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上一篇:如何界定新材料

浅谈混凝土砌块生产线建设及主机类型

时间:2011-04-10    点击数:1888   
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浅谈混凝土砌块生产线建设及主机类型

粉煤灰加气混凝土砌块是一种轻质墙体材料,具有良好的隔热性能,施工较为简便,价格低廉。是我国夏热冬冷地区一能以单一材料方式满足建筑节能要求的墙体材料。武汉地区普遍用于框架结构非承重墙体建筑。

但是武汉地区目前在加气砼砌块墙体施工中,由于砌块强度等级低、吸水率高、收缩变形大,还是沿用传统的墙体砌筑与墙面抹灰工艺。经常出现墙体裂缝,由裂缝引起渗漏,墙面抹灰空股、开裂等质量问题。这种带有普遍性的质量通病,一直困扰着业主、开发商。因为墙体裂缝给使用者在感观上和心理上造成不良影响。随着我国经济发展以及房改、住房商品化的进展,人们对办公和居住条件要求越来越高,因此对建筑质量的要求也随之提高,这样对建筑墙体的裂缝控制要求显得更为严格。由于对墙防裂的各种技术措施不完善,涉及墙体裂缝乃至渗漏的纠纷、投诉以至官司也越来越多。房屋建筑的裂缝问题也成为用户评判建筑质量安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此提高墙体工程质量,特别是制定系列的防治技术措施,已成为国家行政主管部门及业主、开发商共同关注的课题。要解决墙体质量问题,首要要分析造成问题的各方面原因。

一、墙体形成裂缝的原因

涉及形成墙体裂缝的因素很多,既有地基沉降、温度变化、干缩变形方面的原因,也有设计构造、材料及施工质量、工程管理方面的原因。根据成因更常见的裂缝可分为四类。一是温度裂缝;二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝。以及由温度和干缩共同产生的裂缝;三是设计构造造成的裂缝;四是施工质量造成的裂缝。

1、温度裂缝:由于日照及昼夜温差、室内外温差、季节温差所产生的温度变化,会引起材料的热胀、冷缩。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝、如框架梁下沿砌块顶部的水平裂缝,门窗洞边的角裂缝等。

2、干缩裂缝:对于粉煤灰加气砼砌块,随着含水量的降低,材料会产生较大的收缩变形。一般干缩率为0.3-0.45mm/m.干缩变形的特征是早期发展较快,如果将砌块放置28d能完成约50%的干缩变形。这类变形在墙体上分布广、数量多、裂缝程度也比较严重。如墙体的垂直裂缝、阶梯形裂缝、窗台边斜裂缝、框架柱与填充墙之间的裂缝。

  然而上述形成的各种裂缝,往往是在温度应力变形和干燥收缩变形共同作用下形成的。
3、因设计构造产生裂缝的因素有:

  (1)非承重砌块墙体是后填充的围护结构,在墙体过长、过高时,未采取加强构造措施。
  (2)门窗洞及预留洞的四角处于应力集中区,未采取合理连接构造措施。
  (3)墙面开槽、开洞安装管线、线盒及插座等,未提出细部处理要求。
  (4)墙面吊挂重物处,未作加固处理引起墙体变形开裂。
  (5)与水接触墙面未考虑防排水、泛水及滴水等构造措施,引起开裂渗漏。
4、因砌筑施工质量造成裂缝的因素有;

  (1)砌块缺棱掉角或对非标准砌块随意砍凿砌筑:用不同块材混砌:使用龄期不足的砌块,墙体容易开裂。
  (2)砌块上墙时含水量过大或雨期施工淋湿砌块,墙体会因干缩引起开裂。
  (3)未采用配套的专用砂浆。
  (4)砌块排列不合理,未按规定接槎砌筑或通缝;水平、竖缝厚薄不均且砂浆不饱满;砂浆和易性、保水性能差;日砌筑高度过大等均容易引起墙体开裂。
  (5)砂浆铺发面过大,铺灰长度不应大于75cm,超长时砂浆易失去塑性,造成灰缝尤其是竖缝不密实。
  (6)砌体与砼柱之间没有加拉接钢筋或拉接不牢固:离梁底300mm高时,砌体间隔时间不够和顶砌不密实。
  (7)门窗框与墙体之间嵌缝及防水处理不当,容易引起接缝处开裂渗漏。
  (8)墙体开槽、孔洞预留、穿墙套管等部位填补处理不当,会引起局部开裂。
5、因墙面抹灰造成裂缝的因素有;

  (1)抹灰砂浆未采用配套的专用砂浆。
  (2)采用普通抹灰砂浆,一般砂浆与砌体的物理力学性能差异较大。如两者的线膨胀、线收缩系数相差很大,两者的强度相差也较大,因砂浆自身收缩产生开裂。
  (3)基层清除不干净。当基层处理未采用界面剂时,因抹灰砂浆保水性能不能满足砌块吸水要求引起砂浆开裂。
  (4)抹灰一次成活,或分层抹灰无适当间隔时间,或抹灰层过厚未采取加强措施。
  (5)对框架柱、梁与砌体之间不同材料的结合部,未采取防裂措施。
  (6)夏季施工抹灰后失水过快,冬季施工昼夜温差冻融使砂浆失去粘结力。
  综上所述,非承重墙体裂缝状态可分为四种,即水平裂缝、垂直裂缝、八字形裂缝;无规则的阶梯形裂缝、交叉裂缝等。产生以上裂缝的原因很多,要从各方面采取技术控制措施,首先要加强砌块产品管理,保证材料质量。要采用与砌块配套的专用砌筑砂浆与抹面砂浆。同时要针对各种开裂原因,精心设计、精心施工、严格管理,才能有效根治墙体开裂的通病。

二、解决墙体裂缝的工程技术

长期以来,人们一直在寻求治理砌体裂缝的实用技术,并根据裂缝的性质及影响因素,提出了一些预防和控制裂缝的措施。并从防止裂缝的概念上,形成了“防”、“抗”、“放”的构想。这些措施、构想有些已运用到工程实践中,也收到了些效果。但目前总的情况是,武汉地区以至国内,加气砼砌块的墙体裂缝仍较严重。对此,我们在调查研究、查阅资料、工程试点的基础上,提出了以下解决粉煤灰加气砼砌块非承重墙体裂缝的工程技术

  1、砌块材料
  (1)砌块块材应有产品合格证、产品性能检测报告、主要性能的进场复验报告。
  (2)砌块强度等级必须符合规定,各项性能指标、外观质量、块型尺寸允许偏差应符合国家标准《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T11968-1997)的要求。
  (3)对进入施工现场的砌块材料应按产品标准进行质量验收。对质量不合格或产品等级不符合要求的,不得用于砌体工程。不得将有裂缝的砌块面砌于外墙外表面
  2、砌筑、抹面砂浆
  砂浆所用材料的品种和性能应符合设计要求外,还应符合以下要求:
  (1)粉煤灰加气砼砌块砌筑墙体时,需要使用配套的专用砌筑砂浆与抹石砂浆。国家建材行业标准《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》(JC890-2001)是根据砌块对砂浆的功能要求制定的。
  施工时,砌筑砂浆、抹面砂桨的干密度、抗压强度,抗折强度、粘结强度、收缩性能等指标必须符合标准要求;
  砂浆的原材料,如水泥、石灰膏、砂、掺合料、外加剂的性能指标,均应符合相应技术标准的规定。
  (2)砌筑砂浆采用普通砂浆时,对砂浆的技术要求应符合国家标准《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203-2002)的规定。
  施工时,砌筑砂浆应通过试配确定配合比。砂浆试块强度验收时,其强度合格标准必须符合规定。
   砂浆的原材料还应符合相应标准的规定。
  (3)抹面砂浆采用普通砂浆时,对抹面砂浆的技术要求,应符合国家标准《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)及《住宅装饰装修工程施工规范》(GB50327-2001)的规定。
  对砂浆的原材料、配合比及强度检验,还应符合相应标准规定。
3、框架结构非承重墙体施工

粉煤灰加气砼砌块的砌体工程施工。除应符合规范GB50203-2002的基本规定外,尚应符合以下要求:

  (1)砌块在运输、装卸过程中,严禁抛掷和倾倒。进场后应按品种、规格分别堆放整齐,堆放高度不得超过2M,并应防止雨淋。
  (2)砌体的龄期应超过28d才能上墙砌筑。
  (3)对采用专用砂浆砌筑时,砌体含水率应小于15%,并进行干砌。对采用普通砂浆砌筑时,在控制含水率的同时,应提前1-2d浇水湿润。在高温季节砌筑时,宜向砌筑面适量浇水。
  (4)切割砌块应使用手提式机具或相应的机械设备。
  (5)砌筑前,应按设计要求弹出墙的中线、边线与门窗洞位置,并应以皮数杆为标志,拉好水准线。井按排块设计进行砌筑。并适当控制每天的砌筑速度。
  (6)填充墙体底部应砌高强度砖,如灰砂砖、页岩砖、砼砖等。其高度不宜小于200mm.
  (7)不同干密度和强度等级的砌块不应混砌,也不得和其它砖、砌块混砌。
  (8)砌体转角和交接部位应同时砌筑。对不能同时砌筑又必须留设临时间断处,应砌成斜槎。
  (9)填充墙砌体留置的拉结钢筋位置砌块成型机砌块生产设备一般由混凝土搅拌、砌块成型、砌块养护及砌块码垛等部分组成。由于砌块生产线产量规模及配套程度的不同,主机及配套设备差异也很大,因此筹建砌块厂时应根据产量、投资情况等因素,合理选用生产设备。成型机是砌块生产线的主机,本节主要对砌块成型机的类型谈谈看法。

1 关于砌块成型机的传动形式

有人说液压传动的砌块成型机比机械传动的成型机好,成型时不仅振动还加压。这种说法主要是由于对液压传动的成型机,在振动成型时的压力和砌块成型的振动系统还不太了解。就拿美国贝赛尔公司生产的BH3—1型成型机来说,在振动成型时压头油缸的油压经减压阀已减至约0.5Mpa,压头油缸带着压头随着模箱中混凝土振动密实而同步下降,此时压头油缸处于低压浮动状态,不可能施加很大压力。此外,在振动成型时如果施加很大压力,等于振动荷载大幅度增加,振幅将大幅度衰减,振动系统将振动不起来。一般在设计成型机振动系统和计算振动参数、选择振动电机功率时,所考虑的振动荷载主要包括砌块、模箱及压头质量,对于台振式成型机还应包括振动台的质量,但一般不考虑额外施加的压力。因此不论液压传动、还是机械传动的成型机,砌块成型时主要靠振动使物料密实。根据混凝土拌和物受振动作用时的触变现象,可以在比较小的压力、较短的时间内获得密实,所以砌块振动成型时需压头对混凝土施加一定压力。我国砌块成型机标准规定压头对砌块上表面的加压值应大于0.02Mpa,国外对干硬性混凝土拌和物的加压值约为0.015 Mpa,压力值太大将妨碍混凝土拌和物颗料的振动,影响砌块密实效果。按上述加压值,一般砌块成型机压头自重产生的压力即可满足要求,特别是在压头上设置振动器时,其振动密实效果比静压效果好。

砌块成型机一般要7-8个动作才能完成一个成型周期。从设计角度看,液压传动的成型机容易实现工艺动作,而且成型机运动部件相对较少,结构比较简单。所以世界各国成型机制造企业多数都生产液压传动的成型机。当然也不是说液压传动的成型机全部工艺动作都采用液压传动,如有的成型机加底板及底板输送等装置也采用机械传动。同时也应该看到液压传动成型机的液压泵站、液压传动元件及液压控制系统等比较复杂,一般需专业厂家配合制造;特别是采用的油缸、管接头及控制阀等液压元件质量较差时,故障率较高,用户维修保养也较麻烦。美国贝赛尔公司生产的SUPERPAC、DY-NAPAC和VIBRAPAC等机械传动的成型机型,为凸轮式机械传动,电机经过皮带轮带动气动离合制动器,气动离合制动器再通过一组皮带轮带动凸轮机构完成成型工艺动作,动作可靠,成型周期仅6-7秒,生产效率高,砌块质量好,设备坚固耐用,但机构复杂,机器重达17-32吨,价格较贵。我国自主开发的QTJ3-25、QMJ4-25型等机械传动的成型机,为曲柄连杆式机械传动,电机通过皮带轮、减速器带动曲柄连接杆机构完成相应的工艺动作,并可自动生产;该类成型机维修保养十分方便,价格低。所以选择砌块成型机时,不要简单地看它是液压传动还是机械传动,主要看它运转是否可靠,维修保养是否方便,成型的砌块质量是否好,价格是否合理等综合考虑确定。

2 关于砌块成型机的振动形式砌块成型机成型方式主要有振动台振动成型(简称台振)和模箱振动成型(简称模振)两种。从振动成型原理看,台振与模振都是垂直振动,但传递激振力形式有所不同,台振是间接的,模振是直接的。

台振:一般是由电机通过皮带轮带动两根带有偏心块的轴,产生相向转动,水平方向的离心力互相抵消,垂直方向的离心力互相叠加,从而产生垂直定向振动。成型块数较少时,模箱下面可设一个振动“源”;成型块数较多时,模箱下面可设2个或多个振动“源”。振动“源”多时,由于电机起动快慢及速差等影响,振动不可能完全同步。欧洲制造设备一般均采用台振,每次成型的块数较多,有的多达18块,但相对振动功率较小,一般每块砌块可分担的振动功率约为1-2.2KW。

模振:主要有两种,一种是美国贝赛尔公司为代表的模振形式,即带有偏心块的传动轴直接安装在模箱两端,电机通过皮带轮带动传动轴旋转产生离心力,模箱两端的两个电机转动相反,产生的水平方向离心力互相抵消,而垂直方向的离心力互相叠加,从而产生垂直定向振动。由于电机直接带动模箱振动,所以模箱及其混凝土拌和物的振幅和频率与振动系统一致。但由于两台电机起动快慢及速差影响,模箱两端的振动也不可能完全同步。该种振动形式的成型机每次成型的块数相对较少,目前更多的为6块,但振动功率较大,每块砌块分担的振动功率为5-6.2KW。另外一种是美国哥伦比亚公司的模振形式,是靠装在成型机底架上的振动偏心轴,并通过连杆机构与模箱相连,使模箱产生垂直定向振动,该种振动形式的成型机每次生产的砌块也不多,振动功率也很大。

从模振与台振成型机振动功率可见,模振成型机每块砌块的振动功率约为台振的3-5倍。在振动质量一定的情况下,振动功率大,激振力大,振动加速度也大,所以模振成型机振动成形时间短,砌块密实度高。由此可见振动密实效果好坏的关键是振动加速度的大小,而不是振动形式本身。因此加大台振的振动功率,提高振动加速度,同样也可缩短振动成型时间,提高振动密实效果。混凝土振动密实成型还有一个参数叫振动延续时间,也就是说混凝土拌和物受振后需要一个互相填充密实的时间,因此过分加大激振力、提高振动加速度也不可能在瞬间使混凝土得以密实。目前模振成型机的振动加速度约为10-19g,振动成型时间约为1-3秒;台振成型机的振动加速度约为5-8g,振动成型时间约为3-5秒。对于振动成型时间仅有1-2秒的模振成型机,再提高振动加速度意义不大。因此合理地确定振动加速度是很必要的,振动加速度太小,振动延续时间加长,振动不密实;振动加速度太大,将会造成振动功率的浪费,并需加强振动系统的结构。

关于砌块成型机振动频率问题,从混凝土振动工艺学看,强迫振动的频率如接近混凝土拌和物颗粒的固有频率时则产生共振,此时衰减更小,振幅可达更大。砌块混凝土拌和物的集料粒径为3-10mm,理想振动频率为100-125Hz,但对于砌块成型机来说都达不到,美国一般为46-47Hz;欧洲个别成型机高达66-67Hz。这主要原因是考虑振动系统的寿命,振频太高,轴承等寿命短,因此一般44-50Hz即可满足砌块振动成型要求。振动变频从理论上看有一定意义,但从工程实践来看,特别是对于振动功率较大的模振成型机来说意义不大,因为实际振动成型时间仅1-2秒,在这么短时间内给混凝土拌和物施加不同的振动频率,密实效果不会有明显变化。

有人建议生产承重砌块选用美国模式的模振机型,生产路面砖选用欧洲模式的台振机型。其实欧洲砌块建筑也有近百年的历史,所用的砌块主要是采用台振成型机生产的。此外,路面砖同样也可采用美国模式的模振成型机生产。从目前我国砌块建筑来看,对承重砌块强度等级要求并不高,一般村镇建筑1-3层,所需砌块为MU5.0、MU7.5;城市多为6层建筑,所需砌块为MU7.5、MU10.0;而城市少数高层配筋砌块建筑,目前仅为15-18层,1-3层需用MU20.0,4-8层需用MU15.0,其余各层为MU10.0,而且MU15.0、MU20.0砌块用量不大。因此量大面广的是多层住宅建筑所需的MU5.0-MU10.0砌块,一般国产或进口的台振成型机都能满足生产要求,而且我国目前砌块建筑所用的砌块多数也是采用台振成型机生产的。其实真正要提高砌块强度等级,主要不是靠成型机,不管模振还是台振成型机,生产不同强度等级的砌块时,都要采用不同的混凝土配比,调整水泥用量。由于目前模振成型机的振动功率大,振动密实效果好,在生产MU15.0、MU20.0等砌块时应优先采用模振成型机。模振成型机一般价格较高,系因为激振装置直接安装在模箱上,模箱结构较复杂,模箱费用较大。在选用成型机时,应根据产品要求、生产工艺方案及投资状况等综合研究确定。

结束语

目前,我国从事砌块生产设备制造的企业不断发展,以砌块生产设备为主要产品的企业有40余家,国外砌块生产设备制造商也纷纷涌向我国市场。在国内外竞争的形势下,我国砌块生产设备制造企业应立足国内市场、放眼国外市场,积极开发企业的系列产品,创造名牌产品,提高产品的可靠性。

我国砌块生产设备与国外好生产设备相比,主要差距是可靠性不如国外设备,国外砌块生产设备所采用的电气元件、液压元件及机械配件等都是世界公司产品,因此设备故障率较低,使用比较可靠。从我国目前砌块生产设备使用情况看,故障多在电气、液压及机械等配件上,而各设备制造厂家所采用的电气元件,液压元件及机械配件比较杂,质量比较差,特别是电气与液压元件的质量与国外相比还有较大差距。因此开发出适用于砌块生产设备的电气、液压及机械等配件,提高设备的可靠性,对砌块生产行业也是十分重要的。要提高我国砌块生产设备的可靠性,除加强国产配套件开发外,也可采用国外高质量的电气及液压元件,提高国产设备的可靠性,使我国的砌块生产设备在国外市场上也有一定的竞争能力。

应与砌块皮数相符合。其钢筋宜采用植筋方法固定在框架柱上。其规格、数量、间距、长度应符合设计要求。填充墙与框架柱之间的缝隙应用砂浆嵌填密实。

河南华意机器制造有限公司专业生产加气混凝土设备,蒸养灰砂砖设备,选矿设备,灰砂砖设备,制砂设备,烘干机设备。

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