干混砂漿
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干混砂漿生產線的選型與市場應用

 

 1 干混砂漿概況  1.1 干混砂漿的特點
和商品混凝土一樣,干混砂漿(也叫商品砂漿)有集中生產與統一供應等特點,能為采用新技術、新材料提供便利,為實行嚴格質量控制,改進施工方法,保證工程質量創造有利條件。干混砂漿在品質、效率、經濟和環保等方面的優越性隨著研究開發和推廣已日益顯示出來,正在逐步認識,其優點可以用“多”、“快”、“好”、“省”四個字來概括。進一步講就是一多、二快、三好、四省。
一多是品種多。在西方國家,商品砂漿從20世紀50年代初發展到現在,已有50多個品種,其中包括所有的砌筑砂漿、抹灰砂漿、修補砂漿和粘結砂漿等幾大類。每大類包括幾個品種。這些砂漿除一般要求牢固和耐久外,還應根據工程的需要具有不同的功能,如保溫、透氣、防潮、防水、防霉、耐磨等。
二快是制備快、施工快。現場配置設計由于膠凝材料、骨料和外加劑需分別購買、存放、計算用量,需要大量的人力、物力和空間,效率低,進度慢。如采用商品砂漿僅需要一次就可以買到符合要求的砂漿,只要加水攪拌就可以使用,大幅度提高工作效率;且加入保水增稠材料和外加劑后和易性好,更能大幅度提高施工效率。如貼瓷磚功效可提高三倍以上,甚至提高至5倍。
三好是保水性好、和易性好、耐久性好。這是配料合理、混合均勻的結果,是保證施工質量最關鍵的一步。也是商品砂漿最主要的優點。現場配置的砂漿由于受設備、技術和管理條件的限制,很難甚至不可能達到這樣的品質。而商品砂漿在專業技術人員的設計和管理下,用專用設備進行配料和混合,其用料合理、配料準確,混拌均勻,從而使產品品質均一,達到設計要求。
四省是省工、省料、省錢、省心。
(1)由于備料快、施工快、所以采用商品砂漿可大幅度降低工時。
(2)現場拌制的砂漿因配料難以按配料方案執行,所以會造成原材料的不合理使用。商品砂漿則因配料合理而避免了這種現象,同時施工用料省,且能減少砂漿損失,材料消耗降低50%以上。
(3)建立一個商品砂漿廠需要一定的投資,投產以后還需要機器運轉和維修的費用,并要支付經營、管理及機器操作和維修人員的工資,但這些可與分散的攪拌機相應的費用和原材料浪費造成的損失相補償,且工地現場拌制的砂漿質量不符合要求重新返工或短期內就得維修需要花更多的費用。據預測,服役50年后,用于干混砂漿施工的抹面工程其初建和在這期間維修的總費用僅是傳統抹灰砂漿的1/2。用于外墻抹灰的預拌砂漿可取代陶瓷面磚和投料,且壽命長(可保持25年),因而綜合投資少得多。
(4)由于備料簡便,施工品質易于得到保證,省心也就成為必然的結果。
除具有上述“多”、“快”、“好”、“省”等優點外,采用商品砂漿可做到文明施工。
(1)原料占用場地少。現場拌制砂漿時其原材料占用較多的場地,特別是在大城市里,這個問題更加突出,商品砂漿可大幅度地減少材料堆放場地。
(2)有利于保護環境。現場拌制砂漿,粉塵量大,污染環境,而用商品砂漿不僅如上所述少占堆放場地,而且可避免粉塵飛揚,從而減少環境污染,保護市容,達到文明生產。
1.2  干混砂漿的應用前景
關于干混砂漿的市場分析筆者曾經在《建設機械技術與管理》2010年第04期《干混砂漿及其設備的市場分析》中進行了詳細的闡述,在此就不再累敘。中國建筑方興未艾,房屋建筑逐年增加。近年來每年達到20億平方米,主要是公共建筑廠房和住宅建設,而住宅占的比例最大。在2006年發布的國家“十一五”規劃中,對建筑節能更是提出了更高的目標,要求發展節能省地型公共建筑和住宅。住建部也頒布了《關于發展節能型省地住宅和公共建筑的指導意見》,提出了到2020年,我國住宅和公共建筑建造和使用的能源資源消耗水平要接近或達到現階段中等發達國家水平的目標。其中,北方和沿海經濟發達地區和特大城市新建建筑實現節能65%,絕大部分既有建筑完成節能改造的目標。最近,住建部提出建立4個直轄市和北方寒冷和嚴寒地區的大城市建筑節能達到65%的國家標準和技術支撐體系,預期“十一五”期間建筑節能的總面積累計超過21.6億平方米,其中16億平方米,既有建筑改造5.6億平方米。另外還有大量的舊宅需要修補。住宅新建和修補需要新構思、新材料、新技術、新標準。其中砂漿是與之相適應的重要配套材料。包括砌筑砂漿、修補砂漿、防水砂漿、罩面砂漿、地面砂漿、面磚黏結劑、混凝土界面劑、嵌縫砂漿、外墻外保溫體系專用砂漿等。從此可以看出,商品砂漿在國內有良好的市場前景。2007年6月,商務部、公安部、住建部、交通部、國家質量監督檢驗檢疫總局和國家環境保護總局聯合發出《關于在部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作的通知》,更為國內加快推廣商品砂漿的步伐指出了方向。
隨著生活水準的提高,住宅的建筑質量也越來越高,特別是在房屋的堅固性,隔音,隔熱,美觀方面。建筑干混砂漿能普遍推廣是因為它能滿足這些要求以及許多不同的用途。
干混砂漿技術應用最廣泛的國家是德國,平均每30萬人口就擁有一個干混砂漿生產廠。由于受區域運輸的經濟性限制(類似水泥),這類建筑干混生產廠必將在全國各地區建立,形成具有強大生命力的新產業,政府政策的干預和導向也在起非常積極關鍵的作用(類似商品混凝土),比如北京,上海,廣州等城市政府已發文推廣使用干混砂漿,已提高保證建筑質量和建筑施工效率,做到文明施工,建筑部也在積極運量規范建筑機械施工。
1.3  建筑干混的市場需求量
據統計,1998~2002年,我國共完成住宅建設面積34億平方米,其中2002年就完成了13.1億平方米,每年以15.5%遞增。考慮“十二五規劃”中提出要建設1000萬套經濟適用房的目標,預計今后5年我國的建設面積將翻一番,達到70億平方米。
據上海建科院統計,不同結構形式建筑物的砂漿總用量為:
多層砌筑建筑——0.20m3/m2
高層建筑——0.09m3/m2
按此砂漿用量水平,我們以70億平方米為基準,計算未來5年的干混砂漿需求量:1421(萬噸)
我國目前干混砂漿的年生產能力大約為200萬噸,則存在缺口1221萬噸,需增建年產10萬噸干混砂漿攪拌設備120余臺套。隨著商品砂漿的普及推廣,其在建筑工程上的應用比例也會逐年提高,預計會以20%的速度遞增,其市場前景廣闊。
2 干混砂漿生產線
商品砂漿的優勢是品質均一,這主要依賴于集中生產。生產過程包括原材料制備、配料計量、攪拌或混合、儲存包裝或散裝運輸。生產的關鍵技術是具有適當的配比、相應的生產工藝和產品品質控制手段。特別是干混砂漿有些組分質輕粒微,摻量又小,這對于稱量、混合、運輸均提出了非常高的要求。商品砂漿的生產、儲存、運輸和質量控制在我國有關標準均作了相關規定。

2.1 生產工藝的特點
(1)產能上劃分。
干混砂漿生產工藝既用來制備普通砂漿,也用來制備特種砂漿。單條生產線的年產量從1萬噸到200萬噸不等。國內外生產商習慣將生產能力高于60t/h,單班年產量大于30萬噸/年的干混砂漿設備稱為大型設備;生產能力高于20-60t/h單班年產量10-30萬噸/年的稱為中型設備;生產能力低于20t/h,單班年產量低于10萬噸/年的稱為小型設備。
(2)混合機區別。
與預拌砂漿制備最大的不同是混合機大多采用特殊混合機。有無重力雙軸漿葉混合機、臥式螺帶混合機、犁刀式混合機;不但適用于干混砂漿系列產品的制備,而且具有不同的容量和結構,可以實現快速、均勻地混合。在整個混合過程中干混砂漿的溫度不應超過50°C,以免熱塑性和對熱敏感的有機組分性能劣化。
(3)結構型式區別。
干混砂漿生產線產品系列多、品種齊全,用戶挑選余地大。產品結構形式靈活多樣,適應性強,可模塊化擴展,有簡易小型生產設備、串行式生產設備、塔樓式生產設備及雙混連續式攪拌設備。
2.2 干混砂漿生產線的工藝流程
干混砂漿生產工藝流程主要分為四個生產環節。
(1)原材料預處理和入倉。將原材料灌入儲存倉或入倉儲存。有些原材料需要進行預處理,如砂的粒度和含水率不符合要求,須進行破碎、烘干、分級、然后入倉。
(2)配料和計量。
(3)混合。
(4) 產品包裝和運輸。
2.3 干混砂漿生產線的組成
干混砂漿生產設備的主要組成部分為:
(1) 砂的預處理系統:砂石破碎、干燥、篩分、儲存,河砂只須干燥、篩分、然后儲存。
(2) 原料儲存系統:砂倉儲,膠結料、細實料以及添加劑的倉儲。
(3)計量系統
(4) 混合機
(5) 成品包裝系統及散裝系統
(6)全自動過程電腦控制系統
3 干混砂漿生產線的選型
根據干混砂漿生產的工藝流程和干混砂漿生產線的具體構成,結合干混砂漿生產線的幾種常用型式,用戶在選擇該設備時應重點考慮一下問題:
3.1 首先根據投資地區的砂漿的用量、已有干混砂漿生產廠的加工能力,確定需要投資設備的產量
設備的產量不同,決定著用戶的投資大小和未來企業發展的空間的大小,因此,在真正開始選擇設備之前,一定要對市場情況有一個比較細致的調研,以便正確確定自己的產能。
3.2 根據自己的投資、場地等實際情況,正確選擇或確定所購設備的型式
由于目前投資干混砂漿生產線的用戶大多是原混凝土攪拌站使用方或者說混凝土生產廠和部分水泥廠產業鏈延伸或擴展,因此,國內用戶在選擇設備形式上我認為存在很嚴重的誤區,喜歡選擇規模大、外觀宏偉的塔樓式結構,這在一定程度上造成了資源的浪費。主要原因有三:一是國內客戶認為自己在建商品混凝土攪拌站初時,選型過小,很快就跟不上市場的發展;二是認為干混砂漿保質期比較長,采用專用車輛可以進行長途運輸,選擇大型設備可以覆蓋周邊市場,三是產能大,外觀宏偉宣傳效果也會更好些;四是設備生產廠家的的誤導;

為了避免這種誤區,可以根據以下情況決定選擇哪種型式:
(1)在一線城市或發達地區等土地供應緊張的地區,可以選擇塔樓式結構;在除此以外的其他地區則盡量選用階梯式結構或半階梯式結構;
(2)在資金狀況允許,具備一定實力,特別注重企業形象宣傳的企業可以選擇塔樓式結構;除此以外則以階梯式為主;
(3)在年產量超過40萬噸時,可以采用塔樓式結構,除此之外建議選用階梯式結構;
3.3根據當地的原材料資源(主要指砂)、正確選擇原材料處理的方式
干混砂漿將在未來成為人類重要的建筑材料。而作為干混砂漿主要組成部分之一的砂,包括天然砂(通常指黃砂)和人工砂兩種。后者又分機制砂和由人工砂與天然砂混合而成的混合砂。目前, 我國的砂年產量高達7億多噸,大多數是天然砂。天然砂是一種地方性資源,它具有分布不均勻、短時間內不可再生、不宜長途運輸等特點。在我國的很多地區由于開采過渡等原因導致天然砂資源接近枯竭,有很多地方已經禁采天然砂,這就是工程用砂的供需矛盾越來越突出。隨著技術的發展,機制砂的技術也越來越成熟。機制砂將在工程建設中地位越來越重要,成為建設用砂的重要來源。
基于以上情況,用戶在選擇砂處理設備時要格外慎重。因為砂處理設備在干混砂漿生產線中占據重要的地位。一方面是設備成本的重要組成部分,一般的干混砂漿生產線中無論是采用天然砂烘干系統,還是選擇機制砂系統,其投資大約占整個干混砂漿生產線的25-30%,如果兩套同時上將占的比例更大。另一方面是決定干混砂漿生產線的產量的重要因素。在干混砂漿的組成成分中,砂的比例大約在70-80%,因此,如果砂的產量無法提高,則整個干混砂漿生產線的產量就無從談起。
為了能準確的選擇砂處理設備,可以參考以下原則來確定;
(1)在天然砂資源比較豐富且當地沒有禁、限采砂的地區,用戶可以選擇天然砂烘干系統;其他地區則建議選擇機制砂系統;
(2)在以普通砂漿為主的干混砂漿生產線中,考慮機制砂的成本比較低,可以優先考慮采用機制砂系統;
(3)在條件允許的情況下,為了能夠同時滿足特種砂漿和普通砂漿的需求,同時提高干混砂漿生產線的產量,可以考慮同時選擇天然砂烘干系統和機制砂系統;
3.4 根據擬生產砂漿的種類,選擇正確的干混砂漿混合機
混合攪拌是干混砂漿生產工藝過程中極為重要的一道工序,因為砂漿配方須膠凝材料、摻和料及化學添加劑等物料均勻分布在骨料的表面,所以只有將各種配合料攪拌混和均勻才能獲得高質量的成品干砂漿。根據不同干混砂漿品種的生產特點,主要配套的混合機有無重力雙軸漿葉混合機、臥式螺帶混合機,犁刀式混合機三種機型。
(1)普通砂漿大多采用無重力雙軸漿葉混合機,這種主機已經能夠完全滿足普通砂漿生產的需要;
(2)如果產品以特種砂漿為主,核心添加劑種類多,每一種添加劑的含量又比較小,為了能充分攪拌均勻,確保特種砂漿的質量,建議選用犁刀式混合機;
(3)生產輕質砂漿、玻化微珠保溫砂漿、纖維類砂漿等特種砂漿,為了保證攪拌過程母材不破損,建議選著臥式螺帶混合機;
3.5 根據用戶當地的散裝推廣程度,決定成品輸送、儲存的方式;
(1)以散裝為主的普通砂漿用戶,在選擇設備時,可以不選成品倉和袋式包裝機;
(2)暫時以袋裝為主的普通砂漿用戶,在選著設備時,應選擇袋式包裝機,但必須留有散裝車的裝車機構,因為散裝運輸是干混砂漿的一個發展方向。
4 總結
干混砂漿生產線的選擇時要根據用戶投資區域的干混砂漿的市場情況、自己的資金實力、當地主要原材料供應情況、擬生產干混砂漿的種類、成品干混砂漿運輸與儲存的方式等諸多因素,綜合考慮、比較后來形成一個清晰的需求,然后考察干混砂漿設備生產企業。因為干混砂漿行業在中國是一個新興的發展中的行業,有很多技術國內的大多數技術人員還處在邊學習、邊設計的階段,屬于熱蒸現賣階段,因此,設備考察時不僅要考察設備生產廠的整體實力,同時要重點考查并且一定要實地考察其生產的、正在正常運行中的整條生產線。如果條件允許的話,最好能和使用方的負責人進行座談和交流,這些對于正確的決策有非常重要的意義。

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