石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法与流程

本发明属于墙体抹灰材料生产施工技术领域，更具体地说，它涉及一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法。

背景技术：

随着环境问题的不断恶化，人类节能意识也不断的增强。现在人们对建筑领域的节能也日趋关注。广泛的节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，令建设的建筑物降低能耗。比如设计、建造、使用要减少资源消耗；结构用材要足够强度、耐久性、围护结构、保温、防水……；采用低污染材料，利用清洁能源；长生命用期等等。其中建筑物的保温就是其中一个重要环节。

对建筑物墙体的保温处理有许多方式，采用保温砂浆就是其中一种。授权公告号为cn100356018c的中国专利公开了一种复合硅酸盐硬质保温隔热屋面及其施工方法的技术方案，该技术方案中，主要由基层屋面、水泥砂浆层、复合硅酸盐硬质保温隔热材料层、水泥砂浆层、防水层、保护层构成，复合硅酸盐硬质保温隔热材料层是复合硅酸盐硬质保温隔热板或复合硅酸盐硬质夹层保温隔热板或其它无机保温材料。

另外，授权公告号为cn101787744b的中国专利公开了一种膨胀玻化微珠墙体自保温系统技术，包括膨胀玻化微珠保温砌块、膨胀玻化微珠砌筑砂浆和膨胀玻化微珠保温模板。

采用上述方法对墙体进行保温处理均能获得一定的保温效果，但是上述方法中配制砂浆均需要用到大量的水泥、骨料等。而在常规的施工方法中，砂浆需要在搅拌站拌制后再运输转移至施工点进行施工。水泥、骨料等原材料的生产地，砂浆的拌制地，以及施工地点的往往不同，因而从原料生产、砂浆拌制再到砂浆施工过程中，物料需要在不同地点之间流转。因而，这种传统的原料生产、材料运输和砂浆施工相互独立的施工方法存在各种弊端：水泥、骨料需要进行包装后运输，需要使用大量包装袋，增加包装运输成本；运输、拌制过程中极容易造成扬尘，造成次生的环境污染；砂浆拌制地点与施工地点较远，极大增加了砂浆运输、施工劳动成本。

因而，如何对现有砂浆施工方法进行改进，以减少施工造成的次生污染、降低施工劳动成本是业内有待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，其具有减少扬尘发生、节约大量产品包装袋、能降低施工人员劳动强度的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，包括如下步骤，

p1、粉粒料预混：在成品料仓内利用混料设备将半水石膏粉和轻砂充分混合均匀，得到初混物料；

p2、物料转移：采用气力输送的方式将初混物料输送至转移设备，借助转移设备将初混物料运送至工地并泵送至料仓；

p3、砂浆拌制：往输送至料仓的初混物料内添加水泥、外加剂和水，充分搅拌均匀，得到轻砂砂浆；

p4、喷涂施工：将轻砂砂浆泵送至施工楼层，喷涂到墙面形成砂浆层。

通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：1、粉粒料在成品仓直接预混后，再气力输送至转移设备再转移至施工点的过程中，省去了对粉粒料包装的工序，节约了包装材料，避免了粉粒料在成品灌装、运输过程中产生扬尘易引起次生污染的问题；2、在工地料仓往混合物料中掺加外加剂和水等拌制砂浆，直接泵送后进行喷涂施工，避免了常规施工中在拌制点拌制后再转移砂浆容易出现砂浆分层离析、砂浆转移运输不便、运输成本和劳动成本高的问题；3、拌制的砂浆直接通过管路泵送至施工楼层进行喷涂施工，具有施工方便、容易控制砂浆用量、可以保持施工楼层环境清洁等优点；4、本发明方法实现了石膏轻砂砂浆生产-运输-施工的一体化，省去了原材料包装过程、极大减少了扬尘、降低了劳动力，符合绿色发展理念。

进一步地，p1步骤所用轻砂采用如下工艺制备而得：

s1、对玻璃质矿石进行粉碎，筛选得到最大粒径≤5mm的精选矿砂后进行预热处理得到预热矿砂，控制预热后的砂体温度为200-350℃；

s2、对经s1步骤处理后的矿砂进行高温膨化加工，使矿砂的密度下降到80-450kg/m³，得到膨化无机轻骨料；

s3、通过气力输送将s2步骤处理得到的膨化无机轻骨料输送至沉降分离设备进行气固分离，在沉降分离设备的入口处通过喷嘴向膨化无机轻骨料均匀喷涂有机硅乳液；

s4、收集沉降分离设备分离出的憎水型膨化无机轻骨料作为轻砂备用。

通过采用上述技术方案，轻砂在气力输送和泵送过程中能保持与其他砂浆组分均匀混合的状态，不易出现离析现象。同时，使用上述工艺制备的轻砂作为原料制备的石膏轻砂砂浆，具有良好的隔热保温、吸音效果。

进一步地，s3步骤中气力输送时，输送每立方米膨化无机轻骨料的空气流量为1-300nm³。

通过采用上述技术方案，热空气流量低于1nm³时，有机硅乳液脱水反应不彻底；热空气流量高于300nm³时，制得轻砂憎水效果不再变化，因而输送每立方米膨化无机轻骨料的热空气流量以1-300nm³为宜，否则制得轻砂无法满足输送、施工要求。

进一步地，s3步骤中气力输送时，空气温度为180-600℃。

通过采用上述技术方案，温度低于180℃时，有机硅乳液的脱水反应不能在离开设备时充分进行；温度高于600℃时，物料离开设备时的憎水效果不再发生变化，因而空气温度以180-600℃为宜。该种温度环境下，喷涂的有机硅乳液能迅速在无机轻骨料颗粒的表面完成脱水反应，形成憎水剂基元，无需后续进行长时间养护和陈化。

进一步地，s3步骤中喷涂的有机硅乳液的浓度为3%-5%（重量比）。

通过采用上述技术方案，有机硅乳液的浓度过低，不易获得理想憎水效果的轻砂；浓度过高时，有机硅乳液粘度增大，不利于喷出形成均匀的细小液滴，且不利于短时间内在无机轻骨料的表面涂覆均匀。因而，有机硅乳液的浓度以3%-5%为宜，该种浓度的憎水剂易于喷涂均匀，且喷涂后易获得性能均一的轻砂。

进一步地，s3步骤中喷涂的有机硅乳液的ph值≥7。

通过采用上述技术方案，酸性的有机硅乳液在高温条件下会对生产设备造成腐蚀，选用ph值≥7的有机硅乳液能保护生产设备、延长生产设备的使用寿命。

进一步地，s3步骤中喷涂的有机硅乳液与膨化无机轻骨料的重量比为1:450-1:80。

通过采用上述技术方案，有机硅乳液与膨化无机轻骨料的重量比远低于现有技术对无机轻骨料进行憎水改性时憎水剂用量与无机轻骨料的重量比，生产成本低，且减少了物料颗粒之间的聚集或者物料颗粒在设备内壁的附着。

进一步地，s3步骤中所用喷嘴为液压直喷式喷嘴，且喷涂半径范围为150-250mm，喷涂液滴的粒径为0.05-0.2mm。

通过采用上述技术方案，液压直喷式喷嘴喷出的憎水剂液滴细小、均匀，能在均匀涂覆在物料颗粒表面，使得成品的物料的憎水性能均一。同时，细小均匀的液滴，能减少物料颗粒之间的聚集或者在设备内壁的附着。上述喷涂半径范围和喷涂液滴粒径，使得最终成品无机轻骨料的憎水性能优良、均一。

进一步地，s1步骤中所用玻璃质矿石为珍珠岩、黑曜岩、松脂岩或蛭石。

通过采用上述技术方案，珍珠岩、黑曜岩、松脂岩和蛭石均为优质的天然玻璃质矿石，加工后能获得性能优良的憎水型膨化无机轻骨料。

进一步地，p3步骤中砂浆拌制时的搅拌速度为60-80r/min。

通过采用上述技术方案，上述搅拌速度能充分将砂浆的各组分搅拌均匀，且能减少对轻砂的破坏、减少因搅拌造成的轻砂破碎。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、粉粒料在成品仓直接预混后，气力输送至转移设备，再转移至施工点的过程中，省去了对粉粒料包装的工序，节约了包装材料，避免了粉粒料成品灌装、运输过程中产生的扬尘，避免了次生污染；

2、在工地料仓往混合物料中掺加外加剂和水等拌制砂浆，直接泵送后进行喷涂施工，避免了常规施工中在拌制点拌制后再转移砂浆容易出现分层离析、转移运输不便、运输成本和劳动成本增加的问题；

3、拌制的砂浆直接通过管路泵送至施工楼层进行喷涂施工，具有施工方便、容易控制砂浆用量、可以保持施工楼层环境清洁等优点；

4、本发明方法实现了生产-运输-施工一体化，省去了原材料包装过程、极大减少了扬尘、降低了劳动力，符合绿色发展理念。

附图说明

图1为实施例中石膏轻砂一体化生产-运输-施工方法的工艺流程图；

图2为实施例中轻砂制备的工艺流程图。

图中：1、原料箱；2、膨化炉；3、输送管路；4、沉降分离设备；5、布袋除尘器；6、喷涂装置；7、烟道气输送管路；8、成品小仓；9、分离器入口；10、成品出口；11、粉尘出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，其工艺流程如图1所示，包括粉粒料预混、物料转移、砂浆拌制和喷涂施工工序。

粉粒料的预混工序在成品料仓内完成，在半水石膏和轻砂生产完成后、成品出仓前，直接在在成品料仓内利用粉料搅拌机搅拌混合，得到初混物料。

物料转移工序包括将初混物料转移至粉料运输车、和通过粉料运输车将初混物转移至施工工地的过程。在成品料仓完成半水石膏和轻砂的预混后，利用输料管路借助气力输送将预混物料输送至粉料运输车内，再通过粉料运输车转移。通过粉料运输车可以将初混物料移送至施工工地，通过管路将物料泵送至工地上的料仓暂存。由于半水石膏和轻砂是在生产后，直接预混后通过管路、粉料运输车输送，省去了对半水石膏和轻砂进行装袋包装的过程，节约了成品包装袋，而且极大减少了灌装、运输过程中产生扬尘的现象，减少了次生污染。

砂浆的拌制在施工工地的料仓内完成。初混物料转移至料仓后，往料仓内添加泵送剂、保水剂、消泡剂等外加剂和水，以60-80r/min的搅拌速度充分搅拌均匀，配制得到轻砂砂浆。轻砂砂浆配制后，通过管路泵送至各施工楼层，借助砂浆喷涂机喷涂到墙面形成砂浆层。此过程中，砂浆直接通过管路泵送至各施工楼层，方便、省力，极大降低了施工工人的劳动强度。通过管路泵送，可以控制输送至各楼层施工点的砂浆量，利于减少砂浆浪费。

由于本发明的施工方法中粉粒料预混后通过力气输送、砂浆拌制后通过管路泵送，为了避免输送过程中出现离析现象，需选用经如下工艺制备而得憎水型膨化无机骨料作为轻砂。

图2显示的即为制备用于本发明的轻砂的工艺流程图。选用珍珠岩作为原料，经过粉碎，筛选得到最大粒径≤5mm的精选矿石。然后，对精选矿石进行预热，控制预热后砂体温度为200-350℃，并暂存在原料箱1内。根据加工需要，也可以选用黑曜岩、松脂岩或蛭石作为原料，制备不同无机轻骨料产品。

预热后的矿砂经由管道被输送至膨化炉2内，进行高温焙烧，使矿砂膨化密度下降至80kg/m³得到膨胀珍珠岩。高温焙烧时，控制焙烧温度在850-950℃内。

膨化加工得到的膨胀珍珠岩通过输送管路3经由气力输送进入沉降分离设备4。气力输送时，控制输送每立方米膨胀珍珠岩的空气流量为1nm³、空气温度为180℃、进口流速为7m/s。沉降分离设备4的分离器入口9处设置有喷涂装置6，本实施例中喷涂装置6选用液压直喷式喷嘴。通过管路可以向液压直喷式喷嘴输送有机硅乳液，并喷出形成雾态液滴以对进入沉降分离设备4的膨胀珍珠岩进行憎水改性。本实施例中的有机硅乳液选用wacker生产的bs-5130有机硅乳液，浓度为3%（w/w），其他生产厂商生产的ph值≥7的有机硅乳液亦可。喷涂时控制有机硅乳液的喷涂量与膨胀珍珠岩的重量比为1:450。为了保证有机硅乳液的喷涂均匀性，以喷涂半径为150-250mm、喷涂液滴粒径为0.05-0.2mm为宜。喷涂半径大小和喷涂液滴粒径大小，可以通过调节液压直喷式喷嘴的压力进行调节。

涂覆有有机硅乳液的膨胀珍珠岩颗粒随输送空气进入沉降分离设备4的分离器内后，发生气固分离。固态的膨胀珍珠岩颗粒落入沉降分离设备4底部的成品小仓8内，再经由成品出口10排出。分离的含尘高温炉气经由烟道气输送管路7进入布袋除尘器5，进行净化处理。布袋除尘器5滤除的粉尘经由粉尘出口11排出，经过滤净化的高温炉气放入大气中。

膨胀珍珠岩在气固分离的同时，有机硅乳液的分子官能基在膨胀珍珠岩颗粒表面迅速进行脱水反应，形成有机硅憎水基元，从而赋予膨胀珍珠岩优良的憎水性能。由于沉降分离设备4内空气温度高，有机硅乳液的脱水反应几乎是瞬间完成，从沉降分离设备4分离的膨胀珍珠岩即为憎水膨胀珍珠岩，无需额外的长时间养护和陈化即可用作本发明施工方法中的轻砂。

采用本发明的施工方法进行石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工，省去了对原材料的包装过程、降低了生产成本，极大减少了扬尘发生、避免了次生污染，同时还大大降低了施工人员的劳动强度。

实施例2：

一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，其与实施例1基本相同，本实施例与实施例1的区别在于：高温膨化后膨胀珍珠岩的密度为150kg/m³；气力输送时，输送每立方米膨胀珍珠岩的空气流量为100nm³，空气温度为300℃；喷涂所用的有机硅乳液的浓度为3%（w/w），且有机硅乳液的喷涂量与膨胀珍珠岩的重量比为1:300。

实施例3：

一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，其与实施例1基本相同，本实施例与实施例1的区别在于：高温膨化后膨胀珍珠岩的密度为250kg/m³；气力输送时，输送每立方米膨胀珍珠岩的空气流量为200nm³，空气温度为400℃；喷涂所用的有机硅乳液的浓度为4%（w/w），且有机硅乳液的喷涂量与膨胀珍珠岩的重量比为1:200。

实施例4

一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，其与实施例1基本相同，本实施例与实施例1的区别在于：高温膨化后膨胀珍珠岩的密度为350kg/m³；气力输送时，输送每立方米膨胀珍珠岩的空气流量为250nm³，空气温度为500℃；喷涂所用的有机硅乳液的浓度为5%（w/w），且有机硅乳液的喷涂量与膨胀珍珠岩的重量比为1:100。

实施例5：

一种石膏轻砂砂浆一体化生产-运输-施工方法，其与实施例1基本相同，本实施例与实施例1的区别在于：高温膨化后膨胀珍珠岩的密度为450kg/m³；气力输送时，输送每立方米膨胀珍珠岩的空气流量为300nm³，空气温度为600℃；喷涂所用的有机硅乳液的浓度为5%（w/w），且有机硅乳液的喷涂量与膨胀珍珠岩的重量比为1:80。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。