干混砂浆生产线的选型与市场应用

 1 干混砂浆概况　　1.1 干混砂浆的特点
和商品混凝土一样，干混砂浆（也叫商品砂浆）有集中生产与统一供应等特点，能为采用新技术、新材料提供便利，为实行严格质量控制，改进施工方法，保证工程质量创造有利条件。干混砂浆在品质、效率、经济和环保等方面的优越性随着研究开发和推广已日益显示出来，正在逐步认识，其优点可以用“多”、“快”、“好”、“省”四个字来概括。进一步讲就是一多、二快、三好、四省。
一多是品种多。在西方国家，商品砂浆从20世纪50年代初发展到现在，已有50多个品种，其中包括所有的砌筑砂浆、抹灰砂浆、修补砂浆和粘结砂浆等几大类。每大类包括几个品种。这些砂浆除一般要求牢固和耐久外，还应根据工程的需要具有不同的功能，如保温、透气、防潮、防水、防霉、耐磨等。
二快是制备快、施工快。现场配置设计由于胶凝材料、骨料和外加剂需分别购买、存放、计算用量，需要大量的人力、物力和空间，效率低，进度慢。如采用商品砂浆仅需要一次就可以买到符合要求的砂浆，只要加水搅拌就可以使用，大幅度提高工作效率；且加入保水增稠材料和外加剂后和易性好，更能大幅度提高施工效率。如贴瓷砖功效可提高三倍以上，甚至提高至5倍。
三好是保水性好、和易性好、耐久性好。这是配料合理、混合均匀的结果，是保证施工质量最关键的一步。也是商品砂浆最主要的优点。现场配置的砂浆由于受设备、技术和管理条件的限制，很难甚至不可能达到这样的品质。而商品砂浆在专业技术人员的设计和管理下，用专用设备进行配料和混合，其用料合理、配料准确，混拌均匀，从而使产品品质均一，达到设计要求。
四省是省工、省料、省钱、省心。
（1）由于备料快、施工快、所以采用商品砂浆可大幅度降低工时。
（2）现场拌制的砂浆因配料难以按配料方案执行，所以会造成原材料的不合理使用。商品砂浆则因配料合理而避免了这种现象，同时施工用料省，且能减少砂浆损失，材料消耗降低50%以上。
（3）建立一个商品砂浆厂需要一定的投资，投产以后还需要机器运转和维修的费用，并要支付经营、管理及机器操作和维修人员的工资，但这些可与分散的搅拌机相应的费用和原材料浪费造成的损失相补偿，且工地现场拌制的砂浆质量不符合要求重新返工或短期内就得维修需要花更多的费用。据预测，服役50年后，用于干混砂浆施工的抹面工程其初建和在这期间维修的总费用仅是传统抹灰砂浆的1/2。用于外墙抹灰的预拌砂浆可取代陶瓷面砖和投料，且寿命长（可保持25年），因而综合投资少得多。
（4）由于备料简便，施工品质易于得到保证，省心也就成为必然的结果。
除具有上述“多”、“快”、“好”、“省”等优点外，采用商品砂浆可做到文明施工。
（1）原料占用场地少。现场拌制砂浆时其原材料占用较多的场地，特别是在大城市里，这个问题更加突出，商品砂浆可大幅度地减少材料堆放场地。
（2）有利于保护环境。现场拌制砂浆，粉尘量大，污染环境，而用商品砂浆不仅如上所述少占堆放场地，而且可避免粉尘飞扬，从而减少环境污染，保护市容，达到文明生产。
1.2  干混砂浆的应用前景
关于干混砂浆的市场分析笔者曾经在《建设机械技术与管理》2010年第04期《干混砂浆及其设备的市场分析》中进行了详细的阐述，在此就不再累叙。中国建筑方兴未艾，房屋建筑逐年增加。近年来每年达到20亿平方米，主要是公共建筑厂房和住宅建设，而住宅占的比例最大。在2006年发布的国家“十一五”规划中，对建筑节能更是提出了更高的目标，要求发展节能省地型公共建筑和住宅。住建部也颁布了《关于发展节能型省地住宅和公共建筑的指导意见》，提出了到2020年，我国住宅和公共建筑建造和使用的能源资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家水平的目标。其中，北方和沿海经济发达地区和特大城市新建建筑实现节能65%，绝大部分既有建筑完成节能改造的目标。最近，住建部提出建立4个直辖市和北方寒冷和严寒地区的大城市建筑节能达到65%的国家标准和技术支撑体系，预期“十一五”期间建筑节能的总面积累计超过21.6亿平方米，其中16亿平方米，既有建筑改造5.6亿平方米。另外还有大量的旧宅需要修补。住宅新建和修补需要新构思、新材料、新技术、新标准。其中砂浆是与之相适应的重要配套材料。包括砌筑砂浆、修补砂浆、防水砂浆、罩面砂浆、地面砂浆、面砖黏结剂、混凝土界面剂、嵌缝砂浆、外墙外保温体系专用砂浆等。从此可以看出，商品砂浆在国内有良好的市场前景。2007年6月，商务部、公安部、住建部、交通部、国家质量监督检验检疫总局和国家环境保护总局联合发出《关于在部分城市限期禁止现场搅拌砂浆工作的通知》，更为国内加快推广商品砂浆的步伐指出了方向。
随着生活水准的提高，住宅的建筑质量也越来越高，特别是在房屋的坚固性，隔音，隔热，美观方面。建筑干混砂浆能普遍推广是因为它能满足这些要求以及许多不同的用途。
干混砂浆技术应用最广泛的国家是德国，平均每30万人口就拥有一个干混砂浆生产厂。由于受区域运输的经济性限制（类似水泥），这类建筑干混生产厂必将在全国各地区建立，形成具有强大生命力的新产业，政府政策的干预和导向也在起非常积极关键的作用（类似商品混凝土）,比如北京，上海，广州等城市政府已发文推广使用干混砂浆，已提高保证建筑质量和建筑施工效率，做到文明施工，建筑部也在积极运量规范建筑机械施工。
1.3  建筑干混的市场需求量
据统计，1998~2002年，我国共完成住宅建设面积34亿平方米，其中2002年就完成了13.1亿平方米，每年以15.5%递增。考虑“十二五规划”中提出要建设1000万套经济适用房的目标，预计今后5年我国的建设面积将翻一番，达到70亿平方米。
据上海建科院统计，不同结构形式建筑物的砂浆总用量为：
多层砌筑建筑——0.20m3/m2
高层建筑——0.09m3/m2
按此砂浆用量水平，我们以70亿平方米为基准，计算未来5年的干混砂浆需求量：1421（万吨）
我国目前干混砂浆的年生产能力大约为200万吨，则存在缺口1221万吨，需增建年产10万吨干混砂浆搅拌设备120余台套。随着商品砂浆的普及推广，其在建筑工程上的应用比例也会逐年提高，预计会以20%的速度递增，其市场前景广阔。
2 干混砂浆生产线
商品砂浆的优势是品质均一，这主要依赖于集中生产。生产过程包括原材料制备、配料计量、搅拌或混合、储存包装或散装运输。生产的关键技术是具有适当的配比、相应的生产工艺和产品品质控制手段。特别是干混砂浆有些组分质轻粒微，掺量又小，这对于称量、混合、运输均提出了非常高的要求。商品砂浆的生产、储存、运输和质量控制在我国有关标准均作了相关规定。

2.1 生产工艺的特点
（1）产能上划分。
干混砂浆生产工艺既用来制备普通砂浆，也用来制备特种砂浆。单条生产线的年产量从1万吨到200万吨不等。国内外生产商习惯将生产能力高于60t/h,单班年产量大于30万吨/年的干混砂浆设备称为大型设备；生产能力高于20-60t/h单班年产量10-30万吨/年的称为中型设备；生产能力低于20t/h，单班年产量低于10万吨/年的称为小型设备。
（2）混合机区别。
与预拌砂浆制备最大的不同是混合机大多采用特殊混合机。有无重力双轴浆叶混合机、卧式螺带混合机、犁刀式混合机；不但适用于干混砂浆系列产品的制备，而且具有不同的容量和结构，可以实现快速、均匀地混合。在整个混合过程中干混砂浆的温度不应超过50°C,以免热塑性和对热敏感的有机组分性能劣化。
（3）结构型式区别。
干混砂浆生产线产品系列多、品种齐全，用户挑选余地大。产品结构形式灵活多样，适应性强，可模块化扩展，有简易小型生产设备、串行式生产设备、塔楼式生产设备及双混连续式搅拌设备。
2.2 干混砂浆生产线的工艺流程
干混砂浆生产工艺流程主要分为四个生产环节。
（1）原材料预处理和入仓。将原材料灌入储存仓或入仓储存。有些原材料需要进行预处理，如砂的粒度和含水率不符合要求，须进行破碎、烘干、分级、然后入仓。
（2）配料和计量。
（3）混合。
（4） 产品包装和运输。
2.3 干混砂浆生产线的组成
干混砂浆生产设备的主要组成部分为：
（1） 砂的预处理系统：砂石破碎、干燥、筛分、储存，河砂只须干燥、筛分、然后储存。
（2） 原料储存系统：砂仓储，胶结料、细实料以及添加剂的仓储。
（3）计量系统
（4） 混合机
（5） 成品包装系统及散装系统
（6）全自动过程电脑控制系统
3 干混砂浆生产线的选型
根据干混砂浆生产的工艺流程和干混砂浆生产线的具体构成，结合干混砂浆生产线的几种常用型式，用户在选择该设备时应重点考虑一下问题：
3.1 首先根据投资地区的砂浆的用量、已有干混砂浆生产厂的加工能力，确定需要投资设备的产量
设备的产量不同，决定着用户的投资大小和未来企业发展的空间的大小，因此，在真正开始选择设备之前，一定要对市场情况有一个比较细致的调研，以便正确确定自己的产能。
3.2 根据自己的投资、场地等实际情况，正确选择或确定所购设备的型式
由于目前投资干混砂浆生产线的用户大多是原混凝土搅拌站使用方或者说混凝土生产厂和部分水泥厂产业链延伸或扩展，因此，国内用户在选择设备形式上我认为存在很严重的误区，喜欢选择规模大、外观宏伟的塔楼式结构，这在一定程度上造成了资源的浪费。主要原因有三：一是国内客户认为自己在建商品混凝土搅拌站初时，选型过小，很快就跟不上市场的发展；二是认为干混砂浆保质期比较长，采用专用车辆可以进行长途运输，选择大型设备可以覆盖周边市场，三是产能大，外观宏伟宣传效果也会更好些；四是设备生产厂家的的误导；

为了避免这种误区，可以根据以下情况决定选择哪种型式：
（1）在一线城市或发达地区等土地供应紧张的地区，可以选择塔楼式结构；在除此以外的其他地区则尽量选用阶梯式结构或半阶梯式结构；
（2）在资金状况允许，具备一定实力，特别注重企业形象宣传的企业可以选择塔楼式结构；除此以外则以阶梯式为主；
（3）在年产量超过40万吨时，可以采用塔楼式结构，除此之外建议选用阶梯式结构；
3.3根据当地的原材料资源（主要指砂）、正确选择原材料处理的方式
干混砂浆将在未来成为人类重要的建筑材料。而作为干混砂浆主要组成部分之一的砂，包括天然砂（通常指黄砂）和人工砂两种。后者又分机制砂和由人工砂与天然砂混合而成的混合砂。目前， 我国的砂年产量高达7亿多吨，大多数是天然砂。天然砂是一种地方性资源，它具有分布不均匀、短时间内不可再生、不宜长途运输等特点。在我国的很多地区由于开采过渡等原因导致天然砂资源接近枯竭，有很多地方已经禁采天然砂，这就是工程用砂的供需矛盾越来越突出。随着技术的发展，机制砂的技术也越来越成熟。机制砂将在工程建设中地位越来越重要，成为建设用砂的重要来源。
基于以上情况，用户在选择砂处理设备时要格外慎重。因为砂处理设备在干混砂浆生产线中占据重要的地位。一方面是设备成本的重要组成部分，一般的干混砂浆生产线中无论是采用天然砂烘干系统，还是选择机制砂系统，其投资大约占整个干混砂浆生产线的25-30%，如果两套同时上将占的比例更大。另一方面是决定干混砂浆生产线的产量的重要因素。在干混砂浆的组成成分中，砂的比例大约在70-80%，因此，如果砂的产量无法提高，则整个干混砂浆生产线的产量就无从谈起。
为了能准确的选择砂处理设备，可以参考以下原则来确定；
（1）在天然砂资源比较丰富且当地没有禁、限采砂的地区，用户可以选择天然砂烘干系统；其他地区则建议选择机制砂系统；
（2）在以普通砂浆为主的干混砂浆生产线中，考虑机制砂的成本比较低，可以优先考虑采用机制砂系统；
（3）在条件允许的情况下，为了能够同时满足特种砂浆和普通砂浆的需求，同时提高干混砂浆生产线的产量，可以考虑同时选择天然砂烘干系统和机制砂系统；
3.4 根据拟生产砂浆的种类，选择正确的干混砂浆混合机
混合搅拌是干混砂浆生产工艺过程中极为重要的一道工序，因为砂浆配方须胶凝材料、掺和料及化学添加剂等物料均匀分布在骨料的表面，所以只有将各种配合料搅拌混和均匀才能获得高质量的成品干砂浆。根据不同干混砂浆品种的生产特点，主要配套的混合机有无重力双轴浆叶混合机、卧式螺带混合机，犁刀式混合机三种机型。
（1）普通砂浆大多采用无重力双轴浆叶混合机，这种主机已经能够完全满足普通砂浆生产的需要；
（2）如果产品以特种砂浆为主，核心添加剂种类多，每一种添加剂的含量又比较小，为了能充分搅拌均匀，确保特种砂浆的质量，建议选用犁刀式混合机；
（3）生产轻质砂浆、玻化微珠保温砂浆、纤维类砂浆等特种砂浆，为了保证搅拌过程母材不破损，建议选着卧式螺带混合机；
3.5 根据用户当地的散装推广程度，决定成品输送、储存的方式；
（1）以散装为主的普通砂浆用户，在选择设备时，可以不选成品仓和袋式包装机；
（2）暂时以袋装为主的普通砂浆用户，在选着设备时，应选择袋式包装机，但必须留有散装车的装车机构，因为散装运输是干混砂浆的一个发展方向。
4 总结
干混砂浆生产线的选择时要根据用户投资区域的干混砂浆的市场情况、自己的资金实力、当地主要原材料供应情况、拟生产干混砂浆的种类、成品干混砂浆运输与储存的方式等诸多因素，综合考虑、比较后来形成一个清晰的需求，然后考察干混砂浆设备生产企业。因为干混砂浆行业在中国是一个新兴的发展中的行业，有很多技术国内的大多数技术人员还处在边学习、边设计的阶段，属于热蒸现卖阶段，因此，设备考察时不仅要考察设备生产厂的整体实力，同时要重点考查并且一定要实地考察其生产的、正在正常运行中的整条生产线。如果条件允许的话，最好能和使用方的负责人进行座谈和交流，这些对于正确的决策有非常重要的意义。