蒸压加气混凝土砌块配套砂浆的柔性化生产工艺和技术.pdf

全国中文核 心期刊 新 建魄 中 国 科 技 核 心 期 刊 蒸压加气混凝士砌 夹配套砂浆的 柔牲化生产工艺和技术 黄新民 ， 吴漫天 z 【 1 中国新 型建筑材料工业杭州设计研究 院， 浙江 杭州3 1 0 0 0 3 2 摩台克机械设备( 上海) 有限公司， 上海2 0 1 8 0 1 】 摘要： 结合 m t e c 干粉砂浆生产线， 介绍了加气混凝土砌块专用粘结砂浆、 抹面砂浆、 薄层砌筑砂浆和抹灰砂浆、 防水型界面 剂、 砌块修补材料、 白色砂浆体系等加气砌块配套砂浆的生产工艺； 讨论了共线生产其它建筑干粉砂浆如外墙外保温砂浆、 自流平 地 坪材料 、 修补砂浆 、 防水砂浆、 彩色装饰砂浆 、 无 收缩灌 浆、 内外墙腻子 、 瓷砖粘 结剂 、 填缝剂等砂浆 产品的可能性 ； 并介绍了如何 保证干粉 砂浆质 量和性 能的稳定性 。 关键词 ： 加气砌块配套干粉砂浆； 计量： 混合； 控制； 柔性化生产 中图分类号： T U 5 2 2 3 + 2 ； T U 5 7 8 1 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 2 ) 1 2 0 0 1 3 0 3 Fl e x i b l e p r o d u c t i o n p r o c e s s a n d t e c h n o l o g y f o r a u t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e t e b l o c k ma t c h e d m o r t a r H G Xi n mi n ， U Ma n t i a n 1 C h i n a N e w B u i l d i n g Ma t e r i a l s I n d u s t r y H a n g z h o u D e s i g n R e s e a r c h I n s t i t u t e ， H a n g z h o u 3 1 0 0 0 3 ， Z h e j i a n g ， C h i n a ； 2 Mo t a i k e Me c h a n i c al E q u i p m e n t( S h a n g h a i ) C o L t d ， S h a n g h 2 0 1 8 0 1 ， C h i n a 】 0 前言 l 现代千粉砂浆生产中的粉尘控制 加气砌块具有质轻、 耐火性好、 保温隔热性能佳、 施工效 率高等特点， 因而在墙体材料中得到越来越广泛的应用。 但由 于砌体材料和其砌筑砂浆、 抹面砂浆材料性能不配套， 加气砌 块在工程应 用中 存在着普通砌筑砂浆粘结力低、 灰缝、 冷桥问 题， 普通抹面砂浆易产生空 鼓、 开裂等 质量问 题， 直接影响 到 加气砌块的推广应用。 根据加气混凝土砌块的性能特点， 结合 薄层砂浆干法施工方法的推广， 如何研发和生产出符合加气砌 块特性的专用配套的高性能预拌干粉砂浆日 益成为一个突出 的问题。 可以生产加气砌块配套砂浆的生产线并非是普通的、 标 准化的干粉砂浆生产线，鉴于此类砂浆的技术含量和要求较 高， 各地原材料的情况、 产品的市场需求情况也可能不同， 因 此， 对生产线设备的性能和配置也具有较高的要求。 收稿 日期： 2 0 1 2 0 7 1 0 作者简介： 黄新民， 男， 1 9 5 9 年生， 北京人， 工程师。地址： 杭州市中山 北路 4 5 0号 。通 讯作者 ： 吴漫天 ， 地址 ： 上海嘉定 马陆镇 思义路 5 1 0 号， 电话： 0 2 1 6 9 1 5 7 0 2 4 ， E mal l ： m a n t i a n w u m t e e c o mc n 。 因原材料和产品特性，干粉砂浆的生产过程极易伴随着 粉尘的产生和弥漫， 现代干粉砂浆工厂因合理的工艺设计、 高 品质的设备配置以及科学的管理， 往往可以做到一尘不染。 在 现代干粉砂浆工厂里， 原材料存储、 上料、 砂的筛分和处理、 计 量配料和称重、 混合、 成品输送、 包装等各个生产环节均需要 采用无尘、 低尘设计或进行粉尘控制。 粉尘的控制不但来源于 高性能的除尘设备，更重要的是合理的工艺设计和对生产线 设备的配置。 2 中等规模产量及产品范围的定义 干粉砂浆生产线的产量通常只指其年产量，但需要具体 考虑以下几个因素： 年生产天数、 每天的生产工时、 销售淡季 和旺季的区别、 砂浆产品线的构成及其对应产量要求等， 在综 合考虑上述因素后，我们建议以小时产量定义干粉砂浆生产 线的产能。 这里所述的“ 中等产能要求” 一般是指小时产量8 2 5 t 。一 般而言， 小时 产量小于8 t 的生产线通常是简易的 小 型生产线， 产品品种也较为单一； 而产量大于2 5 t 的生产线属 于规模化大型生产线， 一般而言， 产品会覆盖从基础砂浆如抹 灰砂浆到高技术含量的产品如自 流平等广泛的范围，产品形 N E W BUl L DI NG M AT E RI AL S l 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 黄新民， 等： 蒸压加气混凝土砌块配套砂浆的柔性化生产工艺和技术 式也从散装到包装应有尽有。 对于中等规模生产线而言，适合的产品主要是特种砂浆 或称技术砂浆， 诸如外墙外保温系统砂浆、 自 流平地坪材料、 修补砂浆、 防水砂浆、 彩色饰面砂浆、 无收缩灌浆、 内外墙腻 子、 瓷砖粘结剂、 填缝剂等。 包装形式主要以2 、 5 、 2 0 k g 、 2 5 k g 、 4 0 k g 、 吨袋装为主， 产品在建材超市销售或在建筑工地 使用。如何在同一生产线中共线生产多品种砂浆就变成一个 重要的课题柔性化生产及管理。 3 柔性化多品种生产的主要工艺环节 3 1 原材料及其存储 原材料的储仓数量和容积是生产线设计的首要环节， 其 宗旨是最大限度地考虑到砂浆产品品种的多样性，以及满足 产量的需求。由于中等产能要求的生产线一般主要定位于生 产品种广泛的特种砂浆，可考虑采购使用已经烘干和筛分好 的成品砂。 吨袋装成品砂的使用越来越普遍， 其好处在于砂的 质量可控， 可使用率较高， 生产管理和操作简单， 对环境的影 响较小。 如果砂源品质较好并适合所生产砂浆的要求， 可在产 能2 0 t 以上的生产线考虑烘干和筛分的使用。图l 为原材料 存储示意。 图 1 原材料存储示意 3 2 生产线结构形式 多品种柔性化生产干粉砂浆要求采用塔式结构的生产 线。 阶段式生产线、 阶段式与塔式混合的生产线都因其在原材 料计量、输送及成品输送过程中存在交叉污染的情况而无法 适应要求。 站式生 产线由 于其可 达高 度有限及对 计量系统设 计的 制约而无法满 足生 产线的设 计要求。 根据原 材料特别是 砂上料方式的不同及成品包装形式的不同，中等规模的塔式 生产线高度一般在2 0 3 0 m。 3 3 计量和称重系统的精确性和稳定性 计量和称重系统的设计往往是干粉砂浆生产线设计的关 键和重点，这一重点往往被干粉砂浆生产企业和设备供应商 l 4 新型建筑材料 2 0 1 2 1 2 所低估或忽视，带来的直接后果就是产品质量的波动和原材 料的浪费。 计量系统的控制精度及其稳定性至关重要， 理想的 主材计量的控制精度应每批都在 1 k g 左右， 而化学添加剂计 量的控制精度应当每批都在 l 0 g 之内， 计量精度不但取决于 计量设备本身的性能和可靠性， 而且与系统设计、 钢结构、 环 境因素相关。此外， 根据成品类别及原材料品种的数量， 针对 粘结材料、 骨料、 纤维、 颜料、 其它化学添加剂的特点， 以及生 产线的性能要求和技术要求，应当尽可能考虑增加称重系统 的数量和独立性。 一般而言， 化学添加剂因其在配方中的比例 微量， 对自 动计量系统的要求实际上非常高， 如果采用的自 动 计量系统无法提供必需的精度要求和计量的稳定性，建议采 用人工配料， 并直接投入混合机。 比较典型的计量和称重系统通常由计量螺旋、蝶阀、 秤 斗、 控制系统构成。作为计量系统的核心设备， 并不是所有的 螺旋输送机都可以称之为计量螺旋。 通常， 计量螺旋都是根据 所计量的材料特性、 要求的配料精度、 以及生产效率而特别设 计的。 如果计量系统的设计未能充分考虑到从基础产品到高技 术含量的多品种砂浆产品不同的配方要求，或者只是基于几 种基础产品的配料要求设计和配置的话，就无法适应多品种 砂浆的生产要求。 换言之， 这种计量系统本身缺乏对原材料变 化和不同产品变化的适应性。 3 4 混合机的混合能力、 残留及清洁 混合机因其混合原理、设计及制造水平而具有非常不同 的混合能力。不同种类的干粉砂浆也因其配方和原材料的组 成不同 而相对较容易混合或不容易混合。一般而言，组分越 少、 相对掺量越大、 砂越多的配方相对容易混合； 而组分多、 粉 料多、 相对掺量微小、 含纤维及颜料的配方就难以混合。多品 种柔性化生产要求混合机具备较高的混合能力，以适应于宽 泛的配方和多组分的混合。m t e c 高性能混合机可满足复杂 干粉砂浆的混合质量要求。 此外， 对绝大多数混合机而言， 因适应混合要求而形成的 封闭结构、 及干粉砂浆原材料本身的特点， 都存在卸料后有残 留的问题， 如果下一个批次需要生产其它配方的材料， 这些残 留在混合机底部和内壁的原料产品会被夹杂并影响下一个或 几 个批次的 产品 质量， 因 此， 在更 换产品时 需要 对混 合机进行 清洁。 根据混合机容积的大小和卸料机构的不同效果， 做到彻 底的清洁所需要的时间可能持续几分钟到几小时， 如果进行多 品种生产，这无疑会造成生产线产量和生产效率的大幅度下 降。m - t e e M R 双开门1 0 0 。 、 无残余混合机使得这种状况得以 基本避免。 如果客户还有更加苛刻的要求， m - t e c 新型的安装在 混合机和其它设备上的自 动清洁系统， 结合M R型无残余卸料 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 黄新民， 等： 蒸压加气混凝土砌块配套砂浆的柔性化生产工艺和技术 混合机， 使得跨品种、 跨颜色的干粉砂浆高效率、 自 动化生产成 为现实。图2 为混合机外形照片、 图3 为自 动清洁系统示意。 图 2 混合机外形照片 7 f ， 、 图 3自动清洁系统示意 3 5 成品材料的传输和包装 中等规模的生产线一般不配置散装系统和散装成品存储 系统， 但吨袋装及小包装的配置有时是需要考虑的。如何设 计和采用何种设备避免在这一过程中产生交叉污染成为一个 关键问题。分料装置的使用可以部分解决这个问 题， 但却带 来了 增加高度的新问 题； 同 时， 在传输环节避免材 料的离 析也 非常重要。图4为成品传输及包装示意。 图4 成品传输及包装示意 4 m t e c 的 3 种干粉砂浆生产线 适应于中 等规模 产能要求、 广 泛砂浆品 种生产的m te c 塔 式生产线主要包括 M T A 5 0 0 、 M T A 7 0 0 、 M T A 1 0 0 0 ， 具体参数见 表 1 。 表 1 3种生产线的工作参数 5 m t e c 干粉砂浆生产线在保证产品质量 稳定性方面的优势 下述的生产数据说明了m t e c M T A 7 0 0 型生产线在计量 精度控制、 混合效率及质量、 及砂浆成品质量稳定性方面的情 况。 生产线计量系统、 混合机及控制系统均采用了r n t e c自 主 设计和制造的产品。( 1 ) 配方材料分布比例： 粉料5 5 、 外加 剂粉料0 3 5 、 颗粒( 小于 1 5 m m ) 砂料4 5 ； ( 2 ) 添加剂计量 实际精度随机1 0 个设定2 k g 。 实际： 1 9 9 、 2 0 l 、 2 0 1 、 2 0 1 、 2 0 1 、 2 0 1 、 2 0 1 、 2 0 1 、 2 0 1 、 2 0 1 ； ( 3 )主材计量实际精度随机 1 0个 设定 1 6 8 k g 。实际 ： 1 6 8 、 1 6 7 、 1 6 8 、 1 6 8 、 1 6 7 、 1 6 8 、 1 6 8 、 1 5 8 、 1 6 8 、 1 6 8 、 1 6 8 ； ( 4 ) 每批次混合0 8 t ， 搅拌时间 1 8 0 s ； ( 5 ) 随机抽取个2 个配方方案的检验数据， 结果见表2 。 表2 2个配方方案的保水性和流动度测试结果 方案 1 方案 2 取样位置 取样位置 取样 口 5 2 1 5 8 取样 口 4 8 1 5 4 第 5袋 4 4 1 5 6 第 5袋 4 8 1 5 5 第 1 O袋 4 4 1 5 6 第 1 O袋 4 8 1 5 4 第 1 5袋 4 4 1 5 8 第 l 5袋 3 9 1 5 7 第 2 O袋 4 4 1 5 6 第 2 0袋 4 4 1 5 7 表2 实验数 据显示出 生产设 备在保障成品质 量及其稳定 性方面的重要影响和作用。 主材及外加剂的计量， 以 及搅拌的 均 匀性直 接决定了 产品的 性能 ， 以 及同 一 产品的 质 量差异 性。 6 结语 高效率、 高质量地共线生产广泛砂浆品种是可行的， 前提 是生产线必须由相适应的工艺设计， 并有高性能的计量、 混合、 输送、 控制系统作为支撑， 因其计量及混合的可靠， 使得最终的 砂 浆成品 在性能、 施工 性等方 面具 有高 质量的保 证。 A N E W BUI L DI NG MAT E RI AL S 1 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m