年产30万立方米混凝土多孔砖及空心砌块生产线工艺设计教材

1、西北民族大学 毕业论文（设计）开题报告 论文（设计）名称 年产 30 万立方米混凝土多孔砖及空心砌块 生产线工艺设计 姓 名 学 号 学 院 专业班级 指导教师 1选题的目的、意义及国内外对本课题涉及问题的研究现状 1.1 目的及意义 我国是世界上最大的发展中国家，以占世界 7%的耕地养育着占世界 22%的人口，土 地资源十人珍贵，城乡建设的迅猛发展需要大量的墙体材料，而传统墙体材料实心粘 土砖需大量占地取土， 尽管新型墙体材料在全部墙体材料中所占比例已由 1990 年 4.32% 提高到 1996 年 16.3%，成绩不小，但不能不看到全国小块实心粘土砖产量的绝对值仍在 逐年上升，已从 19

2、78年的1100亿块增至 1996年的 6260亿块，即以每年 271.6%的平均 速度猛增。这种在神州大地上已使用了 2000 多年的传统墙体材料， 否认从资源与能源的 耗费、土地的破坏和对环境的污染任何一角度来分析，均是不可持续发展的。 、每年烧砖耗用约 100 万亩土地，其中毁田造砖 2 、全国有砖瓦企业约 11 万个，占地 600 、实心粘土砖的年生产能耗达 6000 万吨标煤。建筑使用能耗 (全国绝大部分建筑 为砖混结构 ) 每年为 1.2 亿吨标煤，二者合计约占全国年能耗总量的 15%。 由此可见，小块实心粘土砖确是不可持续发展的建材产品，决不允许在全国范围 内其绝对产量继续上升，

3、而应采取更为有力的措施，限制其生产与使用，发行现有的制 造小块实心粘土砖的企业，调整其产品结构或使之转产，并坚决淘汰一批技术落后、污 染严重的生产厂。 发展新型墙体材料， 推进新型墙体材料的绿色化进程， 是唯一的选择。 新型墙体材料可分为三大类：砖类、砌块类、板材类。其中，建筑砌块经过多年的 发展，在我国墙材制品中将占有绝对主导地位，大力发展砌块制品对推动我国墙体材料 改革起着重要作用。 用堆积密度不大于 1100kg/m3 的轻粗集料与轻砂、普通砂或无砂配制成干表观密度 不大于 1950kg/m3 轻集料混凝土制作的小砌块称为轻集料混凝土小砌块。轻集料混凝土 小型空心砌块，由于它重量轻、保温

4、性能好、装饰贴面粘贴强度高、设计灵活、施工方 便、砌筑速度快、增加使用面积、 综合工程造价低等优点 ,特别在寒冷地区发展速度相当 快。 1.2 空心砌块的发展概况 1.2.1 、空心砌块在国外的发展 空心砌块最早由美国人发明， 1866年美国人哈契逊( Hutchinson )获得了美国第一 份生产空心砌块的专利证书。 1874年鲁道斯 (Rhodes)获得的专利，用混凝土制成了多种 形状的空心砌块。 1890年帕尔墨 (Halmar) 的生产技术，使混凝土砌块在世界上最先成为 商品，并于 1897年用 30 8 10 的空心砌块建成了一幢房屋。 1900 年帕尔墨发 明了世界上第一台空心砌块

5、成型机，为空心砌块的工业化生产开辟了道路。此后，各种 机械和手动的空心砌块成型机相继出现。美国各地开始建立大批空心砌块工厂，砌块建 筑开始普及。到二战结束以后，美国的空心砌块产量已到 5 亿块。空心砌块在美国的成 功生产和应用，带动了欧美、亚洲、澳洲、非洲等各国空心砌块的发展，并逐渐成为世 界性新型墙体材料， 得到普遍应用。 目前，混凝土空心砌块已成为世界各国的主导性墙 体材料。在发达国家其应用比例已占墙体材料的 70%。美国的年产量已达 45 亿块、韩国 27 亿块，俄国 9亿块、日本 3 亿块。美国的品种已达 2000 多个，大部分建筑都使用空 心砌块建造。从全世界发展趋势看，空心砌块将会

6、得到更大规模的发展，其成为第一大 墙材已是不争的事实。 1.2.1 、空心砌块在国内的发展 我国的空心砌块生产也已经有近 80 年的历史。 1923 年我国从美国引入空心砌块生 产技术，在上海延安中路铜仁路口建成了 25幢砌块建筑， 其外墙还使用了装饰砌块。 上 世纪 60 年代，由于新中国水泥工业的快速发展， 带动了混凝土砌块的生产， 我国的砌块 厂迅速增多，贵州省都匀市和水城市都建起了砌块厂。 我国 1973年湖南临澧县生产出多 种规格的墙用砌块，随后，湘西土家族苗族自治州开发空心砌块成绩辉煌。但我国空心 砌块的真正大规模发展是在改革以后。为了保护土地，节约能源，实现建筑的轻型化节 能化，

7、国家把发展空心砌块列为基本国策，并成立了国家空心砌块协会，各级政府都设 立了墙体材料改革办公室， 推动空心砌块产业化的发展。 目前，我国砌块年产量已达 5000 万 m3，已建成砌块建筑近 1 亿，浙江绍兴、四川崇庆等地 80%的住宅都采用了空心砌 块。我国最近颁布的“十五”建筑砌块发展规划要求，到 2005 年，争取县镇乡村的建筑 砌块与砌块建筑都能达到全国建筑砌块与砌块建筑总量的 12，我国城乡建筑砌块建造 的房屋要在现在的基础上翻一番，达到 2 亿，总产量达到 9500 万 m3，砌块年增长率 要达到 15%左右。这一宏伟规划将开辟我国空心砌块生产的新时代。可以预见，我国未 来的建筑，将

8、大多使用空心砌块建筑。 2本课题主要研究方法、研究手段和需要重点研究的问题及解决的思路 2.1 工艺流程 成型机成型 预养（蒸汽养护） 送板 脱板 自然养护 成品堆场 检 验 2.2 、设计指标 1. 生产规模：年产 30万 m3； 2. 产品种类：轻集料混凝土小型空心砌块； 3. 原材料： （1）水泥：水泥是砌体材料强度的主要贡献者，水泥质量是砌块质量的保证，可使 用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥等通用硅酸盐水 32.5 、42.5 均可，产品的各项指标应符合 泥，最好选用早期型水泥，水泥强度等级 GB175-2007通用硅酸盐水泥标准的要求 （2）砂子：砂子是

9、生产砌块的细集料，可以使用河砂、山砂或人工砂，最好选用细 度模数为 2.33.0 的中砂，要严格控制砂子的含泥量。 （3）石子：石子是砌块生产需要的粗集料，可以使用卵石或破碎石，选用连续粒级 510mm石子，并严格控制石子的含泥量、针片状颗粒含量，石子的各项指标需符合 GB/T14685-2001建筑用卵石、碎石 。 （4）外加剂： 混凝土减水剂能使混凝土在保证工作性能的前提下， 显著减少拌和物 额用水量，以提高混凝土的强度，改善其抗冻性、抗渗性、泌水性等。 4. 骨料计量方式：螺旋电子秤； 5. 搅拌工艺：计划生产砌块的抗压强度为 Mu7.5、Mu10两个强度等级，砌块的空心 率控制在 42

10、%50%。由于混凝土是振动挤压成型，拌和物用水量少，拌和物是干硬性的， 集料难以自由拌和，宜用强制式搅拌，具有搅拌作用强烈、耗时短、搅拌质量好、生产 效率高等优点。 为了提高混凝土的强度， 采用二次投料搅拌工艺， 也称先拌水泥砂浆法， 即待拌好水泥砂浆后，再投入石子搅拌方法。通过改变投料程序，使水泥颗粒充分地分 散包裹在砂子颗粒表面，避免产生小水泥团，是充分发挥水泥物性、提高强度的一种办 法； 6. 成型工艺：混凝土小型空心砌块成型工艺包括布料、振动、脱模三环节。采用台 模压合振砌块成型； 7. 砌块养护工艺：混凝土小型空心砌块养护工艺包括坯体运输和养护，目的是砌块 达到码垛强度进行托板回收及

11、达到工程应用所需要的强度。刚成型好的砌块坯体基本上 没有强度，这就要求坯体的运输装置能平稳运作，避免振动，防止砌块坯体内部产生裂 纹。湿产品下线码放时，不要直接码放在湿的坯体上，托板与托板之间要有支撑。混凝 土小型空心砌砖养护分为高温高压蒸汽养护、低温常压蒸汽养护、自然养护、低温蓄热 养护、太阳能光热互补式养护等。 8. 总规划建筑面积 4500m2，其中生产厂房占地 1800m2，养护室 1000m2。 2.3 需要重点研究的问题及解决的思路 混凝土多孔砖及空心砌块生产工艺线以及工厂中各种参数的确定以及实际设计过程 中因为天时地利等因素对工厂设计的影响。可以通过实地考察，查看已设计建造完成的

12、 类似工厂工艺的设计详细资料以作参考。 3工作方案及进度计划 3.1 拟采用的研究手段 初期准备阶段，查阅空心砌块生产工艺的资料结合 : 无机非金属材料工艺设计概 论，许晓存，中国建材工业出版社； 轻集料混凝土小型空心砌块 GB/T 15229-2002 ； 民用建筑节能设计标准 JGJ 26-95 ；，获取充分的国内外相关文献。并参考类似空心 砌块生产工艺的设计方法，就课题内容进行酝酿和思考，确定设计方案。 设计阶段，通过所查阅资料和规范要求结合本课题的具体情况进行选线、 平面设计， 对数据进行整理。 总结阶段，根据前面的设计结果和相关文献的查阅，撰写计算说明书以及绘制设计 图纸。 3.2

13、设计内容 3.2.1 计算与设计内容 （1）主要生产工艺及其流程； （2）计算主要原材料的消耗量；围绕生产工艺进行物料平衡计算； （3）主要生产线设备选型计算； （4）原料仓储和成品堆场的计算； （5）其他相关土建、能源、生产制度的简单设计与计算。 3.2.2 绘图内容 （1）绘制工艺设计流程图一张（ 4#）； （2）绘制工厂总平面布置图一张（ 3#）； （3）绘制主要生产车间平面布置图一张（ 3#）； 3.3 毕业设计时间进度安排 毕业设计内容 周次 起止日期 阅读文献，收集资料 2016年秋季第 15 周至 16周 2016.11.16 2016.12.26 完成毕业设计开题报告 2016 年秋季第 17周 完成毕业设计方案 2016 年秋季第 18周 原材料用量计算 设备选型计算 2017年春季第 1周-第 3 周 2017.2.27 2017.4.9 确定设备型号和主要技术 参数 确定生产工艺布置 2017年春季第 4周-第 6 周 绘图 2017年春季第 7周-第 9 周 2017.4.10 2017.4.30 计算机文整 2017 年春季第 10周 2017.5.1 2016.5.7 答辩资料准备及毕业答辩 2017 年春季第 11周 2017.5.8 2016.5.12 归档资料提交 2017