水泥砂浆喷涂设备的优缺点及改进措施探讨

    

    

    

    摘?要：本文在对砂浆机械化喷涂研究现状分析的基础之上，对水泥砂浆喷涂设备优缺点进行了深入分析，针对水泥砂浆喷涂设备的不足之处，提出了建立压力-电机反馈自动机制、实现自动化喷涂、开发喷涂——抹平一体化的砂浆喷涂装置、优化砂浆喷涂机喷头等改进措施，以期对水泥砂浆喷涂设备的进一步推广有所帮助。

    关键词：砂浆喷涂;施工工艺;预拌砂浆

    中图分类号：G643?文献标识码：A

    随着建筑行业的发展，人工成本的不断增加，机械设备的日趋智能化，湿拌砂浆机械化抹灰施工技术越来越受到行业的关注[1]。特别是砂浆“禁现令”的发布，让绿色砂浆的生产与机械化施工更为迫切，采用预拌砂浆，专业人员机械化作业都是市场发展的必然趋势[2-3]。然而，目前我国全面系统化的砂浆生产施工工艺并不成熟，尤其在机械喷涂设备研制方面的研究比较欠缺，这也是制约我国砂浆机械化施工的关键所在。

    1 砂浆机械化喷涂研究现状

    1.1 国外研究现状

    国外砂浆喷涂设备的研制始于20世纪50—60年代，1958年德国研制出了第一台真正意义上的砂浆喷涂机。随后，砂浆机械化施工在欧美等发达国家逐步推广，1974年德国PFT公司制造了深受当时市场欢迎的干混砂浆机喷设备，该公司在30年内生产了约8万台该类设备。美国研发出了配合干混砂浆施工的施工设备及一套行之有效的施工工艺流程，后来经过多年的实践经验积累，不断进行设备及施工工艺的改进，逐渐形成了现代的机械喷涂抹灰施工的先进技术。欧美国家在砂浆喷涂设备的研发上取得了较大进步，并逐渐广泛推广应用。目前，从砂浆的生产、搅拌、运输、喷涂等一系列过程已经实现机械化作业，在欧美发达地区机械化施工的使用率达到90%以上[4]。

    1.2 国内研究现状

    国内对于砂浆喷涂设备的研发始于20世纪70年代，初期主要是效仿欧美国家，将欧美国家的工艺引入到国内，然而由于砂浆特性、设备制造工艺等差别较大，造成成本显著上升，最终没能在国内广泛应用。砂浆机械化喷涂施工在我国真正意义上被重视其实是2007年砂浆“禁现令”的发布，之前只能说是认识阶段。2007年至2011之间，我国的机械化喷涂施工进入到了尝试阶段，企业、学者开展了多方位研究，取得了显著成效。2011年之后，砂浆喷涂施工逐渐进入到了实用阶段，应用日趋广泛。虽然我国在砂浆机械化喷涂施工方面取得了一定的成绩，然而还存在诸多不足之处。比如机喷砂浆产品研发不足、机喷装备研制落后、缺少相应成熟的机喷施工应用技术等。

    2 水泥砂浆喷涂设备的优势

    2.1 提高施工效率

    与传统的手工抹灰工艺相比，采用水泥砂浆喷涂设备可显著提高施工效率。据统计，人工抹灰每人每天可达30—50平方米，而采用功率为7.5KW的砂浆喷涂设备，灰砂配比1∶3的情况下，1台设备的喷涂面积为150平方/小时，由此可见采用砂浆喷涂设备的效率是人工的3—5倍。

    2.2 节约成本

    人工抹灰劳动强度大，且对工人的身体有局部伤害，随着我国人口红利逐渐消失，用工成本显著提高。目前，一个抹灰工每天的用工成本约300—500元，一台砂浆喷涂设备5000元左右，然而砂浆喷涂设备的效率是人工的3—5倍，所以采用砂浆喷涂设备进行施工可以显著节约劳动成本。

    2.3 提高施工质量

    传统的抹灰工艺工序复杂，劳动强度大，施工质量主要靠工人的手感，容易产生空鼓、开裂、粘结强度低等问题，质量难以保证。而砂浆喷涂设备是通过高压气体将砂浆喷至墙面，气体压力恒定可调，可以均匀恒压的将砂浆“涂抹”在墙面上，对解决空鼓开裂等问题有很好的改善作用。

    2.4 减少环境污染

    有关文献和报道表明[5-6]，建筑施工扬尘是公认的PM2.5的主要来源之一。在国家颁布砂浆“禁现令”之前，砂浆普遍采用现场混拌的方式进行，这样很容易造成粉尘污染，大大增加了PM2.5。采用预拌砂浆，再通过砂浆喷涂设备将砂浆喷涂至墙面，可以很好的解决施工现场的粉尘污染问题，降低PM2.5。

    3 水泥砂浆喷涂设备的不足之处及改进措施

    3.1 存在堵管现象，疏通困难

    目前的水泥砂浆喷涂设备，常存在堵管现象，有时甚至出现爆管现象。堵管时堵塞位置不易判断，造成疏通困难，降低施工效率，爆管易造成施工人员受伤。砂浆喷涂设备原理如图1所示，电动机带动螺杆旋转，将砂浆挤入喷管，最终在高压气体的作用下喷向墙面。

    笔者认为可以在现有砂浆喷涂设备的喷管上加装压力传感器，通过控制器建立压力-电机自动反馈机制，如图2所示。压力传感器可以将检测的压力传输至控制器，控制器对压力传感器的压力值进行实时监测，若检测到某个压力传感器的压力值超过预设阈值，控制器控制电机停止运转，避免进一步的堵塞以及爆管伤人现象。同时，由于控制器可以对传感器压力值进行实时监测，即可根据各个传感器的压力值精准预测管道的堵塞部位，为疏通提供便利。

    3.2 喷涂过程仍需人工操作完成

    目前的砂浆喷涂设备虽然喷涂效率较高，但在喷涂过程中，仍需要施工人员手持喷枪，不断沿着墙面移动，进而将砂浆喷至墙面，不能实现自动喷涂，而且人工手持喷枪移动，速度不均，很容易造成砂漿喷涂厚度不一致，影响施工质量。笔者认为可采用横竖导轨代替人工的方法进行自动喷涂，示意图如图3所示。将砂浆喷涂设备与横竖导轨相配合，喷涂设备的喷枪固定在导轨上，可随导轨上下左右移动，进而代替人工进行自动喷涂。控制器可以控制导轨上电机的转速，进而控制导轨移动速度，最终控制喷枪的移动速度。

    3.3 喷涂后仍需人工进一步抹平

    目前的砂浆喷涂设备在完成喷涂之后，还需要进行人工抹平，这在一定程度上大大降低了施工效率。笔者认为可以在现有砂浆喷涂设备的基础上，开发喷涂——抹平一体化的砂浆喷涂装置，如图4所示。在喷涂完成之后，可以通过装置上的压板，将喷涂在墙面上的砂浆压实抹平，这将进一步提高施工效率。

    3.4 喷头存在漏浆现象

    现有的砂浆喷涂机喷头存在漏浆现象。工作过程中，砂浆通过砂浆管道输送到喷头前端，高压气体通过喷气管将喷头前端的砂浆喷出，喷射到墙面上。在喷射过程中，因喷气管直径相对较小，会有部分砂浆从喷头前端溢出，造成砂浆的浪费。笔者认为有必要采取一定的措施防止砂浆外溢，或者采取一定的措施将外溢的砂浆自动回收，这样可以减少砂浆的浪费。

    4 结语

    砂浆“禁现令”的发布，为砂浆机械化喷涂作业带来了机遇。近年来，水泥砂浆喷涂设备以其效率高、成本低、施工质量好的特点在施工中的应用日趋广泛。然而，目前的水泥砂浆喷涂设备还存在一些缺点与不足之处，笔者针对不足之处提出了一些改进措施，以期对水泥砂浆喷涂设备的进一步推广有所帮助。

    参考文献：

    [1]黄旭威.湿拌砂浆制备及机械化抹灰工艺研究[J].福建建材，2017（09）：24-26+36.

    [2]郑军林.预拌砂浆机喷抹灰施工工法[J].城市住宅，2016（05）：136-137.

    [3]黎俊德，林晓森.预拌砂浆发展现状及其推广必要性分析[J].广东建材，2017（06）：84-86.

    [4]武美燕.我国预拌砂浆行业现状与发展趋势分析[J].混凝土世界，2009（08）：32-35.

    [5]张少红，于少华.PM2.5的来源、危害及防治措施研究.环境科学与管理，2014（07）：92-94.

    [6]程春英，尹学博.雾霾之PM2.5的来源、成分、形成及危害.大学化学，2014（05）：1-6.

    基金项目：广东省教育厅青年创新人才类项目（基于新型水泥砂浆配方机械化喷涂与施工技术的综合研究2017GkQNCX108）

    作者简介：刘折（1988—），男，汉族，河南开封人，硕士研究生，讲师，研究方向：精密超精密加工。