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摘要：外加劑的摻量控制對混凝土的性能指標起到至關重要的作用，就使得外加劑的秤體結構及卸料方式成為混凝土攪拌站設計及應用中的重要組成部分。本文闡述了外加劑秤體結構及卸料方式在混凝土攪拌站應用的幾種形式，就其優缺點做了深入分析和比較，對其在實際應用過程中出現的問題提出一些合理性的解決措施。
關鍵詞：外加劑；稱量；卸料；應用
1前言
混凝土外加劑能顯著改善混凝土性能的化學物質，是在拌制混凝土的過程中摻入，主要用來改善新拌混凝土性能和提高硬化混凝土性能。外加劑促進了混凝土新技術的發展，是生產優質混凝土必不可少的原材料。近年來，國家基礎建設保持高速增長，我國混凝土行業也一直處于高速發展階段，高速鐵路、公路、機場、橋梁、煤礦、市政工程、水工大壩、核電站等工程對混凝土外加劑的應用要求也越來越嚴格。外加劑能夠改善新拌和硬化混凝土性能，對混凝土的性能影響顯著，而其突出特點是摻量少，其摻量一般為水泥質量的1.5%～2.5%，最多不大于5%，甚至有時每方混凝土的摻量還不到0.5kg。所以混凝土攪拌站在混凝土拌制的自動化生產過程中，外加劑的用量控制技術對混凝土的性能影響較大。
2常見的外加劑秤體結構類型及其優缺點
常見的外加劑秤結構主要有虹吸式強制卸料、自流式卸料及復式計量等三種方式。由于外加劑具有一定的腐蝕性，秤斗的制作材料易使用不銹鋼，其卸料機構也應具有防腐蝕的能力。
2.1虹吸式強制卸料結構。虹吸式強制卸料結構的外加劑秤一般由支撐結構、傳感器、外加劑秤斗、不銹鋼泵、出料管路及連接組件組成（見圖1）。虹吸式強制卸料結構的外加劑秤是利用虹吸原理，其卸料動作是通過不銹鋼泵啟動觸發，使處于高位的秤斗內的外加劑進入低位的攪拌機內。其優點在于結構可靠，外加劑采用泵送強制卸料的方式，不存在泄露風險且卸料迅速。缺點是其結構較復雜，秤體重心對中性差，穩秤時間較長，外加劑的稱量過程精度不易控制，也無法實現在線實時扣秤功能，且稱量斗內的外加劑也會因結構原因而不能完全卸空，會有少部分外加劑殘留。
2.2自流式卸料。自流式卸料的外加劑秤一般由支撐結構、傳感器、外加劑秤斗、氣動蝶閥、配重模塊及法蘭接管組成（見圖2）。自流式卸料的外加劑秤是利用秤斗內外加劑的自重卸出，通過出口設有的氣動蝶閥控制卸料動作。其優點在于結構簡單，通過配重模塊能有效調節重心，秤體對中性好；其稱量過程易控，可實現在線實時扣秤功能。但由于采用自流式卸料，出水壓力較小，流速較慢，卸料時間相對略長；且其卸料機構的執行元件僅是氣動蝶閥，存在外加劑泄漏風險，而蝶閥一旦發生損壞、關閉不嚴等意外故障，將會出現外加劑的意外泄漏和用量過多，就會使生產的混凝土性能達不到預期的效果，若不能及時發現，會造成嚴重的經濟損失。
2.3復式計量。復式計量的外加劑秤一般由支撐結構、傳感器、外加劑秤斗1、外加劑秤斗2、氣動蝶閥、配重模塊及法蘭接管組成，第一套外加劑秤的接管伸入第二套外加劑秤內（見圖3）。復式計量的外加劑秤的優點在于由于采用兩個上下布置的秤斗，某個氣動蝶閥關門不到位或損壞，外部控制系統即可通過上下兩個秤的稱量數據對比而發現；如果兩個秤的稱量數據誤差較大，又可說明某一個秤的傳感器存在問題，可以及時暫停和停機處理，確保外加劑用量的精準可控，杜絕因外加劑導致的混凝土質量事故，大大提高了攪拌站的可靠性能。缺點是采用兩套外加劑秤上下布置，占用空間大，不適合在小型或空間緊湊的攪拌站中使用，并且會造成攪拌站的成本上升。
3外加劑秤卸料方式的選擇
3.1卸入水秤內。最常用的卸料方式就是外加劑卸入水秤內，其卸料順序既可以選擇依次卸料，也可以選擇同時卸料。依次卸料是指外加劑先卸入水秤后水秤再與水一并卸料，其優點在于利于外加劑與水預混合后，再卸入攪拌主機，有助于提高外加劑在混凝土中的拌和；但由于是依次卸料，導致卸料循環周期較長，影響攪拌站生產效率。同時卸料是指外加劑秤和水秤同時執行卸料控制，可縮短卸料時間，有效提升生產效率；但若外加劑用量過多，則會存在水比外加劑先卸空的情況，導致外加劑對水秤體及管路腐蝕，縮短水秤及管路的使用壽命。
3.2卸入水秤通往攪拌主機的卸水管路中。該種卸料方式常應用于自流式水秤，既可杜絕外加劑在水秤體上的殘留損失及對秤體腐蝕，又可有效縮短外加劑的循環周期，提升整站生產效率。
3.3專用外加劑卸料管路直接卸入攪拌主機內。該種卸料方式是近一兩年內在攪拌站中才開始應用，需要在攪拌機蓋內設置專門卸料管路，結構略顯復雜，成本也略高，但該種方式即可有效提升水秤體及管路的使用壽命，又可大大減少外加劑在使用過程中的損失，節約外加劑的使用成本。
4實際使用中存在問題及解決措施
4.1外加劑秤穩定性差，影響稱量精確度。支撐結構與傳感器之間通常采用吊鉤懸掛的方式，其結構雖然簡單，但導致秤體穩定性差。而高鐵用混凝土外加劑的用量較少，特別是引氣劑的用量極少，對外加劑秤的稱量精度要求嚴格。解決措施：傳感器連接件采用關節軸承，利用關節軸承自調心的特點，有效縮短外加劑秤的穩秤時間，提高稱量精度。
4.2自流式外加劑秤的泄露風險。自流式外加劑稱量系統卸料機構的執行元件僅是氣動蝶閥，存在外加劑泄漏風險，而蝶閥一旦發生損壞、關閉不嚴等意外故障，將會出現外加劑的意外泄漏和用量過多，若不能及時發現，會造成嚴重的經濟損失。解決措施：在法蘭接管下方設置由氣缸控制的引流器，引流器可擺動到水秤上方或與外加劑儲料箱聯通的料斗上方。由氣缸控制引流器只在外加劑秤卸料時擺動到水秤上方，其余時間擺動在與外加劑儲料箱聯通的料斗上方，從而達到防止氣動蝶閥損壞、關閉不嚴導致外加劑泄露到攪拌主機的風險，保證混凝土質量。
5結束語
以上通過對外加劑秤體結構及卸料方式在混凝土攪拌站應用形式的分析，并就其優缺點做了深入分析和比較，對其在實際應用過程中出現的問題也提出一些合理性的解決措施。外加劑的摻量控制對混凝土的性能指標起到至關重要的作用，所以外加劑的秤體結構及卸料方式的研究就成為了混凝土攪拌站設計及應用中的重要組成部分。
作者:姜健 李洪運 劉亮亮 單位:方圓集團有限公司