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低碳经济促进预拌砂浆生产方式的转变<转>

作者:admin 发表于:1970-01-01 08:00

全国人大常委会于2008年通过的《中华人民共和国循环经济促进法》,《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》(国发〔2005〕21号),国务院《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发〔2007〕15号)和《关于印发中国应对气候变化国家方案的通知》(国发〔2007〕17号)中,明确了“鼓励使用散装水泥,推广使用预拌混凝土和预拌砂浆”的法律规定,确立了“从使用环节入手,进一步加大散装水泥推广力度”,将发展散装水泥纳入国家“节能减排方案”和“中国应对气候变化国家方案”体系,发展散装水泥、推广预拌混凝土、预拌砂浆等措施,已成为国家节能减排、应对气候变化的行动。同时对我们各级散装水泥管理机构的管理水平,技术应对提出了更高的要求。

国家六部局联合下发关于在部分城市限期禁止现场搅拌砂浆工作的通知《商改发(2007)205号》第七条指出:鼓励企业在预拌砂浆过程中使用粉煤灰、脱硫灰渣和运用钢渣、工业尾矿等一般固体废物制造的人工机制砂,以减少对天然砂的使用。地方各级散装水泥行政主管部门要做好国家在资源综合利用方面优惠政策的宣传、引导工作。

国家法律和政策层面给三位一体发展散装水泥、预拌混凝土、预拌砂浆确定为符合资源循环综合利用,是节能减排的具体措施,但是要真正符合低碳经济的模式,我们各级散办还要作深入的探讨,因为我国现行开展城市禁止现场搅拌砂浆工作,新建的预拌砂浆企业大部分都是采用长江砂或者河砂,加以用煤或者油、天然气来烘干而制成的预拌砂浆,其最大的弊端是:

1、天然砂是我国不可再生的资源性材料,对天然砂的依赖和过量开采,破坏了长江和河道的生态环境。

2、天然砂需要用煤、油来进行烘干,而烘干过程所释放的二氧化碳和烟尘仍影响大气环境,生产过程中还产生了煤、油能源消耗浪费的问题。

3、城市在烟尘控制区内要新建预拌砂浆生产企业,必然受到地方政府GDP能耗上升的压力和环境污染的担忧,所以一般不予核准环评手续。

4、当前推动城市禁止现场搅拌砂浆工作的难点,预拌砂浆价格偏高,天然砂的烘干成本是主要原因。根据测算:其中烘干每吨天然砂就需8.5千克标准煤,那么一个20万吨的砂浆企业每年消耗煤炭近2000吨,企业年增费用近200万。

所以选择以矿山废石通过制砂来代替天然砂成为干粉砂浆的骨料;以水泥作为砂浆强度的胶凝材料;用矿山废石制砂中的细粉料来代替粉煤灰,改变干粉砂浆的稠和、包浆性能;通过选用合理的保水增稠添加剂来调节高品质砂浆及施工性能;这就从根本改变了原有砂浆的生产工艺,实现预拌干粉砂浆历史上颠覆传统,舍弃烘干,实现资源综合利用,实现100%散装运作,无污染、零排放,更节能、更环保的目标,这是低碳经济在预拌砂浆行业的时代呼唤,也是各级散装水泥管理部门推动这项事业与时俱进的客观要求。

一、我市矿山废石(尾矿)的现状,满足干粉砂浆骨料的确定

1、常州市2009年全社会固定资产投入达到了1700亿人民币,就城乡建设规模约2000万平方米,加上每年新增的高速公路和河道水利的建设,曾经一度长江砂高达每吨100元人民币以上,选择机制砂是大环境的需要。

2、常州溧阳地区和安徽郎溪、浙江长兴地区矿山资源较为丰富,溧阳金坛是常州的水泥熟料生产基地,大量石灰石的开采也带来了尾矿的形成,平时都作为废石用于填埋铺路,综合二次利用既符合国家的政策,又带动了当地老百姓的致富,所以也是一项民生工程。

3、机制砂无论在物理性能还是化学性能上都能媲美天然砂,形成的级配要比自然砂合理,关键是制作机制砂颗粒要满足干粉砂浆骨料的要求,要使机制砂同样达圆润粒状,减少片状和棱角的机制砂,使得预拌砂浆的施工性能不受影响。

4、尾矿的选用要满足规格颗粒的粒径,既要控制表面水份,使制成的机制砂含水率必须达到技术规程要求,又要去除软质泥土,控制砂浆水灰比大而带来的水化收缩。

5、制砂的岩石一般有花岗岩、天然河卵石、安山岩、流纹岩、闪长岩、砂岩、石灰岩,制成的砂按岩石的种类不同,有不同的强度,常州地区机制砂的种类主要是砂岩和石灰岩。

二、适合砂浆细砂料制砂设备的选择

1、机制砂矿山设备的主要品种有:颚式破碎机,立轴反击破碎机,滚式破碎机,圆锥破碎机,可逆反击式破碎机,立轴冲击式破碎机等,这些制砂设备各有不同特点和不同的用途。

2、由于干粉砂浆用的是细砂,细度模数一般在1.6—2.2左右,经过调研考察我们选定了JYS立轴冲击式破碎机,其设备是有矿山设备制造企业吸取了国外同类先进巴马克技术研制的具有国际先进水平高效低能耗设备,该设备在其他各种矿石、耐火材料金刚砂、玻璃原料等高硬、特硬物料的中、细砂领域得到普遍的使用。

3、JYS立轴冲击式破碎机的工作原理:物料由进料斗进入破碎机,经分料器将物料分成两部分,一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中,在叶轮内被迅速加速,可达数百倍重力加速度,从叶轮三个均布的流道内抛射出去,首先同由分料器四周落下的另一部分物料冲击破碎,然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上,被物料衬层反弹,斜向上冲击到涡动腔的顶部,又改变其运动方向,偏转向下运动,从叶轮流道发射出来的物料形成连续的物料幕。这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率撞击、磨擦和研磨破碎作用,被破碎的物料由下部排料口排出,和循环筛分系统形成闭路。

4、JYS立轴冲击式破碎机工作特点是结构简单合理、运行成本低; 石打石、石打铁高效节能、破碎效率高; 具有细碎、粗磨功能; 通过非破碎物料能力强,受物料水份影响小,进料含水量可达8%; 可破碎中硬、特硬物料(如刚玉、烧结铝钒土等), 产品呈立方体; 操作维修、安装方便; 粉尘污染少; 操作、维修方便,安装方便等特点。

三、机制砂工艺流程及厂房整体布局

1、生产工艺流程是:尾矿石输送上料——制砂机制砂——筛分机筛选——分级进筒仓——外加剂混合砂配料计量——混合机材料混合——进散装成品仓或散装发放

2、机制砂工艺流程生产线是传统生产线的升级产品,其组成部件大多与传统生产线相同,主要是废弃了烘干系统,关键部件是为适应机制砂生产线而特别设计、改进的。工厂的格局以积木式串行布置,同时外围全部用彩钢板密闭围护,进一步隔离了噪音。

3、由于机制砂与天然砂外形不同,振动筛及分级筛的筛网采用美国杜邦公司制造的非金属材料,其耐磨性是金属筛网的三倍。减少了维修更换的频次。

4、整个生产工艺全过程采用密闭设计,避免敞开式物料传送而带来的粉尘外溢,全部按密闭提升和罐式进料,并采用多级收尘配置,加强各粉尘点的扬尘控制,车间内部粉尘排放量达到环保监测的要求。

四、天然砂和机制砂制作经济效益对比

1、按每小时生产45吨(机制砂),每天生产10小时核算生产成本(见下表):

检验项目 单位 标准值 实测值 稠度 mm ≤110 82 保水率 % ≥92 98 28天抗压强度 mpa ≥10 11.4 凝结时间 h ≤10 5 28天粘结强度 MPA ≥0.3 0.71 28天收缩率 % ≤0.5 0.05

2、按每小时生产45吨(天然砂) ,每天生产10小时核算生产成本(见下表):

项目 时耗 单价 时成本 吨成本 电 215Kw 0.7元/Kwh 150.5 3.34 人工 每班3人 100元/天 30 0.67 原料 按自有或购买考虑 40 原料 按自有或购买考虑 易损件 / 0.5 易损件 / 其他 / 1 其他 / 合计 45.51元/吨

可见制作尾矿机制砂成本要比烘干自然砂每吨节约近45.98元。

五、机制砂级配控制优势及添加剂材料合理选用

1、实践证明矿山尾矿石制成的机制砂,其自然形成的筛余曲线比人工级配的自然砂更加合理,能充分保证各个级配的有效成份,这样就从根本上减少了干粉砂浆的离析现象。

2、实测筛余自然形成的数据:(单位 毫米 克 %)

筛孔尺寸 筛余量分级筛余累计筛余 筛余量分级筛余累计筛余

项目 时耗 单价 时成本 吨成本 电 135Kw 0.7元/Kmh 94.5 2.1 人工 每班4人 100元/天 40 0.89 煤耗 546kg 1元/kg 546元 12 原料 采购价60元/吨 75 易损件 / 0.5 其他 / 1 合计 91.49元/吨

平均细度模数: 2.22 (细砂)

上述数据可以充分说明了机制砂筛余曲线的合理性,同时可以通过制砂机来调节粗砂和粉料的含量。

3、由于机制砂筛余曲线优于自然砂人工级配,加上合理的粉状料,使得机制砂砂浆有它自然的保水率,保水材料的添加量能明显减少,这就下降了添加剂的成本。

4、制砂级配、细度模数及石粉含量调节方面,比较合理,对提高预拌砂浆的和易性及密实性都有益处。收集的石粉还可以继续销售或代替粉煤灰,并可用作砂浆添加剂的混合料,又使得砂浆成本进一步下降。

5、经过试验机制砂细度模数2.3适合粉刷砂浆;细度模数2.3以上适合砌筑砂浆,分级筛分宜于调配,砂作为砂浆中的骨料,能恰到好处地解决了预拌干粉砂浆强度。机制砂干粉砂浆与天然砂干粉砂浆相比较,有以下优点:1、与水泥凝结咬力好、强度高;2、砂浆粒径合理包浆性好,可薄层施工;3、工序简单,无需养护;4、无需烘干,既环保、又节能;5、可资源循环综合利用;6、适应于长期难以解决的机械化粉刷施工。

6、实践也证明机制砂砂浆在工程应用方面在不同的基础层、机械化施工和人工操作有着不同的保水材料的选用,特别在机械化施工上要选用既能提高水泥浆体保水性外,还能降低吸水性,提高浆体的粘聚力和粘结强度。同时配置一定的纤维,纤维具有优良的柔韧性及分散性,混合后形成三维网状结构,增强了系统的支撑力和耐久力,能改善系统的强度和稳定性、密实性和均匀度。
7、常州市散办监督送江苏省建材检测中心的机制砂干粉砂浆样品,根据(09)委托字综材类第52261号和第52270号[检验报告]所检测的二组数据;

‘DMM5.0’砌筑砂浆的数据反映:

2.50 65 13 13 75 15 15 1.25 72 14.4 27.4 74 14.8 29.8 0.63 75 15 42.4 76 15.2 45 0.315 88 17.6 60 85 17 62 0.160 69 13.8 73.8 72 14.4 76.4 0.080 56 11.2 85 54 10.8 87.2 筛底 74 14.8 99.8 63 12.6 99.8

‘DPM10’抹灰砂浆的数据反映: 检验项目

检验项目 单位 标准值 实测值 稠度 mm ≤90 80 保水率 % ≥88 98 28天抗压强度 mpa ≥5.0 9.8 凝结时间 h ≤10 4.22 28天收缩率 % ≥0.5 0.04

根据上述二组数据,江苏省建材检测中心实测值完全超过了国家标准和江苏省预拌砂浆技术规程所规定的指标要求,15种(类)干混砂浆的实测值一次通过了国家标准和江苏省预拌砂浆技术规程指标,这也是常州市六个预拌砂浆企业实测指标稳定、富裕量好的普通干粉砂浆。

机制砂生产线自2009年未投产以来,砂浆已先后在数个工程使用。分别是砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆。实践证明其施工效率之高、质量之好、浪费之少,完全超过了江苏省预拌砂浆技术规程要求,其中抹灰砂浆实现了机械化喷涂,深受施工方的好评。目前,企业合同订单已基本达到了全年生产能力,下一步我办将为企业进一步稳定生产过程,帮助企业进一步开拓市场,迅速把资源技术优势转变为市场优势。

常州市作为国家第一批禁止现场搅拌砂浆的城市,在预拌砂浆行业生产方式上寻求了走资源综合利用,废弃烘干实现零排放,从思想观念解放到具体实践的突破,为推动城市禁止现场搅拌砂浆工作了传统的生产方式,开辟了符合低碳经济的道路,这也是预拌砂浆行业百花齐放,百鸟争鸣新的局面,但愿这个生产方式能给我国城市化进程史带来大幅降低建筑施工成本,全面提升施工质量,加快推进机械化施工的全新面貌,为国家推动城市禁止现场搅拌砂浆工作作出新的贡献。

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注:来源于网络资源

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