混凝土砌塊生產設備的選型與使用

　　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，砌塊制品必須從質量、數(shù)量、規(guī)格品種、建筑功能、經濟效益等各方面，與建筑市場同步發(fā)展。因此，砌塊生產企業(yè)首要考慮的問題即是生產工藝流程中技術裝備的技術經濟指標的先進性。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年全國砌塊總產量已達到4800萬立方米。生產布局得到了進一步的改善，企業(yè)規(guī)模結構日趨合理，縣鎮(zhèn)以上興辦的砌塊廠大多數(shù)采用固定成型機生產，改變了原來主要是移動成型機生產的局面，提高了產品質量。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，年產量近2000臺(套)。為了推動我國砌塊生產技術的發(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、模糊振動等生產高強、裝飾建筑砌塊為主的生產線；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、底板振動等生產高強、鋪地連鎖砌塊為主的生產線。

　　砌塊生產工藝過程大致分四個環(huán)節(jié)，即原料制備、成型、轉運養(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品質量和生產效率。

　　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構。

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

　　單臥軸強制式攪拌機內有一根水平定向旋轉的主軸，主軸上裝配有一對呈“8”字型分布的螺旋葉片，主軸在電機的驅動下帶動螺旋葉片轉動，使物料在水平圓柱周內作上下、水平復合運動，使物料得以攪拌均勻。這種攪拌機結構簡單，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刮板，用以刮除筒端面上的物料。它與單臥軸結構相比，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HQC3砌塊成型機生產線中已采用。

　　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中的關鍵環(huán)節(jié)，對制品的質量和產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，而振不實的結果。對大多數(shù)采用干硬混凝土生產的企業(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，有時反而會產生分層離析現(xiàn)象，降低砌塊質量。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在質量在轉運過程中受到損傷；工作速度一定要與成型機的生產效率相匹配。

　　砌塊的轉運系統(tǒng)可分為帶著護架的轉運系統(tǒng)和底板轉運系統(tǒng)(即不帶著護架的轉運系統(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，運轉麻煩，但對底層制品保護較好，便于包裝運轉。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。