干粉砂浆——混合的艺术、物流的前景

　　摘要：本文从高质量干粉砂浆的生产对原材料和生产工艺的要求进行的阐述。对干粉砂浆的推广和使用方式进行了概括。

　　干粉建材产品在出厂前就被混合均匀，通过利用高度发展的物流系统完成供货，采用特殊的应用技术实现机械化输送和施工，这些构想逐渐成为现实，它们带来了许多机会：始终如一的高产品质量；满足客户需求的物流系统；建筑工地的合理化。成功的关键是建筑干粉集成技术，它给商家们提供了从原材料到市场成功依靠，即从市场分析，原料选择，科学配方，生产技术，物流系统，施工应用技术直到用户的培训和应用服务。

 

　　参照德国工业标准DIN18557的定义，干粉产品是将按要求选备的骨料（如砂，石灰石）等，经预处理（破碎，烘干，筛选）后加上定量的胶结材（水泥，石膏）和微量高科技添加剂，有时还要颜料，按经验科学配方加工而成的均匀粉状混合物。就像日常生活中的速溶咖啡一样与水混合立即可以使用，工业化生产中的最大特点之一是质量稳定。

 

　　现代的干粉材料范围已远远超出传统的基础材料，如：砌筑，抹灰和地平的范畴，凡是由一定的原材料安科学配方即满足一定的性能要求预先在工厂复合的干燥的粉粒均匀混合物都是干粉材料。适合于建筑干粉配制的原材料有许多，按其基本配方由以下组成：

 

 

　　从这个配方组份中我们看到，针对不同的用途，我们可以通过复合配方，配制出适合多种不同用途的建筑干粉。科学意义上讲，应是粉粒体复合材料，正因为如此，其产品品种层出不穷，品种十分丰富多彩，具有强大生命力。干粉材料主要可以分类为：

 

　　 基础干粉材料：砌筑砂浆包括加气混凝土砌块用薄床砌筑砂浆，打底抹灰，地坪等

　　饰面干粉材料：内外墙壁腻子，彩色装饰干粉，粉末涂料

　　粘结干粉材料：瓷板粘结剂，勾缝，隔热复合系统专用粘结剂

　　干拌混凝土

　　多功能干粉材料：保温砂浆，自流平地坪材料，修补砂浆，防水砂浆，硬化地面材料，隔音干粉抹灰，屏蔽干粉材料等等

 

　　化学科技的迅速发展给建筑干粉技术带来巨大的进步，使得许多胶状产品也能够以干粉状生产出来。以前不能做到或不能达规定要求的产品通过添加微量的化学粉末得以实现。现代化学添加剂在建筑干粉技术中的使用，极大的提高了最终产品的性能以及扩大了应用范围。通过不通的化学添加剂可以改善和优化如下性能：

　　产品的施工性能如可塑性，加速和推迟凝固，稠度，溶解度，发泡性，润滑性等

　　产品的最终性能如强度，耐腐蚀，不褪色，密封性等

 

　　原材料对干粉产品的质量有至关重要的影响。按使用要求不通，需要哪些原材料和对这些原材料的要求也有所不同。

 

　　大多数干粉产品其含砂量达60％至80％,所以它来源和成分以及物理特性不但对最终产品的质量是否符合规定和要求，同时对生产设备的设计和选型和施工机器，如磨损，压力均有不可低估的影响。砂石骨料主要是石英砂，河砂，破碎的石灰石等。在使用前必须检验其杂质含量及颗粒大小分布，含杂质的砂必须冲洗烘干；其最后的湿度必须小于0.5％。砂的颗粒形状也影响建筑干粉的强度以及施工工地的输送，机器水灰均混合喷涂。所以，砂石的预先加工和筛分工艺是建筑干粉生产的关键一环。烘干好的，按颗粒直径筛分好的砂一般也能买到。在作配方试验应检验其粒径分布曲线，而且尽可能使用生产筛分机筛分的砂石，避免配方误差。

 

　　其次是胶结材料，它的作用是将砂之颗粒粘在一起，凝固后产生一定的强度。如前面所列举的胶结材料主要有水泥，石膏，石灰等。使用不同胶结材料会直接影响成品的性能如防水，收缩，强度等。所以，对其品质必须进行进厂检验，以保证和在实验室所作配方要求一致。

 

　　我们所看见的那些绚丽多彩，富有个性建筑物还需要用到彩色干粉产品。在复合配制这些干粉时主要使用对人体无害，耐候持久的无机颜料粉末，质量好的颜料颗粒微小均匀，所以颜料粉末颗粒吸附在一起，必须使用特殊的搅拌方法使之均匀分散在其他骨料颗粒上，形成鲜艳的色彩，高效的混合技术不仅能使颜料均匀分散还能节省颜料。

 

　　高效化学添加剂如高分子聚合物等均以微量加入。可极大地提高了最终产品的性能以及扩大了应用范围。市面上化学添加剂有两种形式：固体粉末状的和液体的。液体添加剂必须以喷雾式加入搅拌。添加剂是以微量来进行计量的，通常是以一比一千甚至十万的比例进行混合。通常，成品性能越高，其配方的原材料愈复杂，分散性要求越高。所以计量和搅拌的精确均匀和高效率对于所有的产品都是非常关键的。

 

　　预制好的干粉产品可以通过气吹或叶轮式包装机包装成25公斤，30公斤或40公斤 的袋装料销往市场。市场上最常见的纸袋是内衬塑料薄膜的，还有吨袋（航空袋）装，一般每袋视比重不同有500至1000kg。一些特殊干粉产品例如瓷板粘结剂，钩缝等常常以2至10公斤包装销往DIY（Do lt Yourself）市场如家庭装潢市场。对于用量大的产品如：砌筑，抹灰，地平砂浆等越来越多地使用筒仓，以散装形式运往工地，配合输送系统和施工机器进行机械化施工。

 

　　根据产量和产品要求不同，干粉料生产厂按要求及市场不同有不同方案。对于特种砂浆的生产，面向特定区域和市场需求量，有塔式工艺布局，也有灵活的轻型生产线。无论采用哪种布局，其中的关键设备是：

 

　　主材电子配料计量称重系统

 

　　灵活的外加剂计量和添加

　　高效混合系统

　　包装机或散装

　　电脑控制系统

　　同样，实验室设备和仪器用来开发产品和控制产品的质量也是非常重要的。

 

　　水泥、石灰粉等填充料一般采用气力输送设备送入原料筒仓。化学添加剂可用人工倒料的方式进入小原料仓，由控制系统自动按配方要求配料，也可以人工称量后，直接投入混合机中使用。仓筒的布置采用模块式，由中央向外侧扩展，使得分期投资得以实现。筒仓的材料使用状况由筒仓料位计来监视，同时控制上料，筒仓锥部装有流化装置，在结拱时通入压缩空气帮助卸料。

 

　　计量有很多种方式，其中性能最好，用的最多是改进的螺旋输送机。它适用于几乎所有的粉，粒物料。计量输送系统应具备计量一致性高（输出密度或重量随时间变动小），可调范围大（1：30）特点，这两点是高精度计量的前提，螺旋计量输出量的大小和转速成线性关系。控制系统非常稳定。

螺旋输送机有以下主要优点：

　　可调范围大

　　计量精度高

　　耐磨损（改进设计和材料）

　　维修简单，费用低

 

　　高效混合机是干粉材料生产中最关键的一环，也即是工厂的“心脏”。通过研究开发和应用，高效混合技术已广泛被认为是干粉材料均匀混合中最有效的。关键设计的准则是物料在达到什么样的运动状态下具有最有效的混合。所以，高效混合机的系列产品开发应以相似力学为基础，通过试验手段来确定最优参数。

 

　　高效的搅拌机应能够达到如下性能：

　　高混合均匀度，均匀度应以相对方差表示，应在质量标准的要求的误差范围内，如小于1％

　　高混合效率，对于较粗糙颗粒产品应避免过长的混合时间，以免产生过大的粒级配比而造成的质量误差。

　　卸料速度快，应在10秒钟内完成

　　无残余卸料，一般换产品不用清理混合机

　　能耗低

　　更有效地配制高速刀片，高效地混合纤维和颜料

　　整体的耐磨损设计

　　维修保养方便，以降低运行费用

 

　　粗细干粉材料的包装应注意包装机的选型，细的粉状料可以用叶轮式包装机包装。粗产品选用气吹式包装机比较可靠。包装机的位置可根据厂房的情况自由放置。除尘系统的安装使得工作环境得以大大改善。

 

　　建筑干粉的普及必然地会引起建筑技术的革新。干粉材料适合于机械化施工，比如：建筑干粉的仓储，装卸运输，工地上高层气力输送，机器喷涂等，在保证和提高质量的前提下成倍地提高工作效率，降低建筑造价。也就是极大地提高建筑的综合效率，按用途不同使用适合的方案和技术。前面我们分析了现场搅拌砂浆和普通基础干粉材料的综合经济性。现在来分析散装和机械化施工的优越性：由此看出，现代物流，工地高层气力输送系统和机械化施工不但节省纸袋，保护环境，实际上是大大地降低了成本，因此对于普通砂浆而言，袋装是无法做到工业化的推广干粉砂浆

 

　高附加值产品的物流系统

　　所谓高附加值产品指的是技术含量高的产品如墙体外保温复合系统，自流平，彩色饰面干粉等。高附加值的产品通常采用包装，视市场和应用规模，专用的散装系统和机械化施工更具有优势。因为：

　　提高混浆均匀度，从而进一步提高产品质量和保证最后的工程质量

　　进一步赋予更高的价值，降低营销费用，提高竞争力

　　提升服务品质同时降低价格的透明度

　　赋予更高的技术含量

　　降低综合成本（降低包装成本和搬运费用，高质量，高效率）

　　更有力的附加包装价值

　　防盗，防水，无浪费

　　进一步密切和用户的关系，牢固用户的忠诚度

　　用户和供货商同时提高利润

　　真正文明健康的工作环境

　　极大地降低劳动强度

 

　　以干粉涂料为例，使用小型散装筒仓（1.2立方米），设定包装量1.5吨，配施工机器如下图所示和以25公斤包装来比较，每使用迷你散装筒仓一次，可节省60个纸袋，折合人民币120元，重复使用

　　10次包装量15吨，节省1200元

　　100次包装量150吨，节省12000元

　　1000次包装量1500吨，节省120000元

　　10000次包装量15000吨，节省1200000元

 

　　对于普通砂浆而言，袋装不能工业化推广干粉砂浆。普通干粉砂浆能让用户认可除了稳定的质量外最重要的是服务，特别是在起步阶段，受市场价格的限制，即使按现场搅拌砂浆的比例在工厂配制的砂浆混合物相对传统的现场搅拌还是比较贵，这时的市场更注重服务，所以：干粉砂浆＝材料+综合服务。

 

　　相对于袋装干粉材料供应情况不同，散装的物流系统则以提供综合服务来获得较大收益的目的，除了节省了袋装材料搬运费用。此时，承包商所得到的服务如同用小勺喂食一般。没有中间环节，干粉砂浆生产商所提供的服务帮助承包商提供了是通产品，提高了建筑质量，节省了劳力，或者换句话说，以尽可能少的花费去生产更多的东西。干粉砂浆混合物可在一天内的任何时候，甚至晚上被运到建筑现场，解决了交通运输拥挤堵塞的问题。从企业管理的角度这意味着更有弹性且经济实惠，如果这种产品通过袋装方式出售，买主可以很容易的随时在不同的干粉生产商之间任意选择。因为像这样的混合物（除一些非常特殊的干粉砂浆外）是很难构成大的商业秘密的，产品刚推出不久就会有众多的模仿者。

 

　　然而，如果产品与其配套服务一起被提供给用户，那么，用户的信赖就可以被保证，所以提供装在筒仓内的干粉砂浆散装系统引导了客户对供货商的信赖和忠诚。道理和简单：原则上，任何用户，无论他是建筑公司或总承包人，都需要尽量少的费用和劳动力，不论这些是不是他自己的人员。如果未来承包人决定回到传统的方法中去，在两种情况下（承包或雇佣），都将在施工质量和劳动力上造成巨大的短缺。成功经验表明，干粉砂浆生产商一旦在市场上建立了自己产品干粉砂浆的服务地位，对于建筑商来说，将会很难回到已过时的现场搅拌程序。

 

　　可以肯定的是明天的买主，总是会回到他的优质服务的提供者，即，他可以使用户得到完整的服务及经济效益。根据这种观点，今天的买方市场（顾客自己决定到那儿去购买），将会转变成卖方市场（只有完善的服务提供才能使其成为可能）。

 

　　1. 尽可能的将干砂浆施工机械出租给用户

　　2. 同时提供筒仓和配套施工机械或者出租给承包商施工机械

　　3.  销售施工机械给承包商