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山东十一选五遗漏任七:水泥發泡機

發泡機就是能將發泡劑一定濃度的水溶液制成泡沫的設備。發泡劑本身是不能自動成為泡沫的,它必須通過發泡機的機械作用才能成為泡沫。發泡機和發泡劑是相互配合的一個技術體系,不能單獨發揮作用,誰也離不開誰。二者之間,不能說誰主要,誰不主要,其作用是相當的。沒有發泡劑,發泡機就出不來泡沫,失去了存在的價值。同樣,沒有發泡機,發泡劑再好,也不能成為泡沫,其用途也就失去。
簡介
概念 發泡機實際是引氣機,它的本質是將空氣引入發泡劑水溶液,它的技術核心就是以什么樣最佳的方式把空氣引入水溶液。發泡機本身是不可能憑空產出泡沫來的,它是將空氣引入發泡劑水溶液中均勻分散,實現液氣盡可能大的接觸界面,以使發泡劑中的表面活性物在液膜表面形成雙電層并包圍空氣,形成一個個氣泡。 因此,發泡機也等于是制泡機。它等于是把發泡劑水溶液與空氣混合后制成了氣泡。 泡沫混凝土的主體是泡沫,因而制泡沫的發泡機就成了泡沫混凝土生產的關鍵設備和主機。沒有它,也就沒有泡沫混凝土。
前景分析
中國的保溫市場上80%的保溫材料,都使用了在歐美已受限制或禁止使用的易燃材料,也正因為這些易燃的保溫材料,南京中環國際廣場、哈爾濱經緯360度雙子星大廈、濟南奧體中心、北京央視新址附屬文化中心、上海膠州教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈等相繼發生建筑外保溫材料火災,造成嚴重人員傷亡和財產損失,建筑易燃可燃外保溫材料已成為一類新的火災隱患。隨著公安部公消65號文件的發布,極大的推動了發泡水泥板的發展。 發泡水泥板是一種新型防火保溫節能材料,主要是以特種水泥、粉煤灰為主要原料,加入發泡劑、特種纖維等復合、攪拌、發泡成型。發泡水泥板具有保溫隔熱性能好,屬于A級不燃保溫材料,輕質耐震、減輕基礎承重,抗壓強度、粘接力強,無毒無害、環保節能等特點。完全符合《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》(公通字[2009]46號)第二條規定,民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料。 主要特性有以下幾點: 1、防火隔熱性 發泡水泥板是A級不燃無機保溫材料,耐火極限3小時以上,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。因其閉孔率>95%,從而具有很好的隔熱性能。 2、輕質耐震性 產品容重輕,體積干,密度大約為250kg/立方,并且耐震動。 3、隔音性 因由多孔的無數獨立的氣泡形成,所以吸音效果比一般的混凝土高出5倍左右,隔聲系數大于45dB。 4、施工方便,工效高 施工方便、工期短、施工中無需沙、水泥等材料,材料堆放簡潔、高效、體積小,占用場地設備等資源少、無建筑垃圾,施工完成后無需抹灰。傳統砌塊墻體需要12人60分鐘的施工量,用發泡水泥板只需3人60分鐘即可完成,節約人工成本。 5、抗壓強度、粘結力強 發泡水泥板中使用了特種纖維,增加了發泡水泥板的抗壓強度,經國家專業檢測機構檢驗,抗彎破壞荷載為可承重自重3倍以上(國家標準為1.5倍),抗壓強度為5/mpa以上(國家標準為3.5/Mpa),吊掛力為1500/N以上(國家標準為1000/ N)。 6、無毒無害、環保節能 發泡水泥板是以水泥和粉煤灰等為主要生產原材料,高溫下不會燃燒且沒有有毒氯體釋放,屬于安全性環保材料,且作為利廢產品得到國產產業政策的支持。 7、壽命長 我國的建筑設計壽命一般為50-100年,發泡水泥板的壽命大于50年,與建筑同壽命。 發泡水泥板已廣泛應用于大跨度工業廠房、倉庫、大型機車庫、體育場館、展覽館、飛機場、大型公用設施、活動房及住宅夾層、民用住宅的隔墻保溫等各個領域的建筑工程中,并克服以往采用的泡沫隔熱材料所產生的保溫差,熱傳感率高,產生龜裂的特點。 市場上A級不然材料的比較 (1)巖棉礦棉板雖是無機材料,但是用有機膠壓制成板,不能避免老化脫膠的可能,而且有吸水、抗拉強度低、不環保對施工人員身體有害等不足。巖棉用于建筑保溫一來工法不過關,關鍵的是用于建筑保溫的巖棉質量不能滿足建筑應用的需要。 (2)發泡酚醛板也不是完全意義上的無機材料,只能達到B1級。也有剛性大,易折斷,不易釘、打洞,易吸潮,易粉化,價格昂貴,施工粘結劑為有機材料,粘結強度低等問題。在外墻保溫上應用更大的問題是如何上墻。 (3)發泡玻璃和發泡陶瓷均為高溫燒結材料,生產能耗較高,且陶土資源有限、發泡玻璃閉孔率低截面吸水、發泡陶瓷板導熱系數過高、與基墻材料粘結的差異性,都制約了此類材料的推廣運用。
技術現狀
發泡機最早出現于國外,其原始機型是采用葉輪高速旋轉制泡,故又名“打泡機”。后來隨著技術的不斷進步,發泡機的技術含量不斷提高,新的機型不斷出現,形成了不同的技術體系。我國早在上世紀50年代就開始使用發泡機,但不是專用的發泡機型,而是采用砂漿攪拌機。即將發泡劑直接加入砂漿攪拌機或混凝土攪拌機,讓發泡機和砂漿或混凝土一起攪拌生成泡沫。后來,于上世紀70年代前后,開始出現專用的發泡機,即高速葉輪發泡機。以后又不斷技術升級和換代,如今已發展為以高壓充氣為主體的第三代機型,基本可滿足泡沫混凝土的需要。但與國外發達國家相比,我國的發泡機自動化程度還較低,發泡性能也還有一定的差距,需要進一步的提高。從發展趨勢看,這一差距正逐步拉近和縮小。我國發泡機的主要優勢是價格較低。進口機型大多10多萬元/臺,最高15~20萬元/臺,而國產機型大多幾萬元/臺,簡易最小機型甚至幾千元/臺,從價格上有一定的優勢,所以適合國情,受到大多中小企業的歡迎。國產機型也有仿制進口機型的,如仿制韓國的地暖發泡機。不過,這種仿制機型的價格已和進口機型大體相當,要普及性推廣應用,還有一些價格上的阻力。隨著技術升級和進步,國產機型隨成本的提高價格上升是必然的,但不可能太高,這是由國情決定的。 國內外的發泡機不論有多少牌號,有多少機型,但從發泡原理來劃分,廣泛應用的只有高速葉輪型、高壓空氣型、鼓風中低壓型等三類。它們同一類機型的不同,只是其附屬設備與自動化控制方面的差異,發泡部分的結構是大體相同的。
原理
不論何種發泡機,能夠發泡的基本原理,就是將空氣引入發泡劑溶液中。各種機型的變化在于引入氣體的方式不同,因而效果也不同。 泡沫的形成有兩個必須的因素,一是發泡劑溶液,二是空氣,二者缺一不可。沒有發泡劑溶液,包圍氣體的液膜就不會形成,也就沒有氣泡。而沒有氣體,單有發泡劑溶液,泡也不能形成。 在氣泡的形成體系中,發泡劑溶液是分散介質,氣體是分散相,氣體分散于液體中,才能形成氣泡,再由無數氣泡組成泡沫。除了發泡劑性能這個重要因素外,氣體引入發泡劑溶液是另外一個重要的因素。而氣體引入液體,必須靠發泡機來完成,即發泡機采用一定的方法將氣體引入液體中。不同的發泡機,引入氣體的方法不同。總的來說,發泡機引入氣體的方法有以下幾種: (1)慢速旋轉葉片引入氣體 這是一種將氣體直接引入摻有發泡劑的砂漿(或混凝土漿)中的方法。攪拌機葉片在推動漿體時,空氣隨攪拌機葉片進入漿內,另外,大量空氣在漿體翻轉時被裹入漿內,還有一部分空氣是由水泥、集料帶入漿內的。三者相加,就是進入漿內的空氣總量。其中,由攪拌葉片帶入漿內的空氣及葉片翻動漿體裹入的空氣占主體。 在空氣進入漿體后,含有發泡劑表面活性物的液體將空氣包圍,在空氣與液體的界面形成雙電子層液膜,最終以液包氣的方式形成漿體內的氣泡。 由于這種方式葉片的旋轉速度慢、引入的氣體少,所以氣泡生成量小,發泡效果欠佳、效率較低。 (2)高速旋轉葉片引入氣體 這是一種依靠高速旋轉葉片向發泡劑溶液中引入氣體的方式。其氣體的引入主要靠旋轉葉片的作用力。這種機型的葉片一般要求高速旋轉,轉速應>700轉/min,一般在700~1400r/min之間,葉輪端部的圓周速度應>20m/s,才能獲得較滿意的效果。一定的高速才能使葉輪在液體中暴露,和空氣接觸,引入空氣。若轉速太低,葉輪在液體中不暴露,引氣量就很低。其合適的轉速應以下葉輪在液體旋轉時暴露為宜。 葉輪引氣的基本原理如下: 當葉輪高速旋轉時,帶動發泡筒內的發泡劑溶液隨之旋轉,形成一個滾動的環流,并產生一個很大的旋渦。這時,位于發泡劑溶液頂部氣液界面的氣液兩相粒子,就會相伴而下,呈快速螺旋狀下降到旋渦的底部,在葉輪邊緣2.5~5㎝處,形成一個湍流區。在這個區域內,氣液兩相粒子受到葉輪較強的剪切和沖擊作用,分散成細小的分散體,很快地實現了氣液的混合,使氣體均勻分散于液體中,實現了氣體的引入。其引入效率由轉速、葉輪直徑、葉輪距發泡筒的距離,葉輪葉片的形狀等各種技術因素均有關,不是單一轉速決定的。高速葉輪都有引氣作用,只是效率、效果、能耗不同而已。 (3)利用壓力引入氣體 這是目前國內外最普遍使用的先進引氣發泡方式,也是比較科學的一種引氣方式,是泡沫混凝土高壓、中壓發泡機技術核心。 前述兩種技術向液體引氣的方式都較慢、且不均勻,泡徑大,特別是泡徑無法控制,完全是依賴發泡機的隨機性,無法保證泡徑微小和泡沫均勻這兩個最關鍵的技術指標。同時,其發泡量也是很難控制的。 為了有效解決上述這些問題,壓力引氣發泡的的方式應運而生。無論從發泡量、發泡速度,還是泡徑及泡沫均勻度等,都跨上了一個新臺階,有了很大的技術進步。它的主要原理就是利用各種可以產生空氣壓力的設備,把空氣壓入液相中,實現兩相的均勻混合。在常壓下,空氣進入液體是較難的,而在一定壓力下,則變得比較容易。這個空氣壓力不單是把氣體壓向液體中,同時也把液體壓向氣體中,實際是雙相同時施壓。這樣,兩相的混合就會速度快、效率高、均勻、氣泡細小,達到了泡沫較理想的技術要求。 我國所采用的壓力設備主要是兩種,一種是空氣壓縮機,另一種是鼓風機??掌顧躉歉哐?,鼓風機產生的是中低壓。因此,空氣壓縮機發泡效果更好一些,而鼓風機發泡效果要略差一些。用空氣壓縮機發泡的,稱為高壓發泡機,用鼓風機發泡的,稱為中低壓發泡機??掌顧躉⑴縈帕又饕刂破溲沽τ肱牌?,而鼓風機發泡,則主要控制其風壓風量。 由于空氣壓縮機制泡效果好,因而我國大多數發泡機采用的是空氣壓縮機。鼓風機發泡在我國也有不少應用,但相對于高壓發泡,這種發泡方式還是較少的。高壓空氣發泡所制泡沫的沁水率低,氣泡的泡徑小,細密均勻,質量較高,鼓風發泡所制泡沫的泡徑略大,總體質量不如高壓發泡。 (4)高壓射流引入氣體 這是近幾年正在嘗試而還沒有普遍應用的發泡方式。其基本原理就是利用射流產生的強大分散力,實現氣相和液相的瞬間大的表面接觸,使二者均勻混合,并以液裹氣形成泡沫。這種方式還看不出比高壓空氣發泡更多的優勢,有待進一步的探索和完善。 任何一種技術設備都不會停留在原有基礎上,都在發展和不斷地出新。發泡機也是這樣,今天普遍應用的高壓發泡也許明天會過時。這就要靠大家去探索新的發泡原理,并根據新原理創新出更先進的發泡機。我們希望大家都參與探索。事實上,這種探索我們一直進行,并始終沒有停止過。但探索的路是不平坦的,要搞出全新的東西不是一件容易的事。我們已經為此付出了不少代價,然而不會放棄。即使我們永遠不會成功,也要做一個勇于創新的探索者。大家享受某種成果時,可能感到很簡單。而去創造這種成果,那就不簡單了。
類別
發泡菱鎂水泥的主要操作工藝: 1、稱量鎂嘉圖GX-7#發泡劑,然后加入80倍清水稀釋,配成發泡液,注意:氣溫較低時適當降低清水用量; 2、依次將鹵水、改性劑、輕燒粉加入到攪拌機中,配備菱鎂水泥料漿; 3、啟動發泡機,將發泡液通過發泡機發成泡沫; 4、將泡沫按照既定用量加入到菱鎂水泥攪拌機中混合均勻; 5、將配制好的發泡菱鎂料漿送入成型機或模具成型。 產品特點: 1、發泡量大,每小時可達48 m3 ; 2、體積小,占地面積僅0.5㎡ ; 3、重量輕、整機重量不到100kg,可方便移動或吊至樓面施工; 4、控制方便,一按電鈕即可出泡,不需復雜調節,10分鐘可學會控制操作,使用非常方便; 5、發泡細膩均勻,泡沫狀如云團; 6、對發泡劑粘度適應性好,本機對高中低粘度發泡劑都十分適應,發泡質量優異。 1.低速攪拌發泡設備及工藝 (1)砂漿及混凝土攪拌機發泡工藝 這是國內外最原始的發泡設備,不能稱得上是真正意義上的發泡機。這種發泡方式在我國仍然有不少企業使用。 這種發泡方法是將發泡劑和水泥及集料一同加入攪拌機,在制漿或制砼料的同時,依靠攪拌機葉片引入空氣,使發泡劑起泡,并將泡沫混進砂漿或混凝土內。它是將發泡與混泡合為一體的工藝設備。 采用這種工藝設備的優點是簡便易行,不需購置專門的發泡機,工藝簡單,投資小。其主要不足是發泡劑不能充分發揮作用,發泡效率最高50%,氣泡產生的很少。更主要的是泡沫大小不均勻,影響泡沫的穩定性和強度。而且其泡沫產生量有很大的隨意性,不易控制。采用這種工藝設備,在同等氣泡產生量的情況下,發泡劑只少多用2~4倍。 一般來說,這種發泡劑適用于引氣型砂漿型及混凝土,或者對泡沫摻量要求很低,砂漿及砼密度在1500㎏/m以上的較高密度砂漿或砼,而不適合生產1500㎏/m以下的較低密度砼,特別不適合用于700㎏/m以下的低密度砼,也無法生產出來。國內一些企業用這種原始的工藝設備生產低密度砼及制品,雖然省了設備錢、工藝簡單、但卻十分不科學,成本是很高的,且砼及制品的性能也無法保證。因此,這種發泡工藝應該淘汰。 (2)低速攪拌充氣發泡機及工藝 這種發泡機是上述利用攪拌機發泡和下述高壓發泡的嫁接式機型。它是攪拌發泡與高壓充氣發泡相結合的產物。 上述原始的發泡方法由于泡沫生成量少,效率也低,于是人們就想出了一個改進的方法。這個方法就是采用空心軸與空心攪拌葉片,空心葉片上開有氣孔,高壓氣由空心軸進入空心攪拌葉片,然后從葉片的氣孔噴入正在攪拌的水泥漿體(或砼漿體)。由于高壓空氣的充氣作用強,大量空氣可在極短時間內和漿內發泡劑混合,并在液氣界面形成氣泡。這種方法以充氣發泡為主,葉片帶入空氣及漿體卷入空氣為輔,二者結合,發泡速度快,產泡量大,克服了上述第一種機型的不足。 這種機型集發泡、混泡、攪拌三位一體,工藝流程短,設備少,可生產較低密度的泡沫砼,有一定的優點。 它的缺點是氣泡大小不均勻,泡徑無法控制,砼密度仍偏高,(800~1500㎏/m)。另重要的,是它空心軸及空心葉片機械強度差,當料漿稠度稍大時易折軸,空心葉片易磨穿,更換頻繁。 2.高速葉輪發泡機及發泡工藝 (1)應用狀況 高速葉輪發泡機及相應發泡工藝是繼第一代工藝設備之后,出現的第二代泡沫混凝土工藝設備,也是真正意義上的發泡機與發泡工藝的起始。這種發泡機在上世紀70年代開始在我國出現并應用,以后幾經改型,至今,還有不少企業仍在使用這種發泡機,應用比例約占發泡機總量的20%左右。隨著我國泡沫混凝土的密度越來越低,其它技術性能要求越來越高,這種發泡機的數量還會進一步下降,但短期內不會完全淘汰。假若能對其進行技術升級和改造,提高其泡沫的均勻性和起泡率,它還會有一定的應用價值。能不能長期存在,關鍵就在于如何提高它的技術含量和泡沫質量。 它與第一代工藝設備的最大不同,是發泡與混泡分開,由一段工藝分為兩段工藝,以后的發泡機大多都沿襲這種兩段工藝。因此,它是先由發泡機制好泡沫,再將發泡機所發泡沫用人工的方法,經計量后加入水泥漿攪拌機,與水泥漿混合成泡沫漿。其水泥漿攪拌機既是制漿機,又是混泡機,兩機合一。 (2) 技術特點 由于發泡與混泡的工藝設備分開,所以,水泥漿體不再妨礙泡沫的生成,因而這種發泡工藝泡沫的生成量大,發泡劑的效能得到較充分的發揮,絕大多數發泡劑都可以被制成氣泡,發泡劑的氣泡轉化率可以達到70%~85%,利用率還是較高的。從發泡能力來講,這種設備不是太差,隨設計大小不同,每小時生產幾立方到十幾立方泡沫都是沒有問題的。 這種設備雖然發泡效率并不太差,但它的制泡質量卻較差。嚴格地講,制出的泡沫是不合格的。特別是對超低密度泡沫混凝土,其制出的泡沫是不能使用的。這種泡沫質量差主要表現在以下幾個方面: 泡沫大小不均勻,大的太大而小的太小,泡徑分布過寬 前邊我們已經講過,泡沫最重要的一項技術要求就是要大小一致,盡量均勻,泡徑范圍一定要盡量小。但這種發泡機卻是越往上部越大,越往下部越小,大小特別不均勻。大泡可以達幾十毫米,小泡僅幾毫米,有些小于1毫米。這是它最大的問題和不足; 泡徑偏大,平均泡徑大于1㎜以上 按泡沫混凝土的技術要求,其最佳泡徑應為0.5~1㎜,一般應小于1㎜。泡徑越大則強度越差。但這種發泡機大多數泡沫的泡徑均大于1㎜,平均泡徑在1㎜以上,正好與泡沫的技術要求相悖。 泌水率偏高,特別是下部泡沫 由于設備特點的限制,其下部泡沫的含水率較高,容易有一部分形成乳狀液,因而泡沫的總體泌水率仍顯偏高。有些改進機型略好一些,仍有待進一步完善。 除泡沫質量存在的上述問題之外,這種機型還存在一個泡沫不宜卸出和輸送的難題,只能靠人工從發泡機內取出,再加入攪拌機,影響工效和自動化控制。后來,有些單軸臥式機型設計了翻轉攪拌筒卸出泡沫,并直接卸入下位攪拌機,但對泡沫的遠距離輸送仍解決不了問題。 (3)主要機型 經過多年的應用和技術改進,高速攪拌發泡機形成了各種不同結構的機型。主要機型有以下幾種。 立軸葉輪式 這種發泡機的發泡筒為立式圓筒,在圓筒內有一根立軸,軸頭上安裝有固定式可拆卸式葉輪,電機安裝在發泡筒的上部,帶動立軸高速旋轉打泡。其筒口敞開,以便人工從筒內卸泡。這種發泡機的機筒是不可翻轉卸泡的,有一定的局限性。圖5—1是立式葉輪發泡機的外觀。 立軸輪帶式 這種發泡機立軸上的葉輪不是常規的葉片式,而是螺旋狀帶式,在螺旋的最下端安裝有葉輪,在螺旋的上部安裝有將大型泡沫消去的裝置,可以使過大的泡沫得到控制。這種發泡機的泡徑范圍比第一種小一些,有一定的技術進步。 立軸壁齒式 這種新式葉輪發泡機的主要變化,是在筒壁的下部,加裝了一些壁齒(定子),與立軸上的葉片(轉子)互相交錯,當轉子高速(800r/min)旋轉時定子可以協助轉子打泡,提高了打泡效率。 圖5—1 葉輪發泡機外觀 圖5—2 葉輪壁齒式發泡機結構 ④臥軸葉片式 這種發泡機與立式有很大的不同。它采用臥式橫軸,類似于臥式砂漿式混凝土攪拌機,以安裝在橫軸上的高速葉片打泡。因是臥軸,打泡機筒可以傾翻放料,卸出泡沫,將泡沫直接卸入設置在下位的水泥漿攪拌機內,實現泡與漿的混合。這種機型與立軸相比,最大的優勢就是可以翻轉卸出泡沫,不必人工取出泡沫,加快了發泡速度、節省人工。但由于它的上口大,泡與空氣的接觸界面大,上部更容易產生大泡,因而上部大泡更多,上下泡沫的差別也更大。 3.壓力發泡機及發泡工藝 這種發泡機是繼低速及高速葉輪(片)發泡之后的第三代發泡機,也是國內外的主流發泡機,在我國已得到十分普及的應用,約占發泡機總量的70%左右。隨著泡沫混凝土向高品質方向的發展,這類發泡機的應用比例還會上升。在國外,大多全是高壓空氣型發泡機。 (1)技術特點 這類發泡機由于采用壓力向發泡溶液中引氣,起泡迅速,發泡劑的發泡倍數大,泡沫細小均勻,有較高的泡沫質量和較低的發泡成本。 世界上沒有完美無缺的設備。此類發泡機也存在一些不足。如需配備自動控制裝置,若靠人工調節,有時會影響泡沫質量。國外設備都有自控裝置,而國產設備大多為人控。人控的人為因素較大。但若自動控制,發泡機的成本及價格又上去的太高,不利于推廣應用,且維護也不方便。這種發泡機的另一不足是有一定噪聲(空氣壓力裝置)。但總的來看,它的缺點還是不影響應用的,優點遠多于缺點。 由于有空氣壓力,發出的泡沫可以輸送,泡沫在壓力下能夠自動向高處或遠處的攪拌機送達,不需另增泡沫輸送設備或人工取泡沫,克服了第二代發泡機的不足,使用十分方便。 另外,這類發泡機大多輕巧,沒有太重的部件,一般輕型機只有100㎏左右,大型重型機也只有幾百公斤,裝運還是比較方便的。不少機型還裝有萬向輪(中小型機),可移動施工,隨時可以改變發泡位置,更加適合泡沫混凝土現澆施工的需要。 (2)機型主要種類 壓力發泡機主要有高壓空氣發泡機和中低壓空氣發泡機兩種。它們均采用帶有一定壓力的空氣發泡,主要區別就是壓力不同,因而在發泡機理及結構上有很大的區別,十分不同。 高壓空氣發泡機 高壓空氣發泡機的空氣壓力來自空壓機、其壓力值一般為0.4~1.0 MPa 。排氣量0.2~2.0m/min。不同的壓力和排氣量,其泡沫產量和質量均不相同。 由于這種機型采用壓力較大的空壓機,所以發泡速度及質量優于中低壓鼓風發泡機,是比較先進的壓力發泡機型。這種高壓發泡機在我國的應用最普遍。 高壓空氣發泡機由以下幾大部分組成: a 氣源。一般采用空壓機; b 制泡裝置。通過這個裝置發泡劑在空氣作用下制成泡沫; c 液氣混合裝置。這個裝置對泡沫質量有重大影響; d 發泡控制裝置。分全自動控制與人工控制兩種; e 泡沫計量裝置。分自動化計量與人工計量兩種,有些機型沒有泡沫計量裝置; f 發泡劑儲料及輸送裝置。有連續輸送及間歇輸送兩種。 上述是發泡系統的主要構成單元,各地發泡機在此基礎上有一定的增減、不盡相同。高檔機型配置多一些,自動化程度高一些,簡易機型配置少一些,靠人工控制。 有些發泡機和攪拌機(制漿、混泡)、輸送泵(輸送泡沫水泥漿)、泡沫水泥漿布料桿等四個單元設備全部合為一體,形成組合式多功能發泡機組,上述發泡機只是其中的一部分。這種發泡機組也稱為“發泡機”,但它是一種廣義的發泡機,已和一般的發泡機有很大的區別。它實際上是發泡、水泥制漿混泡、泡沫水泥漿輸送和布料一體機。這種組合式多功能機組的優點是配置完全而緊湊,占地小,功能齊全、使用方便。缺點是設備寵大笨重,移動不便(配有機動泵車的除外),價格高昂(一般在15萬元/臺以上)。 市場上出售的發泡機多是發泡機與攪拌機、泵車分開的,沒有組合在一起,可根據需要配置。 我們研制的JF系列高壓空氣發泡機,是在引進國外機型的基礎上國產化改進的,有一定的先進型。它為了輕便,沒有和攪拌機、泵車等組合在一起,分別供應,運輸較為方便。 圖5—4是國產小型高壓空氣發泡機外觀。圖5—5是產地暖高壓空氣發泡機外觀。圖5—6是國產發泡、攪拌一體機型。 圖5—4高壓空氣發泡機外觀 圖5—5地暖高壓空氣發泡機外觀 圖5—6 國產發泡、攪拌一體機型 中低壓鼓風發泡機型 稱這種發泡機為“中低壓”,是因為它和高壓空氣發泡機相比,不采用空壓機,而采用壓力較低的鼓風機作氣源。鼓風機壓力大的,稱為“中壓”,壓力小的,則稱之為“低壓”。中壓鼓風機的壓力<50KPa,低壓鼓風機的壓力<5KPa,它們遠遠低于空壓機的壓力。 鼓風發泡機由于風機遠比空壓機的體積及重量小,所以整體重量小,十分輕便,一般重量在100㎏以下,較大機型也不超過150㎏。大多數機型都安裝有萬向輪,可使發泡機由1個人推著十分方便地任意行走移動,是屬于一處輕便移動機型,特別適合于施工規模不大的現場澆筑。它的不足是由于壓力小,壓入發泡液中的氣量不如空壓機,因此發泡效果比高壓空氣型要遜色的多。這種發泡機在我國有一定的應用,但不是很廣。
使用
1.發泡機的選擇方法 市場上出現的發泡機種類繁多,各種牌號、各種外形、各種名稱的發泡機一天比一天多,而且新的牌號,新的名稱的發泡機還會繼續不斷增加。這么多的機型,使許多人在選擇時不知所措,甚至看花了眼,不知道該作如何的選擇,以至于還會選錯機型,或者選擇了不太符合技術要求的機型。為了便于大家正確選擇發泡機,現將選擇方法介紹于下。 (1)充分了解發泡機的發泡原理 這是你選擇發泡機時首先要弄清的一個最重要的一個問題。每一種發泡機的發泡原理都不盡完全相同,但大致地講有我們在本章第二節的幾種原理類型,其基本原理大都在這個范圍之內,可以對照參考。 了解發泡機發泡原理對進一步了解它的技術特征和使用性能有很大的幫助。不同發泡原理就有不同的設備結構、設備性能。了解了它的發泡原理,也就對這種發泡機有了總體的把握,弄清了選擇的大方向。這一點可決定你在選擇時不會出大錯。例如,你知道了某一種機型是高速葉輪引氣,對照我們前邊介紹的原理,就可以初步知道這種發泡機所發泡沫是不可能大小均勻的。 不少發泡機廠家都將發泡原理當作技術機密,不讓考察者知道,習慣讓他們霧里看花。其實是完全沒有必要保密的,發泡原理不等于是發泡機的結構秘密,許多人考察時了解到發泡原理,也不可能了解了它的全部結構。因此,在不影響核心技術機密的情況,讓購機者在考察時了解發泡機的發泡原理,是完全可以的,也是十分必要的。這既是為購機者負責,也是為自己的聲譽負責。 (2)弄清發泡機的類型 發泡機不論有多少品牌和名稱,歸根結蒂,只有前邊介紹的低速攪拌型、高速葉輪型、高壓與中低型等三類3種。不同類型的發泡機其性能差別是相當大的。了解其機型類別對深入了解它的性能至關重要。知道了發泡機的類型,即使廠家不介紹它的技術特點(優缺點和適應范圍),你也能心中有數,明白個六七成。它對于準確選擇機型是非常重要的。 表5—2是不同類型發泡機的技術特點及適用范圍,供大家在選型時作為參考。當然,這必須在你弄清發泡機的真實類型的情況下才有用。 表5—2 不同類型發泡機的技術特點及適用范圍
發 泡 機 類 型 技 術 特 點 適 用 范 圍
  
低速 攪拌 型 工藝簡單 適用于引氣砂漿及引氣砼。
  
空心軸充 氣攪拌機 投資較小,發泡與攪拌合為一體,發泡量 1、 適用于大引氣砂漿及引氣砼 2、 適用于1000~1500㎏/ m泡沫砼
  
高速 打泡 型 立式葉 輪型 泡沫大小均勻 適用于500㎏/ m以上高密度及對質量要求不高的泡砼
臥式葉 片型 泡沫均勻,泡徑難控制 適用于500㎏/ m以上中高密度及質量 要求不高的泡沫砼
  
壓力 型 高壓空 氣型 泡徑小產泡量大 適用于200㎏/ m以上各種密度的高 品質泡沫砼
中低壓 鼓風型 投資小,維修方便,結構簡單;泡沫質 量不如高壓空氣型,泡徑偏大 適用于500㎏/ m以上中高密度砼
  
(3)掌握發泡機的一些基本技術參數 弄清機型是一個大方面的了解,不是具體的了解。在這個基礎上,應進一步了解發泡機的幾個重要技術參數,以判定是否適合自己的生產要求。 ① 產量。其產量就是產泡量,這個量必須略高于自己的需泡量20%,以留有余地。其產泡量應以下限為自己的核定計算依據,而不能以上限; ② 裝機容量。以核算自己電器電路對總用電量的適應性; ③ 設備尺寸。以確定車間的高度和面積; ④ 泡沫泡徑范圍。一般應根據自己產品對泡徑的要求來對照;?。?)認真了解發泡質量,并以實地試機來核定 發泡機的終極產品是泡沫,泡沫質量是判定發泡機性能優劣的唯一標準,了解其它方面也是為此服務的。若泡沫質量不好,發泡機有何用?判定發泡機的發泡質量,應以下面三個方面為主,即泡沫細密性、泡沫均勻性,泡沫泌水性。發泡機在這三方面能否達到要求,應通過試機來確認核定。 所制出的泡沫必須細小綿密 前已有述,泡沫的大小對泡沫混凝土質量影響很大,主要影響是: a 泡徑越小,泡沫混凝土強度越高;泡徑越大,泡沫混凝土的強度就越低。泡徑與強度成反比。這主要是小泡數量多,孔間壁多,泡間支撐體多; b 泡沫越大,連通孔越多,吸水率越高。這主要是氣泡越大,抗壓力越差,在漿體初凝前受到漿體擠壓更容易破裂連通; c 氣泡越大,澆注穩定性越差。氣泡越大越不穩定。大泡排液快,破的快。受漿體擠壓時穩定性不如小泡; d 氣泡越大,泡沫混凝土的保溫性就越差。實驗表明,同等密度泡沫砼,小泡比大泡的保溫效果好。 根據上述原理,泡沫混凝土所用泡沫必須細小,以保證混凝土的質量。為此,發泡機制出的的泡沫的泡徑必須<1㎜,約在0.5~1㎜之間為最佳,太小了既影響產量且對強度提高也不大。研究表明,混凝土中1㎜以上的孔即為有害孔,所以必須控制泡徑在1㎜以下。當然,特殊技術要求除外。為滿足特殊要求對大泡徑的需求,發泡機應有泡徑控制與調節功能,當需要的時候,能夠變化泡徑。 從外觀上看,發泡機所制泡沫應當是細小綿密,狀如棉花團或海綿,宏觀察看應看不清明顯的氣泡形狀。不合格的泡沫一眼就能在老遠看出一個個氣泡來。 泡沫細小化是所有泡沫混凝土專家一致的結論,高性能的發泡機必須能夠制出細密如棉的泡沫。制大泡容易制小泡難。發泡機要制大泡很容易辦到,而要制細泡,則需要一定技術。因此,泡沫細小也是發泡機良好性能的體現。 要求發泡機發泡細小,首先購機者必須對泡沫細小化有一個科學的認識,不能自己有“大泡比小泡好”的錯誤觀念,否則會自己先陷入購機選擇的誤區。不少人有這樣違背科學的糊涂認識。我們平時經常碰到過這樣的朋友。他們看我們研制的JF發泡機泡沫細小,就認為不好,要發出大泡才好。有的要求我們所發泡機調節到泡徑3㎜以上,不要1㎜以下微泡。 “大泡密度小,小泡密度大,泡越大混凝土越輕”,這是第一種錯誤認識; “大泡產量高,小泡產量低”,這是第二種錯誤認識; “大泡顯眼好看,小泡不顯眼不好看”,這是第三種錯誤認識。 大家必須明白,泡沫混凝土的密度不取決于氣泡大小,而取決于氣孔率。小泡同樣可達到低密度。1cm中10個大泡與1000個小泡可以有同樣的密度。另外,我們不能為發泡產量和氣孔外觀去損害泡沫混凝土的質量。 泡沫微細化是發泡機應具備的性能,微細化才是你正確的選擇。 產泡務必均勻、泡徑分布窄 泡沫大小越不均勻,澆注后越易塌陷。另外,在攪拌輸送時泡沫損失量越大,浪費發泡劑也越多。因為,大小不均勻的泡沫最容易破滅。泡沫泡徑分布越窄,泡沫就越穩定。其原理前邊已講過,此不重述。 因此,發泡機必須達到泡沫均勻的技術要求,越均勻越好。雖然我們不能要求所有泡沫的泡徑完全相等,但也要絕大多數泡徑是相近或相同的,其分布范圍越窄越好。如果發泡機做不到這一點,就表明它的發泡性能不理想。 這里,也要糾正一些朋友的糊涂認識。有些朋友在選擇發泡機時,只注重發泡機的產量和泡的大小,不大注意泡的均勻性,忽視均勻性對混凝土質量的影響,這是不對的。 泡沫泌水率低,不出乳狀泡沫 泡沫的泌水率高,就是泡沫完全消失后泌出的水量大。泌水率越高,泡沫的質量就越差。因為泌水率高就意味著氣泡壁太厚和泡間液量大。泡間液量大就表明發泡液沒有變成氣泡液膜的量大,即水多泡少。泡沫泌水率很高時,泡沫就很稀。如果我們看到發泡機發出的泡沫象水一樣流淌,就說明這是水多泡少的乳狀泡沫。 另外需要提醒大家的是,泡沫含水量高,水多泡少,就意味著發泡劑的浪費大,大量的發泡劑沒有被制成泡沫,降低了發泡劑的發泡倍數。因為發泡劑是溶解于水中才用之制泡的,水中含有6%~10%的發泡劑。泡沫的泌水,實際上泌出的是發泡劑水溶液。泌水率越高,發泡機的發泡效率就越低,也就是導致發泡劑的發泡倍數越低。說簡單點,泡沫的高含水和高泌水,反映的是發泡機的成泡能力低。 圖5—10是高性能發泡機制出的泡沫,因含水量小,外觀如白棉; 圖5—11是低性能發泡機制出的泡沫,因含水量大,在地上流淌,呈乳狀。 若發泡機制出的總是水多泡少的乳狀泡沫,泌水高,這種發泡機就是不合乎技術要求的,不能選擇。好的發泡機發出的泡沫,既細密如棉,又可以高高堆起,不流淌,不坍落。 圖5—10 含水量小的泡沫; 圖5—11 含水量大的泡沫 2.發泡機的使用與發泡 發泡機的種類很多,且每一種都有自己的使用方法,不可能各機型的使用方法相同。但其大體步驟是一樣的,都包括發泡液配制,發泡液輸送(或加入)、發泡、泡沫計量(也有的不計量)等幾個工藝單元,只是具體的細節不同而已。 高壓發泡機使用最廣且前景最好,可能將來大多數泡沫混凝土企業都將使用高壓發泡機。因此,這里就以高壓發泡機為例,介紹一下發泡機的使用和發泡工藝。 (1)發泡機的工藝過程 發泡液的配制 發泡劑一般濃度都較大,不能直接加入發泡機使用,一是浪費太大,二是濃度太高制不出優質泡沫。因此,發泡劑在使用時均應先配成稀釋液。 發泡液的濃度與發泡效果關系最大。濃度太高太低都不行。當濃度太高時,發泡液的發泡倍數下降,并非濃度越大泡沫越多,而是濃度越大泡沫越少。但發泡液的濃度也不能太低,太低也會影響發泡倍數,產泡量降低,出現液多泡少的現象。只有當濃度合適時,才會得到高發泡倍數,高質量的泡沫。其合適的濃度與發泡劑的品種有關,不同品種有不同的合適濃度。這可以按照發泡劑生產企業的建議濃度,并結合自己的試驗來確定。 如果原裝發泡劑在生產廠內已加入了穩泡劑,在配制發泡液時就必再另外加入。但若在原生產廠內沒有加穩泡劑,且自己試用時泡沫穩定性不滿意,就可以在配制發泡液時加入一定量的穩泡劑。 如果發泡劑的發泡倍數小,泡沫形成量較低,可以在發泡液配制時再加入少量的增泡劑。增泡劑也是一種表面活性物質,它可以明顯增加泡量,提高單位發泡劑的生泡量。增泡劑的增率約為20%~30%。 發泡液配制好以后,可以儲存在儲料槽內,密封備用,嚴禁進入塵土和碎物。這些東西可形成雜質,影響發泡,并有可能造成在機內積沉堵塞,并損壞機內部件。 發泡液的加入 發泡液可在發泡機開機前20min加入。在加入前應將發泡液過濾,使發泡液純凈。如無雜質,也可不過濾。 發泡液加入機內的方式,可采用人工加入,也可以采用全自動泵送。當采用人工加入時,應排入機內空氣壓力,否則發泡液就加不進去。全自動連續加入是帶壓的,不需排出機內空氣。人工加入,發泡是間歇進行。全自動加入,發泡是連續進行。兩種方式可自行選擇。量很大。因為泡沫是不會自行流動的。泡沫的含水率越低,它的流動性就越差。除非是有特殊要求,一般應該是泡沫不流動的,不出現乳狀液。 發泡 當發泡液加入完畢,就可以開機發泡。發泡最重要的一點,就是控制氣液的比例。若是高壓空氣進入的太多,氣多水少,泡沫量很小,即形不成液膜,空氣無法被發泡液膜包圍,成泡率低。若是發泡液進入機內太多,水多氣少,就會形成乳狀液,泡沫不合格,發泡液浪費大,且泡沫產量低。二者合適的比例是發泡成功的關鍵。調節這個比例,可以人工操作,也可以電腦全自動控制。采用人工控制,工藝簡單,但人為因素大,控制不靈敏,不準確;全自動電腦控制,設備投資增加,但不受人為因素影響,比例精確,成泡效果好且效率高。 在發泡時,要控制好泡沫質量,這可以通過調節發泡機構控制1㎜(特殊需求除外):泡沫均勻一致,避免大的大,小的??;另外,要防止出現水多氣少的乳狀液,降低泌水率。 泡沫的計量和輸送 在泡沫制出以后,應經過計量再加入攪拌機和水泥漿混合。若不計量而憑感覺加泡,就會使水泥漿與泡沫比例失調,非少即多,達不到設計的砼密度。 泡沫計量一般采用體積計量法。計量可用計量筒(0.1~0.5m)來計量,在發泡時將泡沫直接打入計量筒內,人工計量后加入攪拌機。也可以采用泡沫自動計量器計量。采用自動計量器的,計量裝置安裝在出泡管道上,泡沫可直接經管道輸入攪拌機。 (2)發泡機使用應注意的事項 要注意降溫 發泡機的電機長時間工作,很容易升溫過高,如果不及時降溫,會造成電機被燒壞,在夏季高溫季節,更容易發生這樣現象。因此在發泡機長時間工作時,要注意及時降溫。如果發現電機過熱,可以將發泡機的機門打開,讓其自然通風?;蛘哂玫縞?、鼓風機對電機進行降溫處理?;蚪綞員叩幕切斷?,增加其散熱能力。如果采取這幾種措施,仍不能很好降溫時,應考慮暫時停止發泡,讓電動機休息10~20分種。 盡量減少發泡機振動 發泡機的動力裝置在工作時,由于會產生一定的振動。這種振動會對已經形成的泡沫生產破壞作用。同時,振動過大時,還會造成機上安裝的儀表損傷。所以在安裝發泡機時,要盡量使用地腳螺絲,將發泡機固定在地上,當螺絲松動時,要及時擰緊。如果是移動式發泡機,要安裝穩定地腳,在使用時,將移動輪抬起,使地腳穩定,盡量使發泡機具有良好的穩定性。 發泡機漏水處理 發泡機發生漏水,一般是有發泡劑進液管或閥門所造成的。這時可以檢查進液管是否破裂,接頭是否松動或沒有擰緊。也可檢查閥門是否松動或損壞,如果是閥門損壞要即時更換。發泡機發生漏液現象,容易造成發泡液的浪費,并影響泡沫的質量。所以,一旦出現漏液,應即時?;觳?,找出漏液部位,盡快給予處理。 發泡機漏氣的處理 發泡機是利用高壓空氣做氣源,由于空氣的壓力比較大,也容易發生漏氣現象。當出現漏氣現象時,會使發泡量減少,泡沫質量下降。容易造成漏氣現象的情況有:高壓氣筏長期使用老化破裂造成漏氣;氣管接頭長期使用已經損傷造成漏氣;電磁閥或其它部件生產故障產生漏氣;制泡裝置密封不嚴或密封失效造成漏氣。漏氣的原因不外于以上四種。在發生漏氣時,要按以上四種原因逐步排查,及時排除故障。
維護
水泥發泡機的日常維護即使用中的例行保養,工作內容包括檢查、清洗、潤滑、緊固、調整、檢漏、補充液壓油等。成型機保養須知 1.成型機大致上分為三個主要部份: 1)電控部份: ◎傳統射出機使用接點式繼電器來切換各種動作,常因接點螺絲松動及接點老化而故 障,通常在使用一百萬次后即應更換新品,以確保電控穩定性。尤其灰塵附著及空氣潮濕等環境因素亦會影向機臺動作。 ◎現代的射出機采用無接點式的集成電路,電線的連接大為減少,明顯改善導線造成的不良現象,并提高穩定性。 2)機構部份: ◎機構部份應定期保養潤滑借以降低摩擦系數,減少磨損。頭板上之螺母及鎖緊螺絲應定期檢查,以免哥林柱受力不均而斷裂。 ◎模厚調整機構應定期檢查傳動軸大齒輪或鏈條有無偏移或松弛現象。齒輪上壓板螺 絲是否松動、潤滑油脂是否足夠等。 3)油壓部份: 油壓系統方面應注意液壓油之清潔度以保持液壓油之質量,應使用安定性佳,質量較高之液壓油,除定期更換之外,更應適當控制其工作溫度50C以下以避免因劣化而影向油壓動作之穩定性。
日常維護
(1)設備開機前的檢查維護 ——電機檢查應外觀完好,緊固可靠,電機風扇無損傷,不松動不與罩殼磨擦。 ——電源和輸電線路檢查。電纜及電源線接線應牢固。 ——電氣控制箱檢查。接線完好無損傷、無斷脫;內清潔、干燥、無雜物;儀表、指示燈、開關等裝置齊全、完好。各開關在起動前應處于規定狀態下。 ——油位檢查。油面應該在液位計中間位置。 ——油質檢查。應是黃色透明、無發泡、無渾濁現象。 ——水箱內的液體,觀察10分鐘,液面應無明顯下降,否則應檢查漏水原因并作處理。 ——料斗內應該清洗干凈,無水泥積渣及雜物;攪拌葉片應緊固、完好、無損壞或變形。 ——各泵、油馬達、閥件固定情況符合要求,與油管連接牢固,密封良好。 ——接管前應檢查每根管子,內部應清潔、光滑,外觀無破裂或嚴重的凹陷變形,卡箍及其聯接螺絲應完好清潔,卡箍中的橡膠密封圈應完好并有彈性。無水泥干渣,管道鋪設應盡量平整、連接牢固、支墊可靠,不接觸有損于管件的雜物。 (2)水泥發泡機空運轉檢查; ——點動電動機,檢查其旋轉方向; ——按下泵送按鈕,混凝土缸活塞推送頻率應符合要求; ——試驗主油壓設定值,應符合第二章的要求; ——檢查電氣指示燈、液壓壓力表等應指示正確、無故障; ——試驗??匕磁ザ雜詒盟圖巴V貢盟偷牡ザ攬刂?,??賾氳縉澠堂嬋刂頻慕惶媛至韃僮?,均應符合使用要求: ——空運轉半小時,檢查各部運動部分應無異常聲響、無劇裂現象,液壓系統無處泄漏,油箱油位、油液溫升正常,油液不起泡;水箱水位無明顯下降。然后?;?。 (3)泵送施工中的檢查維護 ——檢查電動機的電流、溫升,均應在規定范圍; ——儀表、指示燈、各操作件工作良好; ——按規定順序操作,避免帶負荷起動; ——保持電氣設備的清潔和干燥,?;さ繢錄耙?叵卟皇芩鶘?。 ——檢查油箱油位、油質、油溫、均應符合要求 ——油泵、油馬達的壓力、流量、噪音、溫升均應在正常范圍,油溫達到70°時應立即?;滴?。 ——所有閥件、壓力表等均應工作良好,符合系統工作要求; ——液壓管路連接牢固,無外泄漏。 ——若水箱中有大量的水泥漿,應檢查混凝土活塞是否損壞; ——寒冷季節應采取保溫措施,或加入201防凍液或加入油液,以防止水箱冰凍。 ——防止鋼筋等異物進入料斗,攪拌軸被卡住不動時要及時檢查原因,排除障礙; ——保證各潤滑點和攪拌部分的潤滑 ——保持卸料門的密閉,如有漏水、漏漿、漏氣現象,要立即檢查處理;卸料門打開過后,必須把密封表面及密封圈部位清洗干凈再關嚴; ——管道接頭應牢固、密閉、如有漏水、漏漿情況,要及時拆卸檢查處理; ——檢查管道支承與固定情況,若因泵送作業中的震動等原因使支墊物損壞,要及時恢復加固。 (4)施工后的檢查維護 ——如兩天內不再進行泵送作業,就應將管件逐級拆除,再用水將管件內外、卡箍及密封圈等沖洗干凈; ——對所有管件全面檢查一次,按規格和完好程度分別妥善存放。 ——將攪拌筒、球閥箱、料缸、混合器及泵外部沖洗干凈; ——擦干罩蓋和電氣箱上的水,檢查電氣箱內有無進水,并作相應處理。 ——切斷電源,拆除電纜、??叵叩?。 ——檢查各部、看有無損壞情況。 ——處理在運轉中發現的問題; ——隨機工具的清理和保養; ——水泥發泡機的苫蓋、遮護。