关于对抹灰机喷及机械化施工的再认识(二)

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27




共创链接技术


一、机喷抹灰与人工抹灰的比较

        抹灰,原本为现搅、人工上墙涂抹,德国人在上世纪60年代发明了第一台砂浆机,拉开了机器喷涂的序幕。该公司以德语灰浆机大师命名,就是今天己被三一重工收购的德国大象(Putzmeister)公司。



二、机喷设备发展史及简介

        一)单向阀式柱塞泵

       2016年上半年,我与德国大象的品质总监鲁茨先生也谈及了灰浆机,世界第一台灰浆机采用的是双缸单向阀式柱塞泵,该机型缸体及活塞耐磨性好,但单向阀容易卡阻而引发严重内泄。

        1.大流量更易引发更严重内泄,限制了单向阀柱塞泵的工作能力;

        2.内泄也导致工作压力难以达到理想值,压力高时,内泄也更严重;

        3.内泄不但影响工作流量及压力,同时也会使输送中的砂浆产生往复式振荡,导致泌水式离析;

        4.砂浆粘度大时内泄更为严重,针对石膏砂浆的粘性更是难行。

         以上致使柱塞式灰浆机流量相对较小,有脉冲,对输送砂浆也有破性。PM公司投入大量精力进行改善,终难突破(后来三一也花费了大量精力研究单向阀式柱塞泵,也宣告失败),后推出螺杆式灰浆机。


活塞泵

  二)螺杆泵

        螺杆式灰浆机非常适应欧美市场,涌现出PFT、摩台克、德宝索等公司均加入了螺杆灰浆机的研制。在欧美,螺杆泵为机喷主流产品。

        1.螺杆式灰浆机为等截面送料,送料均匀;

        2.螺杆泵为连续等截面送料,输送过程中对砂浆几乎没有损伤;

        3.螺杆泵的定子材质为橡胶,橡胶定子与钢性转子过盈配合使用,定子易磨损,磨损到有一定间隙时将致泵失压而失效。

        在欧美市场,为减少磨损,大都使用标准砂浆(机制砂也有整形且级配较好)、加上许多为家庭用户、针对施工楼层大都不高,用防离析罐车运送干拌砂浆,气力输送上施工平台,自动搅拌机给螺杆灰浆机送料机喷,实现了机喷的抹灰方式。

       4. 螺杆式灰浆机泵的橡胶定子对砂浆的离析非常敏感,过度离析产生的砂会快速导致定子磨损失效。

       5. 袋装石膏砂浆一般离析小,且硬度相对较低,对螺杆泵的磨损相对较小些,目前石膏砂浆机喷基本釆用螺杆泵。

螺杆泵

三)挤压泵

        针对螺杆泵相对易磨损的经济性问题,挤压泵应运而生,挤压泵的优点非常明显,消耗件便宜(先赞一个)。然而,挤压泵并未成为主流全面替代螺杆泵,究其因:

        1.挤压轮工作时,对胶管有一次压缩及张开的过程,使砂浆在管内产生振荡,出现泌水式离析,为减小泌水的发生,需使用更多的对应添加剂来应对;

        2.过高压力更易造成胶管的疲劳失效,为减少工作压力,则尽可能要砂浆具备较好的流动性,而流动性又会加大流挂,这就要求砂浆具备抹灰要求之外的额外综合性能,从而增加了砂浆成本;与螺杆泵磨损相比,挤压泵运行总成本可能更高。


   挤压泵

四)抹灰机

       有人发明了抹灰机,砂浆上墙与刮平一次完成。

       1.抹灰机工作时,由于没有一定附加力,砂浆与墙面接合非常不好,会产生大量空鼓;

       2.抹灰工作面的重叠难以达到刮平要求,并不能省掉刮平工序;

       3.辅助时间长,实际作业效率并未提升。

       抹灰机是一种不符合实际运用的失败产品,由于中央电视台曾做过发明专题报道,导致大量流入市场,给抹灰行业造成了极大的伤害。

        灰浆上墙,分送料及上墙两部分,刮平又是工作另一部分,首先,机喷上墙目前存在的主要问题是送料,压缩空气射流使砂浆上墙工艺是完美的,用其它方法99%只害无益。

        刮平机是目前大家更为关注的事宜,单独做好己非不易,并且机喷与刮平可以分步走,分步走对砂浆的要求也要低些,建议那些研究喷刮一体机的人把重点放在刮平机上。


抹墙机



三、机喷抹灰在中国的开展近况

 机喷抹灰设备进入中国........,热闹开始上演。

        人工抹灰分为砂浆输送加人工上墙及抹平抛光两个部分,两部分差不多各占50%的施工工作量。机喷上墙,由机器替代人工,非常具有吸引力。

        首先,推行机喷的是施工队,大都在高楼林立中现身,满腔热情……

        1.螺杆泵配中国非标初期砂浆,磨损非快,甚至打不出去,助生了添加剂厂;

        2.打得出了,改良的非标砂浆,螺杆泵磨损还是快呀,成本受不了,更换也心烦,用国产泵,寿命更短,烦呀!

        3.如果遇上严重离析,聚集的砂子直接KO螺杆泵定子,不懂的用户会与制造厂说,做设备的简直就是骗子,峰火顿起!

        由此,中联重科调研认为,螺杆泵难适应中国市场;

        4.挤压泵现身江湖,甚至小型柱塞泵也重现了,一是不会直接停摆,二是添加剂成本是细水长流君不知;

         小型柱塞泵内泄严重时,出工不出力,施工队只有哭,挤压泵运用表现上还算不错……

         水泥砂浆机喷之路艰难,然PFT?,广州朱子在?,石膏砂浆用螺杆泵机喷还凑合,PFT灰浆机及配件销售挺火


机喷现场一(广州澳思)


          水泥砂浆离析小时,螺杆泵用起来还是爽的,只是磨损快点,换泵时有点肉痛。

          砂浆不行,那办干拌砂浆厂生产砂浆呢?

          5.某友人建起了自己的砂浆厂,并意向采用摩台克的气力输送自动搅拌给料机 2L6型螺杆式灰浆机,组成自动控制的机喷系统,友人用自己砂厂生产的砂浆袋装试机,哇噻!真爽,一人操作,很顺利完成了干粉从地面气力输送上平台,自动搅拌送料,灰浆机喷的全过程,全过程全由机喷手的一个压缩空气开关来自动控制。友人一口气花80多万买了两套摩台克系统。

        抹灰开始了,问题也来了……

        检验合格的干拌砂浆从砂厂用罐车运到施工现场,转罐进入现场贮料罐,再装入65L送料罐,气力输送上施工平台。干拌砂浆料己发生严重离析,基本无法连续作业,料完全不受控了!!

        呵呵,袋装呀……

        袋装也难上高高楼,我们的楼高大都高于欧美。

        此路不通哟!!!除非,你把离析及高送问题解决。

        6. 北京金隅砂浆在这方面取得了初步成果,釆用方案就是尽可采取欧美方案。

       关键点在于让出厂的标准砂浆在运输,转罐过程中尽量减少离析,金隅砂浆的400多个运砂罐改造了300多个;

        釆用也是摩台克的气力输送系统,系统说明书介绍能将干粉砂浆输送至100米高的施工平台,釆用两台1400的空压机,实际运用只能送至50米平台,其工作压力己至最高的0.25MPa,输送干粉气流量己很小。摩台克气力输送最高只适用于输送至30米高左右的施工作业。

        7.三一重工在宣告单向阀柱塞泵研发失败后,推出了由混凝土拖泵改装的A8灰浆机大师,开创了湿浆输送(湿浆从地面由机器输送至施工平台)机喷抹灰的征程。催生了A8金抹子王德团队的成长,虽然A8存在诸多问题,毕竟实现了砂浆从地面输送至工作平台的功能,推动了机喷抹灰的大面积推广。短时间内如无技术突破,A8或类A8势必将成为机喷抹灰的主角。

        A8或类A8湿浆送料直喷的主要问题如下:

         1A8釆用的是S阀,砼缸送料切换时,有0.26s及以上的进出口对通的瞬间,送料过程中有压气及回流振荡,砂浆产生较严重泌水离析;

         2)用A8送料直喷,气雾很大,地面掉料非常严重,复用严重影响抹灰品质,弃用浪费很大,同时施工环境严重破坏,施工平台地面到处是浆水,一片狼藉;喷浆飞溅严重,房顶等非作业面受染,甚至飞溅出作业室内,污染延展至墙外;雾化太大,水泥雾影响工人健康;

         3A8流量太大,可给30人匹配,一枪匹配人数太多,施工展不开,出工难出力,并且相互攀比出力多少,影响士气,管理难度大;

        4)一旦出现堵管,全部停工,影响很大;

        5)清洗工作量太大,污水不易处理;

        6)类A8砼缸切换速度一般远慢于A8,浆料进出口对通时长长会导致压气量更大及送料振荡加剧,脉冲更为严重,泌水也更严重;

         8.A8与类A8直喷问题较多,如用A8或类A8送料上平台,分2~4台小泵输送机喷的衍生方案。

         1)更便于施工管理,有利于系统的平稳运行,喷量太大的相关问题均能有效解决。

         2该方案将增加小泵消耗。  

         北京俐杰机喷,用A8将湿砂浆泵送至施工平台,再用管道分送至2台螺杆式灰浆机(灰浆机的输送管尽量短),达到了较为理想的运用效果。

         9.干粉现场搅拌A8方案。

         1)与湿拌砂浆A8方案比,不需混凝土泵车长时间现场给料,无须湿浆运输,相对减少相关添加剂用量;

         2)与干粉气力输送比,干粉离析的影响度被减轻,大容积搅拌机,对局部离析不敏感,并可适时小范围内调配砂浆。该方案目前为离析不大的干粉砂浆推入市场使用提供了可行途径。

         10.干粉现拌推车小泵机喷方案

         这是一种简单有效的方案,与手工抹涂上墙比,效率提高了,质量有提升,砂浆成本及机喷消耗有稍许增加。

         11.斗式机喷,投资最少,能减轻手工抹涂上墙的劳动强度,效率提升。这

是手工抹灰借助工具喷料上墙最简单的方式。
机喷现场二

       


四、机喷抹灰的机械化之路展望

         行业目前机械化努力的方向

         机械方面:分为机喷、刮平与抛光两大部分。

        一)机喷部分:

        理想的机喷配置为:干拌砂浆制料、转运、气力输送、自动搅拌、机喷,系统要求全线防尘运行。各环节主要要求如下:

        1.干拌砂浆制料要求:

        A.功效快、设备磨耗低;

        B.能实现配砂级配控制;

        C.配砂品质稳定。

        2.转运要求:

       有效防离析,保持干拌砂浆的局部配比均在许可范围内;

        3.气力输送要求:

        A.有效防离析,保持干拌砂浆的局部配比均在许可范围内;

        B.能上高平台,输送高度可大于100m以上;

        C.连锁控制,自动送料;

        D.气输管道磨耗低,系统运行稳定,故障率少。

        4.自动搅拌送料要求:

        带收料贮料功能、自动给水控制功能等,目前产品功能己较完善;磨耗有待加强。

         5.灰浆机要求:

       目前主流产品螺杆式灰浆机在功能上己较完善,磨耗有待加强,包括搅拌轴、端面密封等;

       机喷用新型灰泵机开发要求:

        A.送料均匀无料流振荡,对砂浆无输送损伤;

        B.耐磨寿命长;

        C.输出压力可达3MPa,作业流量2.5-3.5m3/h

        D.体积小、重量相对较轻、符合楼层平台使用条件。

        该开发突破难度巨大,德国PM、三一重工均为此花费大量人力物力,目前仍未获得有效进展。

        二)刮平与抛光部分:

         1.刮平机械要求:

         A.运行结构相对简单,造价在可接受范围内;

         B.大面多次工作面的形位公差符合要求(重叠度);

         C.所需辅助准备时间较短;

         D.便于现场转运移动。

         在行业现有研究的基础上加以改进完善应可实现,免去打点冲筋,加上机械的辅助动力,可大幅提高效率。

        2. 门框刮平:设计特殊装置,分别应对。

   3. 抛光:在现有研究基础上,加上辅助机械,提高效率。

机喷现场三



五、德尚源耐磨公司研发计划

        德尚源耐磨工业有限公司是一家专业耐磨技术企业,在混凝土机械领域,是德国PM、三一重工、中联重科重要的耐磨技术合作支持伙伴,积累了大量的耐磨专业技术能力。

        在抹灰施工技术,研发计划主要如下:

        一)螺杆泵转定子开发

        1.针对螺杆泵灰浆机螺杆转子定子易磨损问题,拟开发与国际领先水平同质的螺杆泵转定子;

        2.实现国内的国际领先转定子价格下降40%目标,从而降低泵磨损消耗;

        3.探索大直径转子与小直径定子匹配生产使用方案,实现消耗成本再降35%目标。

        争取累计实现螺杆泵定转子磨损消耗下降60%的目标!

        与国内外螺杆泵制造厂商展开螺杆定转子配件协同合作。

       二)低离析干粉气力输送系统研发

       1.研发低离析干粉转运系统;

       2.研发低离析气力输送系统;

       3.研发输送达100m高度的气输系统;

       4.全自控系统。

       三)新型灰泵机开发

       1.实现砂浆均匀无振荡输送;

       2.耐磨长寿命,设计方量目标为8~15万平米;

       3.工作压力3MP,流量2-3.5m3/h

       四)新型地面泵开发

       1.实现砂浆均匀无振荡输送;

       2.工作压力达13~17MPa,流量4~6m3 /h

       3.重量约1000~1500kg

         


六、结束语

        2008年在德国第一次看到了PFT的一台螺杆式灰浆机,在想,德国的现在应是中国的明天,最近,我国的机喷抹灰也逐渐热了起来。在与PM公司的合作中,我们展现了技术实力及严谨与真诚,于是PM想让我们为之新开发螺杆泵转子,视野又开始向抹灰行业靠拢了,偶然的机缘,初入机喷抹灰的长沙陈总想让我们协助解决某些问题,才发现,机喷抹灰在中国是如此的热闹?

        灵石的陈总让我知道砂浆中要加添加剂,菲慕乐梁总身上充满了湖南人的机智及霸得蛮的吃苦精神,开发出类A8、挤压泵、小活塞系列产品,温宁的螺杆泵在国产泵中称雄,广州朱子在石膏砂浆领域儒扇笑谈。

        让我感受最深的,金抹子王德带我感受到三一A8应运而生及欣赏到中国抹灰者的风釆,金隅砂浆与俐杰机施还在持续推动及探索干粉气力输送,爱发明的曹师傅虽神龙难见尾,在方向的指引上却展现了其独特的洞察力,康达方总脚不停歇地在为抹行内业者调砂浆,共创陈盟主志存高远、游学中建立众智互利的王国。

        困扰我最久的,是张伊万先生总是说,除螺杆泵外,其他灰浆机工作时对砂浆有伤害,先生有感而不确其因,让我惑而不能理会,现终于找到了原因,主要是泵送中产生了砂浆振荡(具体在文中己述),真是倍感欣慰,找到原因,则可让我们大家在研究开发新型泵时指明方向或对原有泵型进行针对性改造。

        我们与时间赛跑,祝抹灰行业的乱象早日结束,春来花开!

          大家携起手来,共同努力,共勉!

      

                                                    20161020日于长沙


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