湿式混凝土喷射机设计（含全套CAD图纸）

本科生毕业论文
姓 名： 学 号：
学 院：
专 业：
论文题目： 混 凝 土 喷 射 机 设 计
专 题：
指导教师： 职 称：
20**年 6 月 徐州
学院 专业年级 学生姓名
任务下达日期 ： 20** 年 月 日
毕业设计日期： 20** 年 月 日 至 20** 年 月 日
毕业设计题目： 湿式混凝土喷射机设计
毕业设计专题题目：
毕业设计主要内容和要求：
完成一个湿式混凝土喷射机的整机设计，混凝土最大骨 粒直径小于 20 mm， 生产能力为 3
5m h， 输送风压 MPa
2 . 0 ，
5 . 0
~ 最大水平输送距离为 100 m，垂直距离为 30 m。

具体要求如下：
1、要完成毕业设计图纸 3 张零号图纸；
2、按学校统一要求打印、装订设计说明书，说明书正文七十
页左右；
3、中英文摘要 400 字；
4、参考文献 20 篇左右。

院长签字： 指导教师签字：
摘 要
湿式混凝土喷射机目前的主导机型是转子式混凝土湿喷机，它具有出
料均匀、结构紧凑、作业粉尘浓度低、回弹少、喷射混凝土强度高等优点，
广泛地应用于矿山锚喷支护、隧道工程、建筑工地等领域。

其工作原理是：
电动机通过联轴器，驱动减速器，减速器的输出轴既带动转子旋转，又带动
料斗上的拨料器旋转，混凝土拌合料经料斗落入旋转的转子料腔内，转子转
180 后，压缩空气与料腔进风口相通，在压气的作用下，物料通过出料弯 过o
头和输料管被输送到喷嘴，并在喷嘴处加水喷射出去。

本机型的设计取消了支撑架，轮轴直接固定在减速器上，减轻了重量；
转子的料腔采用了新型的呈梯形、圆角、多料腔结构，使得进风连续，喷射
脉冲小。

本论文首先概括性地介绍了混凝土喷射机的发展历史、工作原理，并分
析了现有机型的优缺点，接着确定本次设计的机型。

其次结合任务书的参数
设计三级圆柱直齿减速器、输料管、旋转体等一些主要的部件，对部分要求
比较高的零件进行强度校核。

关键词：喷射机； 锚喷支护； 减速器。

ABSTRACT
The leading model of the concrete sprayer is rotor concrete damp sprayer, it has some good characters, such as the uniformity of material coming out, compact structure, lower dust, less reflectance and higher shotcreting strength. it is widely used in mine shotcreting support, tunnel construction and building construction. Its working principle is: the electromotor drives the reducer by the joint slack, the output shaft of the reducer not only drives the rotor, but also drives the implement of dialing material of the hopper. The concrete falls through the hopper into the material cavity of the rotor, when the rotor rotates o
180 , the compressed air blows into the material cavity, on the action of the compressed air, material is sent to muzzle through the elbow of output material and transportation tube, and sprayed out with water at the muzzle.
The machine is canceled the underprop, wheel and axle are directly fixed on the reducer, so the machine is lightened its weight; the material cavity of the rotor is adopted a new style, such as trapeziform, roundness, multi­material cavities, it makes series of blowing, less spraying pulse.
This paper firstly synoptically introduces the development history of rotor concrete damp sprayer, working principle, and analyzes the advantage and the disadvantage of the present models, then confirms the model of this design. Secondly according to the parameters of assignment prospectus, designs the main parts, such as three­level transmission of spur gears reducer, transportation tube, and rotor, and proofreads the stress of some upper request parts.
Keywords: Concrete Sprayer;Shotcreting Support;Reducer
目 录
1 概述.........................................................................1 2 方案确定. (4)
2.1 设计总则 (4)
2.2 已知参数 (4)
2.3 选择方案 (4)
2.3.1 喷射混凝土工艺的选择 (4)
2.3.2 湿式混凝土喷射机机构型式的选择 (6)
2.3.3 湿式混凝土喷射机动力源及传动装置的选择 (10)
2.3.4 湿式混凝土喷射机转子结构的选择 (11)
2.3.5 湿式混凝土喷射机结合板和衬板的选择 (11)
2.3.6 速凝剂添加系统的选择 (11)
3 湿喷机的风路系统计算 (17)
3.1 转子式料腔容积的计算 (17)
3.2 输送管道的换算长度 p p L 的计算 (17)
3.3 喷嘴出口处空气速度v 的计算 (18)
3.4 输送混合料所需压风耗量 B j 的计算 (20)
3.5 输送管内径 d 的计算........................................................20 4 湿喷机的传动系统总体计算 (21)
4.1 传动系统的确定及电动机的选择 (21)
4.2 传动装置的参数计算 (21)
4.2.1 总传动比的计算 (21)
4.2.2 传动装置运动参数的计算 (22)
5 湿喷机的齿轮传动的计算 (24)
5.1 第一级齿轮传动的计算 (24)
5.2 第二级齿轮传动的计算 (27)
5.3 第三级齿轮传动的计算 (30)
5.4 齿轮参数列表 (33)
6 湿喷机的轴的刚度计算 (34)
6.1 各轴的最小轴径的计算 (34)
6.2 减速器各级传动轴的设计 (34)
6.2.1 传动轴的径向尺寸的设计 (34)
6.2.2 传动轴的轴向尺寸的设计 (35)
6.3 各级传动轴的轴承的设计 (35)
6.4 各级传动轴的强度校核 (35)
7 轴承的强度校核 (52)
7.1 I 轴上的轴承校核 (52)
7.2 II 轴上的轴承校核 (53)
7.3 III 轴上的轴承校核 (54)
7.4 IV 轴上的轴承校核 (56)
8 键的强度校核 (58)
8.1 各轴上键的强度校核 (58)
8.2 联轴器上键的强度校核 (59)
结论 (60)
参考文献 (61)
致谢................................................................... (62)
1 概述
混凝土是以水泥为胶结料，把水泥和砂、石等骨料按一定比例配合、搅 拌而成。

刚搅拌成的混凝土（称做“混凝土拌合料” ），在一定时间内呈流 塑状态， 可以制成任意大小和形状的结构或构件。

在成型以后经过一段时间， 水泥与水进行水化反应，使混凝土硬化。

硬化后的混凝土具有一般石料的性 质。

混凝土容易制成任意形状的构件，抗压强度大，与少量钢筋配合能制成 抗弯、抗拉的构件，造价低、耐火，所以它是目前建筑工程中应用最为广泛 的一种材料，在国民经济中占有很重要的地位。

正是因为混凝土是一种优良的建筑材料，在世界范围内得到了广泛的推 广和使用。

随着我国国民经济的发展，工业及民用建筑迅速增长，混凝土产 量也逐年增加，这就刺激了混凝土机械的研发和生产。

目前主要的混凝土机 械有混凝土搅拌机、混凝土搅拌楼（站）、混凝土搅拌输送车、混凝土泵和 混凝土泵车、混凝土喷射机、混凝土振动器等等。

其中混凝土喷射机是地下 工程、岩土工程、市政工程、水利、国防、煤炭、土木建筑等领域内广泛使 用的一种施工设备。

它是利用压缩空气或其它动力，将按一定比例配合的拌 合料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化，从而形成混凝土支护 层。

近年来，喷射混凝土技术以其简便的工艺、独特的效应、经济的造价和 广泛的用途，在各种建筑领域内显示出旺盛的生命力。

人们从 20 世纪初便开始了混凝土喷射技术的研究，瑞士的阿利瓦 （ALIVA）公司最早于1942年研制出干式转子式混凝土喷射机，1947年联邦 德国 BSM 公司研制成双罐式干式混凝土喷射机，此后， 英国、前苏联、日 本等相继研制出各种干式混凝土喷射机。

到了20世纪50年代，美国Eimco公司首先研制成功风送罐式湿喷机， 掀开了混凝土喷射机发展的崭新一页。

我国从 20 世纪六十年代开始着手研制混凝土喷射设备，先后研制出冶 建-65 型（冶金工业部建筑研究院），PH30-74 型（扬州机械厂），HLP-701 型（煤炭科学研究院）等各种干式混凝土喷射机。

随后我国相继研制成功了 PS 型、ZSP-1 型、LHP-78 型、JSP-5/10 型湿式混凝土喷射机，这些机型相 对于干式喷射机有一定优势，但也存在一些不足之处。

混凝土锚喷支护，是 20 世纪六十年代新发展起来的混凝土被敷支护工 艺。

现在这种工艺，在建筑（特别是地下工程）、煤炭、冶金、铁路和水电 等系统的井巷、隧道、涵洞等工程衬砌施工中，已取得广泛的应用，并取得 了良好的效果。

在煤矿井巷工程中，锚喷支护因其技术先进，经济合理和安 全可靠而被国家列入推广项目之一，同时又促使煤炭系统得锚喷技术发展不
断加快，从硬岩至软岩，从巷道到硐室，从平巷到斜巷，从井巷工程到地面 边坡稳定，应用范围日益广泛。

据统计国有重点煤矿年锚喷巷道达到1700～ 2000 km ，占煤矿掘进巷道总长的 20% ～ 23% ，为煤炭工业的发展节约了 大量资金。

将一定比例的水泥、沙子及小石子均匀搅拌后，输送到喷射机中，借助 于压缩空气为动力，使拌合料连续地沿着输送管路被吹送到喷嘴处，与来自 压力水箱的压力水混合成为半湿的混凝土，以每秒约80～100米的速度喷射 到工作面上，使之达到衬砌的效果，这种作业称作混凝土喷射支护。

因为喷 射中加的是干拌合料，所以这种机械称作干式喷射机。

重要的施工工作面， 在喷射混凝土前还锚以钢筋，喷射后，使钢筋、工作面及混凝土结为一个整 体，因此把这种加锚杆的喷敷工艺称之为锚喷支护。

喷射时，喷嘴一般距离工作面1米左右，一边喷射，一边慢慢地画圈移 位。

混凝土一次喷射层的厚度可达3～8厘米。

为了使混凝土能较快地凝结， 常常在干拌合料进入喷射机前加入一定数量 （约为水泥用量的3%） 的速凝剂。

用这样的方法进行衬砌施工与现浇混凝土相比，有以下优点：
1、可以减薄衬砌厚度 1/2～1/3，因为混凝土喷射到工作面上后，密实 度很高，不管在强度及防渗水等方面都比较好，同时适应了爆破后的表面， 所以可节约混凝土达40%左右；
2、不再需用模板，故节约了大量的木材及钢材；
3、减少了岩石采掘量10～15%；
4、施工方法简单，可节省劳动力约50%；
5、因为省去了支模、浇灌、拆模等工序，故提高衬砌速度2～3倍以上；
6、总衬砌成本降低约30%左右。

但是，这种干式喷射衬砌，也存在着以下一些问题，如：
1、灰尘大、施工人员工作条件恶劣；
2、喷射时，有一部分拌合料回弹落地，造成一部分损失（这部分通常
用来铺地坪了）；
3、要用高标号（一般为500号）水泥等。

现在，对于较大的井巷、隧道，已进一步采用了机械手代替人力直接掌 握喷枪，使施工人员既远离了工作面，又降低了劳动强度。

为了解决干式喷 射机灰尘大和降低回弹量，现在国内外普遍采用湿式喷射机，据统计目前湿 式喷射机占到了总量的 70%以上，从下表 1-1 中可以看出混凝土喷射机的发 展方向
表 1-1 部分西方国家喷射混凝土作业中干喷与湿喷所占比例
国家 湿喷（%） 干喷（%）
法国 60 40
意大利 90 10
日本 80 20
挪威 99 1
瑞士 65 35
美国 60 40
湿式喷射机是把已加好水拌合好了的混凝土加入到喷射机中，然后经输 送管路在压缩空气等的作用下由喷嘴喷射到工作面上的设备。

使用湿式喷射机喷射混凝土时与干式相比有如下优点：
1、 大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度，消除了对工人健康的危
害；
3 3 ，而使用湿式混
m
2、 生产率高。

干式混凝土喷射机一般不超过 h
m
5 3 ，若采用机械手作业时，则可
凝土喷射机，人工作业时可达 h
达 h
12 3 ；
m
3、 回弹率低。

干喷时，混凝土回弹率可达15%～50%,采用了湿喷技
术，回弹率可降低到10%以下；
4、湿喷时，由于水灰比易于控制，混凝土水化程度高，故可大大改善 喷射混凝土的品质，提高混凝土的均质性。

而干喷时，混凝土的水灰比是由 喷射手根据经验及肉眼观察来进行调解的，混凝土的品质在很大程度上取决 于机手操作正确与否。

尽管有以上优点，湿式喷射机仍存在以下问题，如：管路中易于凝固、 粘结，造成堵塞；造成堵塞后，清洗比较麻烦；设备比较笨重等问题。

2 方案确定
2.1 设计总则
1、煤矿生产，安全第一；
2、面向生产，力求实效，以满足客户最大实际需求；
3、贯彻执行国家、部、专业的标准以及相关规定；
4、技术比较先进，提高生产效率。

2.2 主要技术参数
m
5 3 ；
生产能力： h
输送物料： 混凝土，其最大骨粒直径小于20mm；
最大输送距离： 水平100 m，垂直30 m；
输料管内径：f50/60mm；
适用混凝土坍落度： 8～15cm；
适用混凝土水灰比： 0.43～0.5；
工作风压： 0.2~0.5MPa；
m ；
耗风量： 15 3 /min
上料高度： 1.35m
转子转速： 20 /min
r
回弹： 平均 10%
£ ；
M -6；
主电机型号： YB132
2
主电机功率/电压： 5.5KW/380V.
2.3 选择方案
2.3.1 喷射混凝土工艺的选择
干式喷射混凝土是国内外发展较早、使用较广的一种喷射混凝土工艺， 使用的主要设备是干式混凝土喷射机（简称干喷机）
，各种材料按照设计配 比要求进行拌和——拌和好的松散混凝土直接喂入（通过机械或人工上料） 喷射机料斗——由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处 ——在此处加入水与物料混合——在风压作用下喷射到受喷面上。

干喷机具 有输送距离长、工作风压低、喷头脉冲小、工艺设备简单、对渗水岩面适应 性好，以及混合料可以存放较长时间等特点。

但是干喷机施工粉尘大、回弹 率高、作业时产生的粉尘危害工人健康，尤其是窄巷道工程中，粉尘污染更 为严重，更重要的是拌合料与水的混合不充分，影响了喷射质量。

湿式混凝土喷射机（简称湿喷机）是把各种材料按照设计配比要求进行 充分搅拌——拌和好的混凝土直接喂入（通过机械或人工上料）湿喷机的强 力振动料斗——由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管输送到喷头 处——在此处加入速凝剂与物料混合——在风力作用下喷射到受喷面上而 进行喷射的设备。

由于混凝土是在拌合机中进行拌制的，因此搅拌质量高， 所以回弹量可降至10%（喷壁）以下，喷射后的混凝土强度可提高25～60%，
而空气中的粉尘含量可降低到 3 m mg 2 以下，达到了国家规定的卫生标准，
保护了操作人员的健康。

湿喷混凝土的特点：
1．回弹少 与干喷相比一般可减少十个百分点以上，节约原料消耗。

2．粉尘小 干喷作业时粉尘浓度可达 50mg/ 3 m 以上；湿喷作业时粉尘
浓度在10mg/ 3 m 以内，大大减少了粉尘对人的伤害。

3．喷射层均质性好，强度高 在同样强度要求下，湿喷与干喷相比可
节约水泥用量8～10%。

4．利于钢纤维添加和均匀密实。

5．易损件消耗少，使用寿命长。

综上所述:本次实验选取湿式混凝土喷射机作为研究对象。

水 砂石
搅拌机
上料机或人工上料 空压机 水 输料管
喷头
速凝剂 喷射机
水泵
2.3.2 湿式混凝土喷射机机构型式的选择
根据湿式混凝土喷射机的工作原理，可分为泵送型及气动型两大类：
1、泵送型
1）柱塞泵式喷射机
如下图 2-1 所示为柱塞泵式喷射机的喷射部分。

这种喷射机是将柱塞式 混凝土泵作为湿式混凝土喷射机的基本机体，在输送管出口装以喷嘴并在此 通入压缩空气，将混凝土喷射出去。

这类湿喷机一般较笨重，不利于在井下 使用，但输送距离长。

在二滩、小浪底等一些大型水利工程中使用的，如瑞 士MEYNDIER 公司的Robojet041型混凝土喷射机。

由于所设计的机型用于井 巷中，要求体积尽量小便于移动，故放弃这种型式。

水 水泥 砂石
搅拌机
上料机或人工上料 湿喷机
砼料输送单元 速凝剂定量输送单元 空压机
速凝剂
(液体或粉状) 输料管
喷头
图 2-1 柱塞泵式喷射机的喷射部分
2）螺杆泵式喷射机
如图 2-2 所示，这种湿喷机是以螺杆与定子套相互啮合时接触空间容积 的变化来输送物料的。

这种类型的有德国UELMAT公司的SB-3型湿喷机。

该 机型的主要缺点是生产率低， 螺杆和定子套的磨损严重， 故而应用范围不大， 也不能作为设计方案。

图 2-2 螺杆泵式喷射机的喷射部分
3）软管挤压泵式湿喷机
如图 2-3 所示，这种湿喷机由搅拌斗、泵送软管、泵体和输料管等部件 组成。

泵体为圆筒形，中部之行星传动机构带动两个滚轮转动，连续挤压泵 送管内的湿料，使之进入输料管压送出去。

日本极东PC08-60M型CHALLENGE 型混凝土喷射机即属此类喷射机。

但这种机型存在重大缺陷，就是挤压管寿 命太短，故也不符我们的设计标准，不选此种型式。

图 2-3 软管挤压泵式湿喷机的喷射部分
1-搅拌斗；2-泵送软管；3-泵体；4-输料管 2、气送式湿式混凝土喷射机
1）并排双罐式湿喷机
如图2-4所示，该机为并排的两个罐，一个喷射，一个备料。

罐的底部 各有一个横卧的螺旋输送器，喷射罐内通入压缩空气，湿拌合料经螺旋送进 输料管，在喷嘴处通过气环引入的压缩空气使拌合料喷射出去。

该种机型喷 射无脉冲，无离析，出料连续均匀，缺点是体积较大，向罐内加料比较麻烦，
清理罐也不方便，维修操作复杂,故也不符合设计要求，放弃该种机型。

图 2-4 并排双罐式湿喷机的喷射部分 1 2 3 4
2)立式双罐式湿喷机
如图2-5所示，该湿喷机为竖立的两个罐，上罐拌料，下罐喷射，上下 罐均有密封阀门，交替开启、关闭，以实现连续喷射。

下罐底部有一横卧螺 旋驱动湿拌和料至料管内喷射出去，同样该种机型喷射无脉冲，无离析，出 料连续均匀，缺点是体积较大，向罐内加料更为麻烦，维修操作复杂,故也 不符合设计要求，放弃该种机型。

图 2-5 立式双罐式湿喷机的喷射部分
3)转子式湿喷机
如图2-6所示是瑞士阿利瓦280型湿喷机工作原理图，该机为转子式结 构， 设计时采用立式直通料孔结构， 工作时料斗中的湿拌合料落入转子料孔， 经旋转180度后料孔与压缩空气进气口相通，湿拌合料就以悬浮状态被压至
图 2-6 转子式湿喷机的喷射部分
出料管，经在喷嘴混合室与液体速凝剂充分混合后从喷嘴高速喷出。

该种机
型密封易磨损、反风、料尘较大，尤其是由于出料口在转子下方，势必会增 加上料高度，增大施工困难，使整个机型变得不是很紧凑。

如图 2-7 所示是转子Ⅱ型混凝土喷射机（U 型料腔）的简图，由主机、 传动机构、风路系统和机架组成，旋转体由气杯、U 形料杯组成，料杯倾斜 10度左右。

该机上料高度低，出料连续均匀，体积小，结构紧凑，操作方便， 可用于干喷、潮喷工艺，是煤矿井下巷道应用最多的喷射机，故选择该型号 为设计方案。

图 2-7 转子Ⅱ型混凝土喷射机（U 型料腔）的简图
1-上壳体；2-下壳体；3-旋转体；4-入料口；5-出料弯头；6-进风口；
7-密封胶板；8-料斗；9-拨料器；10-搅拌器；11-定量板；12-油水分离；
13 点动机；14-减速器
2.3.3 湿式混凝土喷射机动力源及传动装置的选择
使用液压马达作为动力源，就要配以液压回路，造成机构复杂，维护麻 烦，不如直接选取合适功率的电动机，使用减速器达到减速增扭的目的，结 构简单，维护方便，因此选用电动机作为动力源，减速器为传动装置。

选取低转速的电动机， 使传动比不致过大。

由于该机的使用环境在井下， 故选择隔爆型异步电动机。

减速器是电动机和工作机之间的独立的闭式传动 装置，用来降低转速和增大转矩。

减速器常用形式有展开式和分流式。

分流式结构复杂，但由于齿轮相对 于轴承对称布置，与展开式相比载荷沿齿宽分布均匀，轴承受载较均匀，适 用于变载荷的场合。

而展开式结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称， 因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样轴在转 矩作用下产生的扭转变形和在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地抵消，这
样以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，适用于 本机型。

2.3.4 湿式混凝土喷射机转子结构的选择
转子为本机的关键部件，设计时采用U型料腔结构，以扇形料腔代替传 统的圆形料腔，使料孔的容积效能最大，提高了转子的截面利用率，在同样 的转速和转子外径的情况下，由于减少了孔与孔之间的死角面积，使得进风 和出料更加连续均匀， 有利于消除出料的脉冲现象， 不存在闭气闭死的现象， 从而有利于降低回弹和粉尘。

此外，适当加大转子直径、减小转子高度， 并使料孔横截面上小下大，以利于湿料在料腔内的流动。

2.3.5 湿式混凝土喷射机结合板和衬板的选择
转子式喷射机的工作原理和结构特征是：带有衬板的转子以一定的转速 旋转，而结合板压在衬板上固定不动，结合板上连接有进风管和出料弯头， 当转子中装有物料的各个料腔转动到与出料弯头相通时，在压气的作用下， 物料通过出料弯头和输料管输送到喷嘴，并在喷嘴处加水喷射出去。

在此过 程中，由结合板和衬板组成的密封副起到了密封压气和物料的作用。

由于结 合板和衬板之间有相对运动，存在摩擦磨损，导致漏风跑尘，严重时密封完 全失效，必须更换。

衬板和结合板的材质性能是影响其使用寿命的重要因素。

衬板要选择耐 磨性好的金属材料，既要有很高的硬度，也要有一定的韧性。

因为衬板是在 结合板重压之下运转，如果又硬又脆就会被压裂，目前较好的衬板是采用抗 磨合金材料。

结合板材质既要耐磨性好，抗撕裂、抗疲劳、抗冲击，又要有 一定的弹性，目前较好的结合板材质是聚氨酯。

另外，结合板压紧力的大小 及均衡与否，对结合板的磨损至关重要，若压紧力过大，相应磨损增加；若 过小，起不到密封作用；若压紧力不均衡，造成磨损不一致，将大大影响结 合板的使用寿命，而且也是造成结合板处漏风跑尘的原因之一。

2.3.6 速凝剂添加系统的选择
1、系统方案
为了将来在应用中方便,把速凝剂添加系统和湿喷机（湿喷机+计量泵模 块式组合）分开来，是能实现一机多用，即能湿喷又能干喷。

如果用户希望 采用干喷技术，把速凝剂添加系统去掉，只用湿喷机即可；若用户希望采用 湿喷技术，把速凝剂添加系统通过碰头与湿喷机连接起来即可。

2、定量泵选择
混凝土水灰比的影响因素
我国正处于经济飞速发展阶段，经济建设对混凝土的需求量十分巨大， 混凝土的生产已直接影响着我国经济的飞速发展。

当今，混凝土的商品化进 一步提出了提高混凝土经济性的必要性。

影响混凝土经济性最重要因素是水 泥用量，要求在混凝土性能不变前提下，用较少水泥生产出符合要求的混凝 土。

因此，水泥混凝土的水灰比就显得尤为重要。

况且，在当今混凝土的级 配计算中，都是以水灰比为基础参数而展开的。

它决定了混凝土强度和密实 性，影响混凝土抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗碳化性等。

捷克的 J·詹姆鲍 尔作过水灰比与混凝土之间关系的实验，结果表明，水灰比不仅影响硬化浆 体和混凝土的强度、 耐久性， 还影响硬化浆体总空隙率和物理——力学性能， 胶结性水化产物的组成和性质，以及硬化水泥浆体结构等综合性能。

所以， 水灰比对混凝土性能来说，是至关重要的。

控制影响水灰比的各个因素，以 及怎样在混凝土性能不降低的情况下，合理地减小水灰比，提高经济性也变 的重要起来。

影响水灰比的主要因素有施工要求、拌合条件、材料、添加剂和温度五
类，施工要求包括强度要求、塌落度要求、流动性要求等等，都直接影响着 水灰比。

在施工要求相同的情况下，其他各因素是怎样影响水灰比的呢？
拌合条件对水灰比的影响
拌合条件包括搅拌机内型、搅拌参数、搅拌时间、搅拌工艺，这些都影 响水灰比。

混凝土的性能主要受混凝土空间物理结构和水泥粘结强度的决 定， 拌合条件直接影响混凝土空间物理结构， 影响混凝土空间结构的均匀性， 从而影响到混凝土的性能。

改善拌合条件，提高混凝土空间结构的均匀性， 可使水泥浆更好地发挥粘结作用。

在相同的施工要求下，用好的拌合条件， 不但可以提高效率，而且可以减小水灰比，提高经济性。

搅拌机的类型对水灰比有影响，如果搅拌机的料流循环体积占拌合总体 积的百分率越大，在相同搅拌容积和搅拌时间，搅拌均匀性就越好。

从百分 率比较，行星搅拌机>双叶片双卧轴搅拌机>双卧轴搅拌机>鼓式搅拌机，所 以，搅拌效果也是如此关系,循环面积百分率越大，拌合料循环空间越大， 水泥循环的空间就越大，早期水化反应率也越大，拌合出来的混凝土空间结 构也就越均匀，混凝土的强度也就越大，因而相同强度要求下，对水灰比要 求较小。

搅拌参数（包括轴向倾角，径向倾角，叶片排列，相位角，等等）是为 了使拌合材料能在循环空间内更好地循环拌合以提高混凝土空间结构均匀 性，从而可以减少附加水泥的用量，在水不变情况下，增大了水灰比。

从表1中可以看到， 如果搅拌参数匹配不好， 相同的搅拌条件和水灰比， 但强度却相差很大，标准差也较大。

搅拌时间是通过延长拌合材料在空间中的循环时间，提高混凝土各成分 空间均匀性，以提高混凝土的性能。

在其他条件相同情况下，选用合理的搅 拌时间，可减小水泥用量，相对增大水灰比，从而提高经济性。

水灰比对强度和渗透系数的影响
用5种不同水灰比的掺聚丙烯纤维的基准无砂大孔混凝土和透水性聚丙 烯纤维增强混凝土(配比同基准试件，另加入聚丙烯纤维0．9kg／m 3 )试件进
石子采用5~31． 5mm 行试验。

其中基准无砂大孔混凝土水泥用量330kg／m3，
碎石，用量1 980kg／m3，灰骨比1：6。

水灰比对强度和透水系数的影响结 果如表1。