混凝土砌块生产设备的选型与使用

　　小型混凝土空心砌块(以下简称砌块)是我国在墙体材料革新进程中大力推广应用的建筑材料。随着建筑业的发展和人们对居住房屋、环境要求的不断提高，砌块制品必须从质量、数量、规格品种、建筑功能、经济效益等各方面，与建筑市场同步发展。因此，砌块生产企业首要考虑的问题即是生产工艺流程中技术装备的技术经济指标的先进性。也就是说，砌块制品可以充分发挥其强度高(同样容重)、容重轻(同样强度)、外观美(可作清水墙)、施工快(施工周期短)、原料适应范围广(可就地取材，利用工业废渣)、保护耕地(不使用黏土)、建筑造价低(中高层建筑尤为突出)等优势。

　　据不完全统计，到2000年全国砌块总产量已达到4800万立方米。生产布局得到了进一步的改善，企业规模结构日趋合理，县镇以上兴办的砌块厂大多数采用固定成型机生产，改变了原来主要是移动成型机生产的局面，提高了产品质量。我国砌块机械制造业也得到了迅速发展，全国已有大小规模的砌块机械厂约50家，先后研制了近百个规格型号的固定式成型机，移动式成型机及各配套机具，年产量近2000台(套)。为了推动我国砌块生产技术的发展，各地相继引进国外砌块装备140台(套)左右。但经济效益好的企业几乎没有，为什么呢?世界上混凝土砌块的生产技术主要分为两大流派，一是以美国Besser公司为代表的卧轴搅拌、模糊振动等生产高强、装饰建筑砌块为主的生产线；一是以德国Masa公司(或欧洲相应公司)为代表的立轴行星搅拌、底板振动等生产高强、铺地连锁砌块为主的生产线。

　　砌块生产工艺过程大致分四个环节，即原料制备、成型、转运养护、码垛，这四个环节的设备性能优劣程度将直接影响着砌块的产品质量和生产效率。

　　原料制备即配料系统设备。配料系统的主要技术指标是各种物料的计量精度和混合料搅拌的质量。水泥、石子砂(可掺部分粉煤灰)和水的计量一定要准确，即原料的重量配比要准确。这些物料进入搅拌机后应得以充分拌和。而搅拌机分两大系列，一种是立式搅拌机，另一种是卧式搅拌机；卧式搅拌机又分为单轴和双轴两种结构。

　　立轴行星强制式搅拌机的主轴为垂直放置，由主电机驱动在竖直料筒内带动搅拌叶片转动，称为公转，同时，搅拌叶片也自转，使物料得以充分搅拌。这种搅拌方式效率高，物料均化度高，但结构复杂，维修保养要求高，造价高。

　　单卧轴强制式搅拌机内有一根水平定向旋转的主轴，主轴上装配有一对呈“8”字型分布的螺旋叶片，主轴在电机的驱动下带动螺旋叶片转动，使物料在水平圆柱周内作上下、水平复合运动，使物料得以搅拌均匀。这种搅拌机结构简单，维修保养方便，造价较低，但效率相对低，尤其对于粉煤灰等黏性较大的物料，搅拌效果不理想，而形成内核如稠膏状的圆球，已越滚越大，直接影响制品的成型。

　　双卧轴强制式搅拌机是两根水平搅拌轴上分别装有左、右旋向的若干搅拌叶片，在靠近筒体两端的铲臂上装有侧刮板，用以刮除筒端面上的物料。它与单卧轴结构相比，既能使物料有序流动，又能使每一局部物料形成复杂的流动曲线，物料得以充分搅拌；且搅拌臂回转半径小，效率高；维修保养同样方便，造价适中。

　　另外，为解决粉煤灰在砌块制品生产中的原料问题，柳州机械厂研制了新型碾轮式搅拌机。它集疏解、碾压粉碎、搅拌混合功能于一体，充分激发粉煤灰活性，使原料均匀混合；增加粉煤灰与固化剂的接触面，加快化学反应，可明显提高制品的强度，有效地避免了制品在养护时，甚至使用过程中可能出现的起泡、炸裂、空洞等现象。该机型在国产HQC3砌块成型机生产线中已采用。

　　德国MASA公司对立式搅拌机的出料部分进行的改造，使其一机二用，即在下料处设置两个出料口，使生产带面料地砖时，只需配备一套搅拌系统。

　　砌块制品的成型是生产中的关键环节，对制品的质量和产量起着决定性的作用。系统的技术性能主要表现在给料装置、振动装置和脱膜装置。

　　给料装置的功能是使搅拌好的物料顺利落入模箱并分布均匀，刮平模箱内料面。

　　振动系统的功能主要是使物料在最短的时间里获得最大的密实度。振实效果取决于振动形式、物料的物理特性(如容重、骨料表面形状、物料之间摩擦阻力等)、制品形状、振动参数(如振幅、频率)等因素。因此，在选择成型机时应对其振动形式、振动参数的固有性能充分了解。振动形式按振动力度、传递方式划分，可分成模振、台振、组合振动三种形式；按振动方向划分，可分为定向、非定向两种形式。

　　不论采用何种振动形式，其振动密实效果的关键是根据物料、制品规格和功能选择适合的振动参数。所谓振动参数，是指对振动密实成型效果有直接影响的技术参数。例如：振动频率、振幅、振动加速度、振动烈度、振动延续时间和加压值等。

　　其中，频率和振幅是振动最基本的参数。两者相互协调才能得到最佳的振实效果。振动频率的选择，最好是使强迫振动的频率尽可能接近混凝土骨料的自振频率，以引起共振得到最大的振幅，收到振动衰减慢、振实效果好的目的。振幅的选择，与混凝土拌合物流动性和骨料颗粒大小有关。一般对流动性大，骨料颗粒较小的，振幅不宜大。但振幅过小，也会造成粗骨料振不动，而振不实的结果。对大多数采用干硬混凝土生产的企业，宜采用高频率小振幅。但他们之间的量的关系至今暂无法确定。目前世界上大多采用振动加速度或振动烈度假设，以代表振幅和振动频率的综合参数。其中振动加速度使用更广泛一些。国内砌块成型机振动加速度偏低，一般仅2～3克，少数技术水平较高的可达到5克左右，个别先进的亦有达到10克的。国外成型机振动加速度一般为10～20克，美、日等国成型机振动周期较短，振动加速度多数为20克左右；德、意等西欧国家成型机振动周期长，每次成型数量多，振动加速度一般为10克左右。振动加速度偏小，导致成型周期长，混凝土水泥耗量偏大，并且难以生产强度高(即>MU10标号)的建筑砌块。

　　振动延续时间，一般来说，过短拌合物不能充分振实；过长也不是显著提高混凝土的密实度，有时反而会产生分层离析现象，降低砌块质量。所以，较先进的砌块成型机，设计的振动延续时间较短，一般仅2～3秒，最长的10秒左右，因此，它们的振动烈度已比较大了。

　　成型机加压是为了加速模箱内拌合物的下沉，以缩短振动时间，并使砌块顶面平整。加压值根据成型机结构和振动参数选择，振动剧烈的成型机，加压值可大些，反之则小些，加压值过大，会抑制振动的作用，反而影响振实效果。

　　转运系统的基本要求是运行平稳，尤其在起动、停止时，不允许有明显的冲击和振动，避免制品胚体的表面和内在质量在转运过程中受到损伤；工作速度一定要与成型机的生产效率相匹配。

　　砌块的转运系统可分为带着护架的转运系统和底板转运系统(即不带着护架的转运系统)两种。

　　码垛方式可分为带底板码垛和不带板码垛。带底板码垛方式，底板台量较大，运转麻烦，但对底层制品保护较好，便于包装运转。不带托板码垛，可节省底板投资，但必须排列好底层砌块，叉车架准确叉入砌块孔洞中，不损坏底层砌块。