干粉砂漿生產(chǎn)可行性分析

一、干粉砂漿簡介
       干粉砂漿是指經(jīng)干燥篩分處理的骨料(如石英砂)、無機(jī)膠凝材料(如水泥)和添加劑(如聚合物)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)場拌制，現(xiàn)場拌制的因材料來源不固定、儲存過程變質(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，是粉刷開裂、起殼、剝落、滲漏等建筑質(zhì)量問題發(fā)生的薄弱環(huán)節(jié)。同時，現(xiàn)場配制砂漿不可避免的造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。相對于傳統(tǒng)工藝現(xiàn)場拌制的砂漿，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)?、防水砂漿、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)場拌制方式。伴隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，對施工工效和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，現(xiàn)場拌制砂漿的缺點(diǎn)也逐步顯露出來。現(xiàn)場拌制砂漿存在的個問題主要有以下幾個方面：
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，對自己選用的原材料的個性分析不足，又缺乏系統(tǒng)的材料性能檢驗(yàn)，造成砂漿性能低下，給工程帶來隱患。
2. 現(xiàn)場計(jì)量控制不準(zhǔn)造成質(zhì)量波動。大多數(shù)現(xiàn)場仍停留在人工計(jì)量的階段，這樣稱量誤差很大。其后果是膠結(jié)料少了，會造成強(qiáng)度下降；膠結(jié)料多了，一方面會增加成本，同時又會因?yàn)樗嗟氖湛s問題而產(chǎn)生裂縫。
3. 混合均勻性難以保證?，F(xiàn)場攪拌一般采用小型砂漿攪拌機(jī)，對于微摻量的添加劑分散能力差，常會出現(xiàn)拌和不均勻的現(xiàn)象。
4. 生產(chǎn)效率低。勞動強(qiáng)度大，勞動時間長，用于單位工程的人工費(fèi)用增大。
5. 原材料對砂漿性能的影響增大。不同用途的砂漿， 對集料、膠結(jié)料有著不同的要求。在施工現(xiàn)場生產(chǎn)，限于條件和工期的限制，不可能一一滿足。
6. 對環(huán)境污染大。原料的存放和在生產(chǎn)時會形成粉塵、噪音等污染源，對周圍環(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。即使有問題，也難以彌補(bǔ)。由此而造成的墻體開裂、滲水、色差及抹灰層空鼓、脫落的現(xiàn)象時有發(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問題。

三、干粉砂漿的發(fā)展
       干粉砂漿在歐洲應(yīng)用很普遍。德國、奧地利、芬蘭等國家早已在工程施工中大量采用干粉砂漿。在德國，平均每50 萬人口就有一個干粉砂漿的生產(chǎn)廠。在東南亞的發(fā)展也很快，新加坡從1984 年建設(shè)了第一個干粉砂漿生產(chǎn)廠，迄今產(chǎn)量超過30t/h 的廠已有5 家。在韓國、日本、臺灣、泰國、香港等許多亞洲國家和地區(qū)，都有大規(guī)模專業(yè)干粉砂漿生產(chǎn)廠。
       我國在這方面的研究，Z近幾年有較大的發(fā)展。隨著對商品混凝土的研究和推廣帶動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)，在吸取國外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國施工實(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，個別廠的產(chǎn)量已達(dá)數(shù)萬噸。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、市場分析
       從政策方面來看，推廣的工作已經(jīng)啟動。國家建材局在《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，在我國形成新的干粉砂漿市場勢在必行。
       干粉砂漿的出現(xiàn)填補(bǔ)了建筑材料的一項(xiàng)空白，完成了對建筑工業(yè)的一項(xiàng)重大革新。許多房地產(chǎn)開發(fā)商和建材生產(chǎn)企業(yè)對該項(xiàng)目表示出很大的興趣。從國內(nèi)京，滬，粵等地的推廣使用狀況來看，各級政府都非常重視，再加上近年來建筑工程質(zhì)量問題屢屢出現(xiàn)，使得干粉砂漿的政策面環(huán)境很好。同時，干粉砂漿在現(xiàn)階段產(chǎn)量依然很小，比如以一個中小城市已年總建筑量100萬平方米對砂漿的使用量進(jìn)行簡單估算，抹面砂漿和砌筑砂漿總使用量在50萬噸以上。假如我們建一條年產(chǎn)5 萬噸(2. 5萬立方米) 的干粉砂漿生產(chǎn)線，全部產(chǎn)量僅為市場需求量的6% ，因此市場需求不成問題。
       干粉砂漿是作為一項(xiàng)綠色建材得到政府和社會的認(rèn)同， 同時，作為其設(shè)備來講，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，符合國家的宏觀經(jīng)濟(jì)政策，因此不存在政策風(fēng)險。 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。通過在生產(chǎn)過程中的進(jìn)一步探索，各項(xiàng)性能指標(biāo)仍會有較大幅度的提高，而成本會進(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)場只需加水?dāng)嚢杓纯墒褂谩Ｓ捎诟煞凵皾{的種類多，應(yīng)用十分廣泛。其Z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(通常是I型)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20%~40%%.
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)分選過的石灰石作骨料。普通的干粉砂漿既可用粉碎過的石灰石，也可用經(jīng)干燥、篩選過的砂子作骨料。如果砂子質(zhì)量足可用于高級的結(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頂部，原材料依靠自身的重力從料倉中流出，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)包裝入成品倉儲存，或散裝入散裝車等工序后成為Z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)場清潔，無粉塵污染。
2. 階段式布置
       階段式布置是將主原料儲倉與混合機(jī)平行布置，原料通過二次提升進(jìn)入混合機(jī)，混合機(jī)的上部只保留用量相對較小的原料和添加劑儲倉，由此降低儲料倉的高度，大幅度減少工程投資。通過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)過篩分級后的不同粒徑的砂子直接送入響應(yīng)的儲存?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)，即使在過載的情況下，篩網(wǎng)由于傾斜設(shè)置不會被撕裂；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(如水泥，粉煤灰等)一般采用氣力輸送設(shè)備送入原料倉?；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。所有物料都由改進(jìn)的螺旋輸送機(jī)輸送到計(jì)量斗。筒倉的材料使用狀況由筒料位計(jì)來監(jiān)視，同時控制上料。筒倉錐部裝有流化裝置，在原料板結(jié)時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、出料包裝全過程的自動控制及完全手動支持；具有統(tǒng)計(jì)、打印生產(chǎn)日報表月報表功能和原始數(shù)據(jù)的查詢功，能根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)送貨單，能儲存999個配方及計(jì)劃號，可隨時調(diào)整和修改動態(tài)模擬整個生產(chǎn)過程，具有計(jì)算機(jī)自我診斷，報警功能和落差自動修正和補(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Z關(guān)鍵的一環(huán)，配置GX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)專門設(shè)計(jì)的GX混合機(jī)，混合時間縮短，對粒度、密度差異大的物料混合適應(yīng)性更強(qiáng)，它由傳動機(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，也可以在較短時間內(nèi)達(dá)到均勻混合。卸料口采用無殘余卸料設(shè)計(jì)，借助于兩個卸料閥門，混合料被卸入與攪拌機(jī)等長的底斗倉中?；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。近年來研制的干粉砂漿專用包裝機(jī)，經(jīng)過不斷地改進(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)形成了一個新產(chǎn)業(yè)，為住宅產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造新的增長點(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帶來巨大利益。由于干粉砂漿是對傳統(tǒng)砂漿的革命，不可避免地受到習(xí)慣勢力阻礙，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、開花、結(jié)果。