干粉砂漿生產(chǎn)可行性分析

一、干粉砂漿簡(jiǎn)介

干粉砂漿是指經(jīng)干燥篩分處理的骨料、無(wú)機(jī)膠凝材料和添加劑等按一定比例進(jìn)行物理混合而成的一種顆粒狀或粉狀，以袋裝或散裝的形式運(yùn)至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。又稱作砂漿干粉料、干混料、干拌粉，有些建筑黏合劑也屬于此類。干粉砂漿在建筑業(yè)中以薄層發(fā)揮粘結(jié)、襯墊、防護(hù)和裝飾作用，建筑和裝修工程應(yīng)用極為廣泛。在干粉砂漿出現(xiàn)之前，所使用的砂漿大都在施工現(xiàn)場(chǎng)拌制，現(xiàn)場(chǎng)拌制的因材料來(lái)源不固定、儲(chǔ)存過(guò)程變質(zhì)、配合比例變化大、拌和均勻性差等原因，造成現(xiàn)場(chǎng)拌制砂漿強(qiáng)度不穩(wěn)定、抗?jié)B抗裂性差、收縮率大，是粉刷開(kāi)裂、起殼、剝落、滲漏等建筑質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)配制砂漿不可避免的造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。相對(duì)于傳統(tǒng)工藝現(xiàn)場(chǎng)拌制的砂漿，干粉砂漿具有產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、對(duì)環(huán)境污染小、便于文明施工等眾多優(yōu)點(diǎn)。

干粉砂漿依據(jù)用途的不同，在建筑工程中的主要有：砌筑砂漿、抹灰砂漿、界面劑、磁磚粘合劑、填縫劑、內(nèi)外墻膩?zhàn)印⒎浪皾{、地坪砂漿、自流平砂漿、修補(bǔ)砂漿、早強(qiáng)砂漿、粉沫涂料、彩色裝飾砂漿、保溫砂漿、無(wú)收縮灌漿、干拌混凝土等等。

二、干粉砂漿的應(yīng)用的必然性

砂漿作為一種建筑材料，已有上千年的歷史。但砂漿的生產(chǎn)方式卻一直沿用上千年的施工現(xiàn)場(chǎng)拌制方式。伴隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，對(duì)施工工效和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，現(xiàn)場(chǎng)拌制砂漿的缺點(diǎn)也逐步顯露出來(lái)?，F(xiàn)場(chǎng)拌制砂漿存在的個(gè)問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

1、配比設(shè)計(jì)的隨意性較大，嚴(yán)重影響材料的內(nèi)在質(zhì)量。由于施工隊(duì)伍眾多，施工單位的技術(shù)水平良莠不齊，往往憑經(jīng)驗(yàn)或從別處借鑒配方，對(duì)自己選用的原材料的個(gè)性分析不足，又缺乏系統(tǒng)的材料性能檢驗(yàn)，造成砂漿性能低下，給工程帶來(lái)隱患。

2、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量控制不準(zhǔn)造成質(zhì)量波動(dòng)。大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)仍停留在人工計(jì)量的階段，這樣稱量誤差很大。其后果是膠結(jié)料少了，會(huì)造成強(qiáng)度下降；膠結(jié)料多了，一方面會(huì)增加成本，同時(shí)又會(huì)因?yàn)樗嗟氖湛s問(wèn)題而產(chǎn)生裂縫。

3、混合均勻性難以保證?，F(xiàn)場(chǎng)攪拌一般采用小型砂漿攪拌機(jī)，對(duì)于微摻量的添加劑分散能力差，常會(huì)出現(xiàn)拌和不均勻的現(xiàn)象。

4、生產(chǎn)效率低。勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，用于單位工程的人工費(fèi)用增大。

5、原材料對(duì)砂漿性能的影響增大。不同用途的砂漿，對(duì)集料、膠結(jié)料有著不同的要求。在施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)，限于條件和工期的限制，不可能一一滿足。

6、對(duì)環(huán)境污染大。原料的存放和在生產(chǎn)時(shí)會(huì)形成粉塵、噪音等污染源，對(duì)周圍環(huán)境造成污染。

7、影響建筑功能，造成事故隱患。由于沒(méi)有科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的指引，砂漿質(zhì)量的控制只能采用同期制作試件，到養(yǎng)護(hù)齡期后進(jìn)行后期驗(yàn)證的辦法。即使有問(wèn)題，也難以彌補(bǔ)。由此而造成的墻體開(kāi)裂、滲水、色差及抹灰層空鼓、脫落的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

為此，砂漿的生產(chǎn)方式的改革成為必然。砂漿進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，在依據(jù)砂漿用途的選材和配比設(shè)計(jì)方面，由更具專業(yè)化的工程師進(jìn)行，在設(shè)施全面的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)的檢驗(yàn)，采用電子化計(jì)量，專業(yè)化生產(chǎn)管理和專門(mén)的混合設(shè)備進(jìn)行集中生產(chǎn)，就能夠有效地解決上述存在的幾個(gè)問(wèn)題。

三、干粉砂漿的發(fā)展

干粉砂漿在歐洲應(yīng)用很普遍。德國(guó)、奧地利、芬蘭等國(guó)家早已在工程施工中大量采用干粉砂漿。在德國(guó)，平均每50 萬(wàn)人口就有一個(gè)干粉砂漿的生產(chǎn)廠。在東南亞的發(fā)展也很快，新加坡從1984 年建設(shè)了第一個(gè)干粉砂漿生產(chǎn)廠，迄今產(chǎn)量超過(guò)30t/h 的廠已有5 家。在韓國(guó)、日本、臺(tái)灣、泰國(guó)、香港等許多亞洲國(guó)家和地區(qū)，都有大規(guī)模專業(yè)干粉砂漿生產(chǎn)廠。

我國(guó)在這方面的研究，最近幾年有較大的發(fā)展。隨著對(duì)商品混凝土的研究和推廣帶動(dòng)了商品砂漿的研究和使用。不少大專院校和相應(yīng)的研究機(jī)構(gòu)，在吸取國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)施工實(shí)際情況，在防水砂漿、保溫砂漿、修補(bǔ)砂漿、自流平砂漿方面進(jìn)行了許多研究開(kāi)發(fā)，推出了數(shù)十種不同用途的專用砂漿品種，受到施工單位的歡迎。干粉砂漿生產(chǎn)廠在部分大中城市已有出現(xiàn)，有的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到數(shù)萬(wàn)噸。其中發(fā)展較快的有干混瓷磚粘結(jié)劑、界面處理劑、保溫砂漿、自流平地面砂漿、防水砂漿等，個(gè)別廠的產(chǎn)量已達(dá)數(shù)萬(wàn)噸。但砌筑砂漿和抹面砂漿，雖然應(yīng)用量很大，但由于推廣和政策貫徹落實(shí)力度有些滯后，目前只要少數(shù)大型工程上使用，應(yīng)用面還不夠普及。

四、市場(chǎng)分析

從政策方面來(lái)看，推廣的工作已經(jīng)啟動(dòng)。國(guó)家建材局在《新型建材及制品發(fā)展導(dǎo)向目錄》中新型墻體材料中的第15 項(xiàng)就列出了“聚合物干粉砂漿”這種產(chǎn)品。2000年2 月，上海市建筑業(yè)管理辦公室發(fā)布了《關(guān)于上海市建設(shè)工程推行試用商品砂漿的通知》。要求“從2000年7 月1 日起，在本市內(nèi)環(huán)線范圍內(nèi)的新開(kāi)工建設(shè)工程推行使用商品砂漿”，并發(fā)布了《預(yù)拌砂漿生產(chǎn)與運(yùn)用技術(shù)規(guī)程》和《干粉砂漿生產(chǎn)和與運(yùn)用技術(shù)規(guī)程》兩個(gè)規(guī)范性的文件作為依據(jù)。北京市政府也在干粉砂漿商品化方面進(jìn)行了大量的推廣工作。接著，深圳市也發(fā)布了相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程。不難預(yù)見(jiàn)，在我國(guó)形成新的干粉砂漿市場(chǎng)勢(shì)在必行。

干粉砂漿的出現(xiàn)填補(bǔ)了建筑材料的一項(xiàng)空白，完成了對(duì)建筑工業(yè)的一項(xiàng)重大革新。許多房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和建材生產(chǎn)企業(yè)對(duì)該項(xiàng)目表示出很大的興趣。從國(guó)內(nèi)京，滬，粵等地的推廣使用狀況來(lái)看，各級(jí)政府都非常重視，再加上近年來(lái)建筑工程質(zhì)量問(wèn)題屢屢出現(xiàn)，使得干粉砂漿的政策面環(huán)境很好。同時(shí)，干粉砂漿在現(xiàn)階段產(chǎn)量依然很小，比如以一個(gè)中小城市已年總建筑量100萬(wàn)平方米對(duì)砂漿的使用量進(jìn)行簡(jiǎn)單估算，抹面砂漿和砌筑砂漿總使用量在50萬(wàn)噸以上。假如我們建一條年產(chǎn)5 萬(wàn)噸的干粉砂漿生產(chǎn)線，全部產(chǎn)量?jī)H為市場(chǎng)需求量的6% ，因此市場(chǎng)需求不成問(wèn)題。

干粉砂漿是作為一項(xiàng)綠色建材得到政府和社會(huì)的認(rèn)同，同時(shí)，作為其設(shè)備來(lái)講，一直是從歐洲等地進(jìn)口的，本項(xiàng)目的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，符合國(guó)家的宏觀經(jīng)濟(jì)政策，因此不存在政策風(fēng)險(xiǎn)。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，作為其主要外加劑的材料經(jīng)過(guò)充分實(shí)驗(yàn)和多項(xiàng)工程的應(yīng)用，各項(xiàng)指標(biāo)比較穩(wěn)定。通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中的進(jìn)一步探索，各項(xiàng)性能指標(biāo)仍會(huì)有較大幅度的提高，而成本會(huì)進(jìn)一步降低。

五、干粉砂漿的主要構(gòu)成

干粉砂漿的是由組成原料在工廠經(jīng)準(zhǔn)確配料和均勻混合而制成的砂漿半成品，到施工現(xiàn)場(chǎng)只需加水?dāng)嚢杓纯墒褂?。由于干粉砂漿的種類多，應(yīng)用十分廣泛。其最大特點(diǎn)之一是以其薄層發(fā)揮粘結(jié)，裝飾，防護(hù)和襯墊等作用。如以粘結(jié)功能為主的砂漿主要有砌筑砂漿，墻地磚粘貼砂漿，勾縫砂漿，錨固砂漿等；以裝飾修效果為主的砂漿主要有各種抹面砂漿，內(nèi)外墻膩?zhàn)?，彩色裝飾砂漿等；起防護(hù)作用的有防水砂漿，各種耐蝕砂漿，地面自流平砂漿，耐磨砂漿，絕熱保溫砂漿，吸聲砂漿，修復(fù)砂漿，防霉砂漿，屏蔽砂漿等。因而其成分也比較復(fù)雜，概括起來(lái)是由膠結(jié)料，填料，礦物摻合料，顏料，外加劑等材料組成。

1、膠結(jié)料。干粉砂漿常用的膠結(jié)料有：硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，高鋁水泥，硅酸鈣水泥，天然石膏，石灰，硅灰以及由這些材料的混合體。硅酸鹽水泥或硅酸鹽白水泥都是主要的膠結(jié)料。地坪砂漿中通常還需要用一些特殊的水泥。膠結(jié)料的用量占干混料產(chǎn)品質(zhì)量的

2、填料。干粉砂漿的主要填料有：黃砂、石英砂、石灰石、白云石、膨脹珍珠巖等。這些填料經(jīng)過(guò)破碎、烘干，再篩分成粗、中、細(xì)三類，顆粒尺寸為：粗填料4mm～2mm，中填料2mm～0.1mm，細(xì)填料在0.1mm以下。粒度很小的產(chǎn)品，需用細(xì)石粉和經(jīng)分選過(guò)的石灰石作骨料。普通的干粉砂漿既可用粉碎過(guò)的石灰石，也可用經(jīng)干燥、篩選過(guò)的砂子作骨料。如果砂子質(zhì)量足可用于高級(jí)的結(jié)構(gòu)混凝土，則其一定符合生產(chǎn)干混料的要求。生產(chǎn)質(zhì)量可靠的干粉砂漿，關(guān)鍵在于原料粒度的掌握以及投料配比的準(zhǔn)確，而這是在干粉砂漿自動(dòng)生產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)的。

3、礦物摻合料。干粉砂漿的礦物摻合料主要是：工業(yè)副產(chǎn)品、工業(yè)廢料及部分天然礦石等，如：礦渣，粉煤灰，火山灰，細(xì)硅石粉等，這些摻合料的化學(xué)成分主要是含氧化鈣的硅鋁鹽酸，有很高的活性和水硬性。

4、外加劑。外加劑是干粉砂漿的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，外加劑的種類和數(shù)量以及外加劑之間的適應(yīng)性關(guān)系到干粉砂漿的質(zhì)量和性能。為了增加干粉砂漿的和易性和粘結(jié)力，提高砂漿的抗裂性，降低滲透性，使砂漿不易泌水分離，從而提高干粉砂漿的施工性能，降低生產(chǎn)成本。如聚合物膠粉、木質(zhì)纖維、羥甲基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素、改性聚丙烯纖維、PVA纖維以及各種減水劑等

六、生產(chǎn)線工藝布置

干粉砂漿生產(chǎn)線依據(jù)要生產(chǎn)的產(chǎn)品和場(chǎng)地的位置地形采用不同的工藝設(shè)計(jì)方案。常用的有塔式工藝布置和階段式工藝布置。

1、塔式工藝布置

塔式工藝布置通常是自上而下配置相應(yīng)的設(shè)備，依次是砂篩分機(jī)、儲(chǔ)存?zhèn)}、喂料機(jī)、計(jì)量斗、混合機(jī)、包裝機(jī)和堆放輸送機(jī)等。將所有預(yù)處理好的原料提升到原料倉(cāng)頂部，原材料依靠自身的重力從料倉(cāng)中流出，經(jīng)電腦配料，螺旋輸送計(jì)量，混合機(jī)拌和再到包裝機(jī)包裝入成品倉(cāng)儲(chǔ)存，或散裝入散裝車等工序后成為最終產(chǎn)品，全部生產(chǎn)由中央電腦控制系統(tǒng)操作，配料精度高、使用靈活，采用密閉的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備使得現(xiàn)場(chǎng)清潔，無(wú)粉塵污染。

2、階段式布置

階段式布置是將主原料儲(chǔ)倉(cāng)與混合機(jī)平行布置，原料通過(guò)二次提升進(jìn)入混合機(jī)，混合機(jī)的上部只保留用量相對(duì)較小的原料和添加劑儲(chǔ)倉(cāng)，由此降低儲(chǔ)料倉(cāng)的高度，大幅度減少工程投資。通過(guò)增加收塵裝置減少粉塵污染。

七、主要生產(chǎn)設(shè)備

1、干燥設(shè)備干燥設(shè)備主要有回轉(zhuǎn)干燥機(jī)和流化干燥機(jī)兩種形式?；剞D(zhuǎn)干燥機(jī)安裝在地面，可選用煤，油，氣等多種加熱原料，操作維護(hù)更為方便。振動(dòng)流化床干燥機(jī)熱效率較高，機(jī)械磨損小，應(yīng)用較為經(jīng)濟(jì)。

2、篩分機(jī)篩分機(jī)設(shè)置在原料頂部，經(jīng)過(guò)篩分級(jí)后的不同粒徑的砂子直接送入響應(yīng)的儲(chǔ)存?zhèn)}。選用質(zhì)量可靠，投資低，體積小，運(yùn)行可靠的投影式篩分機(jī)，即使在過(guò)載的情況下，篩網(wǎng)由于傾斜設(shè)置不會(huì)被撕裂；穩(wěn)定的系統(tǒng)誤差保證配方修正，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3、物料輸送粉狀物料一般采用氣力輸送設(shè)備送入原料倉(cāng)?；瘜W(xué)外加劑等袋裝物料，采用提升機(jī)提升到相應(yīng)高度，用人工倒料的方式進(jìn)入小原料倉(cāng)。所有物料都由改進(jìn)的螺旋輸送機(jī)輸送到計(jì)量斗。筒倉(cāng)的材料使用狀況由筒料位計(jì)來(lái)監(jiān)視，同時(shí)控制上料。筒倉(cāng)錐部裝有流化裝置，在原料板結(jié)時(shí)通入壓縮空氣幫助卸料。

4、配料計(jì)量系統(tǒng)所有的物料都由電腦控制的配料系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量配料?？刂葡到y(tǒng)采用進(jìn)口工控機(jī)和專用電子稱配料控制儀表，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上料、下料、計(jì)量、卸料、輸送、攪拌、出料包裝全過(guò)程的自動(dòng)控制及完全手動(dòng)支持；具有統(tǒng)計(jì)、打印生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表月報(bào)表功能和原始數(shù)據(jù)的查詢功，能根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)送貨單，能儲(chǔ)存999個(gè)配方及計(jì)劃號(hào)，可隨時(shí)調(diào)整和修改動(dòng)態(tài)模擬整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，具有計(jì)算機(jī)自我診斷，報(bào)警功能和落差自動(dòng)修正和補(bǔ)償功能。

5、混合系統(tǒng)混合機(jī)是干粉砂漿材料生產(chǎn)中最關(guān)鍵的一環(huán)，配置高效混合機(jī)是產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的保證。為干粉砂漿生產(chǎn)專門(mén)設(shè)計(jì)的高效混合機(jī)，混合時(shí)間縮短，對(duì)粒度、密度差異大的物料混合適應(yīng)性更強(qiáng)，它由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、臥式筒體、犁刀、飛刀四部分組成，物料在犁刀作用下沿筒壁作周向湍，當(dāng)物料流經(jīng)飛刀時(shí)被高速旋轉(zhuǎn)的飛刀拋灑，即使是彩色沙漿，也可以在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻混合。卸料口采用無(wú)殘余卸料設(shè)計(jì)，借助于兩個(gè)卸料閥門(mén)，混合料被卸入與攪拌機(jī)等長(zhǎng)的底斗倉(cāng)中?；旌蠙C(jī)中的殘余料可以忽略不計(jì)。并有效減少卸料過(guò)程中可能出現(xiàn)的再次分離。

6、包裝機(jī)粗細(xì)干粉材料的包裝應(yīng)注意包裝機(jī)的選型，細(xì)的粉狀料可以用水泥包裝機(jī)包裝，粗產(chǎn)品選用氣吹式包裝機(jī)比較可靠。近年來(lái)研制的干粉砂漿專用包裝機(jī)，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)，已經(jīng)完全能夠適應(yīng)各種不同類型的材料的包裝。

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)建筑干粉砂漿的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用已經(jīng)形成了一個(gè)新產(chǎn)業(yè)，為住宅產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造新的增長(zhǎng)點(diǎn)。干粉砂漿一般采用粉煤灰等工業(yè)廢棄物作原料，廢棄物再生利用給社會(huì)帶來(lái)巨大利益。由于干粉砂漿是對(duì)傳統(tǒng)砂漿的革命，不可避免地受到習(xí)慣勢(shì)力阻礙，因此，政府決策和支持是十分重要的，在科研、生產(chǎn)、施工各方面協(xié)作努力下，相信干粉砂漿生產(chǎn)這一新產(chǎn)業(yè)必將很快生根、開(kāi)花、結(jié)果。