干混砂漿原材料特性和計量混合系統(tǒng)設計要求

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干混砂漿技術 
    隨著現(xiàn)代化學科技的迅速發(fā)展，給建筑干混砂漿帶來了巨大進步，使得許多膠狀產(chǎn)品能夠以干粉狀態(tài)生產(chǎn)出來，以前不能做到或不能達規(guī)定要求的產(chǎn)品通過添加微量的化學粉末也得以實現(xiàn)?；瘜W添加劑在干混砂漿技術中的使用，極大地提高了最終產(chǎn)品的性能以及擴大了應用范圍： 
    濕砂漿施工性能。如可塑性，加速或推遲凝固、稠度、溶解度，發(fā)泡性等最終產(chǎn)品的強度、耐腐蝕、不褪色、密封性等。 
    散體物料的特性。散體物料是指粉狀、顆粒狀松散堆積的材料，其物理特性主要有流動性、密度、顆粒大小分布、顆粒的形狀。這些特性決定著干混砂漿生產(chǎn)工藝流程、方案的設計及設備的選型。 
    流化性是散體物料的最重要的特性之一。不是所有的物料都能均勻流化，而且均勻流化狀態(tài)也需要一定的時間才能達到，不均勻流化的壞處是密度不均勻?？蓪е峦ㄟ^計量器的物料的量隨時間波動大(即計量一致性差)，在這種情形下機械的分散作用往往是必要的。 
    原材料對干粉砂漿的質量有至關重要的影響。按使用要求不同，需要哪些原材料和對這些材料的要求也有所不同。為提高設備的可靠性，建議儲料倉采用必要的助卸料裝置，如流化、振動等。首先談談原材料中骨料之一的砂石，大多數(shù)砂漿產(chǎn)品中的含砂量達70％至80％。砂石骨料主要是石英砂、河砂、破碎的石灰石等，使用前必須檢驗其雜質含量及顆粒大小，含雜質的砂必須沖洗烘干，其濕度心須小于0．5％。砂的顆粒形狀也影響著建筑干混的強度以及施工工地的輸送、機器水灰均混和噴涂等。所以，砂石的預先加工和篩分工藝是建筑干混生產(chǎn)中的關鍵，應盡可能使用篩分機篩分的砂石，避免配方誤差。其次是膠結材料，它的作用是將砂顆粒粘在一起。使用不同膠結材料會直接影響成品的性能，如防水、收縮、強度等。還有高效化學添加劑，這些材料均以微量加入，必須均勻分散。除粉狀化學添加劑之外，市面上還有液體的。另外，市場上所看見的那些絢麗多彩，富有個性建筑物還需要用到彩色裝飾砂漿，在配制這些砂漿時主要使用對人體無害，自然的礦物顏料粉末。顏料粉末顆粒吸附在一起，必須使用特殊的攪拌方法使之均勻分散在其他骨料顆粒上，形成鮮艷的色彩。這些性能和配方，是與原材料，生產(chǎn)過程以及施工密切相關的。 
    計量輸送、計量稱重系統(tǒng) 
    計量有多種方式。最廣泛的是數(shù)螺旋輸送原理，精密螺旋輸送計量稱重系統(tǒng)的計量一致性高（輸出密度或重量隨時間變動小)，可調范圍大（1：30）。螺旋計量輸出量的大小和轉子的轉速成線性關系，幾乎適用于所有的物料。另一種為滑板閥或蝶閥計量，它只適用于流動性好的物料，比如大于1毫米顆粒干燥河砂，由于受最小開口度限制，故其流量可調范圍很小，僅為1：5，而且其流量和控制閥門開口量(閥位移或轉角)是非線性關系。 
    幾種常用的計量形式 
    計量輸送螺旋：適應幾乎所有的物料，無脈動，控制量(粗細范圍)1：30，計量流量的波動±1—5％； 
    振動輸送計量器：適應易流動的粉顆粒料，碎片，控制量(粗細范圍)1：10，計量流量的波動±>±10％； 
    計量輸送皮帶機：適應易流動的粉顆粒料，不適合碎片，控制量(粗細范圍)1：20，計量流量的波動±1-5％； 
    旋轉閘閥喂料機：適應有限制地用于易變形的顆粒，有脈動，控制量(粗細范圍)1：10，計量流量的波動±2-10％； 
    計量閘閥：適應適合易流動的粉料，不適合粘附和不流化的粉料，可用于硬和易碎顆粒，不適合易變形和碎片料，控制量(粗細范圍) 1：10，計量流量的波動>±5％； 
    計量蝶閥：適應和閘閥基本相同，控制量(粗細范圍) 1：10，計量流量的波動>±5％。 
    以螺旋計量稱重為例來分析過程的系統(tǒng)誤差。該系統(tǒng)有螺旋給料機（暫不考慮進料的影響)，稱斗配傳感器和支持結構，蝶閥和控制器組成，給料的控制有變頻馬達控制螺旋機的轉速來實現(xiàn)，給料控制分粗流量和小流量計量。計量系統(tǒng)的誤差主要和以下因素有關：  
    環(huán)境的影響：外界的振動、沖擊、溫度、空氣流動等； 
    靜態(tài)稱的精度：機械機構誤差(支撐系統(tǒng))、傳感器的精度、控制和傳輸誤差、不同連接如電纜、氣管、補償結點等； 
    計量喂料精度：停啟開關誤差、遲后殘留誤差、開關閥的關閉時間、卸料殘留誤差。 
    目前廣泛使用精密螺旋輸送計量稱重系統(tǒng)有以下主要優(yōu)點：適合于幾乎所有的物料、可調范圍大、通過螺旋葉片的設計滿足輸送物料的要求、計量精度高、耐磨損（改進設計和材料）、維修簡單，運行費用低(無需流化用壓縮空氣)。
    混合系統(tǒng)的要求 
    混合機是干混砂漿生產(chǎn)中最關鍵的一環(huán)，也是工廠的“心臟”。數(shù)十年來人們針對不同的物料特性和產(chǎn)品要求，通過試驗研究開發(fā)和應用了不同混合原理及設計。對于干混砂漿，廣泛認為高效的混合技術的基本要求是：1）盡可能只有一個攪拌區(qū)，混合時間短40-120秒鐘；2）卸料時殘余量少，容易或不用清理；3）卸料速度快(10-15秒鐘)；4）能耗低；5）配有高速刀片，能高效混合纖維和顏料；6）整體耐磨損設計；7）、維修保養(yǎng)方便，費用低；8）備品備件庫存少。 
    為了達到適當?shù)脑O計，了解混合的一般機理非常有幫助?；旌线^程中有兩種主要的機理：對流混合是在機械外力作用下產(chǎn)生的剪切運動，大塊物料團互相剪切交換而達到均勻混合目的；分散運動是隨著大塊物料團的運動而產(chǎn)生的紊流使物料顆粒產(chǎn)生交換運動。 
    離析現(xiàn)象的分析。粉體材料混合后通過運動可能會產(chǎn)生離析現(xiàn)象，它對干混砂漿的生產(chǎn)工藝設計和產(chǎn)品的物流（儲存，運輸，工地的氣力輸送等）以及施工都有重要的影響。當混合物中的組分在顆粒大小或者比重有差異時均可能產(chǎn)生離析。比如保溫砂漿中的粉體黏結劑和聚苯顆粒在受到振動等運動時，輕質的聚苯顆粒必能會浮向表面。故人們只在施工現(xiàn)場將兩種材料和水混合，施工中由于顆粒大小不一定或比重不同的顆粒在空氣中沉降速度不同，因此會在物料的筒倉進料、卸料、輸送均產(chǎn)生不同程度的離析。 
    混合機的類型?；旌蠙C的原理有多種，粉體材料中常用的是重力混合、強制式動力混合、氣力混合?，F(xiàn)代干混砂漿的混合技術是建立在相似力學和試驗的基礎上?？紤]干混砂漿中組分特性的差異，強制式的動力混合原理得以進一步應用，一些具有很強附著力粉體材料如顏料需要足夠的剪切力方能分散，使得微細顏料顆粒通過分散混合附著在其他顆粒外表而形成鮮艷的色澤，高速分散還能混合短纖維及難混合的材料。而選擇混合機是一項艱難的工作，必須考慮到所用物料的特性，產(chǎn)品的市場質量要求，經(jīng)濟性和可靠性等等，同時還要進行設備整體布置，考慮綜合成本等。 
    因此，正確的生產(chǎn)工藝是保證生產(chǎn)的可靠性和提高計量精度以及產(chǎn)品最終質量的基礎。除精確計量和均勻混合系統(tǒng)外，整體系統(tǒng)的可靠性及設備耐用直接關系到生產(chǎn)的成本。也影響到銷售盈利。所以干混砂漿生產(chǎn)線的系統(tǒng)工程設計和制造非常關鍵。