新常態(tài)下,混凝土產(chǎn)業(yè)面臨的痛點(diǎn)和難點(diǎn)

混凝土與水泥制品雜志 · 2022-11-24 10:45 留言

近年來(lái),我國(guó)加大了對(duì)環(huán)境的治理,提出了雙碳戰(zhàn)略。嚴(yán)格控制了礦山開(kāi)采開(kāi)發(fā),嚴(yán)格限制了影響河道生態(tài)和環(huán)境的河砂開(kāi)采,而與此同時(shí),我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模卻在不斷增長(zhǎng)。由于疫情影響,2022年首要任務(wù)是穩(wěn)增長(zhǎng),究竟如何穩(wěn)增長(zhǎng),那就是以穩(wěn)投資來(lái)穩(wěn)增長(zhǎng),重點(diǎn)是基建托底。在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域進(jìn)行高質(zhì)量的有效投資,成為2022年中國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)增長(zhǎng)的主線,2022年1月,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議部署加快推進(jìn)“十四五”規(guī)劃《綱要》和專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃確定的重大項(xiàng)目。

一方面,混凝土的原材料供應(yīng)越來(lái)越緊張,混凝土的需求越來(lái)越大,在這個(gè)大前提下,混凝土產(chǎn)業(yè)面臨的壓力巨大。

從原材料角度,材料品質(zhì)令人擔(dān)憂。

水泥本該是最穩(wěn)定的材料,以最常用的普通硅酸鹽水泥為例,GB175規(guī)定其混合材摻量不超過(guò)20%,而調(diào)研表明,不少水泥廠為了追求利潤(rùn),把水泥熟料粉磨過(guò)細(xì),達(dá)到420m2/kg甚至480m2/kg,以更多混進(jìn)混合材降低成本,有的混合材摻到60%甚至更多,這樣一來(lái),水泥與外加劑相容性變差,混凝土加大了收縮,開(kāi)裂嚴(yán)重,有的強(qiáng)度倒縮,直接影響結(jié)構(gòu)耐久性和安全性。

粉煤灰是鍋爐電廠煙氣中收集的粉塵,由于粉煤灰在混凝土中優(yōu)異的性能,使得其在混凝土中得到廣泛應(yīng)用,很多地方出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象,于是出現(xiàn)大量以煤矸石、花崗巖等廢棄物為材料進(jìn)行粉磨后充當(dāng)優(yōu)質(zhì)粉煤灰使用的現(xiàn)象,使得混凝土出現(xiàn)了大量質(zhì)量問(wèn)題,同時(shí),煤的燃燒不可避免產(chǎn)生了二氧化硫和氧化氮,環(huán)保政策下,煙氣排放之前必須進(jìn)行脫硫和脫銷(xiāo)處理,氨法脫硫脫硝使得粉煤灰中又混進(jìn)了硫酸銨和硝酸銨,而硫酸銨和硝酸銨遇到水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣,不可避免地產(chǎn)生氨氣,氨氣不僅有毒,同時(shí)也會(huì)降低混凝土強(qiáng)度和拆模后的表觀質(zhì)量。收塵工藝對(duì)粉煤灰質(zhì)量影響很大,這是下一步需要電廠應(yīng)該給予重視的。

礦渣粉是煉鐵的副產(chǎn)品,磨細(xì)后廣泛應(yīng)用于混凝土。同樣,假冒偽劣的“礦粉”登堂入室,利用現(xiàn)行規(guī)范的檢測(cè)方法,所有指標(biāo)都是合格的,但用到混凝土里,后期強(qiáng)度不增長(zhǎng),工作性能不滿足要求,給結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)重大隱患。

不只是以上兩種常見(jiàn)摻合料,利益驅(qū)使,以前很多廢棄的渣、灰都再一次重見(jiàn)天日,打著廢物利用的幌子進(jìn)入混凝土,更多的不確定因素加劇了混凝土劣化。

無(wú)論是水泥還是混凝土,過(guò)多摻配混合材或是摻合料,肯定是不允許的!但另一種不適當(dāng)?shù)男姓深A(yù)也誤導(dǎo)了混凝土行業(yè)!比如,某些省份明文要求,混凝土配合比中,單摻礦物摻和料不超過(guò)13%,雙摻不超過(guò)25%!匪夷所思!這是針對(duì)32.5強(qiáng)度等級(jí)水泥?還是42.5強(qiáng)度等級(jí)的?還是52.5強(qiáng)度等級(jí)的?是普通硅酸鹽水泥?礦渣水泥?沒(méi)有解釋?zhuān)还P糊涂賬!攪拌站苦不堪言,但還不得不遵守!無(wú)疑制定政策的初衷肯定是好的,但對(duì)混凝土質(zhì)量和成本控制而言也不一定好!

環(huán)保要求河砂限采、禁采,機(jī)制砂不可避免成了混凝土主材,發(fā)揮著巨大作用。機(jī)制砂的生產(chǎn)有濕法和干法兩種,干法除土難度大,一般含粉量也偏大,而濕法可以除土,但存在著級(jí)配不良和絮凝劑殘留的問(wèn)題,對(duì)混凝土工作性能造成極大影響。濕法制砂洗砂過(guò)程中,為了節(jié)約用水,提高產(chǎn)率,常常要用到絮凝劑,迅速除土。絮凝劑種類(lèi)很多,按照其化學(xué)成分總體可分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類(lèi)。其中無(wú)機(jī)絮凝劑又包括無(wú)機(jī)凝聚劑和無(wú)機(jī)高分子絮凝劑;有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。目前常用的聚丙烯酰胺,也有陰離子型,陽(yáng)離子型,非離子型,雙離子型,分子量變化很大,不同種類(lèi)、不同殘留量對(duì)混凝土在混凝土中影響也不同,造成工作性波動(dòng)很大,影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。另外,一些風(fēng)化巖石被用來(lái)制砂,比如前些年被大量使用的麻剛砂,強(qiáng)度不足,吸水量大,嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量,直接造成強(qiáng)度和工作性能下降,造成拆樓事件。另外一些母材吸水性大的火成巖,比如某些凝灰?guī)r,孔隙率高,吸水性大,做粗骨料只能勉強(qiáng)應(yīng)用,加工成機(jī)制砂則很難使用。

骨料作為混凝土中最大宗材料,常規(guī)材料產(chǎn)量不足,一些嚴(yán)格禁用的材料如鋼渣也混進(jìn)粗細(xì)骨料,大樓建成封頂還沒(méi)有問(wèn)題,短期強(qiáng)度也沒(méi)有問(wèn)題。待到一兩年后,鋼渣中的過(guò)燒石灰開(kāi)始吸潮發(fā)生化學(xué)反應(yīng),膨脹、脹裂了混凝土,不得不大量拆除,不少地方都出現(xiàn)了這種事故。

很多外加劑看到了原材料的波動(dòng),開(kāi)發(fā)所謂抗泥劑以滿足含泥量高的砂石使用,這至多可以使混凝土流動(dòng),而強(qiáng)度和耐久性無(wú)從談起。混凝土回彈強(qiáng)度不夠,開(kāi)發(fā)所謂混凝土表面增強(qiáng)劑應(yīng)付檢查,蒙混過(guò)關(guān),這也給工程的安全性帶來(lái)巨大隱患,必須引起足夠重視,建筑工程終身責(zé)任制,出了問(wèn)題害人害己,但如果作為混凝土表面浸漬處理,使混凝土表層更密實(shí),提高其抗腐蝕性,倒無(wú)疑是一種好做法。

雙碳戰(zhàn)略下,推行節(jié)能、減排、節(jié)材、節(jié)地舉措。固廢的應(yīng)用是擺在我們面前的一個(gè)選擇,但很多地方主管部門(mén)對(duì)“廢”的理解又有歧義,一提到廢料、尾礦料都避之不及,以行政命令方式禁止使用,這與目前發(fā)展戰(zhàn)略是不符合的!要知道,廢與不廢是相對(duì)的,比如攪拌站最好的砂石送到冶煉廠全是廢料,因?yàn)楹F量極低,隧道開(kāi)挖的石料屬于廢石,但到了攪拌站很多卻是優(yōu)質(zhì)原材,用來(lái)生產(chǎn)機(jī)制砂變廢為寶!可見(jiàn)觀念不解決,也制約了固廢利用,當(dāng)然,應(yīng)用前提就是固廢產(chǎn)品質(zhì)量必須滿足相關(guān)規(guī)范的要求,特別是放射性、浸出性毒性必須滿足要求。

歷史原因,造成目前一線操作工人的數(shù)量不足,年紀(jì)也偏大,大部分也沒(méi)進(jìn)行過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),對(duì)混凝土認(rèn)識(shí)不全面,加水現(xiàn)象普遍,對(duì)施工工藝工序也不了解,再好的混凝土,也達(dá)不到預(yù)期效果,這也需要加大培訓(xùn),使其知其然也之所以然。一些單位順應(yīng)時(shí)代需求,開(kāi)發(fā)機(jī)械手代替工人進(jìn)行操作,工作起來(lái)不知疲倦,效率高、質(zhì)量穩(wěn)定。也有開(kāi)發(fā)機(jī)器人進(jìn)行智能澆筑振搗工作,也是補(bǔ)充勞動(dòng)力不足、規(guī)范施工、保障質(zhì)量的好舉措。

最后也要呼吁相關(guān)主管部門(mén)加大對(duì)原材料的質(zhì)量監(jiān)管,特別是砂石,不要把這個(gè)壓力一股腦推給攪拌站,很多時(shí)候攪拌站無(wú)從選擇,地材質(zhì)量差而且不穩(wěn)定,如果只查環(huán)保、只是以罰代管、不關(guān)注砂石質(zhì)量,混凝土質(zhì)量如何保障?結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量如何保障?李玉琳老師去國(guó)外考察發(fā)現(xiàn),砂石作為商品,有專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查,攪拌站一般不進(jìn)行砂石質(zhì)量抽查,因?yàn)樽鳛樯唐飞笆鰣?chǎng)質(zhì)量必須合格,這也給我們有很多啟發(fā),從源頭抓起!將隱患扼殺在搖籃里!

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