浅谈水泥混凝土拌和站建设与运行管理

　　摘要：本文就河南扶项高速公路（扶沟-项城）项目的水泥混凝土拌和站，从其规划建设、设备选型配置、原材料控制、运行管理等方面进行了系统总结。
　　关键词：水泥混凝土，拌和站，建设，集料，质量控制
　　1.水泥混凝土拌和站的建设
　　1.1拌和站位置的选择
　　目前在公路建设中混凝土生产一般都选择集中拌和方式，这就需要我们非常熟悉所建工程结构物混凝土的需求分布情况，并综合拌和场地交通、水电等条件的便利情况，选择拌合站位置。
　　河南扶项高速公路项目起点桩号K0+134.5，终点桩号K7+726，全长约7.6公里，沿线有中桥7座，天桥2座，总长1143米，大型结构物主要集中在项目K4+000-K7+000路段内，混凝土需求比例比较大，综合考虑，本项目在路基K7+700左侧离征地红线50m位置征用农田建立了一面积大约3000m2的拌和场（其中包括水泥稳定碎石拌和站面积），成品混凝土可以通过场内便道直接运往现场，输送非常便捷，此场地离崔桥至扶沟的县道仅100m距离，也很方便原材料的进场。此位置同时可提供满足生产及生活所需的水电供应及便利的生活设施，且离当地居民生活区有一定距离，满足环保要求。
　　1.2拌和场的布置
　　根据水泥混凝土拌和站的工作性能，拌和场通常划分为几个工作区：入口（原材料验收和过磅）和出口、材料区、拌和区、实验室及生活办公区等。
　　（1）拌和站的配置
　　可采用此公式计算N=Q*K/T
　　式中：N-拌和站的大小，m3/h；Q-混凝土总需要量,m3；K-不均衡系数，一般可取1.5；T-混凝土工程施工总时间。
　　（2）预制厂、钢筋加工间等场地建筑面积计算
　　可采用此公式计算A=K*Q/T*S*a
　　式中：A-所要计算的面积；Q-加工总量；K-生产不均衡系数，取1.3-1.5；T-加工总工期；S-每平米场地的月平均产量；a-场地或建筑面积利用系数，取0.6-0.7。
　　（3）材料储备量及堆料场面积计算
　　1）确定材料储备量
　　材料储备量需要保证工程连续施工的需要，也要避免材料积压增大仓库面积，可采用此公式计算P=Te(Qi*K/T)。
　　式中：P-材料储备量，m3、t等；Te-储备期，一般不小于10天，Qi-材料、半成品等的总需要量；T-有关项目的施工总工日；K-材料使用不均匀系数，取1.2-1.5。
　　2）确定堆料场面积
　　可采用此公式计算A=P/q*K
　　式中：A-堆料场总面积m3，P-材料储备量，q-每平方米堆料场能存放的材料数量；K-堆料场面积利用系数，取0.6-0.7。
　　下面以扶项项目堆料场面积的确定为例简单介绍一下计算方法。根据工程量清单统计，本标段混凝土量为25886m3。
　　①计算材料储备量
　　储备期取15天，材料使用不均衡系数取1.3，施工工期为240d，则材料储备量为：
　　P=Te(Qi*K/T)=15*25886*1.3/240=2103m3。
　　②计算堆料场面积
　　平均堆高按2m考虑，堆料场面积利用系数取0.7，则堆料场的面积为：A=p/(q*k)=2103/(2*0.7)=1502m2。
　　扶项项目根据工程需要，在相对高处配置了一个占地面积约1500m2左右的砂石堆料场，场内堆入地面进行了水泥混凝土硬化处理，布置采用辐射散堆式，各原材料间都设有砖石砌筑的隔离墩，这样处理既避免了装载机铲运材料时将场地里的泥土混入，又可以防止各种材料相互混合。
　　2.水泥混凝土拌和站的设备性能
　　水泥混凝土拌和站的主机是采用强制式双卧轴搅拌结构，通过安装在搅拌轴上的若干对铲板（或叶片）将砂石、水泥和水等集料进行强制性铲、刮、翻腾来实现物料拌和，其优点是拌和主动，拌和时间短，拌和质量好。
　　称量机构是水泥混凝土拌和设备的重要组成部分，称量精度的高低对所生产的混凝土质量起决定性作用。因此，其各种材料的称量精度都符合规范要求，且称量值调整方便、快捷。称量后的材料保证能正确无误的投入拌和机，操作简便，动作可靠，结构坚固耐用。
　　拌和站的水泥储存采用水泥筒仓的结构形式，一般使用2-3个50-100t的筒仓，水泥通过螺旋输送器的输送，再经过电子计量称称量而进行添加。由于筒仓的水泥易形成拱塞，所以在筒仓上都设有不同形式的破拱装置，以防水泥中断供应，而影响混凝土的质量，常见的破拱方式有在仓壁上加设振动器和采用压缩空气定时吹喷系统等。
　　3.原材料的控制
　　生产混凝土的原材料主要有集料、水泥、水和外掺剂。河南扶项高速公路项目针对这几种原材料进行了严格的控制，具体如下：
　　3.1集料
　　由于集料体积在混凝土中占有比例很大（3/4左右），所以它对混凝土的技术性能产生重要影响。(1)为生产出优质的混凝土，项目领导通过对工程周围集料市场的了解，选择了几家产源固定，产量和质量稳定的供料公司，满足了工程施工的需求。(2)项目部建立严格的集料进场验收制度，对每一车进场的集料都进行仔细的验收，以保证其各项指标均能满足要求，不合格集料决不允许进入拌和场。(3)要求拌和场实验室加大抽检频率，按批检验颗料级配及其杂质含量。总之生产混凝土所需要的集料必须是有足够机械强度的、清洁的、级配良好的、表面粗糙但吸水率小的、不含有杂质（妨碍水泥水化或水泥反应引起膨胀的矿物）的材料。
　　3.2水泥
　　混凝土的强度在很大程度上取决于集料间的粘结力，因而水泥的质量就显得尤为重要。拌和场应重视水泥的进场和贮存的质量控制：(1)项目要按批检验水泥的强度和安定性，必要时还应检验水泥的凝结时间和细度，任何一批进场水泥都必须要有水泥生产厂的质量说明书，验收人员要及时核对生产厂名、品种、重量、出厂日期、出厂编号及是否受潮等。(2)水泥在运输或贮存时不得受潮或混入杂物，不同品种、标号、出厂日期和出厂编号的水泥应分别运输装卸，严防混淆。(3)拌和场宜选用散装水泥，并用专用的仓罐贮放，不同品种和标号的水泥不得混仓，并定期清仓。另外，还应注意配制不同标号的混凝土要选用适宜标号的水泥，不可混用错用。
　　3.3水
　　一般用于拌制混凝土的水为饮用自来水和清洁的天然水（本项目采用清洁的天然水），如果对水质有怀疑时，应进行混凝土对比试验以确定其适用性。蓄水池应定期清洗，防止污染，以保证水质清洁。
　　3.4外掺剂
　　常用的外掺剂有早强剂、缓凝剂和减水剂等，使用时应根据其产品说明，严格按要求贮存，并按添加顺序掌握合理掺入量，采用适当的拌和时间，拌制满足特别性能要求的混凝土。另外部分外掺剂具有一定的毒性，工作人员应注意自己的自身安全。
　　实践证明，通过严格的质量管理，采用优质的材料，同时控制好材料性质的均匀性是生产优质成品混凝土的一个重要条件。
　　4.成品混凝土的质量控制
　　河南扶项高速公路项目实验人员都是经过专业培训的业务能力较强的持证上岗技术人员，对混凝土的质量控制都有良好的实践经验。(1)混凝土拌和时，必须严格按签发的混凝土配合比和指定的材料进行配料，不得随意更改。(2)必须跟踪抽检集料的含水量，特别是细集料，要使集料的含水量保持在稳定状态。(3)集料级配一旦验证通过，在混凝土生产过程中不再更改，除非集料产地发生变化或集料质量不稳定；在给料仓加料时，注意不要产生混仓现象，影响施工级配。(4)拌和混凝土时，应结合本项目的设备及所用材料进行试验，确定搅拌时分二次投料的顺序，投料顺序宜先投所有固体料（砂、石、水泥、外掺剂），后投水，目的是造壳，拌和成水裹砂石料混凝土，强化表面，提高抗折强度，双卧轴式的混凝土拌和站总拌和时间为60-90s，纯拌和时间不得少于30s，最长搅拌时间不得超过高限值的2倍，其他工艺参数也应严格按确定参数和操作规程进行生产。(5)各组成材料的计量器应经计量部门的检验合格，始终保持灵敏、可靠的良好工作状态，并有定期的校核制度，以保证其的计量精度。(6)混凝土拌和要求各材料要有一定适宜的温度：冬季拌和时，为满足拌和的温度一般首先考虑加热水，但水温不能过高，适当延长拌和时间，应满足JTJ041-89规范要求，并可根据需要添加早强剂；夏季拌和时，集料应该降温，遮阴围盖或用喷水冷却，可以考虑往拌和水中加碎冰，并可根据需要增加缓凝剂。
　　河南扶项高速公路项目通过采用水泥混凝土拌和站这种方式对混凝土进行集中拌和运输，大大提高了成品混凝土的生产质量和数量，在一定程度上加快了施工进度，为工程按期完工打下了坚实的基础。另一方面，本项目水泥混凝土拌和站的合理选址、对混凝土原材料的严格控制和科学的施工管理也为其增加了一定的经济效益。
　　5.结束语
　　在公路建设中，存在许多以钢筋混凝土结构为主的桥梁、通涵构造物，它们都需要大量优质的混凝土。而水泥混凝土拌和站的混凝土集中拌和、运输，不仅加强了对原材料的质量控制，而且选用了先进、高效的拌和设备，实现了混凝土生产的专业化和工厂化，从而保证了混凝土生产的连续性和质量的稳定性。
　　
　　参考文献
　　《公路施工组织及概预算》，张起森主编，人民交通出版社出版。

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