双螺旋轴搅拌机性能试验

传统的双卧轴搅拌机存在混凝土容易抱轴、搅拌低效区、物料运动不流畅等问题。为解决这些问题,提出了一种新型的强制式混凝土搅拌机——双螺旋轴搅拌机,并对双卧轴搅拌机与双螺旋轴搅拌机各自特点进行了分析。对比试验结果表明:螺旋轴搅拌机搅拌混凝土20 s时的抗压强度,比双卧轴搅拌机搅拌混凝土30 s时的抗压强度提高2.4%;在相同的搅拌条件下,双螺旋轴搅拌机搅拌混凝土时电机电流平均值比双卧轴搅拌机降低6.9%。     

搅拌机叶片安装角的确定方法

为提高混凝土的搅拌质量和效率,根据搅拌过程中物料的运动特点,提出了判断叶片安装角合理与否的准则;通过对物料单元的受力分析和叶片前密实核心的定性分析,确定了叶片安装角的合理取值范围,并运用正交试验法,研究了双卧轴搅拌机的叶片安装角与搅拌臂排列形式、拌筒长宽比、叶片个数和搅拌线速度等参数的匹配关系。结果表明:叶片安装角受搅拌机其他结构和运动参数的影响和制约,确定时要综合考虑各参数间的关系,保证物料在拌筒三维方向同时得到均匀搅拌;双卧轴搅拌机叶片安装角的取值范围为31°~45°,其中宽短型的推荐值为35°。     

双卧轴搅拌机叶片排列的试验

根据双卧轴混凝土搅拌机内物料运动的特点,分析了搅拌叶片不同排列方式对混凝土搅拌质量的影响,得出了搅拌叶片的合理排列方式,并进行了试验验证。结果表明:搅拌叶片的排列应保证物料在整个拌筒空间内循环流动,以及在中央主搅拌区内最大限度的逆流运动;搅拌叶片的最佳排列方式为正反排列。     

搅拌机参数优化的试验

提出了搅拌机搅拌过程的优化目标,得到了搅拌过程优化的目标函数。在此基础上,对立轴式强制搅拌机进行了试验和优化,提出通过增加物料径向运动来消除搅拌低效区的方案;重点对双卧轴搅拌机进行多参数的优化,得到了搅拌臂排列及其相位、叶片安装角、拌筒长宽比和搅拌线速度等参数比较合理的取值范围。试验结果表明,经过参数优化的搅拌机,不但提高了混凝土搅拌质量,而且对原结构的改动不大,简单易行,便于工程推广应用。     

水工型大容量双卧轴混凝土搅拌机电气设计

本文结合水利部948项目MSO9000型双卧轴强制式混凝土搅拌机(编号:200714)的研制,根据水工混凝土的特性和大容量双卧轴搅拌机内物料的运动特点,结合工程中实际应用要求,对大容量双卧轴混凝土搅拌机功率、启动方式、安全保护、在线监控等电气特性进行了研究,并提出了适用于该搅拌机的解决方案。     

不同频率的振动搅拌沥青混凝土高温稳定性能

为了研究不同振动频率对SBS改性沥青混凝土高温稳定性能的影响,采用一种轴振动强制式搅拌机进行沥青混凝土的制备,通过对沥青混凝土加入振动作用前后的标准车辙试验、高温车辙试验,重载车辙试验和抗剪强度试验的分析,探究振动搅拌技术对沥青混合料高温稳定性的影响。结果表明,经过振动搅拌作用的沥青混凝土比传统搅拌的沥青混凝土更能抵抗车辙病害,具有更好的高温稳定性能,且在高温和重载交通的恶劣条件下,振动搅拌技术也能在一定程度上提高沥青混合料抵抗车辙病害的能力。     

逆流相位变化对混凝土搅拌质量的影响

在理论分析和试验的基础上，研究了双卧轴搅拌机工作过程中逆流相位变化对混凝土搅拌质量的影响，分析了逆流相位变化时混凝土拌和物的运动特点，并在不同相位角工况下，对混凝土拌和物的匀质性及混凝土试块的抗压强度进行测试分析。结果表明：其他条件不变，逆流相位差大于单轴相位角时，搅拌质量较好；逆流相位差小于单轴相位角时，搅拌质量明显变差；逆流相位合理时，混凝土拌和物匀质性指标符合国家标准规定，28d抗压强度比设计强度提高30％左右；推荐逆流相位差大于单轴相位角。     

叶片排列方式对全尾砂膏体充填料搅拌效果的影响分析

全尾砂混合料搅拌技术是全尾砂膏体制备系统的关键技术,而搅拌机叶片的排列方式对混合物料的搅拌效果有很大影响.论文首先从搅拌原理出发,分别分析比较了叶片的单向正排列和单向反排列、单向排列和对称排列、对称排列和反向回转排列方式对搅拌效果的影响,然后,用数值模拟方法模拟出不同叶片排列方式的混合料流场,进一步论证叶片不同的排列方式对搅拌效果的影响.研究结果表明,叶片对称布置能够有效增加物料的搅拌次数,加强剪切运动和促进扩散运动.反向叶片区流场面积大,强度高,更有利于物料的对流运动,快速混合均匀.双卧轴全尾砂膏体搅拌机推荐采用反向回转排列方式.     

混凝土搅拌过程及其评价

为了进一步提高混凝土的使用性能,分析了目前混凝土评价指标中存在的问题。应用机械工程、建筑材料与施工工艺相结合的方法,对混凝土搅拌过程及其评价指标进行了研究,通过搅拌试验分析,得到强化混凝土性能的措施与方法。试验结果表明,通过优化搅拌机参数,采用振动搅拌技术、双排叶片机构及二次搅拌技术,均能改善混凝土的微观匀质性、界面粘结强度和耐久性。     

锦屏一级大坝搅拌机的选型

混凝土拌制质量是工程质量控制的首选,混凝土搅拌设备直接影响混凝土工程质量;通过混凝土拌制质量和生产率的影响因素以及水工混凝土强制武搅拌机的发展现状,对搅拌设备的选型进行论述,确定锦屏一级双曲拱坝的搅拌设备为德国BHS公司生产的DIX7.00功率4x75kw的双卧轴强制式搅拌机(为国内最大的强制武搅拌设备),每罐能拌制4.8m3特大石(150mm)四级配混凝土.     

高性能混凝土的生产与施工

本文阐述了高性能混凝土的拌制技术，设备的选用，由于高性能混凝土的用水量小，水胶比低，胶凝材料总量大，拌合时较粘稠，不宜拌舍均匀，因此需要采用拌合性能好的强制式混凝土搅拌设备。卧轴式搅拌机能在较短时间里将混凝土搅拌均匀，应采用这种搅拌设备。搅拌效果良好的新型逆流式或行星式搅拌机也已开始应用。高性能混凝土的配合比设计应注意采用《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2011，评定高性能混凝土的强度应采用《混凝土强度检验评定标准》GB／T50107—2010。     

双滚筒再生搅拌设备搅拌均匀性建模与仿真

为提高双滚筒再生搅拌设备的搅拌均匀性,对内筒转速、叶片安装角和搅拌臂相位角进行了设计,利用基于离散元方法(EDEM)的仿真软件建立了双滚筒再生搅拌设备模型,对搅拌过程进行了离散元仿真模拟.仿真结果表明:在设计范围内提高转速、减小叶片轴向安装角可以提高双滚筒再生搅拌设备的搅拌均匀性;在供料速率一定的情况下,搅拌臂相位角过大不利于混合料的搅拌;搅拌臂相位角对粗集料均匀性的影响程度非常显著,通过减小相位角可以快速降低其离散系数,提高搅拌均匀性.     

振动搅拌对混凝士耐久性的影响

为了研究振动搅拌对混凝土耐久性的影响规律,通过测试分析不同搅拌条件和搅拌参数下混凝土的含气量和强度,分析比较不同振动方式对混凝土含气量的影响机理,并利用电镜照片和汞压法测试孔结构进行微观原理的分析.结果表明,除了目前国内外普遍采用的掺加引气剂的方法外,通过合理的搅拌方式,即混凝土搅拌机的搅拌叶片在强制搅拌物料的同时,也...     

改善搅拌过程提高混凝土强度

为了提高混凝土的强度,围绕混凝土的拌和过程,分别从活化水、2次搅拌工艺以及振动搅拌设备3个方面开展了提高混凝土强度的试验研究。对拌和混凝土的关键组分水,通过高压电场处理,使其具有较强的物理、化学活性,促使拌和过程中的水化反应更加充分,并加快水化反应和凝结硬化速度。研究结果表明:与普通水的对比试验表明活化水提高了混凝土硬化强度;采用多步骤的2次搅拌工艺,促使拌和过程水泥浆体内水灰比梯度形成,降低过渡区的水灰比,改善过渡区孔隙结构,提高砂石等骨料界面的粘结强度,与传统搅拌工艺的对比试验表明,2次搅拌工艺综合提升了混凝土的整体性能;通过在搅拌机内设置深度激振器,采用振动作用与强制搅拌相结合的工作装置,消除拌和过程中的水泥颗粒团聚,降低混合物粘度和内摩擦力,使水泥颗粒快速均匀分散,水化反应更加彻底,与普通强制搅拌机对比试验表明,振动搅拌能明显改善混凝土的微观均匀性,提高了硬化强度。     

搅拌机低效区及其消除方法

为消除混凝土搅拌机存在的搅拌低效区缺陷,根据搅拌机的结构特点和工作原理,分析了低效区产生的原因和危害;通过对振动搅拌法、工作装置参数优化法和双排搅拌叶片结构法的理论分析和试验研究,分析了不同的低效区消除方法对混凝土搅拌质量和效率的影响.结果表明：搅拌低效区是圆筒形强制式搅拌机结构的固有缺陷;搅拌装置工作时存在的速度梯度是低效区产生的根本原因;消除低效区可显著提高搅拌设备的作业质量和效率.     

振动搅拌对不同配合比混凝土性能的影响

振动搅拌是高效节能生产混凝土的一种新技术,为在常用的C20、C30、C40混凝土生产中使用该技术,进行了振动搅拌对不同配合比混凝土性能影响的试验研究。在投料顺序、搅拌时间与速度、振动强度相同的条件下,进行不同配合比混凝土的振动与不振动搅拌的比对试验,得到的结果是,振动搅拌使得新拌混凝土的坍落度有所降低,C20混凝土的坍落度降低了23.8%,C30降低了15.3%,C40降低了25%;同时,新拌混凝土的保水性与粘聚性良好;传统强制搅拌的混凝土含气量在2.5%左右,振动搅拌将含气量的数值提高到了3%左右,振动搅拌过程对混凝土的引气效果相当明显;振动搅拌的不同配合比混凝土强度普遍高于传统强制搅拌的10%以上;随着混凝土配合比的升级,振动搅拌对混凝土强度提高的幅度在减弱;同时振动搅拌混凝土前期强度的增长速率较快,后期放缓;而不振动的传统强制搅拌的混凝土,前期强度增长平缓,后期有所加快;振动搅拌混凝土平均强度的离差系数比传统强制搅拌的要小30%以上。研究发现,与不振动强制搅拌方式相比,振动搅拌可以明显提高不同配合比混凝土的强度与均质性,引气效果明显,但新拌混凝土的坍落度有所降低,这为振动搅拌技术在商品混凝土生产中的应用提供了依据。     

双排叶片搅拌装置合理参数的确定与匹配

为消除强制式搅拌机的低效率区,提高混凝土的搅拌质量和效率,根据双排叶片的搅拌装置结构,采用理论分析和正交试验相结合的方法,分析了主副叶片安装角、主副叶片的关系、搅拌臂排列形式、拌筒长宽比和搅拌线速度等搅拌装置参数对搅拌性能的影响,得出了各参数的合理取值范围和相互匹配关系.结果表明:主叶片安装角、主副叶片排列关系、单轴搅拌臂相位和双轴搅拌臂排列是双排叶片搅拌装置的首要性能参数;对目前普遍使用的双卧轴式搅拌机的较优参数匹配推荐为:主叶片轴向角45°、径向角35°,副叶片轴向角35°、径向角45°,主副叶片变径、同向关系,单轴搅拌臂相位90°,双轴搅拌臂平行布置,拌筒长宽比大于1,搅拌线速度1.2m/s.     

基于EDEM的新型砂磨机主参数仿真及优化

针对传统砂磨机在超硬、超微粉体的制备方面存在细化度低、能量强度弱及能量利用率不足等问题,提出用涡轮叶片代替搅拌轴以获得大能量变速液力流场,利用强力冲击产生的碰撞与振动力场实现超硬、超微粉体的粉碎细化,并研制出新型砂磨机样机.对新型砂磨机主参数填充率和涡轮叶片倾角进行优化,通过EDEM设计单参数及正交仿真试验,以磨介球速度作为评价指标,分析新型砂磨机最佳工作参数组合,并进行样机试验验证.试验结果显示,新型砂磨机相比传统砂磨机磨腔内能量强度提升明显,研磨时间明显缩短,出料细度均值由0.8μm提升至0.36μm,证明了试验结果和仿真的一致性.     

振动拌和对混凝土强度及其抗冻性能的影响

为研究混凝土振动拌和过程中的振动参数对混凝土强度和抗冻性能的影响，通过正交试验分析了振动功率、振动时间、拌和次数对混凝土抗压强度的影响，得到了实验室条件下混凝土振动拌和的最优参数组合；在此基础上，对以该最优振动参数振动拌和的混凝土试件进行冻融试验，分析了振动拌和对混凝土抗冻性能的影响.试验结果表明，振动功率对混凝土试件的抗压强度影响较为显著，而振动时间对其影响较小；振动拌和可有效提高混凝土的抗压强度，以本试验获得的最佳振动参数振动拌和的混凝土，其28d抗压强度较相同配比的静力搅拌的普通混凝土抗压强度提高24.31%；随冻融循环次数的增加，经振动拌和的混凝土试件的质量损失率和抗压强度损失率均明显低于采用静力搅拌的混凝土的相应指标，振动拌和有助于提高混凝土的抗压强度和抗冻性.     

超高性能混凝土单轴受压本构关系

为研究超高性能混凝土的单轴受压本构关系,分析比较了不同文献提出的超高性能混凝土单轴受压本构方程的异同,建议了统一的超高性能混凝土单轴受压本构方程形式.基于超高性能混凝土单轴受压试验数据,拟合得到计算峰值压应变和弹性模量的经验公式,并提出了超高性能混凝土单轴受压应力-应变曲线上升段参数的计算公式.结果表明:采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中提供的本构方程形式计算超高性能混凝土的单轴受压应力-应变关系是可行的;轴心抗压强度在80~150 MPa范围内,当轴心抗压强度相同时,圆柱体试件对应的峰值压应变较棱柱体高5.0×10~(-4)~7.5×10~(-4),且轴心抗压强度越高两者差异越大;所提的峰值压应变、弹性模量计算公式和应力-应变曲线上升段参数计算公式具有较高的准确性和可靠性,可用于超高性能混凝土结构的工程设计.