混凝土砌塊生產(chǎn)設(shè)備的選型與使用

　　小型混凝土空心砌塊(以下簡(jiǎn)稱砌塊)是我國(guó)在墻體材料革新進(jìn)程中大力推廣應(yīng)用的建筑材料。隨著建筑業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)居住房屋、環(huán)境要求的不斷提高，砌塊制品必須從質(zhì)量、數(shù)量、規(guī)格品種、建筑功能、經(jīng)濟(jì)效益等各方面，與建筑市場(chǎng)同步發(fā)展。因此，砌塊生產(chǎn)企業(yè)首要考慮的問(wèn)題即是生產(chǎn)工藝流程中技術(shù)裝備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性。也就是說(shuō)，砌塊制品可以充分發(fā)揮其強(qiáng)度高(同樣容重)、容重輕(同樣強(qiáng)度)、外觀美(可作清水墻)、施工快(施工周期短)、原料適應(yīng)范圍廣(可就地取材，利用工業(yè)廢渣)、保護(hù)耕地(不使用黏土)、建筑造價(jià)低(中高層建筑尤為突出)等優(yōu)勢(shì)。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2000年全國(guó)砌塊總產(chǎn)量已達(dá)到4800萬(wàn)立方米。生產(chǎn)布局得到了進(jìn)一步的改善，企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)日趨合理，縣鎮(zhèn)以上興辦的砌塊廠大多數(shù)采用固定成型機(jī)生產(chǎn)，改變了原來(lái)主要是移動(dòng)成型機(jī)生產(chǎn)的局面，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。我國(guó)砌塊機(jī)械制造業(yè)也得到了迅速發(fā)展，全國(guó)已有大小規(guī)模的砌塊機(jī)械廠約50家，先后研制了近百個(gè)規(guī)格型號(hào)的固定式成型機(jī)，移動(dòng)式成型機(jī)及各配套機(jī)具，年產(chǎn)量近2000臺(tái)(套)。為了推動(dòng)我國(guó)砌塊生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，各地相繼引進(jìn)國(guó)外砌塊裝備140臺(tái)(套)左右。但經(jīng)濟(jì)效益好的企業(yè)幾乎沒有，為什么呢?世界上混凝土砌塊的生產(chǎn)技術(shù)主要分為兩大流派，一是以美國(guó)Besser公司為代表的臥軸攪拌、模糊振動(dòng)等生產(chǎn)高強(qiáng)、裝飾建筑砌塊為主的生產(chǎn)線；一是以德國(guó)Masa公司(或歐洲相應(yīng)公司)為代表的立軸行星攪拌、底板振動(dòng)等生產(chǎn)高強(qiáng)、鋪地連鎖砌塊為主的生產(chǎn)線。

　　砌塊生產(chǎn)工藝過(guò)程大致分四個(gè)環(huán)節(jié)，即原料制備、成型、轉(zhuǎn)運(yùn)養(yǎng)護(hù)、碼垛，這四個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備性能優(yōu)劣程度將直接影響著砌塊的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

　　原料制備即配料系統(tǒng)設(shè)備。配料系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)是各種物料的計(jì)量精度和混合料攪拌的質(zhì)量。水泥、石子砂(可摻部分粉煤灰)和水的計(jì)量一定要準(zhǔn)確，即原料的重量配比要準(zhǔn)確。這些物料進(jìn)入攪拌機(jī)后應(yīng)得以充分拌和。而攪拌機(jī)分兩大系列，一種是立式攪拌機(jī)，另一種是臥式攪拌機(jī)；臥式攪拌機(jī)又分為單軸和雙軸兩種結(jié)構(gòu)。

　　立軸行星強(qiáng)制式攪拌機(jī)的主軸為垂直放置，由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)在豎直料筒內(nèi)帶動(dòng)攪拌葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為公轉(zhuǎn)，同時(shí)，攪拌葉片也自轉(zhuǎn)，使物料得以充分?jǐn)嚢?。這種攪拌方式效率高，物料均化度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)要求高，造價(jià)高。

　　單臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)有一根水平定向旋轉(zhuǎn)的主軸，主軸上裝配有一對(duì)呈“8”字型分布的螺旋葉片，主軸在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料在水平圓柱周內(nèi)作上下、水平復(fù)合運(yùn)動(dòng)，使物料得以攪拌均勻。這種攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)方便，造價(jià)較低，但效率相對(duì)低，尤其對(duì)于粉煤灰等黏性較大的物料，攪拌效果不理想，而形成內(nèi)核如稠膏狀的圓球，已越滾越大，直接影響制品的成型。

　　雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)是兩根水平攪拌軸上分別裝有左、右旋向的若干攪拌葉片，在靠近筒體兩端的鏟臂上裝有側(cè)刮板，用以刮除筒端面上的物料。它與單臥軸結(jié)構(gòu)相比，既能使物料有序流動(dòng)，又能使每一局部物料形成復(fù)雜的流動(dòng)曲線，物料得以充分?jǐn)嚢?；且攪拌臂回轉(zhuǎn)半徑小，效率高；維修保養(yǎng)同樣方便，造價(jià)適中。

　　另外，為解決粉煤灰在砌塊制品生產(chǎn)中的原料問(wèn)題，柳州機(jī)械廠研制了新型碾輪式攪拌機(jī)。它集疏解、碾壓粉碎、攪拌混合功能于一體，充分激發(fā)粉煤灰活性，使原料均勻混合；增加粉煤灰與固化劑的接觸面，加快化學(xué)反應(yīng)，可明顯提高制品的強(qiáng)度，有效地避免了制品在養(yǎng)護(hù)時(shí)，甚至使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的起泡、炸裂、空洞等現(xiàn)象。該機(jī)型在國(guó)產(chǎn)HQC3砌塊成型機(jī)生產(chǎn)線中已采用。

　　德國(guó)MASA公司對(duì)立式攪拌機(jī)的出料部分進(jìn)行的改造，使其一機(jī)二用，即在下料處設(shè)置兩個(gè)出料口，使生產(chǎn)帶面料地磚時(shí)，只需配備一套攪拌系統(tǒng)。

　　砌塊制品的成型是生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)制品的質(zhì)量和產(chǎn)量起著決定性的作用。系統(tǒng)的技術(shù)性能主要表現(xiàn)在給料裝置、振動(dòng)裝置和脫膜裝置。

　　給料裝置的功能是使攪拌好的物料順利落入模箱并分布均勻，刮平模箱內(nèi)料面。

　　振動(dòng)系統(tǒng)的功能主要是使物料在最短的時(shí)間里獲得最大的密實(shí)度。振實(shí)效果取決于振動(dòng)形式、物料的物理特性(如容重、骨料表面形狀、物料之間摩擦阻力等)、制品形狀、振動(dòng)參數(shù)(如振幅、頻率)等因素。因此，在選擇成型機(jī)時(shí)應(yīng)對(duì)其振動(dòng)形式、振動(dòng)參數(shù)的固有性能充分了解。振動(dòng)形式按振動(dòng)力度、傳遞方式劃分，可分成模振、臺(tái)振、組合振動(dòng)三種形式；按振動(dòng)方向劃分，可分為定向、非定向兩種形式。

　　不論采用何種振動(dòng)形式，其振動(dòng)密實(shí)效果的關(guān)鍵是根據(jù)物料、制品規(guī)格和功能選擇適合的振動(dòng)參數(shù)。所謂振動(dòng)參數(shù)，是指對(duì)振動(dòng)密實(shí)成型效果有直接影響的技術(shù)參數(shù)。例如：振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)加速度、振動(dòng)烈度、振動(dòng)延續(xù)時(shí)間和加壓值等。

　　其中，頻率和振幅是振動(dòng)最基本的參數(shù)。兩者相互協(xié)調(diào)才能得到最佳的振實(shí)效果。振動(dòng)頻率的選擇，最好是使強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率盡可能接近混凝土骨料的自振頻率，以引起共振得到最大的振幅，收到振動(dòng)衰減慢、振實(shí)效果好的目的。振幅的選擇，與混凝土拌合物流動(dòng)性和骨料顆粒大小有關(guān)。一般對(duì)流動(dòng)性大，骨料顆粒較小的，振幅不宜大。但振幅過(guò)小，也會(huì)造成粗骨料振不動(dòng)，而振不實(shí)的結(jié)果。對(duì)大多數(shù)采用干硬混凝土生產(chǎn)的企業(yè)，宜采用高頻率小振幅。但他們之間的量的關(guān)系至今暫無(wú)法確定。目前世界上大多采用振動(dòng)加速度或振動(dòng)烈度假設(shè)，以代表振幅和振動(dòng)頻率的綜合參數(shù)。其中振動(dòng)加速度使用更廣泛一些。國(guó)內(nèi)砌塊成型機(jī)振動(dòng)加速度偏低，一般僅2～3克，少數(shù)技術(shù)水平較高的可達(dá)到5克左右，個(gè)別先進(jìn)的亦有達(dá)到10克的。國(guó)外成型機(jī)振動(dòng)加速度一般為10～20克，美、日等國(guó)成型機(jī)振動(dòng)周期較短，振動(dòng)加速度多數(shù)為20克左右；德、意等西歐國(guó)家成型機(jī)振動(dòng)周期長(zhǎng)，每次成型數(shù)量多，振動(dòng)加速度一般為10克左右。振動(dòng)加速度偏小，導(dǎo)致成型周期長(zhǎng)，混凝土水泥耗量偏大，并且難以生產(chǎn)強(qiáng)度高(即>MU10標(biāo)號(hào))的建筑砌塊。

　　振動(dòng)延續(xù)時(shí)間，一般來(lái)說(shuō)，過(guò)短拌合物不能充分振實(shí)；過(guò)長(zhǎng)也不是顯著提高混凝土的密實(shí)度，有時(shí)反而會(huì)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，降低砌塊質(zhì)量。所以，較先進(jìn)的砌塊成型機(jī)，設(shè)計(jì)的振動(dòng)延續(xù)時(shí)間較短，一般僅2～3秒，最長(zhǎng)的10秒左右，因此，它們的振動(dòng)烈度已比較大了。

　　成型機(jī)加壓是為了加速模箱內(nèi)拌合物的下沉，以縮短振動(dòng)時(shí)間，并使砌塊頂面平整。加壓值根據(jù)成型機(jī)結(jié)構(gòu)和振動(dòng)參數(shù)選擇，振動(dòng)劇烈的成型機(jī)，加壓值可大些，反之則小些，加壓值過(guò)大，會(huì)抑制振動(dòng)的作用，反而影響振實(shí)效果。

　　轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的基本要求是運(yùn)行平穩(wěn)，尤其在起動(dòng)、停止時(shí)，不允許有明顯的沖擊和振動(dòng)，避免制品胚體的表面和內(nèi)在質(zhì)量在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中受到損傷；工作速度一定要與成型機(jī)的生產(chǎn)效率相匹配。

　　砌塊的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可分為帶著護(hù)架的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和底板轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)(即不帶著護(hù)架的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng))兩種。

　　碼垛方式可分為帶底板碼垛和不帶板碼垛。帶底板碼垛方式，底板臺(tái)量較大，運(yùn)轉(zhuǎn)麻煩，但對(duì)底層制品保護(hù)較好，便于包裝運(yùn)轉(zhuǎn)。不帶托板碼垛，可節(jié)省底板投資，但必須排列好底層砌塊，叉車架準(zhǔn)確叉入砌塊孔洞中，不損壞底層砌塊。