道路桥梁工程中混凝土搅拌站的系统管理毕业论文.doc

道路桥梁工程中混凝土搅拌站的系统管理前言在道路桥梁工程中，混凝土搅拌站泛指配置了制备混凝土所需用的各种原材料的储料、供料、配料、搅拌和控制等装置，将各种骨料、粘结剂、掺合料、添加剂和水按一定配比通过搅拌机，采用集中搅拌 供应新鲜混凝土的方式生产混凝土的成套设备。自从水泥被开发后，以水泥为粘结剂，石子和砂为骨料制成的混凝土成为应用最为广泛的一 种建筑材料，制备混凝土的搅拌机械装备随即诞生和发展。早期的混凝土制备采用单机搅拌 形式，而在搅拌机基础上配置砂石、水泥和水的供料计量和控制装置便构成了搅拌站的雏形，并逐渐发展形成了紧凑式、组合式、卧式、直投式、立式等各种结构形式的搅拌站。随着混凝土工程施工技术的不断进步和商品混凝土的应用与推广，对混凝土制备装置性能和功能的要求不断提高。同时，粉煤灰、矿渣粉等活性矿物掺合料和膨胀剂、减水剂、泵送剂、缓凝 剂、增强剂、速凝剂、防冻剂、塑化剂等添加剂的相继开发和应用，制备混凝土的原材料元素增加，对搅拌站配置及技术要求也相应提高。与早期产品相比如今混凝土搅拌站无论是成 套设备的配置和技术条件，还是整机的功能和性能指标，以及产品的适用性和可靠性都有了明显的变化和显著的进步。 本文结合了混凝土搅拌站产品标准的术语定义和业内人士的通俗称谓，对混凝土和搅拌站的相关名词概念作了系统的描述；介绍了混凝土搅拌站发展历史、现状和趋势；综述了各种型号规格产品的结构特点及适用条件；详细地分析了成套设备各系统配置实现相关功能和效果的技术条件和设计规范。 混凝土在生产和施工过程中混凝土的质量好坏直接影响整个工程质量，混凝土企业应在材料的储备、设备的完好程度，技术人员素质和技能、天气的变化、交通状态的影响、现场施工部位和施工条件等合理的指挥和调动车辆与人力，以满足工程项目的需要，从而提升混凝土搅拌站的竞争能力，保证混凝土质量，文章就如何对混凝土搅拌站进行系统管理进行了探讨。 1 混凝土术语与概念 1.1 混凝土术语 1、混凝土：一般泛指采用各种骨料、粘结剂、掺和料、添加剂和水按一定比例配合并搅拌均匀而成的建筑材料。 2、匀质性混凝土：混凝土中砂浆密度相对误差不大于 0.8，单位体积混凝土中粗骨料质量的相对误差不大于 5的混凝土。 3、新鲜混凝土：由搅拌设备拌制的未经捣实的匀质性混凝土。 4、预拌混凝土：采用混凝土预拌成套设备集中搅拌方式生产的新鲜混凝土。5、砼：预拌混凝土在一定的时间内呈流塑状态，浇注入模，捣实固化后可以制成各种形状 和大小的构筑物或构件，其成型后一段时间里水泥与水发生水化反应，使混凝土硬化，硬化 后的混凝土具有一般石料的性质，所以混凝土也叫砼，人工石的意思。 6、钢筋混凝土：在混凝土成型的模板中放置绑扎成笼的钢筋再浇注成的混凝土构筑物或混 凝土构件。 7、预应力混凝土：把钢筋进行预拉，然后再进行浇注的钢筋混凝土。 8、碾压混凝土：对于干硬混凝土，使用骨料粒径很大而水泥较少的贫混凝土，用一般振捣器不能很好密实，因此采用静碾压路机、振动压路机的碾压办法来密实的混凝土。 9、水工混凝土：用于大坝等水利工程，混凝土固化后的体积稳定性和耐久性要求很高，使用骨料粒径很大的混凝土。 1.2 普通混凝土和特种混凝土的概念 1普通混凝土：采用水泥为粘结剂，石子和砂为骨料，能用标准规范的搅拌设备制备，用于建筑施工的混凝土通称为普通混凝土。为了区别三合土、沥青混凝土，有时也称水泥混凝土。 2特种混凝土：原料、制备装置或用途与普通混凝土不同，称为特种混凝土。常用的特种混凝土有： （1） 重混凝土：用于核电站等工程，骨料中包含有重晶石、废钢铁、铅粉等，混凝土比重大 于 2.6T/3 的保护性混凝土或安全性混凝土。 （2）轻质混凝土：骨料添加产生膨胀的掺合料，比重不大于 1.8T/3 的混凝土。由膨胀塑料作为添加料而装备的轻质混凝土常用作绝缘材料。其制备装置与传统搅拌站配置不同。 （3）加气混凝土：添加金属铝粉等膨胀多孔剂，使之产生多孔结构的轻质混凝土。加气混凝 土还要在蒸汽釜中进行蒸汽压力养护。（4）泡沫混凝土：制备装置设置泡沫发生器，使塑料或蛋白质类化合物产生泡沫，并与混凝 土混合成孔的轻质混凝土。 （5）纤维混凝土：在混凝土预制构件，构筑物或在喷射混凝土中加入 3050 /3 的钢纤维 的方式来提高强度的混凝土。 （6）树脂混凝土：用树脂作粘结剂，采用特殊装置制备的特种混凝土。树脂混凝土强度很高， 可达 120Mpa，成本也很高，用于窗台，洗涤板，溶液槽等薄壁物件。 （7）热拌混凝土：指采用骨料加热或蒸汽搅拌等方式制备的混凝土。制备热混凝土的目的可使混凝土快速凝固变硬， 并且得到较高的早期强度。（8）冷混凝土：采用骨料冷却，添加冷水或薄片冰、液氮冷却新鲜混凝土的方法制备的混凝土。 制备冷混凝土的原因为了避免在结构薄弱的地方产生热应力， 导致裂缝的形成， 以及避免在环境温度较高的情况下，新鲜混凝土过早凝固变硬而使混凝土施工发生困难。 随着新材料，新技术，新科学的发展，全过程无污染并能消耗工业废料的绿色混凝土、环境 调节混凝土、灭菌混凝土、变色混凝土、智能混凝土等新型特种混凝土也将研究面世。 1.3 高性能的混凝土的概念 131高性能混凝土的含义高性能混凝土（high performance concrete 缩写 HPC）的含义通常认为应满足以下要求： 1、混凝土硬化后强度高，在 50MPa 以上，达 6080MPa 甚至 100MPa。 2、预拌混凝土的施工性能，诸如流动性、粘聚性、充填性、可靠性、匀质性、安全性等良好，甚至具有免振捣自密实混凝土、自流平混凝土等先进技术。 3、混凝土固化后体积稳定性良好，耐久性高，混凝土使用期达 200 年甚至更高。 132 高性能的混凝土的技术因素高性能的混凝土的技术途径包括以下因素： 1、优质水泥，采用标号 525 和 625 含碱量低的水泥，第三系列硫铝酸盐、铁铝酸盐水泥； 2、高效减水剂，采用减水率 2030以上的高效减水剂，使混凝土水灰比降到 0.300.20， 同时获得良好的流动性和扩散性。 3、活性矿物掺合料，采用硅灰、细磨粉煤灰、细磨天然沸石、火山灰、稻壳灰等掺合料对 提高抗渗性，保护钢筋混凝土寿命，提高后期强度，减少早期水化热，减少后期收缩量的效果明显； 4、合理级配，水泥、掺合料、添加剂和水的合理级配是混凝土实现上述高性能指标的重要 因素； 5、严格的混凝土制备和施工工艺，制备高性能混凝土应采用电子称量装置。水泥、掺合料、 添加剂和水的动态计量精度不大于 1，采用强制式搅拌机和规范的搅拌工艺 要求的分批投料砂浆裹石法的搅拌工艺和搅拌时间， 预拌混凝土的输送、浇注和模板配置都应遵守严格的施工方案。 1.4 商品混凝土1.4.1 商品混凝土的概念商品混凝土就是将集中搅拌的新鲜混凝土作为商品销售给用户，按用户对混凝土的各种要求，在约定的时间内生产和运送到施工作业区浇注的预拌混凝土。 142 商品混凝土的发展商品混凝土的发源地是欧洲， 一百多年前英国就产生将新鲜混凝土以商品的形式提供给用户的想法， 德国最早使用商品混凝土，1903 年建立了世界上第一个商品混凝土搅拌站，美国于 1913 年、法国于 1933 年、 日本到 1949 年相继建成了本国的第一台商品混凝土搅拌站。上世纪 60 年代到 70 年代， 随着液压技术的应用及混凝土输送设备的昌盛，混凝土搅拌设备在技术上也有了很大进步， 世界各地在这一阶段经济发展都较快，商品混凝土伴随着大规模的经济建设得到高速发展。 在发达国家商品混凝土所占混凝土总量的比例一般在 6080，多的已达 90以上。我国的混凝土制备以单机搅拌为传统，集中搅拌首先在水电部门起步，混凝土搅拌站的研究 起步于上世纪 60 年代中期，80 年代到 90 年代混凝土搅拌站有了一个飞跃发展，商品混凝土开始于 80 年代，到 90 年代才大力发展起来，但发展水平不平衡，商品混凝土在全国混凝土总量所占比重约为 20，与发达国家相比存在很大差别。随着我国经济建设的持续发展 和城乡建设规模从东向西、 从中心城市向区域经济区发展趋势， 以及各地政府的建设规划和政策支持，我国商品混凝土的全面推广和进步发展将进入新的阶段。 143 商品混凝土的优越性商品混凝土的生产供应及管理模式的优越性体现在以下几个方面：1混凝土工程得到了质量保证， 混凝土搅拌站的工艺装备能力和质量控制条件决定了生产混凝土的高性能和高质量， 搅拌站的技术进步也为新材料的应用和新工艺的实施提供了条件。2搅拌成套设备集中搅拌的生产方式，生产效率高，供应能力强，规模效益好，同时，高度机械化自动化的装备，大大减少了 劳动力的需用量， 减轻了劳动强度。3商品混凝土搅拌站工厂化生产形式可以解决诸如 施工现场设备与砂石水泥原材料占地矛盾，运输与作业的环境污染，噪音扰民等问题，符合国家有关的环境政策法规和建设管理规范， 尤其在城建市政建设和城区改造工程中得到充分体现。 2 搅拌站术语与概念 2.1搅拌站术语 1、混凝土搅拌站（楼）：由供料、贮料、配料、搅拌、出料、控制等系统及结构部件组成， 用于生产混凝土的成套设备。 2、混凝土搅拌站（楼）生产率：在规定的试验工况下，混凝土搅拌站（楼）每小时生产出的混凝土量（以捣实后体积计） 。试验工况是指： 混凝土各组成材料供料充分，成品混凝土出料及时，混凝土搅拌站（楼）连续运转； 混凝土配合比不变，骨料级配、水泥种类和标号、混凝土标号和塌落度及用水量等均按 GB4477 的规定； 每一次循环搅拌的混凝 土量应以混凝土搅拌机组的公称容量计算； 不加掺和料和附加剂，不进行干搅拌。 3、混凝土搅拌站（楼）型号：由混凝土搅拌站（楼）的组代号、装机台数、搅拌机形式代 号、主参数和变型或更新代号等组成。其中，组代号 HZ 为混凝土搅拌站，HL 为混凝土搅拌楼；装机台数用阿拉伯数字标准，单机可省略；搅拌机型式代号 S 为双卧轴式，D 为单卧 轴式，T 为行星式，W 为涡浆式，F 为锥形倾斜出料式，Z 为锥形反转出料式；主参数代号 为生产率，单位3/h；变更或更新代号用 A、B、C表示。 4、引用标准与使用范围 GB/T 10171 混凝土搅拌站（楼）分类，适用于生产普通混凝土的周期式混凝土搅拌站（楼） 。 GB/T 10172 混凝土搅拌站（楼）技术条件，适用于 GB/T 10171 中规定的搅拌站（楼） 。 GB/T 9142 混凝土搅拌机，适用于周期式混凝土搅拌机、混凝土搅拌站（楼）中配套的搅拌 机。 GB/T 4477 混凝土搅拌机性能试验方法。 2.2 搅拌站和搅拌楼 221搅拌站和搅拌楼的概念从产品标准的术语定义来看，混凝土搅拌站（楼）按照骨料在混凝土生产流程中需要提升的次数， 分为混凝土搅拌楼和混凝土搅拌站。 骨料经一次提升而完成全部生产流程的称为搅拌楼，骨料提升两次或两次以上的称为搅拌站。 222 搅拌站和搅拌楼的区别1从混凝土生产流程的工作程序和功能内容来看，料场贮存的石子和砂，筒仓贮存的水泥等大宗原材料， 分别通过骨料和粉料集运系统转运提升到设备主体上部的储料仓，各种物料在设备主体内从上到下完成储料、 配料、 搅拌、 出料工作流程的为搅拌楼。 设备主体没有储存仓， 骨料经配料后再提升向搅拌机投料， 粉料则由螺旋输送机直接向主体的计量装置供料的为搅拌站。 2从产品结构特点和成套设备的配置来看，搅拌楼的主体是全封闭的，自上而下分别为受料室、储料室、计量室、搅拌室和控制室、支腿和搅拌输送车接料室。储存仓的容量一般可供 20 分钟以上连续生产， 主体的高度重量和设备基础较大。 搅拌楼的骨料和粉料的集运方式及其 配置形式多种多样， 因地制宜， 较典型的形式是砂石料场下设接料斗， 通过地槽水平皮带机、 倾斜皮带机送至主体，水泥由筒仓通过斗式提升机、翻板机构、卸料导管或螺旋送入主体。 搅拌楼的控制系统包括骨料集运流程、粉料集运流程和混凝土生产流程的控制。 搅拌站的结构特点和配置与搅拌楼相比， 首先是主体没有储存仓， 因此高度重量和设备基础都缩小；其次是物体集运与混凝土生产流程合为一体，成套设备的配置大为简化，流程更为 简捷；另外，控制系统对成套设备的工作统一控制，操作与管理较为简便。223 搅拌站的形式搅拌站的型式多样， 主要区别在于骨料的储供配料及提升形式的区别和组合变形的多样性， 按照产品研制的发展历程，搅拌站大致可分为以下型式。1第一代产品为拉铲集料式搅拌站。早期引进的紧凑式搅拌站和国产搅拌站的骨料系统采用扇形料场储料、悬臂拉铲集料、卸料门下带称量斗、料车提升投料的方式，代号 A 型。 拉铲式搅拌站还有称量斗与提升料斗分别设置或合二为一， 提升轨道为直轨或弯轨， 轨道角度 6090，料车底门投料或倾翻投料，不同的混凝土卸料高度等结构变型，采用涡浆式搅拌机时主机悬挑型式， 以及料场分隔仓改为储料仓用装载机上料方式等各种变更型式。 国外还有 270以上扇形料场，用皮带机上料，拉铲集料门下设皮带秤等形式。拉铲式搅拌站的 主机规格以 0.53、13、1.53 为主，国外产品还有 23。拉铲的悬臂长度为 8、12 、16，国外产品达 20。 拉铲式搅拌站的建站投资比较低，因此被广泛采用。但在实际应用中逐渐显露其不足：1） 拉铲卷扬的钢丝绳和铲斗的磨损量大，拉铲的作业环境差，劳动强度大；2）料场的堆积容 积有限而且死料多，对砂石供应流通领域的物流要求较高；3）受拉铲与提升装置的规格和 露天料场的影响，搅拌站的规格和资质升级也受限制。因此，拉铲式搅拌站虽曾独领风骚， 随着产品的技术进步和规格品种的发展而逐渐被淘汰。 2第二代产品为配料机组合式搅拌站。骨料配料机又称配料站，是集砂石的储供料、计量 和配料输出的功能于一体的模块化骨料后台装置， 它与骨料提升装置组合的形式逐渐替代了 拉铲式搅拌站的骨料系统。 配料机的隔离式储料仓有多种数量和容积的规格， 计量方式有称 量斗独立计量或累积计量、皮带机累积秤、行走小车累积计量等形式，上料方式一般采用装 载机将独立料场的砂石料转运到配料机储料仓， 也有用多根斜皮带机直接或转接对配料机储 料仓上料形式， 国外还有在配料机储料仓上方安置行走式拉铲的集料方式。 配料机组合式搅 拌站骨料贮存采用的独立料场形式是符合国情的普遍形式， 配料机与拉铲形式相比建站投资 相近，但性价比提高，适用性更强，因此配料机投入实际应用后便风靡市场。 组合式搅拌站的基本形式是配料机与直轨料车提升组合的骨料系统，代号 B 型，主机规格 仍以 0.53、13、1.53 为主，主体结构比较简单，60直轨结构占地面积较小，建站投 资也较低，应用在工程施工现场比较多见。然而，骨料系统采用料车提升方式的搅拌站也有难以逾越的弱点：1）是提升卷扬的钢丝绳磨损较大，钢丝绳缠绕和料车轨道运行的维护保 养工作量较大；2）是受提升驱动和制动装置配套的局限，规格难以再大；3）是骨料流程中 由于料车下降时间的因素存在，批次骨料的工作循环周期相应增加，提高生产率受到限制。 3第三代产品为皮带机提升仿楼式搅拌站。倾斜皮带机是搅拌楼传统的骨料集运装置，采 用倾斜皮带机提升骨料， 再加上全封闭的主体， 使设备宏观外形与搅拌楼相似， 俗称仿楼式。 提升皮带机按皮带机的带型区别有通用槽形皮带机， 人字型浅花纹皮带机和波形档边形大倾 角皮带机等形式。骨料提升采用倾斜皮带机的方式优点很多：1）皮带机是一种通用输送设 备，各种配置技术成熟，运行稳定，工作可靠；2）不同的技术规范及输送能力能满足各种 主机规格和主体结构形式搅拌站的设计条件；3）搅拌站的工作循环周期可以按搅拌机的搅 拌周期设定，以提高搅拌站的生产率；4）成套设备的不同配置和布局方式可以适应不同现 场的条件和不同用户的需求。 搅拌站第三代产品的骨料系统有两种形式， 一种是斜皮带机前加置配料机， 骨料提升至主体 的中途斗暂存再投料的基本形式，代号 C 型，适配的主机规格为 1m3、1.5m3、2m3、3m3、 ； 另一种是隔墙料场下的地槽里加置独立计量的砂、石计量斗，批次骨料经水平皮带机输送， 倾斜皮带机提升到主体的中途斗暂存后投料的仿楼流程形式，代号 E 型，适用主机规格为 1.5m3、2m3、3m3、4m3。实际应用中，双机组对称布置，全封闭集中统一的控制和主体结 构形式被广泛应用， 成为商品砼搅拌站的理想模式； 隔墙料场加地槽形式常被高资质的商品 砼搅拌站采用，料场上可加盖或建屋，以适应各种气候条件下作业；配料机形式适用独立露天料场，常被扩大规模或升级改造的商品砼工厂采用；人字形浅花纹皮带机形式占地面积较小，常被场地受限制的商品砼工厂和混凝土制备要求高的工程用搅拌站采用。 搅拌站第三代产品结构合理，性能优越，配置先进，功能齐全，成套设备布局能适应商品砼 和工程站的使用要求和适用条件，一经面世便大有一统天下之势。然而 C 型砼搅拌站虽然 兼顾了商品站和工程站的适用条件，但是专用为工程站时难免有所欠缺，为此，我公司在 C 型砼搅拌站基础上，开发了专用于工程站的第四代产品。 4第四代产品为骨料直投式砼搅拌站，代号 D 型，适配主机规格以 1m3、1.5m3、2m3 为 主。其结构特点是骨料提升采用人字花纹带型的倾斜皮带机，皮带机输出直接投料。主体没 有中途暂存斗，计量系统将水泥与掺合料，水与添加剂的计量装置及其架体采用模块化结构 设计，并直接坐落在搅拌机上。其优点是骨料流程简捷，结构紧凑，设备占地面积小，设备 主体结构安装调试简捷，拆迁移动便利，外观简洁美观，主体台面通畅，维护保养方便，而且能采用砂浆裹石搅拌工艺，满足拌制高性能砼的要求，是工程站的理想配置模式。 2.3 搅拌站的各种称谓 2.3.1商混站和工程站 商混站指适用商品砼生产和供应方式的搅拌站，工程站指适用施工现场拌制混凝土的搅拌 站。两者在产品的性能与功能方面都应符合国家的标准要求，成套设备应配套齐全、完善， 工艺合理、 可靠， 能满足各种混凝土的生产。 商品站更强调的是产品的生产效率和管理功能， 工程站更期望的是较好的拆装移动性和较少的初期投资。从产品的适用性看 E 型砼搅拌站 是典型的商混站， 型砼搅拌站是专用的工程站， 型搅拌站则是商混与工程兼容性搅拌站。 2.3.2固定式和移动式搅拌站 固定式与移动式是个相对的概念。商混站一般是不会迁移的，产品的结构设计是固定的，如搅拌楼、E 型搅拌站。而工程站一般施工周期要小于产品使用寿命，施工结束后需拆迁转移场地，因此产品结构设计应减少拆装部套件，同时考虑设备基础费用与拆迁成本。如 B 型搅拌站组合形式的拆迁移动性较好，A 型 D 型 C 型搅拌站的移动性能则逐一次之。搅拌站初期产品中有的结构设计是可以整体拖运或配料机与主体拆卸拖行的，称为移动式搅拌站， 一般规格较小，配置简单，适用于道路，隧道等延伸性工程。随着工程施工技术与管理的进 步，砼输送泵与布料杆的应用，以及汽车起重机的普及，牵引拖运形式的移动式搅拌站已消声蹑迹，但性能优良且移动性良好的工程站则受用户的青睐。 2.3.3 强制式与自落式搅拌站 主机采用立轴涡浆、立轴行星、单卧轴、双卧轴等强制式搅拌机的通称强制式搅拌站，其搅 拌周期较小，生产率较高，其中双卧轴搅拌机是应用最广泛的机型。主机采用锥形反转出料 或锥形倾翻出料等自落式搅拌机的通称自落式搅拌站， 其搅拌周期较长， 能适应大粒径骨料而且驱动功率较小，采用多台锥形倾翻出料搅拌机的搅拌楼是生产水工混凝土的常见机型。 2.3.4 周期式与连续式搅拌站 国家标准定义的混凝土搅拌机和搅拌站都是周期式的，也就是混凝土生产的配料、投料、搅 拌、出料按周期进行循环作业的方式。还有应用螺旋式搅拌原理，物料在拌筒里边搅拌边输 送到卸料位置的搅拌机称为连续式搅拌机，主机采用连续式搅拌机，配料采用流量计量，供 料装置也连续供应的成套设备则称为连续式搅拌站， 这种形式的特点是能用较小的结构尺寸 得到较大的生产率，但计量精度和可靠性较难保证，搅拌效果也不如周期式搅拌机，适用于批量较大标号较小的道路工程制备混凝土。 周期式搅拌站的工作循环周期指主机两次卸料间的时间间隔， 也就是成套设备完成配料、 投 料、搅拌、出料等工作循环所需的最长时间。设工作循环周期为 T（S） ，搅拌主机额定容量为 E（m3）则搅拌站生产率 Q=3600E/T（m3/h） 。设计时将骨料、粉料、液料各系统和搅拌流程的工作时序相互交叉重叠， 使工作循环周期尽量接近搅拌工作周期， 以提高搅拌站的生 产率。 对于搅拌楼，由于砂、石水泥等大宗材料的集运提升流程与配料计量流程分离，各种物料通过重力下落采用开启斗门等方式完成计量，工作周期要小于搅拌机工作周期，因此，同样规格容量主机的搅拌楼生产率能更高些。 而选择搅拌工作周期较长的自落式搅拌机的水工混凝土搅拌楼， 则可以配置 3 至 4 台主机使多次配料的循环周期与搅拌工作周期接近， 充分发挥成套设备的生产效率。 3 搅拌站机械设计与配置的技术条件 3.1 搅拌系统 搅拌机以作业方式来划分可分为周期式和连续式两类。 国家标准定义的搅拌机和搅拌站为周期式（batching） 。搅拌机以搅拌原理来划分可分为强制式和自落式两类。强制式的罐体不动，搅拌轴旋转，通过搅拌臂带动搅拌叶片对罐体内的物料进行强制导向搅拌； 自落式拌筒旋转， 借助安装在拌 筒内的搅拌叶片， 使物料抬起， 物料靠自身重力跌落， 并产生轴向串动， 从而实现搅拌效果。 两者相比，强制式的搅拌作用强烈，一般在 30-60 秒的搅拌时间就可将混合物拌成匀质性混 凝土，制备专用或特种混凝土时，则需较长时间；自落式的搅拌时间需翻倍甚至更长，搅拌 特种混凝土困难甚至不可能。 在相同的搅拌容量下， 强制式与自落式相比搅拌机的驱动功率 较大，相应的设备装机总功率及配电设施要增加，但是工作周期较短，所以生产混凝土的单 位能耗增加不大。 以双卧轴强制式与锥形倾翻出料自落式为例两者相比， 搅拌机的驱动功率 约为 2.4 倍，单位能耗则约为 1.3 倍。综合搅拌的效率、功能、质量、能耗各方面因素，搅 拌站应选择强制式搅拌机作为主机， 只有在骨料采用较大粒径如150 以上的碎石时才优先 选用自落式搅拌机。 强制式搅拌机按结构型式区分为两类，一类是立式搅拌轴，有涡浆式和行星式两种，另一类 是卧式搅拌轴，有单卧轴和双卧轴两种。立轴与卧轴型式的搅拌效果都很良好，两者相比立 轴型式的功率消耗要高于卧轴型式，同一规格机型的搅拌额定功率一般要高 20。对骨料 粒径的适应范围立轴型式最大粒径一般为 60 ，规格 1500L 以上为 80 ，卧轴型式最大 粒径一般为 80 ，规格 1500L 以上可达 100 ，增大驱动功率时可达 120-150 。立轴型式的规格最大可达 4m3,受拌筒直径运输尺寸的限制，大规格的机型应用较少。卧轴型式的 规格最大可达 6m3,双卧轴甚至做到 9m3。两者的结构特点，立轴搅拌机的上盖部位受驱动 装置安装位置与维修条件的限制， 用作搅拌站的主机， 不利于骨料投料装置和粉料计量装置 的结构设计， 而卧轴搅拌机的驱动装置在罐体旁侧位置， 罐体上方可合理布置骨料投料和粉 料计量装置，驱动装置的维护保养工作也更方便。综合各方面因素，卧轴搅拌机更适合用作 搅拌站主机。双卧轴与单卧轴型式相比，搅拌叶片的线速度低，耐磨损；罐体各部位衬板的 磨损程度比较接近，衬板的使用寿命长，经济性好；驱动装置可采用双套同步运行，更有利 于大规格机型的配套条件和产品系列化发展， 因此， 双卧轴搅拌机成为应用最广泛的搅拌站 主机。 双卧轴搅拌机由罐体、搅拌轴装置、轴端密封和支承装置、驱动装置、卸料门装置和上盖等组成。3.2 骨料配料机 骨料配料机是集砂与石子的贮料、计量、配料输出等功能于一体，模块化设计的骨料流程装 置。不仅在工程站被广泛应用，也常用于商混站。配料机的型式用代号 PL 表示，规格用单 位为升的阿拉伯数字表示与搅拌主机的进料容量适配的批次骨料配料容量，如 PL1600 表示 适配 1m3 搅拌机，其额定出料容量为 1000L，进料容量也就是骨料的配料容量为 1600L。 按贮料仓的数量区分，配料机有 2 斗、3 斗、4 斗等多种，以 3 斗配料机为典型，能适应各 种级配的骨料贮存。每仓贮料容量一般在 5-15m3，大容量贮料仓上部可做成装配式以适应 运输条件。为了提高有效容积，料仓下部应做成两个锥形斗的落料形式，供料采用气动控制 底门开启方式。 按计量方式区分，配料机有砂、石独立计量和累积计量两种。独立计量方式的配料机在每个 料仓下设置称量斗，完成配料后通过开启气动底门，分别投落到下方的水平皮带机输出。累 积计量方式的配料机在水平皮带机上设置档板与皮带构成计量槽，骨料落入计量槽与皮带机 一起完成累积计量。 两种计量方式都采用电子称重形式， 动态计量精度都能符合标准规范要 求。两者相比，独立计量方式的配料机结构高度是有所增加，装载机上料作业坡道要相应加长。 而累积计量方式的配料机在同样的装载机上料高度条件下， 料仓结构的高度及相应的贮料容量能增加， 因此更受用户青睐。 累积计量方式配料机的水平皮带输送机是重载起动工作， 因此驱动装置的电机功率需增加， 同时计量槽的结构型式应减小运行时下部流动骨料的截面 尺寸和上部骨料的压力，以降低工作能耗。 3.3倾斜皮带输送机 皮带机的带型和倾角按产品结构型式及现场适用条件来选择，适用商混站的 C 型和 E 型砼 搅拌站一般选平皮带，倾角 1820；适用工程站的 C 型和 D 型砼搅拌站一般选人字形浅 花纹皮带倾角 2430。 皮带机的带速一般选 1.6m/s 或 2.0m/s。输送带的带宽常用规格有 650，800，1000，1200m.批次骨 配料机形式的骨料流程包括：1、配料计量，2、水平皮带机放料输出，3、倾斜皮带机输送 提升，4、中途斗暂存投料。从工作循环角度看，流程 1 和 2 组成配料工作循环，流程 2 和 3、4（直投式则是流程 2 和 3）组成提升工作循环，配料计量与提升在时序控制上交叉重叠， 也就是前一批次骨料完成了配料放料，提升尚未结束时，后一批次骨料已开始计量。骨料直投形式取消了中途斗，不存在 投料延续时间，则提升周期更短，但是从搅拌工作周期考虑，投料时间不宜超过 20S。 皮带机设计选型的结果， 其最大输送能力一般都大于流量的设计参数， 而工作时的实际流量 取决于输出放料源头装置， 实施用时与设计参数有一定的差异， 运行时通过控制系统设定的流程控制定时和时序，指令相关流程的执行元器件按设计的逻辑程序工作。 皮带机输送能力的设计选型范围很大， 能适配各种规格的搅拌主机， 尤其是大规格机型更是 非它莫属。而且倾斜皮带机还可增设防护性蓬盖，维修保养用廊道，配置为固定式搅拌站时 可作全封闭包封。 3.4 粉料筒仓 大宗粉状原材料如水泥、 粉煤灰、 矿渣粉、 膨胀剂等都采用筒仓贮料。 筒仓规格有 100t， 150t， 200t，300t 甚至更大，筒仓的储存容量越小，搅拌站连续生产混凝土时对粉料供应渠道的流 通要求越高。一般固定式双机组商混站，每个机组配大规格筒仓两座，分别储存 2 种标号水 泥粘结剂， 配小规格筒仓两座分别储存粉煤灰矿渣粉等掺和料， 两机组合用一个小规格筒仓 储存膨胀剂。 一般移动性的工程站可配较小规格筒仓 3 座， 200t 以上筒仓受运输条件限制需 在现场制作。 筒仓由筒体、风帽、支腿及梯子等组成，贮料筒体上下侧壁装有料位器，下部锥体设有破拱 装置，内外壁设梯子，顶部有检修进口，并设置排气除尘风帽，进灰管从支腿旁直通筒体上部。粉料通过散装水泥输送车接头与进灰管连通直接送入贮料筒体。 搅拌站使用袋装水泥生产混凝土时， 可选配辅助设备袋装水泥气力输送泵送入筒仓的贮料筒体。3.5 螺旋输送机 水泥等粉料的输送必须在完全密封的腔体内进行， 以免污染环境和输送物料受潮。 横形截面 O 的螺旋输送机是应用最广泛的粉料供料输送装置。其机壳采用无缝钢管，常见规格有 219， 273，325，机壳尾部进口通过球形绞链与筒仓翻板门连接，头部出口通过帆布袋柔软连 接通向主体上的粉料秤斗。安装倾角一般在 3045之间，必要时可达 60。螺旋的长度不应超过 14m， 可通过更换中间节段得到不同的螺旋总长度。 更长的输送距离可通过螺旋接力的方式实现， 接续螺旋设置两个进料口。 机壳中的旋转体由芯管与连续式的螺旋叶片组焊而成，中间节段的旋转体采用中间支承和无油润滑的联轴节。螺旋的实际输送能力不仅取决于设计的技术条件, 而且受制于使用条件和外界因素。 3.6 液料系统 俗称水路系统， 包括水和液态添加剂的储料供料装置及管路元件。 商混站一般都自建储水池 用潜水泵供水，工程站通常选购带水泵的水箱。供水管路应设循环回水支路，以免停泵时上 水管受缩变形，尤其是泵排量较大和采用软管上水时更显必要。添加剂供料应选用耐腐泵。 3.7 计量系统 计量装置按计量元素的物理特性区分有流量时间计量、容积计量、重力称重计量等方法，称重计量装置按结构区分有机械杠杆秤、 杠杆电子秤和电子秤等形式， 电子秤量装置按受力传感器的数量区分又有一点式、 三点式和多点式电子秤的称谓， 按受力方式区别还有拉力传感器或压力传感器的区别。目前，全电子称重计量的称量装置已经普遍应用，一般称量斗采用 三点式，带计量槽皮带机采用四点式，液态添加剂秤采用一点式电子秤，依照计量装置的安 装形式选择拉力或压力传感器。 计量系统的计量元素应包括成套设备所配置的各种储存物料，通常搅拌站配置骨料储存仓 3 或 4 个，粉料筒仓 3 至 5 个，水箱 1 个，液态添加剂储筒 1 至 3 个。计量系统的数量取决于 计量方式，一般骨料料场地槽计量形式适用独立计量，配 4 个秤，骨料配料机形式采用累积 计量时配 1 个秤， 独立计量时按储存仓数量相应配置 3 或 4 个秤。 粉料只有水泥和粉煤灰时， 可采用累积计量，配 1 个秤，还有矿渣粉、膨胀剂等粉料时，水泥与其他粉料分别独立计量 配 2 个秤，水与添加剂可累积计量配 1 个秤，也可分别独立计量配 2 个秤。搅拌站常规设计 可配 3 至 8 个计量装置配对 8 至 12 种物料进行配料计量。此外，还可增设其他的计量装置 以实现一些特殊的功能，例如，增设干粉添加剂的储供配料系统，常见于骨料隔墙料场形式 的商混站。 骨料中途斗加秤或搅拌机加秤， 以便控制系统编制流程循环逻辑程序时增设连锁 约束条件；水路增设清洗灰浆水供水分支回路以实现环保和回收双重效益。 3.8 气路系统 气路系统包括空压机、储气罐、供气管路和气水分离器、油雾器、减压阀等气路附件，用于 向搅拌机卸料门、骨料储料仓底门、计量斗底门或蝶阀、中途斗底门等装置执行开关动作的 气缸和粉料筒仓下部锥体的破拱装置提供压缩空气。 空压机的技术规格排气量按气缸等执行元件的规格和数量选配， 常用规格为 0.9， 1.3， 1.6m3/ ，工作压力按 0.71MPa 选配。空压机自带储气罐，一般不用另配，必要时如骨料料场 地槽落料斗与计量斗底门执行开关的气缸距离空压机安放位置远时， 或主机卸料门气缸规格 较大时，可以考虑在气缸附近增设储气罐。向气缸供气的管路应设气水分离器和油雾器。向 破拱装置供气的管路应设气水分离器和减压阀，不能设油雾器，减压阀的压力约 0.2MPa。 3.9搅拌站的辅助装置 3.9.1集中润滑系统 双卧轴搅拌机的轴端密封装置实现密封功效， 防止轴端漏浆的重要条件是密封结构中各封闭油腔充满润滑油脂， 工作运行时浮动油封的一对浮动密封环在良好的润滑条件下受力紧贴并相对转动。因此，轴端装置注油孔的设计和润滑油脂的补充供油装置至关重要。 供油装置可采用手动油泵、机动油泵或集中润滑系统。手动油泵成本低廉，油路简捷，但操 作规范要求及时补充，可靠性差。机动油泵对各注油点的补油有时不能全面到位。集中润滑系统由一台连油箱的润滑油泵，一组递进式分配器，润滑管路和电子控制元件组成。而且，浮动油封的内腔， 外腔以及转动件与固定件装配间隙空腔等油腔的补油量可分别选配不同供 油量和油压的分配器模块组合，4 组 12 路分配器是轴端密封结构最理想的集中润滑系统配置。 3.9.2除尘装置 当搅拌机投料时在很短的时间内将排出大量带粉尘的空气， 这些气体瞬间压力较大， 流速较 高，若排放到外界会产生粉尘污染。为了避免发生这种情况，可在搅拌机上盖与粉料秤之间 设置软连接的管路，使粉料投放时前后的空间连通气体回流不外排放， 而且空气疏散泄压利 于通畅地投料；可将骨料投料装置设为翻板式卸料活门， 尤其适用水泥投料在骨料投料之后 进行的控制程序；还可设置皮带机头罩；这些装置能取得较好的防尘效果。 对于主体全封闭的商混站， 为了获得更好的工作环境和环保指标， 往往采用专门的除尘装置。 除尘装置由集尘器、过滤器及振动电机构成，并与搅拌机上盖、粉料秤上部空间、皮带机头 罩等排气口相连。投料时带粉尘的空气从下进入数个由非吸湿性材料（如尼龙帆布）制成的 袋式过滤器里， 通过布袋过滤可将粉尘减少， 同时气体的速度在集尘器里从下至上逐渐降低， 在集尘器排气口处达到最小，粉尘不会离开集尘器， 并在投料结束气体瞬间压力消失或者搅 拌机卸料拌筒内形成瞬间负压时，粉尘下落返回。 沾在过滤器滤布上的粉尘可借助振动电机 进行清理，以免堵塞过滤孔，清理后的粉尘下落返回或另行收集。 除尘装置可以选购，在空气湿度大或蒸气加热搅拌的情况下尤为有利。 3.9.3 混凝土卸料装置 搅拌站通过出料高度为 3.8 米的混凝土卸料装置与搅拌输送车的进口对接。 搅拌机的卸料时 间无论规格大小都规定为 t1015S，搅拌站的工作循环周期也按此设定，而搅拌输送车的进料速度规定为 Q3m3/。即 t20s/m3，两者之间不能匹配，尤其是配置较大规格搅拌主机的搅拌站。混凝土卸料装置往往成为生产效益的瓶颈，产生所谓的木筒短板效果。 通常混凝土卸料装置采用天方地园形敝口槽或接料斗， 在配置大规格主机时可能出现搅拌车进口处溢料现象。 若采用放慢搅拌机出料速度来适应则势必降低生产效率而得不偿失。 显然 只要增大接料斗容量并设开关可控的出料门机构能解决这个现象，但是也带来一系列问题。 首先卸料装置高度尺寸增加使主体高度和成套设备配置的技术条件相应提高， 其次， 卸料门机构的密封性，可靠性和使用寿命等技术条件也能以满足；此外，会产生接料斗残料清理困难，增加清洗保养工作难度。综合各方面因素和实践，对于大规格主机的混凝土卸料装置应 相应增大接料斗的容量并适当控制出口的面积，经济而合理地确定接料斗的尺寸。 3.9.4粉剂装置 添加剂有液体和粉剂两种形态。大多数添加剂为桶装液体，使用时倒入添加剂储罐，加水稀释并搅拌使添加剂含量更均匀，配比更精确，其工作流程及装置与水相似，液剂和水组成液 料系统或俗称水路系统，在3. 6中已有综述。 粉剂中膨胀剂的配比用量稍大些， 可以与掺合料一样采用水泥的工作流程及装置，即散装粉 料输送车供应原材料，筒仓储料，螺旋供料计量，组成粉料系统。 粉料计量通常设两个秤，水泥单独计量，掺合料与膨胀剂累积计量。 国内有些新开发的添加剂，为袋装粉剂，而且配比用量小，不能适用粉料或液料系统的工作流程，实际应用时往往采用手工添加剂的方法。在 E 型砼搅拌站中可在骨料料场的隔墙旁，倾斜皮带机的尾部上方，增设一套粉剂装置，包括粉剂储仓、供料小型螺旋、计量斗和落料管，配料后的粉剂随着批次骨料输送提升并投料。 3.10 搅拌站的附属设备 3.10.1粉料气力输送机散装水泥和粉煤灰等掺合料属于建筑业的重点推广应用项目， 由其生产供货单位采用散装粉 料输送车运送。该车配备空压机及气路可将散装水泥等送至搅拌站的粉料筒仓。 有些工程站由于受散装水泥供应复盖面的局限或其他原因还使用袋装水泥， 则需配置粉料气力输送机向筒仓输送水泥。 单仓泵式粉料输送机的工作原理同散装粉料输送车一样， 只是没有汽车底盘，固定安装在粉料筒仓附近。粉料气力输送机的罐体容积有 5t、6t、8t 几种，空 压机排气压力为 2 / 2，排气量有 4.5、6、8、10、12m3/几种。单仓泵式气力输送机为周期式工作方式。 还有一种螺旋加压泵式的气力输送机是连续式工作方式， 其工作原理是 水泥从进料斗进入变径螺旋，高速推向单向卸料活门，然后进入混合室内，压缩空气将混合室内按 60的空气与 40的水泥混合的流体通过管路送至粉料筒仓。加压泵式气力输送机 的螺旋转速很高达 9001000pm 所以螺旋体材料的耐磨性和运转时动平衡成为关键技术， 进口产品配套有应用实例。 3.10.2袋装水泥拆包机 拆包机是将袋装水泥破袋与卸料， 与水泥气力输送机配套的机械装置， 使用袋装水泥时最简单的方法可采用在圆锥形料斗上装有锯齿形顶格棚， 用人工打开袋口卸料， 这种方式操作工人的劳动强度和粉尘污染程度都很大。 拆包机由袋装水泥输送带、 旋转刀片、导向槽、 筛子、 水泥卸料口、包装袋抛出口和袋式除尘器等组成。袋装水泥拆包机的包装袋无损回收和水泥残留率也是制约其应用的重要因素。 3.10.3残留混凝土清洗回收设备 商品混凝土生产供应完毕后，搅拌机、搅拌输送车、混凝土输送泵车中的残余混凝土都需清 洗排放，清洗出来的这些残渣污水由于环境保护的要求既不能在土地排放， 更不允许随路随 地排放，只能在搅拌站集中处理再生利用。 残留混凝土集中处理的较好办法是在搅拌站旁建立洗车台和沉淀池，将搅拌站卸料位置和洗车台清洗排放出的残渣污水导入分格的沉淀池里， 骨料和粉粒残渣会沉积在前一格池内，可定期清理回收， 污水则从前一格池上部溢出排到后格池里， 排至最后一格池里的污水利于混 凝土制备时可作用工业用水用于清洗或按有关规程再次用于混凝土制备。 工业用水的水浆比应当进行监视并保持稳定，用于混凝土制备时一般工业用水占搅拌用水 30，新鲜水占 70 。工业用水在搅拌站生产流程中的工作原理类似一种液态添加剂。只是上水采用泥浆泵， 计量斗稍大些。4 凝土搅拌站生产系统的管理控制 4.1原材料的控制原材料的质量好坏直接影响混凝土的质量，对材料的严格筛选和进厂检验至关重要。对不合格原材料一率不得进入搅拌站现场。 4.1.1水泥商品混凝土应以当地大型旋窖水泥为主有质量保证和信誉好的水泥生产厂家。且进货时要严格控制水泥三证齐全，并依据规范规定，按批复检混凝土凝结时间，安定性与强度等指标，确保水泥质量。 4.1.2粗细骨料采用优质的砂石料拌制混凝土，砂粒径进量采用超大粒径来提高混凝土强度，砂石料单价有提高，但混凝的强度和强度保证率大大提高。因此，在强度和强度保证率相同的情况下，可降低水泥和外加剂组分的用量，混凝土混合材料费用往往还低于使用劣质砂石料的材料费。 4.1.3 水拌制商品混凝土一般采用饮用水，若采用非饮用水源应事先或定期检验其是否符合规定。如符合标准，尚可通过混凝土试验最后确定是否能用。 4.1.4 外加剂矿物外加剂的种类有：磨细粉煤灰、磨细矿渣、磨细天沸石和