干混砂浆散装移动筒仓防离析成套设备研制及其性能研究

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干混砂浆散装移动筒仓防离析成套设备研制及其性能研究

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为保护环境、减少污染，干混砂浆在建筑业中应用得较为广泛。由于干混砂浆在运输过程中采用密闭容器装载，减少了污染，到了建筑工地以后，干混砂浆直接加水搅拌使用，不再进行现场搅拌，解决了传统的现场搅拌产生大量扬尘的问题。但是，干混砂浆运输车向移动筒仓充装料过程是通过车载压缩机产生的压缩空气将粉状物料充装到移动筒仓内，由于粉体物料（水泥等）和颗粒物料（砂等）的休止角不同，当干混砂浆在堆积过程中自然形成椎体状，粉体随椎体自然往上堆积，而砂等颗粒料从椎体四周自然往下滑落，最终导致离析产生。如果在使用前发生离析越严重，所造成施工后的建筑工程质量越严重。由于干混砂浆在我国起步较晚，物流设备包括干混砂浆散装移动筒仓属于新鲜事物，干混砂浆散装移动筒仓目前应用较广的防离析装置大多是一种在出料管顺着管径方向，在管表面切开一定数量的孔，便于砂浆流出的结构。结构简单，对于干混砂浆的防离析效果较差。因此，研制出性能良好的干混砂浆散装移动筒仓防离析成套设备对于干混砂浆行业绿色健康发展有着重大的意义。

图1　干混砂浆运输车风送卸料示意图

一、结构设计与试验方法

筒仓主要材料应符合《干混砂浆散装移动筒仓》（SB/T10461）规定。筒仓内外表面不允许有裂纹，不允许有明显凹凸不平。焊缝应无裂纹、焊坑、焊穿、焊渣、漏焊等缺陷。筒仓内部结构设计了7种（A、B、C、D、E、F、G），并通过筛分砂浆比较分计筛余及抗压强度，进行防离析性能测试。搅拌器（单轴、双轴）设计了2种，并测试了其对砂浆性能的影响。

二、试验结果

以筒仓底部（A部分）的砂浆为试验样本进行测试，试验结果如下：

图2　砌筑砂浆DM7.5在筒仓A部分的分计筛余

图3　砌筑砂浆DM7.5在筒仓A部分的28d抗压强度

从图2、图3中可以看出，G筒仓内部位A的砂浆28d抗压强度均高于A-F筒仓内部位A的砂浆28d抗压强度。同时，G筒仓内部位A的砂浆分计筛余数值均不大于A-F筒仓内部位A的砂浆分计筛余数值。由此可以说明，G筒仓内的防离析结构对于A-F筒仓的防离析起到了改善作用。

目前，哈尔滨市所用的传统的卧式单轴滚筒搅拌机存在以下缺点：搅拌筒容积小、搅拌速率低、分散性及抗离析性能差。为减轻干混砂浆离析产生的砂浆质量不稳定等问题，我们配套研制了带控制系统的干混砂浆双轴搅拌器。在研究中我们设计并试验了多种结构，最终选定了一种复合交叉轨线的叶片，使水和粉料能够在有限的空间内进行多达百余次的剪切、混合，同时，也根据各搅拌部位的特点采用多点不同流量的方法注入水分，保证最终排出匀质砂浆。当开启控制系统时，搅拌系统开始搅拌砂浆；当砂浆量满足使用时可以立即按停止键，使电机和水泵停转，便能立即停止出料，搅拌料筒中只有少量砂浆滞留，这样浪费少，清洗容易；同时，水泵停止供水，搅拌料筒中的湿砂浆和料斗中的干粉被隔离段隔开，可以防止湿砂浆中的水分渗透到料斗中，避免干粉受潮。

将装有砌筑砂浆DMM7.5的G筒仓分别装配传统的单轴搅拌器和双轴搅拌器，就砂浆的稠度、保水性、28d抗压强度及搅拌器的搅拌速率进行测试。测试结果见表1。

表1　不同搅拌器配套G筒仓搅拌砌筑砂浆DMM7.5的性能测试结果

从表1可以看出，经过实测，单轴搅拌器为9吨/小时，双轴搅拌器为23吨/小时，搅拌速率为单轴的2.5倍左右。同时，砂浆的稠度、保水性、28d抗压强度双轴搅拌器均优于单轴搅拌器。主要是双轴搅拌器筒体容积大，搅拌叶片多，搅拌更为均匀的缘故。而且双轴搅拌器搅拌叶片采用的是螺丝固定，可移动式叶片，便于维修及更换；同时，具备轴承保护系统和半自动高压清洗喷头，对于搅拌器的使用寿命起到了很好的延长作用，目前，在工地使用的双轴搅拌器至今未出现损坏，取得了用户的一致好评。

三、结论

⒈筒仓内部G结构防离析性能最佳，且其储存的砂浆抗压强度数值离散性最小。筒仓内出料管管径增大和管壁开孔使流出孔径横截面积增大后，砂浆的流速变小，使离析加剧的几率也变小。

⒉配套的双轴搅拌器搅拌速率为23～24吨/小时，搅拌速率为单轴的2.5倍，同时，双轴搅拌器搅拌叶片采用的是螺丝固定，可移动式叶片，便于维修及更换；而且具备轴承保护系统和半自动高压清洗喷头，对于搅拌器的使用寿命起到了很好的延长作用。

⒊从抗离析性能、搅拌速率、砂浆强度的离散性及设备安装拆卸维修方便等方面进行综合考量，确定最终定型产品为筒仓内部G结构及其配套的双轴搅拌器共同工作。

作者单位：（⒈哈尔滨市散装水泥办公室；⒉黑龙江卓强科技有限公司）