搅拌主机搅拌臂结构对混凝土匀质性能的影响研究

摘要

混凝土作为现代建筑工业的核心材料，其制备过程中骨料、胶凝材料与外加剂的空间分布均匀性直接决定工程结构的服役性能。随着超高层建筑与大跨桥梁工程对混凝土强度、耐久性要求的不断提升，传统搅拌设备暴露出的混合死区、能耗过高及耐磨性不足等问题日益凸显。研究表明，搅拌臂几何参数与运动特性的微小偏差可导致混凝土强度离散系数增加3倍以上，这迫使行业重新审视机械设计与流变行为的耦合机制。当前研究多聚焦于单一参数对功耗的影响，缺乏对结构-流场-匀质性多尺度关联的系统解析，且新型复合材料与智能调控技术的工程适配性研究尚未形成完整理论框架。文章通过整合计算流体力学、离散元仿真与材料损伤力学等多学科成果，构建搅拌臂结构优化设计方法体系，为突破混合效率瓶颈提供理论支撑。