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泡沫混凝土保温墙板湿切和干切技术的对比与研究

2016-02-24代吉才张莹莹泊头职业学院河北泊头0650泊头市第一中学河北泊头0650

新型建筑材料 2016年4期
关键词:墙板浆料减水剂

代吉才,张莹莹(.泊头职业学院,河北 泊头 0650;.泊头市第一中学,河北 泊头 0650)

泡沫混凝土保温墙板湿切和干切技术的对比与研究

代吉才1,张莹莹2
(1.泊头职业学院,河北 泊头062150;2.泊头市第一中学,河北 泊头062150)

从原材料配比、生产技术和经济效益的角度,对泡沫混凝土墙板湿切技术和干切技术进行了比较、分析和研究,为生产企业选择生产方法提出了有效、具体的参考依据。并对2种技术的环境要求、原料要求、技术要求,生产中常见的的问题、原因及解决措施进行了深刻阐述和分析。

泡沫混凝土;湿切和干切;技术研究

0 前言

泡沫混凝土保温墙板除具有轻质、防水、抗震、保温隔热、隔声、高强、抗冲击、收缩率小等性能外,还具有成本低、施工便捷、能降低施工强度和用工量,尤其是阻燃性能达到A1级、低碳环保、节能利废等特点,它符合公安部、住建部《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》公通字[2009]46号文和公安部《关于明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》公消[2011]65号文的要求,特别适用于外墙保温及其防火隔离带,满足了外墙外保温市场对防火安全的急迫需要,是高性能绿色建筑材料主导产品之一,受到建筑业的肯定,全国各地正在迅速推广。随着市场需求量的不断增大,相关该产品的生产企业不断增多,生产技术也在不断革新发展。特别是为了提高产量、减少生产用地、降低成本、提高经济效益,有些生产企业已采用大体积模箱,改用湿切技术,流水线生产,有的已带来明显的经济效益和社会效益。现就该技术与原有的“干切”技术进行对比、探讨、研究。

1 “干切”和“湿切”技术对比

目前市场上泡沫混凝土保温墙板主要采用流动式浇注生产法生产,即人们通俗说的“下蛋”式浇注法。生产时通过移动搅拌机设备把料浆浇注在已摆放好的不同模具中。若是普通硅酸盐水泥作主要胶凝材料,一般需要20 h以上浆料才能在模具中终凝干固后脱模,5 d后再进行切割打包。因为浆料成坯干固后再进行切割,所以称之为“干切”法。这种生产形式存在着较大的弊端就是需要大量的模具,从而使生产成本提高。同时由于需要几天干固后才可切割,且每个模具的容积又较小,所以要进行规模化生产则需较大的生产场地,生产周期、长产量小,这几种因素的叠加制约了泡沫混凝土保温墙板进行较大规模化生产和批量生产,减弱了生产企业的积极性或提高了产品的价位。

“湿切”技术是在“干切”生产技术的基础上,通过调整浆料的成分和比例,大幅度提高浆料初终凝的速度,迅速凝结成坯体,且坯体在流水线上初凝后即切割、包装、码垛,整个生产流程周期只需要10~20 min,然后集中进行后期养护。大幅缩减了原来坯体脱模、切割的时间。我们还根据该方法的需要和不同材料的性能特点,研发成功一系列不同胶凝材料和掺合料及外加剂的配比方法和自动化流水线生产设备,从而顺利解除了“干切”法存在的一些影响发展的制约因素和瓶颈问题。在保证产品质量的前提下,在有限的厂区内进行较大规模化的批量生产,并较大幅度地降低了生产成本,提高了经济效益,使该产业可做大做强得到持续发展。

1.1生产设备比较

“湿切”技术需要的流水线设备约为40万元左右,而“干切”需要的设备(含100个模具)约20万元左右。

1.2生产原料比较及试验

1.2.1试验所用原料、产地及价格(即时购价)

P·O42.5水泥,德州中联大坝水泥,0.34元/kg;R·SAC42.5硫铝酸盐水泥,唐山六九水泥,0.55元/kg;Ⅱ级干排低钙粉煤灰,唐山命中缘实业公司,0.10元/kg;萘系减水剂:山东亿煤公司,减水率15%~20%,3.7元/kg;速凝剂,河南焦作筑王材料科技公司,3元/kg;合成硬脂酸钙稳泡剂,河南惠尔纳米科技有限公司,9.5元/kg;双氧水,工业级,浓度27.5%,沧州大化,0.9元/kg;聚丙烯纤维,长9 mm,任丘产,14元/kg。

1.2.2试验所用模具及原料配比

“湿切”模具尺寸为:长270 cm×宽62 cm×高60.5 cm;模具的底和壁均采用铁板材料,内侧涂有油质脱模剂,以便于脱模。

按m(普通硅酸盐水泥)∶m(粉煤灰)∶m(硫铝酸盐水泥)= 0.75∶0.10∶0.15,干表观密度160 kg/m3,环境温度30℃,可计算得出胶凝材料用量为:普通硅酸盐水泥120 kg/m3,粉煤灰16 kg/m3,硫铝酸盐水泥24 kg/m3。

同时加入合成硬脂酸钙稳泡剂3.3 kg/m3,萘系减水剂3.3 kg/m3,速凝剂2.5 kg/m3,工业级双氧水8.8 kg/m3,聚丙烯纤维1 kg/m3,并按水胶比为0.8进行试验。

“干切”模具尺寸为:长120 cm×宽120 cm×高30 cm。

按m(普通硅酸盐水泥)∶m(粉煤灰)∶m(硫铝酸盐水泥)= 0.80∶0.15∶0.05,干表观密度160 kg/m3,环境温度为30℃,可计算得出胶凝材料用量为:普通硅酸盐水泥128 kg/m3,粉煤灰24 kg/m3,硫铝酸盐水泥8 kg/m3。

同时需要加入合成硬脂酸钙稳泡剂4 kg/m3,萘系减水剂4 kg/m3,双氧水36 kg/m3,聚丙烯纤维1 kg/m3,按水胶比为0.6进行试验。

1.2.3生产效率比较

“湿切”技术按15 min1模,单班8 h可生产32 m3,若按三班制生产,单日产量可达96 m3,且只需200 m2的场地生产即可;而“干切”技术生产场地按1000 m2,最多只能容纳400个模具,每个生产周期按5 d计算,每个周期的产量是172 m3,单日平均产量只有34.4 m3。

1.2.4技术要求比较与对策

因“湿切”技术生产周期比干切大幅度缩减,发泡时间也必须大幅度减小,一般控制在5 min左右,从而在利用这种技术的生产过程中,存在的最大问题是坯体容易坍塌和裂纹。使成品率降低。甚至有投入了高成本的原料,却无合格成品产出。为此,进行了系列试验研究,探究其具体原因,解决制约这一泡沫混凝土保温墙板新技术生产中的瓶颈问题。

泡沫混凝土保温墙板生产防塌陷技术核心就是浆料的发泡和凝结速度要快,且浆料的发泡速度与浆料的凝结速度要相匹配。如果浆料的强度提高过快,而发泡速度相对较慢,则会造成浆料在模具中膨胀不满的后果;若发泡速度快而浆料的强度提高跟不上,则就会导致塌陷。影响早强的主要因素有:浆料的反应的温度(由水温、环境温度和水泥的水化反应热3方面因素决定)、水泥的品种和添加量,尤其是快硬水泥对初凝时间影响最大;速凝剂、减水剂、稳泡剂的质量和添加量;水泥受潮结块变质或减水剂质量差,减水效果达不到要求;速凝剂、稳泡剂添加量小或质量差、水胶比不当对早强影响也较大。影响发泡速率的主要因素有:反应的温度(其决定因素同上)、双氧水的浓度和添加量、环境有无对双氧水分解起到催化作用的物质(如铁离子、铜离子等)。所以,每一种原材料应用前,均要认真检测,各种影响因素都要综合考虑,做到先试验后生产。

利用“干切”技术生产时,最容易出现的问题,除了模具中的浆体容易出现塌裂外,还有质量不稳定,其原因可能是:(1)搅拌不均匀,一般是搅拌机转速不够,搅拌刺不好或搅拌时间短引起;(2)原材料配比不准确,可能是计量设备有问题或操作不当引起;(3)泡沫混凝土保温板配合比不合理,往往是由生产前试验没有做好就盲目生产所致。

1.3试验结果

如果把所用原材料和添加剂在试验前经过认真检测,符合要求标准,再按比例进行配比,配比后能严格按技术要求进行流程操作,特别是能在要求的时间内将浆料搅拌均匀。若能做好这些,这2项技术的试验均能成功,能获得满意的符合质量标准要求的产品。

2 综合对比分析

根据以上情况可知,“干切”的优点是生产设备成本较低,生产技术容易掌握;不足的是生产需要场地较大,造成前期投入成本远大于“湿切”技术。又由于生产周期长,虽然从原料成本比较,略低于“湿切”技术,但由于生产用工费用较高,造成生产成本实际还是要高于“湿切”技术。

显而易见,“湿切”技术的优点是生产场地要求较小,生产效率高,实际生产成本低,特别是更便于规模化批量生产,能满足大型建筑客户的需求。同时还可在有限的厂区内进行较大规模化的生产,提高了经济效益,使该产业可得到持续发展,是目前国内生产技术背景下值得推广的一项新型技术。

Contrast and research of insulation foam concrete wallboard wet cutting and dry cutting technology

DAI Jicai1,ZHANG Yingying2
(1.Botou Vocational College,Botou 062150,China;2.Botou No.1 Middle School,Botou 062150,China)

In this paper,from the proportioning of raw materials,production technology and the economic benefits,technology of foam concrete wallboard wet cutting and dry cutting was compared,analyzed and studied,providing effective and specific reference for the selecting of production methods for manufacturing enterprise.This paper also conducted profound elaboration and analysis on the requirements of environment,raw materials and technology of the two technologies,as well as the problems,causes and solving measures commonly occurred during the production.

foam concrete,wet cutting and dry cutting,comparative study on the technology

TU522.3+2

A

1001-702X(2016)04-0076-02

2015-11-20

代吉才,男,1958年生,河北东光人,高级讲师,主要从事墙体材料生产的研究和教学。地址:河北省泊头市解放西路光明街150号,E-mail:daijc1959@sina.com。

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