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2016/01/13

水泥助磨剂行业深度研究分析报告(一)


20151229陈绍龙水泥助磨剂分会水泥  水泥工业是国民经济发展、基本建设和人民生活不可缺少的基础原材料工业。目前,我国已成为世界第一水泥强国。  助磨剂是水泥工业的好帮手。助磨剂能提高水泥粉磨效率、改善水泥产品性能、提高磨机台时产量、降低水泥粉磨电耗。它不仅节约水泥生产成本、增加企业经济效益,而且有利于工业废弃物的综合利用,实现低碳、循环经济生产,加速水泥工业节能减排、绿色革命的进程。  上世纪末,我国水泥助磨剂行业迅速发展,研发、生产的助磨剂相关企业,已发展到数百家。在这快速发展的过程中,技术水平参差不齐,产品质量还不能满足市场多元化的需求。如何在水泥工业“转型、升级、兼并、重组”发展的新形势下,使广大助磨剂企业认清形势,严格自律,规范化发展,把握国内外助磨剂生产的前沿技术,争取国家政策支持,中国水泥协会助磨剂分会组织专家委员会及会员单位,对本行业今后的可持续发展,进行了全面认真地深度研究和分析,特提出此报告。  一、水泥助磨剂定义  水泥助磨剂在国际上已有70多年的使用历史,其简单、高效的特点已被越来越多的水泥生产企业所认可。与水泥工业中其他节能减排途径相比,使用水泥助磨剂几乎不需要增加任何的固定资产投资,直接掺入后,经济效益相当可观。一方面,使用水泥助磨剂能够提高水泥磨机的台时产量,从而直接降低了粉磨电耗;另一方面,因水泥助磨剂还可以激发工业废渣的活性,减少水泥中的熟料使用量,从而节省了因生产熟料而造成的煤、电消耗、并降低了大气污染物的排放;在实现“节能”效果的同时,也达到了“减排”的目的。  在我国国家标准《水泥的命名,定义和术语》(GB/T41311997)中明确了助磨剂(grindingaids)的定义:“在水泥粉磨时加入起助磨作用而又不损害水泥性能的外加剂”;  2012年3月1日实施的我国国家标准《水泥助磨剂》(GB/T267482011)中对水泥助磨剂的定义是:在水泥粉磨时加入的起助磨作用而又不损害人体健康和水泥混凝土性能的外加剂,分为液体和粉体两种。  二、水泥助磨剂低碳环保节能减排作用  生产低碳、绿色、高性能水泥是水泥工业发展的必然趋势,除大力发展节能减排技术及其装备之外,还应改变传统水泥的生产工艺模式,适应社会对材料使用性能越来越高的要求。简言之,就是要充分发挥多功能复合助磨剂在水泥工业可持续发展战略中的积极作用。  (一)生产方法的优化  在传统的水泥生产过程中,要获得不同性能的特种水泥,首先需要获得不同的水泥熟料;而水泥熟料,又要通过不同的配料方案、不同的烧成工艺而获得。  助磨剂专家们提出了一种改变传统水泥生产工艺的全新模式,即:采用多功能复合助磨剂的生产技术;只需要使用最少的不可再生资源、最简单的生产方法,制备不同性能、不同品种的水泥,或特种水泥。通过对水泥生产方法的优化,可以实现绿色、低碳水泥工业生产。  (二)利用水泥助磨剂加大资源综合利用力度  多功能复合水泥助磨剂,是采用助磨成分、激发成分、增强成分等复合而成的有机高分子材料,除助磨作用外,还可进一步激发低活性工业废渣的潜在水硬性,提高混合材的掺加量,减少10%左右的熟料用量,从而降低熟料煅烧过程中对环境的资源、能源负荷。在保证各品种水泥质量的前提下,多用工业废渣及再造资源,减少不可再生资源的使用,促进水泥工业的可持续发展。  (三)利用助磨剂使水泥磨机节能高产  应用水泥助磨剂的节能高产效果,主要体现在两个方面:  一是:应用水泥助磨剂,可以提高磨机产量,降低粉磨电耗;  二是:应用复合型水泥助磨剂,可以提高水泥强度,改善水泥颗粒组成,节省水泥熟料,多掺混合材料,降低生产成本。  通过市场调查、统计的数据表明,应用助磨剂技术后能够实现:  1.降低熟料用量5%~10%;  2.降低水泥粉磨电耗5%~10%;  3.多消纳工业废渣5%~10%。  按我国水泥工业生产现状,环保、经济效益评估可按下列基本数据推算:  1.每吨水泥的熟料用量按65%计:0.65吨;  2.每生产一吨熟料,窑头、窑尾废气排放总量按3000Nm3计;  3.现行环保标准大气污染物排放限值:  (1)颗粒物:30mg/Nm3;(2)NOx:400mg/Nm3;(3)SO2:200mg/Nm3;  4.每生产一吨熟料消耗:石灰石1.3吨、粘土0.18吨;排放CO2气体1吨。  5.能耗:熟料标准煤耗110公斤标煤/吨熟料;熟料烧成电耗60度/吨熟料;水泥粉磨电耗35度/吨水泥;  2014年我国水泥产量为24.76亿吨,据中国水泥协会预测:今后几年水泥年产量将稳定在24亿吨左右;按水泥助磨剂应用率70%计算,每年将节省熟料0.82亿吨,其节能减排效果十分可观:  (1)节煤90.2万吨标准煤;  (2)节电93.3亿度;(含粉磨节电)  (3)减少石灰石消耗1.06亿吨;  (4)减少粘土消耗0.15亿吨;  (5)多用工业废渣0.82亿吨;  (6)熟料烧成减排废气量2460亿m3;  (7)减排CO2气体0.82亿吨;  (8)减排SO2气体1.6万吨;  (9)减排NOX气体3.2万吨。  据市场调查,使用水泥助磨剂的企业生产成本普遍降低2~5元/吨,全国掺助磨剂的水泥产量约为:16.8亿吨,每年为企业节省水泥生产成本超过33亿元人民币。  水泥助磨剂的应用,简化了特种水泥的生产工艺过程、提高了水泥产品质量、降低了水泥生产成本、在满足社会对水泥需求的同时,加快了工业废弃物的综合利用、减少了水泥生产对不可再生资源、能源的依赖和消耗,同时大幅度地减少了水泥生产过程中污染物的排放、更有效地保护了生态环境。  三、水泥助磨剂研究现状  助磨剂是在水泥粉磨过程中添加的一种表面活性物质,其一方面在水泥粉磨中起分散助磨作用,另一方面,在水泥水化时影响水泥水化的进程,能够促进或延缓水泥水化的趋势,改善水泥石的密实性。  1.助磨剂助磨性能的研究  研究水泥助磨剂的助磨性能,主要有两个方面,一个是助磨剂与水泥的吸附性;另外一个方面是助磨剂对水泥的分散性。  2.助磨剂对水泥水化进程的影响研究  水泥助磨剂多为极性有机物。极性有机物在较低掺量下,会对水泥水化进程产生影响;包括:促进水泥水化、延缓水泥水化和促进水泥早期后期强度等。多元醇胺和多元醇是助磨剂最主要的成分,其中对水泥水化进程有显著影响的是多元醇胺,以三乙醇胺(TEA)、乙二醇单异丙醇胺(DEIPA)和三异丙醇胺(TIPA)为代表,目前研究助磨剂对水泥水化进程的影响,多从这两种物质出发,但也有从脂肪酸和无机盐等其它物质着手研究的。  3.助磨剂的合成研究  由于助磨剂发展的需要,最近几年,随着国内技术进步不断创新,对于助磨剂的研究也越来越深入细致,研究对象除复配型助磨剂之外,合成型助磨剂已渐渐成为研究重点。  总体来说,助磨剂合成工作大多是处于初级阶段,大多是以TEA为基础的酯化合成和合成聚羧酸减水剂的模式来合成水泥助磨剂,没有清楚的理论作为指导,更没有深入系统的研究。但这些研究也表明,合成助磨剂表现出了较好的分散助磨效果。(未完待续)

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2016/01/13

水泥助磨剂行业深度研究分析报告(二)


20160112陈绍龙水泥助磨剂协会水泥  水泥助磨剂技术概述  刚刚涉足水泥助磨剂的人,总是过低地估计助磨剂的科技含量。好多人以为“买一个配方,就可以生产助磨剂、赚大钱。”最后,事与愿违。  水泥助磨剂技术的科技内涵包括:“水泥助磨剂母液合成技术、水泥助磨剂复配技术、以及水泥助磨剂应用技术(水泥粉磨工艺技术及水泥混凝土制备技术)”;这些多的实用技术天衣无缝地揉合在一起,本身就体现了它的高科技含量所在;加上各具其特的当地资源、水泥品种和生产工艺设备等变化,使助磨剂应用技术的“个性化、高标准、差异化服务”,蒙上了一层神秘的色彩。  由于“水泥助磨剂母液合成技术与水泥助磨剂复配技术”,涉及到各助磨剂企业的专利技术及商业秘密内容较多,本报告就不在此详细叙述;下边重点评析一下“水泥助磨剂应用技术”中的几个主要问题:  1.正常生产时的助磨剂试验技术  水泥企业在应用助磨剂初期,应重点解决现用水泥配比与助磨剂的匹配性,因为助磨剂厂家推荐的掺量只是一个参考数据,对各厂的情况不可能完全适用,这就需要水泥厂进行相关试验,即:在现有水泥配比的前提下,助磨剂掺量为多少比较适宜。在小磨试验和大磨试验中均可设几组不同助磨剂掺量进行对比试验,找出合理掺量。水泥厂质量控制部门也可以通过试验了解助磨剂少掺和多掺对水泥性能的影响,为助磨剂应用中出现的突发情况的处理提供参考依据。  2.助磨剂优化掺量试验技术  水泥助磨剂由于其助磨、激发、增强功能材料的组合不同,对各水泥厂的物料配比、特别是混合材的品种和掺量,具有一定的选择性,因此,如何最有效地发挥助磨剂的助磨增强功效和尽可能地降低助磨剂的带入成本,是水泥厂在应用助磨剂过程中时刻关注的问题。这实际上是一个问题的两个方面。一方面是在保持一定的助磨剂掺量的前提下,如何调整水泥配比,利用助磨剂的选择性,在保持水泥质量不变的情况下,采用优选方案,尽量减少水泥熟料的用量,更多的利用混合材,降低成本,提高经济效益;另一方面是在保持混合材配比不变的情况下(或混合材掺量不变,改变混合材的品种和比例),保持水泥质量水平,采用优选法,降低助磨剂的掺量,降低助磨剂带入成本,提高经济效益。  3.掺助磨剂后粉磨系统工艺参数调整的优化技术  水泥粉磨系统在未使用助磨剂之前,已经调整到“平衡”状态,即:此时粉磨系统的各项工艺参数比较合理,磨机的产量也较高。当加入助磨剂后,由于其对研磨仓的水泥细粉颗粒,具有很好的分散作用;使研磨仓的“结团”、吸附现象大为减少,细粉颗粒可以及时排出,物料的流速加快,料球比和循环负荷等发生变化,原有的“平衡”状态被打破。此时,应当在完善各项工艺参数的前提下,加大喂料量,实现粉磨系统在更高水平上的新平衡,提高台时产量。  在一般情况下,只要磨机运行状况良好,助磨剂就可以达到预期的助磨效果。如果要更充分的发挥助磨剂的作用效果,可以根据系统特点进行适当的调整,调整的原则就是既要控制物料流速,又要使系统在合理的循环负荷下达到最佳产量。在闭路磨机中使用助磨剂主要可以实现以下几方面的效果。首先,在保持磨机产量不变的情况下,可以调节选粉机,使磨机循环负荷恢复或者稍高于原来水平,从而使磨机总的喂料量逐渐稳定,这时产品的筛余细度下降,比表面积增加。其次,在此基础上,不改变选粉运行参数,保持产品细度不变,就可以增加喂料量,提高磨机台时产量。  水泥助磨剂应用领域  (一)在通用硅酸盐水泥生产中的应用  1、助磨剂对粉磨节能高产的作用  在水泥粉磨工艺中,应用助磨剂,水泥助磨剂分子在颗粒上的吸附,降低了颗粒的强度和硬度;同时,促进裂纹的扩展,加快了物料的粉磨速度。水泥助磨剂可以提高物料的可流动性,阻止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚,使粉磨效率提高。它不仅可以不产生过粉磨现象、提高粉磨效率,而且有利于提高粉磨产品的质量(比表面积)。因此,粉磨工艺的节能增效,离不开水泥助磨剂的帮助。  2、助磨剂对提高水泥质量的作用  在水泥粉磨时掺加助磨剂,不仅能提高球磨机的粉磨效率,而且改善了水泥质量,提高了水泥强度。使用助磨剂提高水泥质量的原因如下:  (1)在相同条件下,掺加助磨剂后水泥的整体细度降低了,有利于提高水泥的胶凝性。  (2)在相同条件下,掺加助磨剂后能改善水泥颗粒级配,提高3~32μm颗粒含量,有利于提高水泥后期强度的增进率。  (3)水泥粉磨时掺加助磨剂,助磨剂分子会吸附到水泥颗粒表面,一直在水泥中存在。当水泥加水后,对水化硬化起到一定的促进作用,如三乙醇胺可以络合C3A和石膏加速钙矾石的形成,带有羟基(OH)的有机物分子能络合Ca2+,使液相中Ca(OH)2浓度降低,加速了C3S的水化速度。  3、助磨剂对提高混凝土耐久性的作用  国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB1752007)中规定的品质指标,也代表了通用硅酸盐水泥最基本的物理化学性能。对于建筑工程来说,水泥毕竟是一个半成品;在水泥混凝土的制备中,水泥虽然只占很小的一部分,但它的胶凝性却起到了至关重要的作用。  掺助磨剂的水泥消除了微细颗粒的集聚现象,增加了颗粒间的分散性,改善了水泥的流动性;带激发组分的多功能复合助磨剂应用,还会使低活性的混合材料(工业废渣)拓展适用范围,作为混凝土的细掺合料,有利于提高混凝土的密实性,使混凝土强度增加、使用性能也随之发生一系列变化,尤其是水泥混凝土的耐久性得到较大地改善。  (二)在粉磨矿渣微粉中的应用  1、生产中的节能减排  矿渣是钢铁厂的废渣,可以制成优质的“再造资源”。但它属于难磨物料,易磨性功指数大于熟料30%多,粉磨能源消耗大、效率低。研究表明,矿渣的颗粒大小只有在比表面积400m2/kg以上时,才能较好地发挥其胶凝性能,而矿渣与熟料共同粉磨时,不能达到各自最佳的颗粒组成,因此,只有单独粉磨矿渣,产品才容易达到理想的细度要求。  在矿渣粉磨过程中掺入少量的复合助磨剂,一方面有效地改善粉磨过程,即:在磨机功率消耗相同的条件下,增加产量;并在磨机功率消耗相同的条件下,增大产品的比表面积;同时,通过助磨剂吸附于矿渣颗粒表面的微裂纹上,或与颗粒发生物理化学反应,以激发矿渣活性、提高早期强度。目前国内的助磨剂研究,不仅针对水泥熟料的粉磨工艺,而且研究矿渣的高细粉磨;但局限于单一助磨作用,对多功能型复合助磨剂的研究才逐渐展开。  2、矿渣活性的激发技术  矿渣是一种具有“潜在水硬性”的材料,即:其单独存在时,基本无水硬性。但受到某些激发作用后,就呈现出水硬性。  常用的激发方式有两大类,物理激发和化学激发。然而,这两种方式都离不开多功能复合助磨剂的帮助,助磨剂既能够帮助物理激发实现高细粉磨;又能够在矿渣微粉参与水化反应时,起到化学激发剂的作用。  物理激发:主要是采用高细粉磨和超细粉磨的方法,对矿渣施加机械力作用后,使其内部晶体结构,发生不规则化和产生多相晶型转变,导致晶格缺陷发生、比表面积增大、表面能增加等,随之物料的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等都会发生规律性变化。  化学激发:采用对混凝土耐久性无害的化学物质,激发矿渣的水化活性,更好地发挥其胶凝性能。化学激发的方式,又可分为:碱激发、硫酸盐激发等多种激发形式。  (三)其它工业废渣综合利用  生产力的发展,代表着社会的进步;而社会进步绝不能以破坏生态环境作为代价。我国工业部门每年产出的废渣多达十几亿吨,数量可观。它们的产出,耗费了大量的资源和人力,它们的排放还要占用大量的土地,有的还污染水源、大气环境,给经济建设和人民生活带来重大危害。“变废为宝、化害为益,消除污染、保护环境”,是“循环经济”赋予我们义不容辞的责任。  根据国家环保局对20个行业近万家企业调查统计的结果表明:各种工业废弃物的产生量为6.17亿吨,回收利用量为2.48亿吨,占40%;其中建材工业各种工业废弃物的产生量为0.1104亿吨,回收利用量为0.0824亿吨,占75%,建材工业不仅不是污染大户,反倒是一个变废为宝的主力军。以水泥工业为例:生产过程中必不可少的原料、燃料、混合材料,可以吃掉大量的工业废弃物。这其中多功能复合助磨剂的作用是不可低估的。助磨剂为实现绿色建材、保护生态平衡的美好前景,做出了重大贡献。  (四)助磨剂在合成特种水泥中的应用  硅酸盐类通用水泥因历史悠久、性能可靠和价格低廉而得到广泛应用,已成为当今最重要的建筑材料之一。我国水泥产量中95%以上是通用水泥。但这类通用水泥不适用或不完全适用于某些特种工程,如:核电防护工程、海水侵蚀防护工程、水利电力工程,油气田固井工程,耐高温工程,装饰工程和耐酸、碱工程等。为此,世界各国都在致力于研究开发具有特殊性能和特种功能的新品种水泥,即:“特种水泥”。目前发达工业国家特种水泥产量一般占水泥总产量的5%~10%,我国约占2%~3%,还有待于增进。  利用合成的方法生产特种水泥是水泥生产方法的一次革命,属于国际领先的高新技术。它突破了用化学成分配料煅烧生产特种水泥的生产模式,改而代之以根据实际工程项目所需的特殊水泥性能、采用“基本熟料+活化混合材料+多功能复合助磨剂”的方法加以合成,不仅使特种水泥的生产能耗和资源消耗大为降低,而且生产工艺变得经济、快捷,可以实现批量生产,满足市场的需求。还可以大量利用工业废渣,减少CO2、SO2、NOX等有害气体的排放以及汞、铬等重金属污染,加快实现水泥工业生产的绿色、低碳进程。

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2015/03/25

宏信科技:HX水泥混凝土增强剂的应用及经济效益分析


HX水泥混凝土增强剂的应用及经济效益分析高顺中,孙岩,邓程鸿[香港六和宝典全年资料,株洲市412300] 摘要:水泥混凝土增强剂是一种新型的混凝土外加剂,在保证混凝土性能的前提下,可降低胶凝材料的用量。本文系统研究了HX水泥混凝土增强剂对水泥混凝土工作性能和抗压强度的影响。研究结果表明,使用HX水泥混凝土增强剂能有效改善混凝土的工作性能,并可提高混凝土抗压强度;在保证混凝土性能不变的前提下,可使水泥和矿粉的用量减少10~15%,有效降低水泥混凝土的原材料成本。 关键词:混凝土增强剂;工作性能;抗压强度;效益分析 Abstract:Concreteenhancerisanewtypeofconcreteadmixturethatcanreducetheconsumptionofcementandslagforconcreteproductioninthepremiseofensuringtheperformanceofconcrete.ThisstudydiscussedtheinfluenceonworkabilityandcompressedstrengthafterapplicationofconcreteenhancerofHongxinBrandduringconcreteproduction.Thisresearchresultshowedthat10to15percentofcementandslagquantitycanbereducedbyusingconcreteenhancercombinedwithnormalconcreteadmixturewithoutanysideeffectonbothconcreteworkabilityandcompressedstrengthdecreased.Thisnewtechnologycanbenefitreadymixconcreteproducerseffectively.  Keywords:Concreteenhancer;workability;compressedstrength;Economicalanalysis  引言   商品水泥混凝土是目前使用最为广泛的建筑材料之一,但是,在水泥混凝土的生产、固化过程中,即水泥和其它胶凝材料的水化硬化过程中,其中有近20%的水泥没有参与水化反应或未完全水化,只起微集料的填充作用。如何提高混凝土中水泥参与水化反应的效率,降低胶凝材料的用量,成为降低混凝土生产成本的重要途径。香港六和宝典全年资料生产的HX水泥混凝土增强剂是一种新型的水泥混凝土外加剂,通过引入小分子表面活性剂,与减水剂共同作用,使水泥颗粒团在混凝土拌合过程中分散得更加均匀,从而显著提高水泥水化效率。通过HX水泥混凝土增强剂的使用,在保证混凝土性能的前提下,能够减少水泥用量,经济效益和节能减排的社会效益非常明显,特别是在水泥价格较高时,经济效益尤为显著。前几年,行业内对混凝土增强剂的应用技术研究较少,对混凝土增强剂在使用中所出现的一些问题未能有效解决,严重影响了水泥混凝土增强剂更大范围的推广应用。针对这些问题,香港六和宝典全年资料自主研发了HX水泥混凝土增强剂,针对HX水泥混凝土增强剂对水泥混凝土工作性能和强度的影响进行了比较深入的研究,并对混凝土搅拌站使用HX水泥混凝土增强剂提供全程技术跟踪服务,在混凝土搅拌站的生产控制、现场浇筑施工控制等方面累积了大量应用数据和工程经验,可为水泥混凝土增强剂的推广应用提供重要的实验基础和实践经验。 一、原材料与试验方法 1.原材料(1)水泥:湖南南方P.O42.5水泥,性能指标见表1。表1水泥物理性能技术指标 (2)矿粉:江西萍乡联达矿粉有限公司S95级矿粉,比表面积445m2/kg,7d抗压强度比82%,28d抗压强度比103%。(3)粉煤灰:株洲电厂Ⅱ级粉煤灰,细度(45μm)12.5%,需水比98%,含水率0.1%,烧失量4.3%。(4)细集料:株洲茶陵砂厂高湖天然河砂,细度模数2.8,颗粒级配良好(Ⅱ区),含泥量1.6%,泥块含量0。(5)粗集料:茶陵平水碎石厂石灰石碎石,5~31.5mm连续级配,含泥量0,泥块含量0,石粉含量2.2%,压碎指标5.5%,针片状指标3.2%。(6)水:可饮用自来水。(7)减水剂:自产的HX聚羧酸系减水剂,减水率17.2%,掺量1.8%时净浆流动度为210mm,30min后220mm,60min后200mm,120min后190mm。(8)增强剂:自产的HX水泥混凝土增强剂,半透明液体,无毒,无污染,无放射性,其匀质性检验指标见表2。表2HX增强剂匀质性指标检测结果2.混凝土试验方法  混凝土凝结时间、坍落度、扩展度、坍落度经时损失的测试依据GB/T5O0802002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行。力学性能测试按照GB/T500812002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行。试验采用机械搅拌,搅拌时间为180s,成型150mm×l5Omm×15Omm立方体试件,成型24h后拆模,标准养护至目标龄期,测试7d、28d和60d抗压强度。3.试配方案  为了研究HX水泥混凝土增强剂对不同强度等级混凝土的工作性能及强度的影响,采用C30、C40以及C5O三个强度等级进行了对比试验。对比试验配合比是在基准配合比的基础上减少10%水泥用量,如果强度富余,可酌情再减。基准配合比是参照湖南、广东、广西等地区商品混凝土企业常用的生产配合比制定。增强剂掺量见表3。 表3混凝土配合比试验方案 4.配合比的调整  在基准配合比的基础上先降低10%的水泥用量(如果配合比中有矿粉,视情况可减少510%的矿粉用量,粉煤灰用量一般不变),保持原有减水剂的用量,用水量的调整视拌和物状态决定。如果拌和物状态更优于基准状态,甚至出现泌水、离淅等情况,可视情况减少510kg/m3;如果状态相当则用水量不变,同时把减少的材料以砂率不变的原则回补到骨料中,也可把砂率适当降低(如降低1%)。 二、HX混凝土增强剂对水泥混凝土性能的影响 1、对混凝土拌和物工作性能的影响  混凝土拌合物的工作性能既影响到浇筑施工的质量、速度,又影响混凝土强度的发展。本文实验研究HX水泥混凝土增强剂对3个等级的混凝土的工作性能的影响,试验项目包括初始坍落度、扩展度、1h后坍落度损失、2h后坍落度损失和凝结时间。实验结果见表4。 表4混凝土拌和物工作性能   由表4可见,与基准混凝土拌合物相比,减少水泥用量1O%后,各强度等级的对比混凝土拌合物的初始坍落度与扩展度差别不大,甚至加入增强剂的更好一些,而实验中观察发现粘聚性和保水性明显改善,表明HX水泥混凝土增强剂掺量为0.50.6%时,减少水泥用量后,对比混凝土拌和物的和易性依然较基准混凝土良好。同时,在掺入HX水泥混凝土增强剂后,拌合物的初凝时间稍有延长,终凝时间有所缩短,这有利于混凝土的运输和施工。2、对混凝土抗压强度的影响  抗压强度是水泥混凝土的最基本也是最重要的一项性能指标。为了研究HX增强剂对混凝土抗压强度的影响,本文采用3个强度等级的混凝土进行实验,分别考察对比试样与基准试样的7d、28d、60d龄期的抗压强度的变化,实验结果见表5。 表5不同强度等级混凝土抗压强度测试结果   表5数据表明,掺入HX混凝土增强剂后,降低水泥用量10%,对混凝土早期强度即7天强度略有影响,而28天强度发展良好,对比试样都超过了基准值或与基准值持平。在28天强度基础上,混凝土60天强度均有45MPa左右的发展,且很有规律,说明掺入HX增强剂后,同时降低水泥用量,不仅没有损害混凝土长龄期的强度发展,而且由于增强剂的作用,使混凝土后期强度的发展更好更稳定。 三、代表性案例及经济效益分析   株洲宏信公司对客户使用HX增强剂后混凝土性能数据和生产施工情况进行跟踪分析的结果表明,掺入HX增强剂后,混凝土拌和物的性能得到了明显改善,可泵性提高,在泵送过程中堵泵的次数明显减少,而且混凝土开裂现象也明显减少。 1.代表性案例  中国某水泥控股集团旗下混凝土公司目前正在使用HX增强剂。该公司选用7个生产基地,首先经过一个多月的试配,分别进行了五次工作性能测试和强度验证,然后制定了详细的使用方案,使用过程顺利,效益明显。1.1现场混凝土和易性  混凝土出厂拌和物到达现场的经时坍损、可泵性和施工性能,相对比基准配合比都有所改善。在原来的混凝土生产中,由于原材料本身的波动较大,比如石子或机制砂颗粒级配不好,水泥与外加剂适应性差,粉煤灰需水量比增大等,加上相关技术人员的控制能力和现场处理经验不足等,会造成时常堵管的现象。在掺入HX增强剂后,通过生产调度控制供应节奏、施工泵送现场严格管控加水调料等措施,混凝土泵送堵管、开裂等几率下降,没有出现因使用增强剂而降低混凝土工作性能和强度的现象。1.3现场混凝土结构的品质  现场跟踪了解和对反馈数据的分析表明,加入HX增强剂的混凝土所供重点工地浇筑楼板开裂的几率下降,混凝土结构强度保证系数提高。针对重点工程项目,每月持续进行结构实体回弹测试,并对测试数据进行整理、分析,并附上结构实体照片存档,作为指导实际生产配合比调整的依据。对重点工程项目总体回弹测试数据的分析表明,掺入增强剂后,所生成的混凝土结构的实体强度满足设计要求,表观质量缺陷,如蜂窝、麻面、露筋等现象基本消除。个别工地浇筑剪力墙,遇浇筑部位截面较小、钢筋密度较大时,在构件边缘部位上还会出现一些表观麻面、砂线等现象,但对整体构件强度无太大影响。1.4混凝土强度  该公司收集了从2014年10月1日至11月30日两个月的掺入了HX增强剂的混凝土抗压强度数据,基准试样数据和掺入增强剂的对比试样数据的来自相同或相近工程施工部位,具有代表性。  该公司的《株洲宏信增强剂生产技术应用报告》中显示,生产留置试块3d强度达到混凝土标号的55%~70%、7d强度达到混凝土标号的80%~100%、28d强度达到混凝土标号的120%~140%,以C25、C30和C50为例进行数据分析: 图1C25基准混凝土强度汇总趋势 图2C25掺HXT608增强剂混凝土强度汇总趋势 图3C25混凝土强度对比趋势 图4C30基准混凝土强度汇总趋势 图5C30掺HXT608增强剂混凝土强度汇总趋势 图6C30混凝土强度对比趋势 图7C50基准混凝土强度汇总趋势 图8C50掺HXT608增强剂混凝土强度汇总趋势 图9C50混凝土强度对比趋势   根据图例显示:从10、11两个月强度统计数据来看,各标号在掺增强剂的平均强度数值在各龄期都已超过基准平均值,且后期发展更好。掺了增强剂的强度值发展比较稳定。 1.5出厂混凝土的稳定性  图10混凝土28d强度稳定性对比   根据图例显示,除C45以外的各强度等级掺增强剂的出厂混凝土稳定性均比基准配合比要好,因为C45组数不到十组,几组数值波动较大,所以标准差较大。基准配合比的标准差多数都在4.0以上,而掺入株洲宏信增强剂以后,标准差得到了相对稳定,均在4.0以下,所以掺入株洲宏信增强剂后,混凝土质量应更稳定。2.经济效益分析  该公司生成的混凝土掺入HX增强剂后,在生产技术严格管控下,C30混凝土减少25kg水泥用量,同时减少5kg矿粉用量,配合比生产成本十一月份与上月相比降低3.15元/m3,经济效益非常明显。以掺入HX增强剂后混凝土的生产成本分析见表6。 表6掺入株洲宏信增强剂生产成本分析表 四、结论 1、实验研究和数据分析的结果表明,使用HX增强剂,在保证混凝土拌和物性能不变的条件下,可减少水泥用量1015%,经济效益非常明显。2、使用HX增强剂后,混凝土拌和物性能有明显改善,工地现场施工堵泵率减少,施工质量提升,混凝土开裂现象减少,对混凝土耐久性应该更加有益。3、使用HX增强剂后,在生产技术管控方面应更严格,使一些潜在消耗得到有效控制,生产成本进一步降低。 参考文献[1]吴中伟.绿色高性能混凝土混凝土的发展方向[J].混凝土与水泥制品,1998,(1):36.[2]JGJ5

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2015/03/25

《水泥助磨剂》国家标准获年度中国标准创新贡献奖


中国建材总院主编的GB/T267482011《水泥助磨剂》国家标准获得2014年度中国标准创新贡献奖二等奖。此次评选共有56项标准获2014年度“中国标准创新贡献奖”项目奖,其中一等奖7项,二等奖20项,三等奖29项。  中国建材总院主编的GB/T267482011《水泥助磨剂》国家标准获得2014年度中国标准创新贡献奖二等奖。此次评选共有56项标准获2014年度“中国标准创新贡献奖”项目奖,其中一等奖7项,二等奖20项,三等奖29项。  “中国标准创新贡献奖”是全国标准领域的最高奖,由国家质检总局和国家标准化管理委员会共同设立,奖励具有重大创新的核心技术,被国际性组织采纳的关键技术,并且创造了显著的社会和经济效益,或者有广泛的市场应用前景,能够形成生产力,对我国社会经济发展产生重要影响的标准项目。经国务院各有关部门、行业协会和地方标准化主管部门等推荐的众多项目经中国标准化专家委员会评审和面向社会公示,由中国标准创新贡献奖领导小组审议最后确定获奖项目。  水泥助磨剂的使用是水泥工业重要的节能减排手段。该标准提出助磨剂助磨效果评价、匀质性和稳定性三项重要指标,并配套制定了相应的测试方法,全面考虑了助磨剂对水泥及混凝土性能的影响,并解决了水泥助磨剂产品快速交货验收的难题,保证了水泥助磨剂质量的稳定。标准的实施规范了水泥助磨剂在行业内的应用,可提高研磨效率,每年节约近40亿度电,经济效益和社会效益显著。

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