ارتفاع الطلب على الطوب النفاذ بنسبة 24.5%: اختيار آلات تصنيع الطوب المتخصصة لبناء المدن الإسفنجية
ارتفاع الطلب على الطوب النفاذ بنسبة 24.5%: اختيار آلات تصنيع الطوب المتخصصة لبناء المدن الإسفنجية
مع تسارع وتيرة التوسع الحضري العالمي، تتفاقم مشكلات الفيضانات الحضرية، وظاهرة الجزر الحرارية، ونقص المياه. وقد أدى التقدم الذي أحرزته الصين في استراتيجية بناء "المدينة الإسفنجية" إلى ارتفاع الطلب على الطوب النفاذ باعتباره مادة أساسية لإدارة مياه الأمطار. وتشير بيانات القطاع إلى أن حجم سوق الطوب النفاذ في الصين تجاوز 54 مليار يوان في عام 2025، ومن المتوقع أن يصل معدل نمو الطلب إلى 24.5% في عام 2026. ويفرض هذا التوجه متطلبات أعلى على اختيار آلات تصنيع الطوب المتخصصة، حيث يجب أن توازن هذه الآلات بين استغلال موارد النفايات الصلبة، والإنتاج الذكي، والتوافق مع معايير المدينة الإسفنجية.
أولاً: تحسين الطلب على تطوير المعدات: متطلبات خاصة لآلات صناعة الطوب في إنتاج الطوب النفاذ
بالمقارنة مع الطوب الخرساني العادي، فإن الطوب النفاذ، نظراً لخصائصه المزدوجة المتمثلة في "النفاذية العالية" و"القوة العالية"، يفرض متطلبات أعلى على قابلية التكيف مع المواد الخام، ودقة التشكيل، وتوافق عملية آلات صنع الطوب، مما يسلط الضوء على أوجه القصور التقنية المتزايدة لآلات صنع الطوب التقليدية.
١. من منظور أداء المنتج، تشترط المعايير الوطنية أن يتمتع الطوب النفاذ بمعامل نفاذية لا يقل عن ١×١٠⁻² سم/ث، وقوة ضغط بعد ٢٨ يومًا لا تقل عن ٢٨ ميجا باسكال، مع تمتعه أيضًا بمقاومة جيدة للصقيع وخصائص مضادة للانسداد. وهذا يستلزم أن تتمكن آلات صناعة الطوب من تحقيق تشكيل متجانس وكثيف للمواد الخام مع الحفاظ على بنية مسامية داخلية مناسبة لتجنب الضغط المفرط الذي يؤدي إلى انسداد القنوات النفاذة.
٢. من منظور اتجاهات المواد الخام، يعتمد إنتاج الطوب المسامي حاليًا على نطاق واسع على مواد خام من النفايات الصلبة، مثل خبث صهر الليثيوم، ومخلفات البناء، والرماد المتطاير. يتميز خبث الليثيوم، بعد تنشيطه، بمؤشر نشاط يتراوح بين ٩١٪ و٩٣٪، ما يجعله بديلًا لـ ٣٠٪ من الإسمنت أو ٤٠٪ من الرمل الطبيعي، وبالتالي خفض تكاليف المواد الخام بنسبة ١٨٪ وتحسين النفاذية. ويطرح هذا الأمر تحديات جديدة أمام توافق المواد الخام وتجانس الخلط في آلات صناعة الطوب.
3. من منظور السياسات، منذ صدور "الآراء التوجيهية للمكتب العام لمجلس الدولة بشأن تعزيز بناء المدن الإسفنجية" عام 2015، أصدرت الحكومة الوطنية أكثر من 20 سياسة ذات صلة، تشترط صراحةً ألا تقل نسبة الرصف النفاذ في المناطق الحضرية المبنية حديثًا عن 80%. وقد فرضت مدن من الدرجة الأولى، مثل بكين وشنغهاي وشنتشن، استخدام الطوب النفاذ في الطرق والساحات وغيرها من المناطق البلدية بموجب تشريعات. فعلى سبيل المثال، تقترح خطة بكين الخمسية الرابعة عشرة أن تصل نسبة المناطق التي تستوفي معايير المدن الإسفنجية إلى 35% بحلول عام 2025، مما سيؤدي مباشرةً إلى زيادة الطلب السنوي على الطوب النفاذ إلى أكثر من 200 مليون متر مربع.
ثانيًا: نقاط الاختيار الرئيسية لآلات تصنيع الطوب المتخصصة: دراسة شاملة للمعايير والسيناريوهات. ينبغي أن يتمحور اختيار آلات تصنيع الطوب المتخصصة للطوب المسامي حول أربعة جوانب أساسية: ملاءمة الأداء، وتوافق المواد الخام، والامتثال البيئي، وكفاءة الأداء. يجب اتخاذ قرارات دقيقة بناءً على حجم الإنتاج، وموقع المنتج في السوق، ومتطلبات السياسات، مع التركيز على الأبعاد التالية:
(أ) نظام التشكيل: موازنة القوة والنفاذية. يحدد ضغط التشكيل ومعايير الاهتزاز أداء الطوب النفاذ. يُوصى باختيار آلة تشكيل طوب هيدروليكية ذات حمولة كبيرة وضغط تشكيل يتراوح بين 1200 و1500 طن، باستخدام تقنية الضغط المتدرج لضمان القوة والنفاذية. يجب أن يعتمد نظام الاهتزاز تصميمًا عالي التردد ومنخفض السعة، بتردد يتراوح بين 2800 و3200 دورة/دقيقة وسعة تتراوح بين 0.5 و1 مم، ومجهزًا بتحكم متغير في سرعة التردد للتكيف مع المواد الخام المختلفة. لإنتاج الطوب ذي الأشكال غير المنتظمة، يتم اختيار آلات تشكيل طوب مبتكرة، مثل أنظمة توزيع المواد الجانبية متعددة الطبقات وإطارات القوالب المتحركة المتكاملة، لحل مشكلة فقدان المواد الثانوي وتشكيل أشكال الطوب المختلفة بدقة. في الوقت نفسه، يتم فحص دقة القالب، باختيار قوالب فولاذية عالية الدقة بانحرافات أبعاد ≤ ±2 مم وتوزيع متجانس للمسام.
(II) نظام مطابقة وخلط المواد الخام: التكيف مع اتجاه استخدام النفايات الصلبة
تُحدد قدرة مطابقة المواد الخام نسبة مزج النفايات الصلبة واستقرار المنتج. يستخدم نظام الخلط "جهاز خلط قسري ثنائي المحور + جهاز خلط مسبق"، مع خلط جاف لمدة دقيقة واحدة على الأقل وخلط رطب لمدة دقيقتين على الأقل، مما يضمن خلطًا متجانسًا للنفايات الصلبة مع الأسمنت والركام. تم تجهيز الصومعة بأجهزة فرز وغربلة وأجهزة كشف محتوى الرطوبة لضبط إضافة الماء تلقائيًا، والحفاظ على هبوط الخليط عند 30-50 مم لضمان تشكيل متجانس. بالنسبة لخطوط إنتاج استخدام النفايات الصلبة واسعة النطاق، يتم اختيار آلات صنع الطوب المزودة بوحدات معالجة مسبقة للمواد الخام، إلى جانب معدات التكسير والغربلة، لمعالجة المواد الخام إلى حجم جسيمات يتراوح بين 5-10 مم. يعزز نظام قياس الإضافات نشاط النفايات الصلبة، مما يحقق نسبة مزج للنفايات الصلبة تزيد عن 40%. (ثالثًا) مؤشرات حماية البيئة واستهلاك الطاقة: الالتزام بسياسات الإنتاج الأخضر
في إطار سياسة "الكربون المزدوج"، يُعدّ استهلاك الطاقة والأداء البيئي معيارين أساسيين لاختيار آلات صناعة الطوب. ينبغي إعطاء الأولوية لآلات صناعة الطوب غير المحروقة، التي تُقلّل استهلاك الطاقة بأكثر من 40% مقارنةً بخطوط إنتاج الطوب المُلبد التقليدية، ولا تُصدر أي انبعاثات غازية، ومُجهزة بصوامع مُحكمة الإغلاق وأنظمة عالية الكفاءة لإزالة الغبار للتحكم في الغبار والضوضاء. يبلغ استهلاك الطاقة المستهدف لوحدة المعدات ≤ 24.3 كيلوواط ساعة لكل 10,000 طوبة، ما يُلبي معايير توفير الطاقة؛ ويمكن للطرازات المتطورة خفض الاستهلاك بشكل أكبر. في حال استخدام تقنية معالجة التمعدن بثاني أكسيد الكربون، يُنصح باختيار آلة صناعة طوب ذات عمليات مُتوافقة، وتجهيزها بفرن معالجة ونظام تدوير غاز لتثبيت الكربون، وخفض استهلاك الطاقة، وتحسين متانة الطوب.
(رابعاً) الذكاء الاصطناعي ومواءمة القدرات: تحقيق التوازن بين الكفاءة والجودة
اختر سعة المعدات بناءً على حجم الإنتاج. بالنسبة لمصانع الطوب الصغيرة والمتوسطة (إنتاج يومي من 10,000 إلى 30,000 طوبة)، اختر آلة تصنيع طوب هيدروليكية شبه أوتوماتيكية مزودة بنظام تحكم PLC بسيط. أما بالنسبة لخطوط الإنتاج الكبيرة (إنتاج يومي يزيد عن 100,000 طوبة)، فاختر خط تجميع ذكي يدمج فحص الجودة البصري بالذكاء الاصطناعي ووظائف التشغيل والصيانة عن بُعد عبر إنترنت الأشياء، مما يحقق دقة في تحديد العيوب تتجاوز 98%، ويتيح ضبط معايير التشكيل لتحسين نسبة النجاح. اختر معدات ذات زمن تغيير قالب لا يتجاوز 30 دقيقة، ومجهزة بتصميم قالب معياري، مما يسمح بالتبديل المرن بين أنواع الطوب وتحسين استخدام المعدات.
(خامساً) خدمة ما بعد البيع والقدرة على التكيف: ضمان التشغيل على المدى الطويل
اختر الشركات المصنعة التي تمتلك نظام خدمة فنية متكامل، وتحقق من فترة ضمان المكونات الأساسية، وتأكد من الاستجابة للأعطال على مدار الساعة وتقديم خدمة ميدانية. ضع في اعتبارك مدى ملاءمة المعدات للظروف الإقليمية؛ ففي المناطق الشمالية الباردة، اختر معدات مزودة بخاصية التشكيل العازل للحرارة ومقاومة التجمد؛ أما في المناطق الجنوبية الممطرة، فركز على التصميم المقاوم للرطوبة وقدرات التحكم في نسبة رطوبة المواد الخام. تحقق مما إذا كانت المعدات تستوفي متطلبات شهادة معدات مواد البناء الخضراء للاستفادة من مزايا السياسات العامة وتقليل تكاليف الاستثمار.
في الختام، سيساهم التطور المستمر في بناء المدن الإسفنجية في دفع سوق الطوب النفاذ للحفاظ على نموه المرتفع، ويحدد المستوى التقني لآلات تصنيع الطوب المتخصصة بشكل مباشر القدرة التنافسية للشركة في السوق. خلال عملية الاختيار، من الضروري تجاوز المفهوم التقليدي الذي يركز فقط على الطاقة الإنتاجية، والتركيز بدلاً من ذلك على دقة التشكيل، وتوافق المواد الخام، وحماية البيئة، واستهلاك الطاقة، ومستوى الذكاء. ينبغي أن يقترن ذلك بحجم إنتاج الشركة، وموقع منتجاتها، والمتطلبات السياسية لاختيار معدات تجمع بين الاستقرار والتوافق والاقتصاد. في الوقت نفسه، ومع التطور المستمر لتقنيات استغلال موارد النفايات الصلبة والمعدات الذكية، ستتطور آلات تصنيع الطوب نحو "توافق متعدد مع المواد الخام، وتوافق متعدد مع أنواع الطوب، وانخفاض انبعاثات الكربون في جميع مراحل الإنتاج"، مما يساعد صناعة الطوب النفاذ على تحقيق تحسين مزدوج في الفوائد البيئية والاقتصادية، ويوفر دعماً قوياً لمعدات بناء المدن الإسفنجية.
