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干混砂浆的生产及工艺设备
  • 建筑干混砂浆亦称预混(干)砂浆,它是在工厂经准确配料和均匀混合而制成的砂浆半成品,到施工现场只需加水搅拌即可使用。干混砂浆的生产与应用,是建筑业和建材业的一次新技术革命,是未来材料发展的一个主要方向。

    为了促进建筑干混砂浆的发展,中国国际建筑干混砂浆生产、应用技术研讨会于2004年9月在北京成功召开,共有来自世界12个国家汇集了全球从事干混砂浆事业的科研、生产、应用、设备和管理等方面的300多位代表参加了会议。砂浆预制化将成为必然发展趋势。

    1.产品品种

    砂浆是各类建筑和构筑工程中应用十分广泛的材料,以其薄层发挥粘结、装饰、防护和衬垫等作用。粘结功能为主的砂浆主要有砌筑砂浆、墙地砖粘贴砂浆、勾缝砂 浆、锚固砂浆等;以装饰修效果为主的砂浆主要有各种抹面砂浆、内外墙腻子、彩色装饰砂浆等;起防护作用的有防水砂浆、各种耐蚀砂浆、地面自流平砂浆、耐磨 砂浆、绝热保温砂浆、吸声砂浆、修复砂浆、防霉砂浆、屏蔽砂浆等。

    2.原料组成

    干混砂浆的种类很多,其成份也比较复杂。生产干混砂浆应尽量利用当地矿产资源和工业废渣,其原料组成一般如下:胶结料采用水泥、石膏、石灰等;主要集料有 黄砂、石英砂、石灰石、白云石、膨胀珍珠岩等;矿物掺合料主要是工业副产品、工业废料及部分天然矿石等,如矿渣、粉煤灰、火山灰、细硅石粉;另外还有保水 增稠材料及各种外加剂等。

    3.生产工艺

    4.性能特点

    传统砂浆在施工现场拌制使用,需要占用一定的场地,而且粉尘对场地会造成一定的环境污染,同时材料露天堆放在土地上,导致杂质较多,含泥量大,配料计量不 准确,和易性难控制,骨科筛分随意性大,导致砂浆空隙率偏高、干缩率大、抗渗性差、最终导致外墙的抹灰出现空鼓、裂缝和渗透等问题发生。相比而言,干混砂 浆所有配料在生产车间按照精确的计量、充分混合均匀后,到工地现场按照确定的水灰比加水搅拌即可。它克服了配料计量不准确、污染环境、含水泥量超标等众多 问题。同时通过掺加不同的化学外加剂可以改善和优化产品性能。如:强塑性、加速和推迟凝固、稠度、溶解度、发泡性、润滑性、强度、耐腐蚀、不褪色、密封 性、抗裂抗渗性等,基本可满足新型墙体材料的要求。

    5.生产设备

    干混砂浆生产按要求及市场不同有不同方案。常用的是塔式工艺布局,将所有预处理好的原料提升到原料筒仓顶部,原材料依靠自身的重力从料仓中流出,经电脑配 料、螺旋输送计量、混合再到包装机包装成袋或散装入散装车或入成品仓储存等工序后成为最终产品,全部生产由中央电脑控制系统操作,配料精度高、使用灵活、 采用密闭的生产系统设备使得现场清洁、无粉尘污染,保证了工人的健康,模块式的设备结构便于扩展,使生产容量能和市场的发展相衔接。

    5.1 流化床干砂设备

    选用技术先进,运行经济的振动流化床干燥机。振动支撑阻尼有弹簧和压缩空气式,压缩空气式可以克服弹簧由于材料疲劳而产生的失效。流化床干燥机和传统的滚 筒式干燥机相比其优点有:高效、经济;几乎无辐射热损失;无相对机械运动,几乎无磨损;维修保养费用低;启动时间短;噪音低。

    5.2 干砂分级筛分机

    优先选用质量可靠、投资低的投影式振动筛分机,与传统水平式筛分机比较具有如下优点:投资低;体积小;可靠,即使在过载的情况下,筛网由于倾斜设置不会被撕裂;稳定的系统误差保证配方修正,从而保证产品质量。

    5.3 原材料的储存和上料 水泥、石灰粉等填充料一般采用气力输送设备送入原料仓。化学外加剂可用人工倒料的方式进入小原料仓,由控制系统自动按配方要求配料,也可以人工称量后,直 接投入混合机中使用,筒仓的布置采用模块式,由中央向外侧扩展,使得分期投资得以实现。筒仓的材料使用状况由筒料位计来监视,同时控制上料。筒仓锥部装有 流化装置,在原料板结时通入压缩空气帮助卸料。

    5.4 精确配料计量系统

    计量有多种方式,其中性能最好、用的最多是改进的螺旋输送机。它适用于几乎所有的粉状物料。计量输送系统应具备计量一致性高(输出密度或重量随时间变动 小),可调范围大(1:30)的特点,这两点是高精度的前提。螺旋计量输出量的大小和输速成线性关系,控制系统非常稳定。

    滑板阀只适用于流动性好的物料,比如,大于1mm的颗粒骨料。由于受最小开口度的限制,其流量可调范围很小,大约1:5,而且其流量和控制阀门开口量(阀位移或转角)是非线性关系,从而降低了计量精度。

    螺旋输送机有以下主要优点:可调范围大,计量精度高;耐磨损(改进设计和材料);维修简单,费用低;运行费用低(无需流化用压缩空气)。

    5.5 高效混合系统

    高效混合机是干混砂浆材料生产中最关键的一环,是工厂的"心脏"。通过研究开发和应用,高效混合技术已被广泛认为是干混砂浆材料均匀混合中最有效的。关键 设计的准则是物料在达到什么样的运动状态下具有最有效的混合,所以,高难度高效混合机的系列产品开发应以相似力学为基础,通过试验手段来确定最优参数。

    高效的混合机应能够达到如下性能:高混合均匀度,均匀度应以相对差表示,应在质量标准要求的误差范围内,如小于1%;高混合效率,对于较粗糙颗粒产品应避 免过长的混合时间,以免产生过大的粒级配比而造成的质量误差;卸料速度快,应10~40秒种内完成;无残余卸料,一般换产品不用清理混合机;能耗低;更有 效地配置高速刀片,高效地混合纤维和颜料;整体的耐磨损设计;维修保养方便,以降低运行费用。

    5.6 包装机

    粗细干粉材料的包装应注意包装机的选型,细的粉状料可以用水泥包装机包装,粗产品选用气吹式包装机比较可靠。

    现在,国内建筑干混砂浆的生产和推广应用已经形成了一个新产业,为住宅产业化创造新的增长点。干混砂浆一般采用粉煤灰等工业废弃物作原料,废弃物再生利用 给社会带来巨大利益。由于干混砂浆是对传统砂浆的革命,不可避免地受到习惯势力阻碍,因此,政府决策和支持是十分重要的,在科研、生产、施工各方面协作努 力下,相信干混砂浆生产这一新产业必将生根、开花、结果。

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