混凝土砌塊生產(chǎn)設備的選型與使用

　　小型混凝土空心砌塊(以下簡稱砌塊)是我國在墻體材料革新進程中大力推廣應用的建筑材料。隨著建筑業(yè)的發(fā)展和人們對居住房屋、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)濟效益等各方面，與建筑市場同步發(fā)展。因此，砌塊生產(chǎn)企業(yè)首要考慮的問題即是生產(chǎn)工藝流程中技術裝備的技術經(jīng)濟指標的先進性。也就是說，砌塊制品可以充分發(fā)揮其強度高(同樣容重)、容重輕(同樣強度)、外觀美(可作清水墻)、施工快(施工周期短)、原料適應范圍廣(可就地取材，利用工業(yè)廢渣)、保護耕地(不使用黏土)、建筑造價低(中高層建筑尤為突出)等優(yōu)勢。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，到2000年全國砌塊總產(chǎn)量已達到4800萬立方米。生產(chǎn)布局得到了進一步的改善，企業(yè)規(guī)模結(jié)構日趨合理，縣鎮(zhèn)以上興辦的砌塊廠大多數(shù)采用固定成型機生產(chǎn)，改變了原來主要是移動成型機生產(chǎn)的局面，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。我國砌塊機械制造業(yè)也得到了迅速發(fā)展，全國已有大小規(guī)模的砌塊機械廠約50家，先后研制了近百個規(guī)格型號的固定式成型機，移動式成型機及各配套機具，年產(chǎn)量近2000臺(套)。為了推動我國砌塊生產(chǎn)技術的發(fā)展，各地相繼引進國外砌塊裝備140臺(套)左右。但經(jīng)濟效益好的企業(yè)幾乎沒有，為什么呢?世界上混凝土砌塊的生產(chǎn)技術主要分為兩大流派，一是以美國Besser公司為代表的臥軸攪拌、模糊振動等生產(chǎn)高強、裝飾建筑砌塊為主的生產(chǎn)線；一是以德國Masa公司(或歐洲相應公司)為代表的立軸行星攪拌、底板振動等生產(chǎn)高強、鋪地連鎖砌塊為主的生產(chǎn)線。

　　砌塊生產(chǎn)工藝過程大致分四個環(huán)節(jié)，即原料制備、成型、轉(zhuǎn)運養(yǎng)護、碼垛，這四個環(huán)節(jié)的設備性能優(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)設備。配料系統(tǒng)的主要技術指標是各種物料的計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)和水的計量一定要準確，即原料的重量配比要準確。這些物料進入攪拌機后應得以充分拌和。而攪拌機分兩大系列，一種是立式攪拌機，另一種是臥式攪拌機；臥式攪拌機又分為單軸和雙軸兩種結(jié)構。

　　立軸行星強制式攪拌機的主軸為垂直放置，由主電機驅(qū)動在豎直料筒內(nèi)帶動攪拌葉片轉(zhuǎn)動，稱為公轉(zhuǎn)，同時，攪拌葉片也自轉(zhuǎn)，使物料得以充分攪拌。這種攪拌方式效率高，物料均化度高，但結(jié)構復雜，維修保養(yǎng)要求高，造價高。

　　單臥軸強制式攪拌機內(nèi)有一根水平定向旋轉(zhuǎn)的主軸，主軸上裝配有一對呈“8”字型分布的螺旋葉片，主軸在電機的驅(qū)動下帶動螺旋葉片轉(zhuǎn)動，使物料在水平圓柱周內(nèi)作上下、水平復合運動，使物料得以攪拌均勻。這種攪拌機結(jié)構簡單，維修保養(yǎng)方便，造價較低，但效率相對低，尤其對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。

　　雙臥軸強制式攪拌機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)構相比，既能使物料有序流動，又能使每一局部物料形成復雜的流動曲線，物料得以充分攪拌；且攪拌臂回轉(zhuǎn)半徑小，效率高；維修保養(yǎng)同樣方便，造價適中。

　　另外，為解決粉煤灰在砌塊制品生產(chǎn)中的原料問題，柳州機械廠研制了新型碾輪式攪拌機。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，加快化學反應，可明顯提高制品的強度，有效地避免了制品在養(yǎng)護時，甚至使用過程中可能出現(xiàn)的起泡、炸裂、空洞等現(xiàn)象。該機型在國產(chǎn)HQC3砌塊成型機生產(chǎn)線中已采用。

　　德國MASA公司對立式攪拌機的出料部分進行的改造，使其一機二用，即在下料處設置兩個出料口，使生產(chǎn)帶面料地磚時，只需配備一套攪拌系統(tǒng)。

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

　　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。

　　振動系統(tǒng)的功能主要是使物料在最短的時間里獲得最大的密實度。振實效果取決于振動形式、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、振動參數(shù)(如振幅、頻率)等因素。因此，在選擇成型機時應對其振動形式、振動參數(shù)的固有性能充分了解。振動形式按振動力度、傳遞方式劃分，可分成模振、臺振、組合振動三種形式；按振動方向劃分，可分為定向、非定向兩種形式。

　　不論采用何種振動形式，其振動密實效果的關鍵是根據(jù)物料、制品規(guī)格和功能選擇適合的振動參數(shù)。所謂振動參數(shù)，是指對振動密實成型效果有直接影響的技術參數(shù)。例如：振動頻率、振幅、振動加速度、振動烈度、振動延續(xù)時間和加壓值等。

　　其中，頻率和振幅是振動最基本的參數(shù)。兩者相互協(xié)調(diào)才能得到最佳的振實效果。振動頻率的選擇，最好是使強迫振動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，收到振動衰減慢、振實效果好的目的。振幅的選擇，與混凝土拌合物流動性和骨料顆粒大小有關。一般對流動性大，骨料顆粒較小的，振幅不宜大。但振幅過小，也會造成粗骨料振不動，而振不實的結(jié)果。對大多數(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系至今暫無法確定。目前世界上大多采用振動加速度或振動烈度假設，以代表振幅和振動頻率的綜合參數(shù)。其中振動加速度使用更廣泛一些。國內(nèi)砌塊成型機振動加速度偏低，一般僅2～3克，少數(shù)技術水平較高的可達到5克左右，個別先進的亦有達到10克的。國外成型機振動加速度一般為10～20克，美、日等國成型機振動周期較短，振動加速度多數(shù)為20克左右；德、意等西歐國家成型機振動周期長，每次成型數(shù)量多，振動加速度一般為10克左右。振動加速度偏小，導致成型周期長，混凝土水泥耗量偏大，并且難以生產(chǎn)強度高(即>MU10標號)的建筑砌塊。

　　振動延續(xù)時間，一般來說，過短拌合物不能充分振實；過長也不是顯著提高混凝土的密實度，有時反而會產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，降低砌塊質(zhì)量。所以，較先進的砌塊成型機，設計的振動延續(xù)時間較短，一般僅2～3秒，最長的10秒左右，因此，它們的振動烈度已比較大了。

　　成型機加壓是為了加速模箱內(nèi)拌合物的下沉，以縮短振動時間，并使砌塊頂面平整。加壓值根據(jù)成型機結(jié)構和振動參數(shù)選擇，振動劇烈的成型機，加壓值可大些，反之則小些，加壓值過大，會抑制振動的作用，反而影響振實效果。

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

　　砌塊的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可分為帶著護架的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)和底板轉(zhuǎn)運系統(tǒng)(即不帶著護架的轉(zhuǎn)運系統(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，底板臺量較大，運轉(zhuǎn)麻煩，但對底層制品保護較好，便于包裝運轉(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，叉車架準確叉入砌塊孔洞中，不損壞底層砌塊。