂末端弯管(采用普通材质)的输送寿命1000m3左右，有时甚至只有几百m3，布料机小臂直的输送寿命约8000m2。布料机管路的输送寿命与料机的工作姿态有关，臂架管路下降段的落差越大，凝土的加速冲击也就越大，管路的输送寿命也就短。管路磨穿后施工工地频繁地更换管路，既提高施工成本，又影响了工程进度。 2．布料机在停机待料时，臂架管路顶部的混凝离析后水分、细砂沿下降管路流失，一旦停机时间长，管路顶部就会因只剩粗骨料而造成堵管。布料一旦发生堵管，要排除是十分费工费时的，而且还：浪费大量的混凝土。 3．混凝土的离析，严重地降低了7昆凝土质量。 3布料机防离析装置的研制

6、 3.1静态堵料问题——解决布料机混凝土离析的关键前面已经分析了布料机混凝土离析产生的原3。无论是第一种离析还是第二种离析，都是因下降F路中的重力作用而引起的。那么解决问题的关键，1然就是如何消除重力对下降管路中的混凝土的影响。(图３)磨穿的弯管可以考虑在布料机的出料口安装一个可开启／关闭的防离析装置，该装置需要一定的推力才能开目，当推力不足或消失时又能自动关闭。布料机工作时混凝土在泵送压力的作用下，推开防离析装置流出。当布料机停止工作时，防离析装置自动关闭，从而堵住下降管路中的混凝土不让其流出，这就是所谓的静态堵料作用。这种防离析技术的关键在于：出料口有适当

7、的阻力与下降管路内混凝土的重力相平衡，实现所谓的静态堵料。在泵送混凝土时，与重力平衡的出口阻力避免了混凝土在下降阶段的加速。无论是在管路的上升阶段还是下降阶段，混凝土都充满了整个管路，并被“推送”着以稳定的速度前进，因而防止了混凝土因加速下降而引起骨料与砂浆的离析。布料机在停机待料时，因出料口有与重力平衡的阻力而能实现静态堵料，整个输送管路内充满混凝土，因此只有出口部分的混凝土会离析出水分，一旦出口处稍有堵塞也很容易解决。因此解决布料机混凝土离析的关键，就是在布料臂的出口作用一个可以实现静态堵料的适当的阻力。3．2国外的防离析装置以及存在的问题德国PM泵车配备

8、了一种尼龙防离析装置。这种防离析装置装