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水泥发泡机 (6)

发布时间:2018/04/17
水泥发泡机 (6)

发 泡 机 类 型

技 术 特 点

适 用 范 围


  

低速

搅拌

工艺简单

适用于引气砂浆及引气砼。


  

空心轴充

气搅拌机

投资较小,发泡与搅拌合为一体,发泡量

1、 适用于大引气砂浆及引气砼

2、 适用于1000~1500㎏/ m泡沫砼


  

高速

打泡

立式叶

轮型

泡沫大小均匀

适用于500㎏/ m以上高密度及对质量要求不高的泡砼

卧式叶

片型

泡沫均匀,泡径难控制

适用于500㎏/ m以上中高密度及质量

要求不高的泡沫砼


  

压力

高压空

气型

泡径小产泡量大

适用于200㎏/ m以上各种密度的高

品质泡沫砼

中低压

鼓风型

投资小,维修方便,结构简单;泡沫质

量不如高压空气型,泡径偏大

适用于500㎏/ m以上中高密度砼


  

  
  主要特性有以下几点:
  1、防火隔热性
  发泡水泥板是A级不燃无机保温材料,耐火极限3小时以上,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。因其闭孔率>95%,从而具有很好的隔热性能。
  2、轻质耐震性
  产品容重轻,体积干,密度大约为250kg/立方,并且耐震动。
  3、隔音性
  因由多孔的无数独立的气泡形成,所以吸音效果比一般的混凝土高出5倍左右,隔声系数大于45dB。
  4、施工方便,工效高
  施工方便、工期短、施工中无需沙、水泥等材料,材料堆放简洁、高效、体积小,占用场地设备等资源少、无建筑垃圾,施工完成后无需抹灰。传统砌块墙体需要12人60分钟的施工量,用发泡水泥板只需3人60分钟即可完成,节约人工成本。
  5、抗压强度、粘结力强
  发泡水泥板中使用了特种纤维,增加了发泡水泥板的抗压强度,经国家专业检测机构检验,抗弯破坏荷载为可承重自重3倍以上(国家标准为1.5倍),抗压强度为5/mpa以上(国家标准为3.5/Mpa),吊挂力为1500/N以上(国家标准为1000/N)。
  6、无毒无害、环保节能
  发泡水泥板是以水泥和粉煤灰等为主要生产原材料,高温下不会燃烧且没有有毒氯体释放,属于安全性环保材料,且作为利废产品得到国产产业政策的支持。
  7、寿命长
  我国的建筑设计寿命一般为50-100年,发泡水泥板的寿命大于50年,与建筑同寿命。
  发泡水泥板已广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、大型机车库、体育场馆、展览馆、飞机场、大型公用设施、活动房及住宅夹层、民用住宅的隔墙保温等各个领域的建筑工程中,并克服以往采用的泡沫隔热材料所产生的保温差,热传感率高,产生龟裂的特点。
  市场上A级不然材料的比较
  (1)岩棉矿棉板虽是无机材料,但是用有机胶压制成板,不能避免老化脱胶的可能,而且有吸水、抗拉强度低、不环保对施工人员身体有害等不足。岩棉用于建筑保温一来工法不过关,关键的是用于建筑保温的岩棉质量不能满足建筑应用的需要。
  (2)发泡酚醛板也不是完全意义上的无机材料,只能达到B1级。也有刚性大,易折断,不易钉、打洞,易吸潮,易粉化,价格昂贵,施工粘结剂为有机材料,粘结强度低等问题。在外墙保温上应用更大的问题是如何上墙。
  (3)发泡玻璃和发泡陶瓷均为高温烧结材料,生产能耗较高,且陶土资源有限、发泡玻璃闭孔率低截面吸水、发泡陶瓷板导热系数过高、与基墙材料粘结的差异性,都制约了此类材料的推广运用。
  产品特点:
  1、发泡量大,每小时可达48m3;
  2、体积小,占地面积仅0.5㎡;
  3、重量轻、整机重量不到100kg,可方便移动或吊至楼面施工;
  4、控制方便,一按电钮即可出泡,不需复杂调节,10分钟可学会控制操作,使用非常方便;
  5、发泡细腻均匀,泡沫状如云团;
  6、对发泡剂粘度适应性好,本机对高中低粘度发泡剂都十分适应,发泡质量优异。
  1.低速搅拌发泡设备及工艺
  (1)砂浆及混凝土搅拌机发泡工艺
  这是国内外最原始的发泡设备,不能称得上是真正意义上的发泡机。这种发泡方式在我国仍然有不少企业使用。
  这种发泡方法是将发泡剂和水泥及集料一同加入搅拌机,在制浆或制砼料的同时,依靠搅拌机叶片引入空气,使发泡剂起泡,并将泡沫混进砂浆或混凝土内。它是将发泡与混泡合为一体的工艺设备。
  采用这种工艺设备的优点是简便易行,不需购置专门的发泡机,工艺简单,投资小。其主要不足是发泡剂不能充分发挥作用,发泡效率最高50%,气泡产生的很少。更主要的是泡沫大小不均匀,影响泡沫的稳定性和强度。而且其泡沫产生量有很大的随意性,不易控制。采用这种工艺设备,在同等气泡产生量的情况下,发泡剂只少多用2~4倍。
  一般来说,这种发泡剂适用于引气型砂浆型及混凝土,或者对泡沫掺量要求很低,砂浆及砼密度在1500㎏/m以上的较高密度砂浆或砼,而不适合生产1500㎏/m以下的较低密度砼,特别不适合用于700㎏/m以下的低密度砼,也无法生产出来。国内一些企业用这种原始的工艺设备生产低密度砼及制品,虽然省了设备钱、工艺简单、但却十分不科学,成本是很高的,且砼及制品的性能也无法保证。因此,这种发泡工艺应该淘汰。
  (2)低速搅拌充气发泡机及工艺这种发泡机是上述利用搅拌机发泡和下述高压发泡的嫁接式机型。它是搅拌发泡与高压充气发泡相结合的产物。
  上述原始的发泡方法由于泡沫生成量少,效率也低,于是人们就想出了一个改进的方法。这个方法就是采用空心轴与空心搅拌叶片,空心叶片上开有气孔,高压气由空心轴进入空心搅拌叶片,然后从叶片的气孔喷入正在搅拌的水泥浆体(或砼浆体)。由于高压空气的充气作用强,大量空气可在极短时间内和浆内发泡剂混合,并在液气界面形成气泡。这种方法以充气发泡为主,叶片带入空气及浆体卷入空气为辅,二者结合,发泡速度快,产泡量大,克服了上述第一种机型的不足。
  这种机型集发泡、混泡、搅拌三位一体,工艺流程短,设备少,可生产较低密度的泡沫砼,有一定的优点。
  它的缺点是气泡大小不均匀,泡径无法控制,砼密度仍偏高,(800~1500㎏/m)。另重要的,是它空心轴及空心叶片机械强度差,当料浆稠度稍大时易折轴,空心叶片易磨穿,更换频繁。
  2.高速叶轮发泡机及发泡工艺
  (1)应用状况
  高速叶轮发泡机及相应发泡工艺是继第一代工艺设备之后,出现的第二代泡沫混凝土工艺设备,也是真正意义上的发泡机与发泡工艺的起始。这种发泡机在上世纪70年代开始在我国出现并应用,以后几经改型,至今,还有不少企业仍在使用这种发泡机,应用比例约占发泡机总量的20%左右。随着我国泡沫混凝土的密度越来越低,其它技术性能要求越来越高,这种发泡机的数量还会进一步下降,但短期内不会完全淘汰。假若能对其进行技术升级和改造,提高其泡沫的均匀性和起泡率,它还会有一定的应用价值。能不能长期存在,关键就在于如何提高它的技术含量和泡沫质量。
  它与第一代工艺设备的最大不同,是发泡与混泡分开,由一段工艺分为两段工艺,以后的发泡机大多都沿袭这种两段工艺。因此,它是先由发泡机制好泡沫,再将发泡机所发泡沫用人工的方法,经计量后加入水泥浆搅拌机,与水泥浆混合成泡沫浆。其水泥浆搅拌机既是制浆机,又是混泡机,两机合一。
  (2)技术特点
  由于发泡与混泡的工艺设备分开,所以,水泥浆体不再妨碍泡沫的生成,因而这种发泡工艺泡沫的生成量大,发泡剂的效能得到较充分的发挥,绝大多数发泡剂都可以被制成气泡,发泡剂的气泡转化率可以达到70%~85%,利用率还是较高的。从发泡能力来讲,这种设备不是太差,随设计大小不同,每小时生产几立方到十几立方泡沫都是没有问题的。
  这种设备虽然发泡效率并不太差,但它的制泡质量却较差。严格地讲,制出的泡沫是不合格的。特别是对超低密度泡沫混凝土,其制出的泡沫是不能使用的。这种泡沫质量差主要表现在以下几个方面:
  ①泡沫大小不均匀,大的太大而小的太小,泡径分布过宽
  前边我们已经讲过,泡沫最重要的一项技术要求就是要大小一致,尽量均匀,泡径范围一定要尽量小。但这种发泡机却是越往上部越大,越往下部越小,大小特别不均匀。大泡可以达几十毫米,小泡仅几毫米,有些小于1毫米。这是它最大的问题和不足;
  ②泡径偏大,平均泡径大于1㎜以上
  按泡沫混凝土的技术要求,其最佳泡径应为0.5~1㎜,一般应小于1㎜。泡径越大则强度越差。但这种发泡机大多数泡沫的泡径均大于1㎜,平均泡径在1㎜以上,正好与泡沫的技术要求相悖。
  ③泌水率偏高,特别是下部泡沫
  由于设备特点的限制,其下部泡沫的含水率较高,容易有一部分形成乳状液,因而泡沫的总体泌水率仍显偏高。有些改进机型略好一些,仍有待进一步完善。
  除泡沫质量存在的上述问题之外,这种机型还存在一个泡沫不宜卸出和输送的难题,只能靠人工从发泡机内取出,再加入搅拌机,影响工效和自动化控制。后来,有些单轴卧式机型设计了翻转搅拌筒卸出泡沫,并直接卸入下位搅拌机,但对泡沫的远距离输送仍解决不了问题。
  (3)主要机型
  经过多年的应用和技术改进,高速搅拌发泡机形成了各种不同结构的机型。主要机型有以下几种。
  ①立轴叶轮式
  这种发泡机的发泡筒为立式圆筒,在圆筒内有一根立轴,轴头上安装有固定式可拆卸式叶轮,电机安装在发泡筒的上部,带动立轴高速旋转打泡。其筒口敞开,以便人工从筒内卸泡。这种发泡机的机筒是不可翻转卸泡的,有一定的局限性。图5—1是立式叶轮发泡机的外观。
  ②立轴轮带式
  这种发泡机立轴上的叶轮不是常规的叶片式,而是螺旋状带式,在螺旋的最下端安装有叶轮,在螺旋的上部安装有将大型泡沫消去的装置,可以使过大的泡沫得到控制。这种发泡机的泡径范围比第一种小一些,有一定的技术进步。
  ③立轴壁齿式
  这种新式叶轮发泡机的主要变化,是在筒壁的下部,加装了一些壁齿(定子),与立轴上的叶片(转子)互相交错,当转子高速(800r/min)旋转时定子可以协助转子打泡,提高了打泡效率。
  图5—1叶轮发泡机外观图5—2叶轮壁齿式发泡机结构
  ④卧轴叶片式
  这种发泡机与立式有很大的不同。它采用卧式横轴,类似于卧式砂浆式混凝土搅拌机,以安装在横轴上的高速叶片打泡。因是卧轴,打泡机筒可以倾翻放料,卸出泡沫,将泡沫直接卸入设置在下位的水泥浆搅拌机内,实现泡与浆的混合。这种机型与立轴相比,最大的优势就是可以翻转卸出泡沫,不必人工取出泡沫,加快了发泡速度、节省人工。但由于它的上口大,泡与空气的接触界面大,上部更容易产生大泡,因而上部大泡更多,上下泡沫的差别也更大。
  3.压力发泡机及发泡工艺
  这种发泡机是继低速及高速叶轮(片)发泡之后的第三代发泡机,也是国内外的主流发泡机,在我国已得到十分普及的应用,约占发泡机总量的70%左右。随着泡沫混凝土向高品质方向的发展,这类发泡机的应用比例还会上升。在国外,大多全是高压空气型发泡机。
  (1)技术特点
  这类发泡机由于采用压力向发泡溶液中引气,起泡迅速,发泡剂的发泡倍数大,泡沫细小均匀,有较高的泡沫质量和较低的发泡成本。
  世界上没有完美无缺的设备。此类发泡机也存在一些不足。如需配备自动控制装置,若靠人工调节,有时会影响泡沫质量。国外设备都有自控装置,而国产设备大多为人控。人控的人为因素较大。但若自动控制,发泡机的成本及价格又上去的太高,不利于推广应用,且维护也不方便。这种发泡机的另一不足是有一定噪声(空气压力装置)。但总的来看,它的缺点还是不影响应用的,优点远多于缺点。
  由于有空气压力,发出的泡沫可以输送,泡沫在压力下能够自动向高处或远处的搅拌机送达,不需另增泡沫输送设备或人工取泡沫,克服了第二代发泡机的不足,使用十分方便。
  另外,这类发泡机大多轻巧,没有太重的部件,一般轻型机只有100㎏左右,大型重型机也只有几百公斤,装运还是比较方便的。不少机型还装有万向轮(中小型机),可移动施工,随时可以改变发泡位置,更加适合泡沫混凝土现浇施工的需要。
  (2)机型主要种类
  压力发泡机主要有高压空气发泡机和中低压空气发泡机两种。它们均采用带有一定压力的空气发泡,主要区别就是压力不同,因而在发泡机理及结构上有很大的区别,十分不同。
  ①高压空气发泡机
  高压空气发泡机的空气压力来自空压机、其压力值一般为0.4~1.0MPa。排气量0.2~2.0m/min。不同的压力和排气量,其泡沫产量和质量均不相同。
  由于这种机型采用压力较大的空压机,所以发泡速度及质量优于中低压鼓风发泡机,是比较先进的压力发泡机型。这种高压发泡机在我国的应用最普遍。
  高压空气发泡机由以下几大部分组成:
  a气源。一般采用空压机;
  b制泡装置。通过这个装置发泡剂在空气作用下制成泡沫;
  c液气混合装置。这个装置对泡沫质量有重大影响;
  d发泡控制装置。分全自动控制与人工控制两种;
  e泡沫计量装置。分自动化计量与人工计量两种,有些机型没有泡沫计量装置;
  f发泡剂储料及输送装置。有连续输送及间歇输送两种。
  上述是发泡系统的主要构成单元,各地发泡机在此基础上有一定的增减、不尽相同。高档机型配置多一些,自动化程度高一些,简易机型配置少一些,靠人工控制。
  有些发泡机和搅拌机(制浆、混泡)、输送泵(输送泡沫水泥浆)、泡沫水泥浆布料杆等四个单元设备全部合为一体,形成组合式多功能发泡机组,上述发泡机只是其中的一部分。这种发泡机组也称为“发泡机”,但它是一种广义的发泡机,已和一般的发泡机有很大的区别。它实际上是发泡、水泥制浆混泡、泡沫水泥浆输送和布料一体机。这种组合式多功能机组的优点是配置完全而紧凑,占地小,功能齐全、使用方便。缺点是设备宠大笨重,移动不便(配有机动泵车的除外),价格高昂(一般在15万元/台以上)。
  市场上出售的发泡机多是发泡机与搅拌机、泵车分开的,没有组合在一起,可根据需要配置。
  我们研制的JF系列高压空气发泡机,是在引进国外机型的基础上国产化改进的,有一定的先进型。它为了轻便,没有和搅拌机、泵车等组合在一起,分别供应,运输较为方便。
  图5—4是国产小型高压空气发泡机外观。图5—5是产地暖高压空气发泡机外观。图5—6是国产发泡、搅拌一体机型。
  图5—4高压空气发泡机外观图5—5地暖高压空气发泡机外观图5—6国产发泡、搅拌一体机型
  ②中低压鼓风发泡机型
  称这种发泡机为“中低压”,是因为它和高压空气发泡机相比,不采用空压机,而采用压力较低的鼓风机作气源。鼓风机压力大的,称为“中压”,压力小的,则称之为“低压”。中压鼓风机的压力<50KPa,低压鼓风机的压力<5KPa,它们远远低于空压机的压力。
  鼓风发泡机由于风机远比空压机的体积及重量小,所以整体重量小,十分轻便,一般重量在100㎏以下,较大机型也不超过150㎏。大多数机型都安装有万向轮,可使发泡机由1个人推着十分方便地任意行走移动,是属于一处轻便移动机型,特别适合于施工规模不大的现场浇筑。它的不足是由于压力小,压入发泡液中的气量不如空压机,因此发泡效果比高压空气型要逊色的多。这种发泡机在我国有一定的应用,但不是很广。
 

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