淺談濕拌砂漿成套設(shè)備

李核志 趙玉坤 謝小莉（三一重工股份有限公司星沙產(chǎn)業(yè)園，湖南長(zhǎng)沙 410100）

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淺談濕拌砂漿成套設(shè)備

李核志 趙玉坤 謝小莉
（三一重工股份有限公司星沙產(chǎn)業(yè)園，湖南長(zhǎng)沙 410100）

【摘要】濕拌砂漿以其優(yōu)異的施工性能和較高的性價(jià)比受到建筑施工單位的青睞，但其存儲(chǔ)時(shí)間短、機(jī)械噴涂困難等問(wèn)題一直困擾著濕拌砂漿行業(yè)。因此，如何解決濕拌砂漿機(jī)械化生產(chǎn)、施工問(wèn)題是一項(xiàng)緊迫而又艱巨的任務(wù)。三一重工歷經(jīng)數(shù)年的研發(fā)，終于突破了上述難題，研發(fā)了一套濕拌砂漿生產(chǎn)、施工設(shè)備，為濕拌砂漿的推廣作出了重大貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】濕拌砂漿成套設(shè)備 砂漿泵 砂漿站

濕拌砂漿指水泥、細(xì)集料、外加劑和水以及根據(jù)性能確定的各種組分，按一定比例，在攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后，采用攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至使用地點(diǎn)，放入專(zhuān)用容器儲(chǔ)存，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用完畢的濕拌拌合物。

濕拌砂漿在我國(guó)有著多年的發(fā)展歷史，但一直以來(lái)，由于濕拌砂漿砂粒級(jí)配不穩(wěn)定，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的濕拌砂漿攪拌及施工技術(shù)，缺乏高性能砂漿外加劑的配合，濕拌砂漿機(jī)械化施工推廣受到了嚴(yán)重制約。到目前為止，濕拌砂漿成套設(shè)備提供廠家為數(shù)不多。三一重工經(jīng)過(guò)近五年的潛心研究，克服了濕拌砂漿攪拌不均勻、泵送易堵管、噴涂易流掛等缺陷，推出了一套全機(jī)械化的濕拌砂漿解決方案，并得到了市場(chǎng)的高度認(rèn)可。該成套設(shè)備由篩砂機(jī)、砂漿站、攪拌車(chē)及砂漿泵組成（見(jiàn)圖1）。

1 篩砂機(jī)

砂漿用砂要求中砂，粒徑為5mm以下，天然砂或機(jī)制砂一般均需要經(jīng)過(guò)篩選才能滿足使用要求，篩選設(shè)備通常為圓振篩式篩砂機(jī)或滾筒篩式篩砂機(jī)（見(jiàn)圖2）。

上述兩種篩砂機(jī)均是由上砂斗、斜皮帶及振動(dòng)篩組成。工作時(shí)由鏟車(chē)上料至上砂斗，原砂通過(guò)進(jìn)料皮帶輸送至篩砂機(jī)，經(jīng)篩分后的成品砂通過(guò)出料皮帶輸送出去，廢砂料由廢料斗收集。

圓振篩式篩砂機(jī)主體結(jié)構(gòu)是圓振動(dòng)篩。圓振動(dòng)篩因其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于圓，故簡(jiǎn)稱(chēng)為圓振篩，是一種多層數(shù)、高效新型振動(dòng)篩。 圓振動(dòng)篩采用筒體式偏心軸激振器及偏塊調(diào)節(jié)振幅，物料篩淌線長(zhǎng)，篩分規(guī)格多，具有結(jié)構(gòu)可靠、激振力強(qiáng)、篩分效率高、振動(dòng)噪音小、堅(jiān)固耐用、維修方便、使用安全等特點(diǎn)。

滾筒篩式篩砂機(jī)的主體結(jié)構(gòu)是篩分筒，它是由若干個(gè)圓環(huán)狀扁鋼組成的篩網(wǎng)，整體與地平面呈傾斜狀態(tài)，外部被密封隔離罩所密封，以防止污染環(huán)境。通過(guò)變速減速系統(tǒng)使篩分筒在一定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，沙石料自上而下通過(guò)篩分筒得到分離，細(xì)沙從篩分筒前端下部排出，粗沙從篩分筒下端尾部。

因砂漿用砂要求粒徑為5mm以下，故篩砂機(jī)篩網(wǎng)通常選擇5× 5mm左右的網(wǎng)孔為宜。在篩分較易過(guò)篩的物料時(shí)，圓振篩因其激振力大，篩分效率要高于滾筒篩；在篩分含泥量、含水率較高的砂粒時(shí)，兩種篩砂機(jī)均會(huì)有不同程度的堵網(wǎng)情況出現(xiàn)，但滾筒篩清網(wǎng)更容易。

2 砂漿站

砂漿站是制備新鮮砂漿的成套專(zhuān)用機(jī)械，其功能是將砂漿的原材料—水泥及摻合料、水、砂和外加劑等，按預(yù)先設(shè)定的配合比，分別進(jìn)行上料、儲(chǔ)存、稱(chēng)量、輸送、攪拌和出料，生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的成品砂漿。

砂漿站的型式是多樣的，主要體現(xiàn)在砂供料形式上的區(qū)別和機(jī)電結(jié)構(gòu)組合的多樣性。如按生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行分類(lèi)，傳統(tǒng)的劃分方法為一階式（如圖3）和二階式（如圖4）。我們稱(chēng)一階式為攪拌樓，它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備一般采用全封閉形式，所以適應(yīng)一切氣候條件，缺點(diǎn)是安裝高度高，一次性投資大。二階式為攪拌站，物料（主要指骨料）需經(jīng)過(guò)二次提升，即計(jì)量完畢后，再經(jīng)皮帶機(jī)或提升斗提升到攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)高度低，投資小。還有一種產(chǎn)品是介于一階式與二階式之間的攪拌設(shè)備，圖5是其工藝流程，其特點(diǎn)是骨料計(jì)量后提升到攪拌機(jī)上方的儲(chǔ)料斗內(nèi)，當(dāng)程序要求投骨料時(shí)，斗門(mén)打開(kāi)將骨料投入攪拌機(jī)中，這樣前一盤(pán)骨料在儲(chǔ)料斗中等待時(shí)，后一盤(pán)骨料計(jì)量可以同時(shí)進(jìn)行，從而提高了生產(chǎn)效率。

由于安裝及造價(jià)的因素影響，大多數(shù)砂漿站均采用二階式工藝流程（如圖6），由配料站、提升系統(tǒng)、攪拌主樓和粉料罐組成：

3 砂漿攪拌車(chē)

砂漿攪拌車(chē)是在載重汽車(chē)或?qū)Ｓ闷?chē)底盤(pán)上，安置一個(gè)可以自行轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌筒的專(zhuān)用汽車(chē)，它兼有載運(yùn)和攪拌砂漿的雙重功能。攪拌車(chē)能保證輸送砂漿的質(zhì)量，并允許適當(dāng)延長(zhǎng)運(yùn)距（或運(yùn)送時(shí)間），實(shí)現(xiàn)砂漿輸送的高效能和全部機(jī)械化作業(yè)。攪拌車(chē)的使用大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和施工質(zhì)量，有利于現(xiàn)場(chǎng)文明施工和環(huán)保，因此廣泛用于城建、公路、鐵道、水電等部門(mén)。

國(guó)外攪拌車(chē)開(kāi)發(fā)使用較早，目前已形成不同規(guī)格和用途的系列產(chǎn)品。

盡管?chē)?guó)內(nèi)攪拌車(chē)開(kāi)發(fā)使用較晚，但在借鑒國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)改進(jìn)和自主研發(fā)，在較短的時(shí)間內(nèi)便達(dá)到了國(guó)際上較先進(jìn)的水平。

攪拌筒絕大部分都是采用梨形結(jié)構(gòu)，整個(gè)攪拌筒的殼體是一個(gè)變截面不對(duì)稱(chēng)的雙錐體，外形似梨。中部直徑最大，兩端對(duì)接一對(duì)不等長(zhǎng)的截頭圓錐，前段錐體較短，端面與一封頭焊接在一起；后段錐體較長(zhǎng)，端部開(kāi)口。攪拌筒前端安裝法蘭，后錐上安裝垂直攪拌筒中心軸線滾道，法蘭中心線、滾道中心線與攪拌筒中心線同軸。攪拌筒前端法蘭安裝在減速機(jī)上，滾道放置于安裝在副車(chē)架的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)托輪上。攪拌筒通過(guò)減速機(jī)和對(duì)稱(chēng)支承托輪所組成的三點(diǎn)支承安裝在副車(chē)架上。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，帶動(dòng)攪拌筒平穩(wěn)地繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。攪拌筒的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力來(lái)自于液壓泵。

攪拌筒內(nèi)部從筒口到筒體內(nèi)，沿內(nèi)壁對(duì)稱(chēng)地焊接兩條帶狀的螺旋葉片，當(dāng)攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩條螺旋葉片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，作圍繞攪拌筒軸線的螺旋運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)砂漿的攪拌與進(jìn)出。攪拌筒內(nèi)還裝有為提高攪拌效果的攪拌板。

在攪拌筒筒口處，沿兩條螺旋葉片內(nèi)邊緣焊接著一個(gè)進(jìn)料小錐，它將筒口以同心圓的形式分割為內(nèi)外兩部分，中心部分為進(jìn)料口，砂漿由此裝入攪拌筒內(nèi)；進(jìn)料小錐與筒壁形成的環(huán)形空間為出料口，卸料時(shí)，砂漿在葉片反向螺旋運(yùn)動(dòng)的推力下，從此流出。

在攪拌筒的中段設(shè)有檢修孔蓋，用于發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)攪拌筒的清理和維修。

4 砂漿泵

砂漿泵是一種將砂漿通過(guò)水平或垂直鋪設(shè)的管道連續(xù)輸送到噴涂施工現(xiàn)場(chǎng)的高效砂漿泵施工設(shè)備，是砂漿機(jī)械化施工不可缺少的重要設(shè)備之一。使用砂漿泵施工，砂漿的輸送和噴涂作業(yè)是連續(xù)的，施工效率高，工程進(jìn)度快，比傳統(tǒng)的手工輸送砂漿提高工效近10倍。在正常泵送條件下，砂漿在管道中輸送不會(huì)污染環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)文明施工，且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離泵送。

因濕拌砂漿用砂僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的篩分處理，砂粒細(xì)度模數(shù)及級(jí)配無(wú)法嚴(yán)格控制，導(dǎo)致成品砂漿泵送性能有一定的波動(dòng)，故噴涂時(shí)通常采用柱塞泵，因該類(lèi)泵對(duì)不同砂料的適應(yīng)性要強(qiáng)于其它類(lèi)型砂漿泵。

其基本構(gòu)造由機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等主要部件組成（見(jiàn)圖7）。

濕拌砂漿成套設(shè)備工作時(shí)通過(guò)篩砂機(jī)對(duì)濕砂進(jìn)行精細(xì)篩分，篩分好的精砂由輸送至砂漿站，砂漿站對(duì)砂漿充分?jǐn)嚢?，生產(chǎn)出成品砂漿，再由砂漿攪拌車(chē)將成品砂漿運(yùn)至砂漿泵，由砂漿泵完成砂漿的泵送及噴涂。

5 結(jié)語(yǔ)

濕拌砂漿成套設(shè)備采用高精度傳感器對(duì)原材料精準(zhǔn)計(jì)量，砂漿質(zhì)量能夠得到保證。采用濕砂直接生產(chǎn)砂漿，避免了干粉砂漿的濕砂烘干工序，節(jié)約能耗，降低砂漿成本。全封閉式砂漿生產(chǎn)，杜絕粉塵、噪音、污水污染，極大地改善了生產(chǎn)、施工環(huán)境。砂漿直接用泵管輸送到指定樓層，直接噴涂上墻，完全顛覆了砂漿傳統(tǒng)手推車(chē)上樓、人工上墻的施工模式，將施工工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。