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）、無機膠凝材料（如水泥）和添加劑（如聚合物）等按一定比例進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、襯墊、防護和裝飾作用，建筑和裝修工程應用極為廣泛。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、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。

　　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、內外墻膩子、防水砂漿、地坪砂漿、自流平砂漿、修補砂漿、早強砂漿、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。伴隨著建筑技術的發(fā)展，對施工工效和建筑質量的要求不斷提高，現(xiàn)場拌制砂漿的缺點也逐步顯露出來。現(xiàn)場拌制砂漿存在的個問題主要有以下幾個方面：

　　1、配比設計的隨意性較大，嚴重影響材料的內在質量。由于施工隊伍眾多，施工單位的技術水平良莠不齊，往往憑經(jīng)驗或從別處借鑒配方，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，造成砂漿性能低下，給工程帶來隱患。

　　2、現(xiàn)場計量控制不準造成質量波動。大多數(shù)現(xiàn)場仍停留在人工計量的階段，這樣稱量誤差很大。其后果是膠結料少了，會造成強度下降；膠結料多了，一方面會增加成本，同時又會因為水泥的收縮問題而產(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，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。勞動強度大，勞動時間長，用于單位工程的人工費用增大。

　　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。由于沒有科學的經(jīng)驗數(shù)學模型的指引，砂漿質量的控制只能采用同期制作試件，到養(yǎng)護齡期后進行后期驗證的辦法。即使有問題，也難以彌補。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。砂漿進行工廠化生產(chǎn)，在依據(jù)砂漿用途的選材和配比設計方面，由更具專業(yè)化的工程師進行，在設施全面的實驗室進行系統(tǒng)的檢驗，采用電子化計量，專業(yè)化生產(chǎn)管理和專門的混合設備進行集中生產(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，最近幾年有較大的發(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的研究機構，在吸取國外成功經(jīng)驗的基礎上，結合我國施工實際情況，在防水砂漿、保溫砂漿、修補砂漿、自流平砂漿方面進行了許多研究開發(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)達到數(shù)萬噸。其中發(fā)展較快的有干混瓷磚粘結劑、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)量已達數(shù)萬噸。但砌筑砂漿和抹面砂漿，雖然應用量很大，但由于推廣和政策貫徹落實力度有些滯后，目前只要少數(shù)大型工程上使用，應用面還不夠普及。

　　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)展導向目錄》中新型墻體材料中的第15 項就列出了“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《關于上海市建設工程推行試用商品砂漿的通知》。要求“從2000年7 月1 日起，在本市內環(huán)線范圍內的新開工建設工程推行使用商品砂漿”，并發(fā)布了《預拌砂漿生產(chǎn)與運用技術規(guī)程》和《干粉砂漿生產(chǎn)和與運用技術規(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行了大量的推廣工作。接著，深圳市也發(fā)布了相關的政策和標準規(guī)程。不難預見，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)填補了建筑材料的一項空白，完成了對建筑工業(yè)的一項重大革新。許多房地產(chǎn)開發(fā)商和建材生產(chǎn)企業(yè)對該項目表示出很大的興趣。從國內京，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綠色建材得到政府和社會的認同， 同時，作為其設備來講，一直是從歐洲等地進口的，本項目的實施，可以實現(xiàn)進口替代，符合國家的宏觀經(jīng)濟政策，因此不存在政策風險。 目前，這項技術已經(jīng)比較成熟，作為其主要外加劑的材料經(jīng)過充分實驗和多項工程的應用，各項指標比較穩(wěn)定。通過在生產(chǎn)過程中的進一步探索，各項性能指標仍會有較大幅度的提高，而成本會進一步降低。

　　五、干粉砂漿的主要構成

　　干粉砂漿的是由組成原料在工廠經(jīng)準確配料和均勻混合而制成的砂漿半成品，到施工現(xiàn)場只需加水攪拌即可使用。由于干粉砂漿的種類多，應用十分廣泛。其最大特點之一是以其薄層發(fā)揮粘結，裝飾，防護和襯墊等作用。如以粘結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，內外墻膩子，彩色裝飾砂漿等；起防護作用的有防水砂漿，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，修復砂漿，防霉砂漿，屏蔽砂漿等。因而其成分也比較復雜，概括起來是由膠結料，填料，礦物摻合料，顏料，外加劑等材料組成。

　　1、膠結料。干粉砂漿常用的膠結料有：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料。地坪砂漿中通常還需要用一些特殊的水泥。膠結料的用量占干混料產(chǎn)品質量的

　　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)過破碎、烘干，再篩分成粗、中、細三類，顆粒尺寸為：粗填料4mm～2mm，中填料2mm～0.1mm，細填料在0.1mm以下。粒度很小的產(chǎn)品，需用細石粉和經(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。如果砂子質量足可用于高級的結構混凝土，則其一定符合生產(chǎn)干混料的要求。生產(chǎn)質量可靠的干粉砂漿，關鍵在于原料粒度的掌握以及投料配比的準確，而這是在干粉砂漿自動生產(chǎn)線中實現(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，細硅石粉等，這些摻合料的化學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性關系到干粉砂漿的質量和性能。為了增加干粉砂漿的和易性和粘結力，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計方案。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的設備，依次是砂篩分機、儲存?zhèn)}、喂料機、計量斗、混合機、包裝機和堆放輸送機等。將所有預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，螺旋輸送計量，混合機拌和再到包裝機包裝入成品倉儲存，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平行布置，原料通過二次提升進入混合機，混合機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)設備

　　1、干燥設備干燥設備主要有回轉干燥機和流化干燥機兩種形式。回轉干燥機安裝在地面，可選用煤，油，氣等多種加熱原料，操作維護更為方便。振動流化床干燥機熱效率較高，機械磨損小，應用較為經(jīng)濟。

　　2、篩分機篩分機設置在原料頂部，經(jīng)過篩分級后的不同粒徑的砂子直接送入響應的儲存?zhèn)}。選用質量可靠，投資低，體積小，運行可靠的投影式篩分機，即使在過載的情況下，篩網(wǎng)由于傾斜設置不會被撕裂；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備送入原料倉?；瘜W外加劑等袋裝物料，采用提升機提升到相應高度，用人工倒料的方式進入小原料倉。所有物料都由改進的螺旋輸送機輸送到計量斗。筒倉的材料使用狀況由筒料位計來監(jiān)視，同時控制上料。筒倉錐部裝有流化裝置，在原料板結時通入壓縮空氣幫助卸料。

　　4、配料計量系統(tǒng)所有的物料都由電腦控制的配料系統(tǒng)進行計量配料?？刂葡到y(tǒng)采用進口工控機和專用電子稱配料控制儀表，計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)上料、下料、計量、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、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)用戶要求設計送貨單，能儲存999個配方及計劃號，可隨時調整和修改動態(tài)模擬整個生產(chǎn)過程，具有計算機自我診斷，報警功能和落差自動修正和補償功能。

　　5、混合系統(tǒng)混合機是干粉砂漿材料生產(chǎn)中最關鍵的一環(huán)，配置高效混合機是產(chǎn)品質量和產(chǎn)量的保證。為干粉砂漿生產(chǎn)專門設計的高效混合機，混合時間縮短，對粒度、密度差異大的物料混合適應性更強，它由傳動機構、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，當物料流經(jīng)飛刀時被高速旋轉的飛刀拋灑，即使是彩色沙漿，也可以在較短時間內達到均勻混合。卸料口采用無殘余卸料設計，借助于兩個卸料閥門，混合料被卸入與攪拌機等長的底斗倉中?；旌蠙C中的殘余料可以忽略不計。并有效減少卸料過程中可能出現(xiàn)的再次分離。

　　6、包裝機粗細干粉材料的包裝應注意包裝機的選型，細的粉狀料可以用水泥包裝機包裝，粗產(chǎn)品選用氣吹式包裝機比較可靠。近年來研制的干粉砂漿專用包裝機，經(jīng)過不斷地改進，已經(jīng)完全能夠適應各種不同類型的材料的包裝。

　　現(xiàn)在，國內建筑干粉砂漿的生產(chǎn)和推廣應用已經(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。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、結果。