第2章 混凝土搅拌机2.1 概述搅拌是混凝土生产工艺过程中极重要的一道工序，配制混凝土的各种材料经搅拌后成为均匀的拌合物。因为混凝土配合比的设计是按细骨料恰好填满粗骨料的间隙，而水泥胶泥又均匀地分布在粗细骨料的表面。所以，搅拌得不均匀就不能获得高强度的混凝土。采用机械搅拌，不仅能提高搅拌速度和拌合物的均匀度，而且可使混凝土的强度得到提高，也能大大地减轻劳动强度和提高生产率。尤其在混凝土浇筑量大的水坝、桥墩等大型工程中，大量混凝土只有机械搅拌才能完成。因此搅拌机械是制备混凝土的必要设备。2.1.1混凝土搅拌机的分类、型号和主要参数1.混凝土搅拌机的分类为了适应不同混凝土的搅拌要求，搅拌机有多种机型，它们在结构和性能上各有特点，搅拌机的分类如下：（1）按作业方式分为周期式和连续式。周期式混凝土搅拌机是按进料、搅拌、出料顺序周期地循环拌制混凝土的机器；连续式搅拌机是能连续均匀地进行加料搅拌和出料的一种搅拌机。周期式混凝土搅拌机装料、搅拌和卸料等工序是周而复始地分批进行。构造简单，容易控制配合比和拌合质量，是建筑施工中常用的类型。连续式搅拌机其作业过程，无论装料、搅拌和卸料都是连续不断进行的，因而生产率高，但混凝土的配合比和拌和质量难以控制，一般建筑施工中很少采用，多用于混凝土需要量大的路桥和水坝工程中。（2）按搅拌原理分为自落式和强制式。自落式混凝土搅拌机：搅拌物料由固定在搅拌筒内的叶片带至高处，靠自重下落进行搅拌的搅拌机。其工作原理如图2-1所示，其工作机构为筒体，沿筒内壁圆周安装着若干搅拌叶片，工作时，筒体可围绕其自身轴线(水平或倾斜)回转，利用叶片对物料进行分割，提升，撒落和冲击作用，从而使拌合料的相互位置不断进行重新分布而得到拌合。这类搅拌机的优点是结构简单，磨损程度小，易损件少，对骨料粒径大小有一定适应性，使用维护也较简单。主要缺点是靠重力自落实现搅拌，搅拌强度不大，而且转速和容量受到限制，生产效率低，一般只适于拌合塑性混凝土。图2-1 自落式混凝土搅拌机工作原理1-混凝土拌合料；2-搅拌筒；3-搅拌叶片；4-托轮强制式混凝土搅拌机：搅拌物料由旋转的搅拌叶片强制搅拌的搅拌机。工作原理如图2-2(a)、（b）所示，搅拌机构是由垂直（图2-2a）或水平（图2-2b）设置在搅拌筒内的搅拌轴组成，轴上安装搅拌叶片，工作时，转轴带动叶片对筒内物料进行剪切、挤压和翻转推移等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到均匀的拌合，因而拌合质量好，效率高，特别适于拌合干硬性混凝土和轻质骨料的混凝土，其中水平轴(即卧轴)式同时具有自落式的搅拌效果。但这种搅拌机构比较复杂，搅拌工作部件磨损快，对骨料粒径有严格限制。否则易造成卡料现象。 (a) （b）图2-2 强制式混凝土搅拌机工作原理1-混凝土拌合料；2-搅拌筒；3-搅拌叶片 (a)卧轴强制式搅拌机；(b)立轴强制式搅拌机自落式和强制式混凝土搅拌机由于工作部分在结构上的不同还有若干基本机型，见表2-1。表2-1 混凝土搅拌机的机型类型代号示意图类型代号示意图自落式反转出料JZ强制式涡桨JW倾翻出料JF行星JN强制式单卧轴JD双卧轴JS（3）按卸料方式分为倾翻式和不倾翻式。倾翻式搅拌机卸料时须将搅拌筒倾翻至一定角度，使拌合料从筒内卸出；不倾翻式搅拌机卸料时搅拌筒的旋转轴线固定不变，根据出料方式不同，又可分为反转卸料和卸料槽卸料两种。（4）按搅拌机使用动力分为电动式和内燃式两种。采用电动机作为动力，工作可靠，使用方便，费用较低，但需要有电源，使用较普遍；内燃式使用维护比较复杂，成本高，适用于无电源处。2. 混凝土搅拌机的型式和代号搅拌机型式和代号见表2-2（摘自GB/T9142-2000混凝土搅拌机）表2-2 搅拌机型式和代号搅拌方式组型特性产品代号 名称代号 代号名 称代号自落式 J(搅)锥形反转出料式Z(锥)C(齿)齿圈传动锥形反转出料混凝土搅拌机JZCM(摩)摩擦传动锥形反转出料混凝土搅拌机JZMR(内)内燃机驱动锥形反转出料混凝土搅拌机JZRY(液)液压上料锥形反转出料混凝土搅拌机JZY锥形倾翻出料式 F(翻)C(齿)齿圈传动锥形倾翻出料混凝土搅拌机JFCM(摩)摩擦传动锥形倾翻出料混凝土搅拌机JFM强制式涡浆式W(涡)涡桨式混凝土搅拌机JW行星式N(行)行星式混凝土搅拌机JN单卧轴式D(单)单卧轴式机械上料混凝土搅拌机JDY(液)单卧轴式液压上料混凝土搅拌机JDY双卧轴式S(双)双卧轴式机械上料混凝土搅拌机JSY(液)双卧轴式液压上料混凝土搅拌机JSY搅拌机型号的编制方法如下：更新变型代号:用汉语拼音字母大写印刷体表示主参数代号：用公称容量表示，L特性代号；见表2-2型代号；见表2-2组代号，搅拌机(J)标记示例公称容量为250L、内燃机驱动、第一次更新的自落式锥形反转出料的搅拌机; 混凝土搅拌机 JZR250A GB/T 9142-2000公称容量为350L、电动机驱动的强制式单卧轴机机械上料的搅拌机： 混凝土搅拌机 JD350 GB/T 9142-20003. 混凝土搅拌机的主要参数混凝土搅拌机的主要参数有额定容量、工作时间、搅拌转速和生产率等，下面一一介绍。（1）额定容量进料容量(又称装料容量)，是指装进搅拌筒未经搅拌的干料体积。出料容量(又称公称容量)，是指一罐次混凝土出料后经捣实的体积。出料容量是搅拌机的主要性能指标，它决定着搅拌机的生产率，是选用搅拌机的重要依据。国家标准规定以其出料容量L(1L=10-3m3)为搅拌机的主参数并以系列化，其系列见表2-3。表2-3 混凝土搅拌机主参数(公称容量)系列 单位：L公称容量50、100、150、200、250、350、500、750、1000、12501500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、6000各种容量之间的关系搅拌筒的几何容积(指搅拌筒能容纳配合料的体积)和进料容量的关系： 4 （2-1）出料容量和进料容量的关系：0.650.7 即 =(0.650.7) （2-2）式中 出料系数。（2）工作时间上料时间从料斗提升开始到料斗内混合干料全部卸入搅拌筒的时间；出料时间从搅拌筒内卸出的不少于公称容量的90(自落式)或93(强制式)的混凝土拌合物所用的时间；搅拌时间从混合干料中粗骨料全部投入搅拌筒开始，到搅拌机将混合料搅拌成匀质混凝土所用的时间。国家标准规定搅拌时间应符合表2-4的规定。表2-4 搅拌时间的规定（GB/T 9142-2000）公称容量5050075010001250200025006000搅拌方式自落式强制式自落式强制式自落式强制式自落式强制式搅拌时间（s）45356040804510045工作周期从上料开始至出料完毕一罐次作业所用的时间。（3）搅拌转速搅拌转速是搅拌筒的转速，单位为r/min。自落式搅拌机的转速一般为1433r/min；强制式搅拌机一般为2036 r/min。（4）生产率混凝土搅拌机生产率的高低，决定于每拌制一盘混凝土所需要的时间和每盘的出料体积，其计算公式如下： （2-3）式中 Q生产率，m3/h； V1进料容量，m3；t1每次上料时间，s；使用上料斗进料时，一般为815s；通过料斗或链斗提升机装料时，可取1526s；t2每次搅拌时间，s；随混凝土塌落度和搅拌机容量的大小而不同，可参考搅拌机有关性能参数。t3每次出料时间，s；出料时间一般为1030s；出料系数，对混凝土一般取0.650.7，砂浆取0.850.95。若搅拌机每小时的出料次数为Z，且为连续生产，则搅拌机的生产率亦可按下式计算： （2-4）式中 k时间利用系数，根据施工组织而定，一般为0.9。