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    減水劑常見問題

    減水劑常見問題

    2022-12-13

      1泵送劑減水率高――混凝土公司不會調整  某混凝土公司來電話,你們這次送的外加劑有問題,混凝土泌水嚴重!幾次電話溝通,得知減水率較以前高了,了解生產情況,得到了相同的結論。后經過技術人員及時到混凝土攪拌站,了解情況、取樣試驗,得出的結論是:這次送的貨減水率就是高了?! √幚恚杭夹g人員經過試驗給出了合理摻量,建議混凝土公司將減水劑的摻量降下來,但混凝土公司說不行,要求換外加劑,外加劑廠只有同意!說明什么問題呢?混凝土公司技術薄弱!  2.混凝土站不能根據天氣的變化來調節混凝土外加劑用量、混凝土配合比  一般來講,冬季水泥廠家,為了提高水泥的早期強度,在水泥助磨劑、原材料等方面都采取了一定的措施。當初春季節時來臨,氣溫變化大,水泥廠沿用冬季配方,而混凝土外加劑由冬季用的防凍劑變成普通泵送劑,由此造成外加劑與水泥的相容性變得很差?! ⊥饧觿S家為了解決這類問題,要頻繁調整混凝土外加劑的配方,但對生產混凝土較小的混凝土公司,往往一車外加劑要使用較長時間,外加劑廠往往還是做不到及時調整。這就需要混凝土公司的技術人員及時對混凝土配合比、外加劑用量進行調整?! ∧郴炷琳?,在2009年3月上旬,當時天氣、氣溫變化較大,前幾天氣溫在10-21℃,今天就下了小雨,氣溫驟降,低在-2℃,晚上開始澆筑混凝土。澆筑混凝土24h不硬,不能上人進行下一道施工工序?;炷凉菊业交炷镣饧觿S,外加劑廠技術人員及時了解混凝土公司的生產情況,對混凝土配合比、外加劑摻量及時調整,接下來施工正常?! ‘敃r混凝土為C30,水泥用量為?,FA摻量很大,為125kg/m3。為了能不耽誤施工,建議將FA調至80kg/m3,水泥適當調多了一些。如果條件允許,當然更換外加劑更合適?! 嶋H上:混凝土外加劑廠技術人員及時到了混凝土公司,對混凝土外加劑做了一系列試驗,從基本摻量到摻量翻倍,在混凝土實驗室試驗,混凝土的凝結時間都符合混凝土攪拌站提出的要求,混凝土攪拌站對此沒有任何異議?! 栴}出來了!施工單位找混凝土公司要誤工、設備租賃費等。于是,混凝土就找混凝土外加劑廠,混凝土提出的要求就更為可笑,將施工單位對混凝土公司提出的要求全部轉嫁到混凝土外加劑廠、處理問題的招待費用、因外加劑廠提出調整混凝土配合比而增加的費用等?! ?.混凝土外加劑摻加量過少――人為因素造成外加劑不能滿足要求,外加劑銷售人員!  由于業務員對外加劑的基本知識不扎實,為了能推銷出外加劑,對混凝土站的要求不加分析,混凝土公司提出的要求一味滿足?;炷凉咎岢?,要求外加劑摻量在1.5%~2.0%,而混凝土外加劑廠的某種產品的正常摻量為1.5~2.5%,于是,業務員就一口答應,我們的外加劑完全可以摻1.5%滿足要求,并講比××廠家的外加劑便宜?! 栴}出來了:混凝土外加劑廠都有規矩,不會做不賺錢的買賣,供的外加劑不能很好滿足混凝土公司的要求,要求技術人員去處理,那如何能處理的好!  4.水的影響  臨沂一家混凝土公司原有兩個混凝土攪拌站,一個在河東區、一個在南坊?;炷聊戏徽居盟悬c偏酸性,送同樣的外加劑,河東區的站正常使用,而南坊站就泌水厲害。針對這種情況,由于南坊站用水不能換,送的外加劑就需要在配方上調整?! ≡诤蕽赡郴炷琳?,配制高強度混凝土C60-C75,混凝土強度和濟南實驗室試驗的相差很大,剛開始多次試驗就是找不到原因,后來經過對水的分析,基本確定水的影響很大,建議將水沉淀過濾使用?! ?.混凝土公司驗收外加劑  對于非聚羧酸混凝土外加劑的驗收都有自己的驗收標準  聚羧酸外加劑的使用  混凝土配合比往往都是由權威檢測部門出具的,而送混凝土原材料時往往很干凈,實際應用時很難達到要求,因此,混凝土站所謂的嚴格按照混凝土配合比施工就不是那么回事了!這樣對外加劑的用量就會增加很多!  6.固定混凝土配合比不能動,而混凝土工作性能不好,找外加劑!  對混凝土工作性能的認識不同――人為因素造成所謂的外加劑與水泥的相容性問題?! ∧彻さ?,C25混凝土,用P.O42.5水泥,水泥用量為360kg/m3,不加粉煤灰等任何摻合料,砂率控制在40%,其中砂中含大于5mm的石子在10%左右,泵送混凝土?! 』疽?,他們設計的混凝土配合比不能動,現有的混凝土原材料不能變,混凝土工作性能要好、出機坍落度在180~200mm,坍落度損失要慢,一小時要保留180mm左右?! 栴}出來了:不好配、混凝土工作性能差、坍損快!  解決該類問題,沒有辦法的辦法是,多加引氣劑或者加木質素類減水劑  7.不同品種外加劑同時摻加使用―――造成外加劑與水泥的相容性問題  木鈣與亞硝酸鹽防凍組分使用,硫酸鋁與亞鈉  摻有亞鈣的阻銹劑和減水劑同時使用,易使堿水率大幅度降低  聚羧酸系與萘系不能混用  8.外加劑儲存灌不清理  萘系減水劑與聚羧酸高性能減水劑  聚羧酸外加劑鐵罐儲存時間長會影響堿水率,某混凝土站,本來外加劑摻量為1%,聚羧酸外加劑鐵罐存放近3個月后,外加劑摻量增加0.05%~0.1%?! ?.用水泥凈漿試驗,流動度達不到要求  水泥凈漿流動度試驗有幾個問題:  純水泥、水灰比、緩凝劑量的影響  目前,評價水泥與減水劑相容性通常采用水泥凈漿流動度法,但實踐表明,水泥凈漿的流變性能不能完全代表混凝土的流變性能,這主要是由于分散相為水的水泥漿體系與分散相為砂漿的混凝土體系中的粒徑差別太大所致?! ≡谒鄡魸{中,拌合水都用來潤濕和分散水泥顆粒;在水泥膠砂中,一部分自由水被用來潤濕細集料;而在混凝土中,還要吸取一部分自由水潤濕粗集料?! ∧郴炷凉緳z驗驗收泵送劑采用水泥凈漿流動度,外加劑廠為了滿足這樣的要求,拿來混凝土用水泥做了大量試驗,發現,不同的緩凝組份、同一緩凝組份不同摻量影響在考慮泵送劑的復配組份時就較難,有時外加劑收下了,但會造成混凝土技術性能不理想!  10水泥用石膏的影響  某混凝土公司給一工程供混凝土,很長時間施工都正常,外加劑和水泥的相容性也很好。有一天,混凝土不好用了,坍損很快,經過多次試驗,反復試驗外加劑,也對水泥多次取樣試驗,就是找不到原因。后來找到水泥廠了解情況,水泥廠近期更換了石膏,問題找到了!后來讓水泥廠重新換回原來使用的石膏,果然混凝土就好用了?! ?1混凝土含氣量與清水混凝土的外觀  日照港灣混凝土公司施工沉箱,C30混凝土,要求混凝土的含氣量為2%~3%,采用聚羧酸外加劑。由于混凝土含氣量低,混凝土的工作性能差,施工混凝土外觀有很多氣泡,并且有大氣泡。經過在混凝土外加劑中添加引氣劑(添加了少量的纖維素),提高混凝土含氣量到3%~4%,提高了混凝土的和易性,混凝土外觀有大幅度的改善?! ?2 FA的原因――過分延長混凝土的凝結時間  混凝土公司正常供應混凝土,有一天施工單位發現局部混凝土長時間不硬(較其它混凝土延長10h以上),分析原因認為可能是由混凝土造成的,找來混凝土外加劑廠家,外加劑廠技術人員和混凝土公司的技術人員共同分析查找原因,采用查找每種材料可能造成的影響。辦法:采用混凝土試驗,純水泥+外加劑、水泥+FA+外加劑、水泥+FA+BSF+外加劑,發現是粉煤灰造成的,經過換另一FA就沒有這種現象,認為送的這一車粉煤灰有問題!  13. FA的原因――混凝土原材料造成混凝土幾天不硬  某混凝土公司供應一工程的樓板施工,發現一大塊混凝土2天不硬,在實驗室進行了一系列的試驗,經過分析了各種可能出現的問題,找不到原因!請來幾位混凝土專家,一直認為是大量的粉煤灰造成的,但怎么回事誰也說不清!其中有一人提示,既然粉煤灰也沒有打錯倉,那會不會是送水泥的人送的不是水泥而是粉煤灰!混凝土公司緊急查證,確認了送水泥的人,對其嚴肅詢問,那人認識到問題的嚴重性,說了實話。原來他認為,天天送那么多的水泥,要是送一車粉煤灰混凝土公司是不會知道的!于是,就用粉煤灰替代了一車水泥!  某橋工程,有一根樁的施工,施工晚也沒有發現問題,當架梁時,發現不正常沉降!經分析找到原因是,這根樁施工時水泥和粉煤灰用錯!  14.BSF――造成混凝土假凝  混凝土公司發現混凝土坍損奇快!技術人員認真分析,從各個環節找原因,懷疑可能是由剛更換的磨細礦渣粉造成的,經過和以前留樣對比分析得到了證實。找來礦渣粉廠家,證實了粉磨BSF時摻加部分了石膏,由于粉磨工藝造成溫度過高,使石膏部分變成半水石膏?! ?5.外加劑的選擇不合適,防水劑不能代替膨脹劑  某混凝土攪拌站給一超長混凝土結構工程供應混凝土,明確要求混凝土具有膨脹功能,提出應該摻加膨脹劑。由于混凝土公司過分經濟效益,同時聽信了外加劑業務員的話,選擇了液體膨脹劑,摻加量為5%?! 」こ痰叵率曳浪畨Π彘L60多米,施工技術方案采用超長無縫施工技術,混凝土連續澆筑。結果混凝土墻出現了很多裂縫?! ?6.季節變化不會調整混凝土配合比  某施工單位施工的全國工程高速鐵路,由于管理不太規范,造成換季節施工而混凝土配合比不變!隨著天氣溫度的降低,施工的單位想到了冬期施工,但竟然認為可以通用原來的配合比!  混凝土外加劑廠被告知所供的聚羧酸減水劑不好用。技術人員認為外加劑一直用的很好,為何突然用的不好了呢!到混凝土攪拌站發現,新施工的混凝土多加了防凍劑和防水劑(膨脹劑),在此之前沒摻。經過試驗后,確認是由此造成聚羧酸減水劑的量增加,并且混凝土坍損快!

    減水劑的作用是什么

    減水劑的作用是什么

    2022-12-13

      性能特點  1、摻量低、減水率高,減水率可高達45%;  2、坍落度輕時損失小,預拌混凝土坍落度損失率1h小于5%,2h小于10%;  3、增強效果顯著,砼3d抗壓強度提高50~110%,28d抗壓強度提高40~80%,90d抗壓強度提高30~60%;  4、混凝土和易性優良,無離析、泌水現象,混凝土外觀顏色均一。用于配制高標號混凝土時,混凝土粘聚性好且易于攪拌;  5、含氣量適中,對混凝土彈性模量無不利影響,抗凍耐久性好;  6、能降低水泥早期水化熱,有利于大體積混凝土和夏季施工;  7、適應性優良,水泥、摻合料相容性好,溫度適應性好,與不同品種水泥和摻合料具有很好的相容性,解決了采用其它類減水劑與膠凝材料相容性差的問題;  8、低收縮,可明顯降低混凝土收縮,抗凍融能力和抗碳化能力明顯優于普通混凝土;顯著提高混凝土體積穩定性和長期耐久性;  9、堿含量極低,堿含量≤0.2%,可有效地防止堿骨料反應的發生  10、產品穩定性好,長期儲存無分層、沉淀現象發生,低溫時無結晶析出;11、產品綠色環保,不含甲醛,為環境友好型產品;  12、經濟效益好,工程綜合造價低于使用其它類型產品,同強度條件下可節省水泥15-25%。

    聚羧酸減水劑應用過程中的幾個問題

    聚羧酸減水劑應用過程中的幾個問題

    2022-12-13

      隨著高性能混凝土技術的發展,特別是今后混凝土不但性能要高,而且必須向著綠色的,與環境和諧相處的可持續發展方向發展。聚羧酸系減水劑做為第三代減水劑,由于它在高性能混凝土中發揮了不可替代的優勢,本身與環境友好的特點,在國內外已得到了普遍的認可。聚羧酸系減水劑從1986年日本觸媒公司將產品打入市場至今也不過短短的20年時間。國內近幾年來(進入21世紀以后),也給予極大的關注,這些年發展勢頭更加洶涌。僅僅四五年時間,進入商品領域的生產廠家由幾家發展到了幾十家。不少科研單位,高等院校都擁有了自主的知識產權,產品進入了各種工程用混凝土領域。國內發達地區近年建設的一些標志性工程幾乎都使用了聚羧酸系高減水劑,如上海磁懸浮列車軌道梁工程,北京奧運主場館工程、三峽工程、首都國際機場擴建工程、杭州灣跨海大橋工程,大小洋山深水港工程,北京——天津城際軌道交通工程等,都取得了滿意的效果,同時也積累了許多的應用技術方面的經驗,也發現了不少應用技術中的新問題。鐵道部為即將開工的京滬高速鐵路制定的高性能混凝土技術條件,空軍的軍用機場自密實水泥混凝土道面施工技術規范,在這些混凝土中也都考慮主要使用聚羧酸系高減水劑,為此,從06年就開展了相關的試驗研究工作?! 」P者有機會接觸到了一些聚羧酸系高性能減水劑應用技術工作,在嘆服聚羧酸系高性能減水劑優越性能的同時,也發現了一些應用當中出現的各種問題,這些現象的出現對長期習慣于應用以萘系為主的減水劑的人會感到非常不合常理、或者叫做在我們的預料之外,這與我們對聚羧酸系高減水劑原來過高的期望值產生了差距。人們原本期望新的外加劑不但性能優越而且能解決混凝土其它組分的在的一些問題,因為聚羧酸系高減水劑的“適應性”很好。過去已經習慣了一種好的外加劑應當能解決一切混凝土性能方面的問題,當混凝土出現了性能方面的問題,人們首先向外加劑供應方提出要求,而外加劑廠商也習慣了立即用各種復配手段來滿足要求,很少或不能去考慮其它方面的原因,只能在復配原料及相對參量上去做文章,往往是事倍而功半。那么如何正確的使用聚羧酸系高減水劑使之發揮更好的效果,筆者注意到了以下幾個方面:  1、聚羧酸系高減水劑有著不同于第 一、二代減水劑的作用機理,實際上聚羧酸系高減水  劑是由一種全新理念來研制的,它不同于第二代減水劑之處就在于:一是分子結構的多樣性和可調節性,或叫做可以根據性能要求來設計分子結構。二是把減水劑的優點進一步濃縮和提高,并且在生產過程中實現了綠色無污染?! 臏p水劑的作用機理上,聚羧酸系減水劑集中體現了表面活性劑分子中活性基團的多樣性。不但活性基團的種類多且這些基團不僅集中在分子主鏈上,更活躍在嫁接于主鏈的側枝上。形成極性較強的分子主鏈,以及帶有親水性的有一定長度和數量的側鏈,分子結構呈梳型。主鏈很強的極性陰離子“錨固”基團用以吸附在水泥顆粒上,由眾多支鏈支撐的向外伸展的梳齒結構為水泥粒子的進一步分散提供了充分的空間排列效應。相比于萘系減水劑的雙電層電性斥力作用,空間位阻作用使分散保持的時間要長得多。如日本觸媒的HS—1型分散保持型產品在混凝土拌合后,其流動性可以保持2個小時基本不損失?! ∵m當的改變聚羧酸系高減水劑梳型結構,使側鏈的密度與長度適當變化時,又可得到適用于預制構件用的高減水,高早強型減水劑?! ∮纱瞬浑y看出,聚羧酸系減水劑它的特點在于,可以按要求來調整、改變分子結構,達到改變性能的目的。而不是用簡單復配來改性,基于這種認識,或許對我們今后應用技術的提高有所啟發?! ?、聚羧酸系減水劑對膠結材料的適應性問題  工程應用中表現為,不同水泥,不用粉煤灰聚羧酸系高減水劑也有適應性問題,尤其是對粉煤灰更為“挑剔”,而磨細礦粉適應性要好一些?! ∷嗟倪m應性主要表現于:不同品種水泥,聚羧酸系高減水劑的飽和和點有很大差別,舉例;盾石水泥摻1.%時(20%濃度)效果就很好,而前景水泥摻則需摻1.2%。而且在混凝土飽和點附近變化十分明顯,例如前景水泥在摻1.0%到1.1%時變化均不明顯,只有加到1.2%,才表現出較好的狀態,一旦超過1.2%時又會很快泌水,對摻量變化很敏感,因此對不同水泥找飽和點十分重要。但是往往遇到這種情況;使用方根據資料介紹,規定只準摻1.0%,在此摻量下如果選用的水泥適應性不好,外加劑提供方則很難辦,采用復配的辦法往往收效甚微?! 【埕人嵯蹈邷p水劑與粉煤灰也有適應性問題,一級灰適應性好,二、三級灰不適應情況較多,此時即使加大聚羧酸的摻量效果也不明顯。究竟是粉煤灰中的哪些成分的影響,尚需進一步研究?! 〕3J悄骋环N水泥或粉煤灰對外加劑適應性不好時,當你換另外一種外加劑仍不能完全滿意??赡苓€得更換膠凝材料,但是有些不明就理的用戶往往懷疑是外加劑品質性能不好,這就有失公平了?! ?、砂子的含泥量問題  當砂子的含泥量較高時,聚羧酸系減水劑的減水率會明顯降低。使用萘系減水劑往往用增加一些摻量來解決。聚羧酸系減水劑在增加摻量時變化不明顯,很多的情況是當流動度還沒有達到要求,混凝土已經開始泌水了。此時再用調砂率或是增加含氣量,或是加增稠劑效果都不會很好。辦法還是降低含泥量。像鐵道部“客專線高性能混凝土技術條件中”要求的含泥量至少要低于3%?! ?、引氣性問題  聚羧酸系減水劑在生產過程中往往會保留一些降低表面張力的表面活性成分,因此它具有一定的引氣性。這些低表面張力的成分不同于傳統的引氣劑,引氣劑的生產過程中由于考慮到了產生穩定、細小、封閉氣泡的一些必要條件,引氣劑中會增加這些有效成分,從而使帶入混凝土的氣泡既能滿足含氣量的要求,又不會對強度等性能產生不利影響。聚羧酸系減水劑在生產過程中,含氣量有時可高達8%左右,如果直接使用對強度影響是不利的, 因此目前采取的做法是先消泡、再引氣。消泡劑廠家往往可以提供,而引氣劑有時需要應用單位自己選擇,不同分子結構的聚羧酸系減水劑對不同的引氣劑也是有選擇性的,而且與攪拌方式很有關系。例如在試驗室中試配混凝土含氣量可以滿足要求,到現場澆注時再取樣,含氣量就變了,這一點尤其要引起注意。其原因可能是由于攪拌方式,攪拌時間所引起的?! 【埕人釡p水劑成分中含有低表面張力的物質對混凝土來說也有其有利的一面。從某種意上來說好比事先加入了一些 減縮劑,因此聚羧酸減水劑的混凝土收縮值要小于普通減水劑,帶來混凝土體積穩定性好的優良性能?! ?、聚羧酸減水劑的摻量問題  公認聚羧酸減水劑的摻量低,減水率高、坍落度保持好。但在應用中也出現以下問題: ?、贀搅吭谒z比小時十分敏感,且表現出有更高減水率,而在水膠 比大時(一般>0.4以上時),減水率及其變化就不那么明顯了。究其原因可能與聚羧酸系減水劑的作用機理有關,它的分散、保持作用在于分子結構形成的空間位阻效應,大水膠比時水泥分散體系中已經有足夠水分子的間隔作用,因此聚羧酸分子的空間位阻作用自然就要小一些了?! 、谀z凝材料用量大時摻量影響更為明顯而膠凝材料總量小時差一些。在相同條件下,當膠凝材料總量<300㎏>400㎏/ m3時的減水率,而且在水膠比大,凝材料用量小時還會有疊加的效果。這說明聚羧酸系減水劑的應用也是有它的范圍的。實際上這種減水劑就是針對高性能混凝土而研制的,所以無論從它的性能上、價位上它都更適合于應用于高性能混凝土。而就我國目前的市場情況來看,還達不到聚羧酸系減水劑取代其它品種的時代,我們對以應有清醒的認識?! ?、關于聚羧酸系減水劑的復配問題  自從減水劑問世以來,為了進一步改善它的性能,也為了降低一定的  成本,常常采用不同的外加劑進行簡單的復配使用,這種復配往往能取得1+1>2的作用,通常稱之為超疊效應。目前使用的除聚羧酸系減水劑以外的減水劑幾乎很少有單獨使用的,近二三十年來我國的外加劑復配技術應當說是國際的。在很多生產商和用戶的潛意識里,任何混凝土性能方面的要求都可以用復配技術來解決。這實際上形成了對外加劑的依賴,無論是應當由外加劑來解決的問題,還是由于原材料的變化甚至劣化造成的混凝土性能差,都可以向外加劑供應方提出,由他們來解決?! ∵@種思維方式同樣應用于聚羧酸系減水劑時就出現了問題?! 、?nbsp;    首先它完全不能與萘系減水劑復配,兩種減水劑若使用同一設備,在未  徹底清洗干凈時也會產生影響。因此現在往往要求聚羧酸系減水劑好單獨使用一套設備。但可喜的是目前華迪合成材料公司,推出了一種清洗劑,對于兩種減水劑設備交替使用時的清洗有比較滿意的效果?! 【埕人嵯禍p水劑與其他減水劑復配雖然沒有像萘系那樣完全不相容,但效果顯然不理想。筆者認為這種復配方法是不適合聚羧酸系減水劑的。這種減水劑研制的初衷就是通過分子結構的設計來滿足混凝土性能要求,因此聚羧酸系減水劑是以分子結構的可設計和多樣性來滿足不同的要求。國外一些公司已逐漸開發出采用不同原料,生產具有不同組分,性能差異顯著、型號、功能各異,形成系列化的產品。而國內還在剛剛起步,目前生產廠還只能生產單一的或一兩種產品,而且廠家之間因生產原料與工藝的差異產品不可能像萘系一樣,既使是不同廠家,其性能也大致相同。這些都會造成應用時的不適應?! ♂槍δ壳扒闆r,如果選用聚羧酸系減水劑,不要復配其它減水劑。但是不同類型的聚羧酸系減水劑利用其性能互補是可以復配的。如用日本觸媒的減水型HW—1型與保塑型HS—1復配結果減水率又高,保塑性能又好?! 、谂c其它外加劑復配:  由于聚羧酸系減水劑的結構特點,它與其他外加劑相容性都較其它減水劑差。目前的使用情況與聚羧酸鹽復配相容性較好的有引氣劑(也不是全部引氣劑都一樣),很大的原因是引氣劑的摻量低,首先能與聚羧酸系減水劑“相溶”才能進一步相容,互補。其次緩凝劑中的葡萄糖酸鈉相容性也較好?! 《c其他的無機鹽類外加劑相容性很差。如早強劑、防凍劑等,首先是溶解性能很差,很難復配。例如:為了提高液體速凝劑的性能,曾試驗復配各種減水劑,結果發現聚羧酸系減水劑由于相容性差,在攪拌過程中形成油狀物漂浮在表面。在按傳統的方法復配防凍劑時也遇到了不相容的問題?! ∫虼讼胗脗鹘y的簡單復配方法來對聚羧酸系減水劑改性的做法是不合適的?! ?、關于聚羧酸系減水劑的PH值問題  目前所能見到的聚羧酸系減水劑產品,其PH值較之其他減水劑都偏低,有些只有6—7,因此都要求貯存于玻璃鋼、塑料等容器中,而不能長期的放于金屬容器中。一方面會引起聚羧酸系減水劑變質、另一方面長期的酸性侵蝕、金屬容器的壽命及貯運系統的安全性存在問題?! ∮纱怂坪跤忠斐隽硪粋€問題:關于使用聚羧酸系減水劑的混凝土的長期安全性問題;偏酸性外加劑的使用會否對混凝土中的鋼筋產生不良影響?又會影響到何種程度。會不會加速了混凝土的中性化,對混凝土的耐久性有沒有影響。這些問題因為聚羧酸系減水劑的應用時間還不長,有些長期性能尚沒有表現出來,曾有人發出過質疑,但尚無人能回答?! 【埕人嵯禍p水劑作為新一代高性能混凝土用減水劑無疑具有突出的優勢和強大的生命力。但任何新生事物也都具有它的兩面性,只有善于發它的優勢,改進它的不足,正確認識應用它才能取得效果。今后如何進一步針對性的開展聚羧酸系減水劑的生產與應用技術的研究將是任重而道遠的。

    消泡劑在高性能減水劑中的應用

    消泡劑在高性能減水劑中的應用

    2022-12-13

      混凝土行業的快速發展,對混凝土中所使用的外加劑有了更高的要求,特別是減水劑的性能。聚羧酸高性能減水劑是新一代減水劑,其高減水率、良好的分散性能和保塑性,使其能快速擴大應用領域,逐漸取代萘系、蜜胺等減水劑。但是,聚羧酸減水劑由于分子結構的特性,使得在混凝土拌合時引入較多氣泡,大小不均勻,影響混凝土的質量,必須通過添加消泡劑改善混凝土的和易性能來滿足生產需求。與聚羧酸減水劑復配要求消泡劑與減水劑的相容性好、對減水劑減水率的影響小、混凝土的和易性等?! ∠輨┯址Q為抗泡劑,種類很多,有機硅氧烷、硅和醚接枝、含胺、亞胺和酰胺類的,具有消泡速度更快,抑泡時間更長,適用介質范圍更廣,甚至苛刻介質環境如高溫、強酸和強堿的特點。其廣泛應用于清除膠乳、紡織上漿、食品發酵、生物醫藥、涂料、石油化工、造紙、工業清洗等行業生產過程中產生的有害泡沫。目前應用在混凝土砂漿中的消泡劑大部分是以改性聚醚、改性聚硅氧烷為主劑的復合物?! 【勖咽且活愑蒀—O—C鍵組成的聚合物,主要是利用雙金屬催化劑或強堿作催化劑在含有活性O—H或N—H鍵上嵌入環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)或環氧丁烷(BO)而形成的。聚醚用作消泡劑主要是利用其溶解性和溫度之間的關系特性。對于含EO的非離子表面活性劑來說,隨著溫度的升高,聚醚在水中的溶解性從溶于水向不溶于水過渡。當聚醚在水中以一定大小的顆粒存在時,它就符合“不溶于起泡介質”這條消泡劑的特性,因此,它能在此時充當某些介質中的消泡劑,特別是一些不能用有機硅作為消泡劑的行業與領域,例如鋼板清洗、電路板清洗、造紙工業等等。但是在很多實際的情況中,聚醚的消泡能力不夠,而且實際的消泡溫度變化范圍較大,此時聚醚消泡劑聚醚表現出明顯的缺陷。因此,就有必要對聚醚改性,一般改性的方法是利用活性基團與聚醚結構上的羥基發生反應,涉及到的單元反應主要有酯化反應、縮合反應。改性物質包括脂肪酸,偶聯劑,脂肪醇等?! 「男院蟮木勖严輨┻m用范圍更廣,效果更好,能夠消除掉混凝土中多余的大氣泡,使混凝土的外觀更加美觀,同時由于減少了聚羧酸減水劑的含氣量,改善了混凝土孔結構和密實程度?! 』炷恋膹姸茸兓饕芗尤胂輨┖鸵龤鈩┖蠡炷梁瑲饬康挠绊?。實驗表明,隨著消泡劑用量的增大,混凝土含氣量和減水率減小,嚴重時出現泌水、扒底,使混凝土和易性變差,所以存在消泡劑的用量范圍。使用過程中我們應該注意三點:1. 消泡劑使用在聚羧酸鹽系列減水劑生產混凝土時,會減少聚羧酸減水劑的含氣量,混凝土漿體會比較粘,建議在摻入消泡劑之后再摻入引氣劑,消掉聚羧酸中不均勻的大氣泡,引入均勻的小氣泡,可以增加混凝土的和易。2.消泡劑與水和外加劑的分散性較強,在長時間放置后容易產生分離。建議在此期間能連續地進行攪拌。3.消泡劑有可能因堿性所帶來性能的降低,請避免在pH值10以上的情況下使用

    聚羧酸系減水劑與萘系減水劑的對比

    聚羧酸系減水劑與萘系減水劑的對比

    2022-12-13

      高性能減水劑是高性能混凝土中的一種重要組成部分, 隨著混凝土技術的發展,對混凝土耐久性越來越重視, 而耐久性的提高, 混凝土的水膠比往往需要降低, 但混凝土的流動性仍要求滿足泵送施工要求, 因此減水劑除要求具有高的減水效果外, 還需要能控制混凝土的塌落度損失, 而一般的減水劑往往達不到要求?! ∽鳛樾乱淮咝阅軠p水劑的聚羧酸系減水劑具有梳形分子結構,與水泥適應性好、摻量小、減水率高、配制出的混凝土保坍性好、和易性好等特點, 并克服了萘系減水劑在生產中帶有甲醛等缺點, 特別適用于生產高性能混凝土, 近年來得到廣泛的研究與快速發展, 但從目前市場上銷售的聚羧酸系減水劑的品種及占有率上看, 聚羧酸系減水劑的應用推廣仍處于起步階段, 其具有廣闊的應用前景?! ≡趯埕人嵯禍p水劑與萘系減水劑的實驗對比, 研究兩種減水劑的性能特點如下:           (1) 聚羧酸系減水劑的減水率明顯高于萘系減水劑, 在達到相同減水率的情況下, 聚羧酸減水劑的摻量遠遠低于萘系減水劑;  (2) 聚羧酸系減水劑的保坍性明顯優于萘系減水劑, 用聚羧酸減水劑配制的大流動性混凝土在1h 后仍能到達泵送要求;  (3) 隨著摻量的增加, 聚羧酸減水劑的極限減水率遠高于萘系, 而萘系減水劑摻量在2.0%左右時已基本達到極限, 這表明聚羧酸減水劑更適合配制低水灰比高強混凝土。             結果表明, 與萘系減水劑相比, 聚羧酸減水劑具有更好的水泥適應性、摻量少、高減水率、混凝土坍落度經時損失少、更適合配制低水灰比混凝土等特點。

    混凝土攪拌站如何保證對減水劑進行使用?

    混凝土攪拌站如何保證對減水劑進行使用?

    2022-12-13

      混凝土外加劑的使用,大大改善了混凝土的流動性能,同時降低了混凝土中膠凝材料的用量。因此,混凝土外加劑得到了廣泛使用。在長期的生產實踐中,許多攪拌站都存在著外加劑使用誤區,導致混凝土強度不足、工作性不佳,或混凝土配合比成本過高?! ≌莆胀饧觿┑恼_使用方法,可以在保持配合比成本不變的前提下,提高混凝土強度;或者在保持混凝土強度不變的前提下,降低配合比成本;在保證水膠比不變的情況下,改善混凝土的工作性能?! ∫?、常見的外加劑使用誤區  考察了廣東地區多家攪拌站,發現一些攪拌站混凝土強度一直很難提高。如果想提高混凝土強度,處在殘酷的市場競爭環境中,又面臨是否提高成本、降低利潤的困惑。通過深入的考察、分析,筆者發現,多數此類攪拌站進入了混凝土外加劑使用的誤區,具體如下:  1.1低價采購外加劑由于市場競爭激烈,攪拌站對于原材料的采購控制嚴格。攪拌站都希望以低的價格采購到原材料,混凝土外加劑也是如此。   攪拌站將外加劑采購價壓低,勢必導致外加劑廠家降低質量水平。而一般攪拌站在采購合同中很少明確外加劑的驗收標準。即使有,也只是明確按照國標要求,而國標要求一般是低的標準。這就導致外加劑廠家在低價中標的情況下,供應的外加劑質量較低,一般勉強達到國標要求,難以滿足攪拌站對外加劑的使用功能需求?! ?.2外加劑摻量攪拌站決策層對配合比成本監控嚴格,甚至對水泥用量、外加劑摻量也進行了明確要求。這必然導致技術部門在配合比設計時,不敢突破決策層的外加劑高摻量要求?! ?.3缺乏對外加劑的質量監控和試配驗證。目前,對于外加劑的入庫檢測,多數攪拌站是進行含固量、減水率、密度、凈漿流動度等技術指標中的1~2項檢測,很少攪拌站進行混凝土試驗?! ≡谏a實踐中我們發現,即使外加劑含固量、減水率、密度、凈漿流動度等技術指標滿足要求,混凝土試驗仍有可能達不到當初試配的效果,即混凝土減水率不足,或適應性不好?! 《?、外加劑使用不當對混凝土質量和成本的影響  由于低價采購的外加劑質量水平較低,為了達到足夠的減水效果,技術部門往往會加大外加劑摻量,造成外加劑低質多用的后果。相反,一些質量控制穩定、配合比成本控制較好的攪拌站,使用的外加劑質量較好、價格較高,由于高質少用,外加劑的單方成本反而下降?! ∮行嚢枵就饧觿搅?。在混凝土坍落度不足的情況下,技術部門要么降低砂、石含水率,要么提高混凝土單方用水量,直接導致混凝土強度下降。質量意識較強的技術部門則會在間接或直接提高混凝土單方用水量的同時,適當提高膠凝材料的用量(保持水膠比不變),導致混凝土配合比成本增加。   攪拌站缺乏對外加劑的質量監控和試配驗證。在外加劑質量波動(下降)時,技術部門仍然使用原有的配合比。為滿足混凝土坍落度要求,混凝土實際用水量增加,水膠比增大,混凝土強度下降?! ∪?、外加劑的作用機理  目前常用的萘系外加劑和聚羧酸鹽類外加劑,均為相對分子質量較高(一般為1500~10000)的有機化合物,屬于表面活性劑的范疇。 表面活性劑的分子具有兩極構造,其一端為非極性親油基團(或稱非極性憎水基團),另一端為極性親水基團。表面活性劑溶于水后,在降低表面張力的同時,可起到分散、潤濕、乳化、起泡、洗滌等多種作用?! ?.1吸附—分散作用混凝土拌合物的流動性取決于混凝土中游離水的多少?;炷林屑尤胪饧觿┖?,由于水泥顆粒表面定向吸附外加劑分子,相互之間產生靜電斥力而導致水泥顆粒相互分散。從而破壞了水泥絮凝結構,釋放出大量游離水,大大增加了混凝土拌合物的流動性?! ?.2潤濕作用由于外加劑分子在水泥顆粒表面的定向排列,形成了單分子溶劑化水膜。這種水膜一方面增大了水泥顆粒與水的接觸面積,另一方面具有一定的潤濕作用。因此,水泥得以充分水化,水泥強度增長迅速?! ∷?、外加劑的基本作用  (1)在不減少單位用水量的情況下,水膠比不變,改善新拌混凝土的工作度,提高流動性;由于水泥顆粒與水的接觸面積大大增加,水泥水化充分,雖然水膠比不變,混凝土強度往往卻有一定的提高?! ?2)在保持一定的工作度下,減少用水量,水膠比減小,提高混凝土的強度?! ?3)在保持一定強度的情況下,減少膠凝材料用量,減少用水量,水膠比不變,節約水泥等膠凝材料?! ∥?、如何正確地采購和使用外加劑  正確地采購和使用外加劑,可以產生巨大的經濟技術價值。不僅可以提高混凝土強度,更能降低混凝土配合比成本。具體方法如下:  5.1試驗環節外加劑的各項技術指標的試驗檢測,是采購談判之前的重要環節。通過試驗,應確定外加劑的各項技術指標的合格標準。包括外加劑的含固量、減水率、密度、凈漿流動度、混凝土減水率等技術指標。建議將混凝土減水率作為衡量外加劑質量水平的關鍵指標?! ?.2采購環節明確外加劑的合格標準后,即可開始采購談判。建議按照試驗確定的合格標準,對外加劑廠家進行招標。在外加劑供貨質量水平不低于招標要求的前提下,按低價中標原則確定供貨廠家。 同時,對外加劑廠家的選擇,應綜合考慮廠家生產規模、運距、運輸能力,大規模攪拌站或大型工程項目供貨經驗和供貨質量水平,以及售后服務能力和水平,不宜把價格作為廠家篩選的指標?! ?.3驗收環節攪拌站在外加劑入庫前應對外加劑進行檢測,檢測結果對照合同簽訂標準合格后方可入庫。建議區分關鍵指標和參考指標。通過長期的實踐,筆者認為,外加劑的關鍵指標為減水率(膠砂)和混凝土減水率;參考指標為密度(比重)、含固量和水泥凈漿流動度。由于檢測時間的原因,一般在驗收環節進行檢測的技術指標是密度、水泥凈漿流動度和減水率(膠砂)?! ∪缛霂鞕z測顯示外加劑不合格,建議處理方案如下:  (1)退貨:在制定外加劑的合格標準時,會有一個允許波動的上下限值。如減水率檢測結果低于合格標準下限,應做退貨處理?! ?2)降級使用:在緊急情況下,例如外加劑現有庫存無法滿足生產需求,經雙方協商一致,可做降級處理,一般由于減水率的不足導致外加劑摻量的增加部分由外加劑廠家負責;或經雙方協商一致,亦可作降級處理,處理方案同上。 關于外加劑的不合格處理,建議在采購合同中給予注明,避免供需雙方在外加劑不合格時無章可循而產生糾紛?! ?.4使用環節  (1)一般情況下,質檢員應嚴格執行既定的混凝土配合比,包括配合比中外加劑的摻量;  (2)每天生產前和生產過程中,質檢員應對砂、石骨料含水率進行檢測,用于指導實際生產;生產中砂、石實測含水率的使用,可以比較準確的反映單方用水量的實際用量,即反映膠凝材料和骨料的需水量的波動,以及外加劑的減水率的波動;  (3)原材料性能發生波動時,應及時調整混凝土配合比。膠凝材料和骨料的需水量的增大,以及外加劑的減水率的下降,都會造成單方用水量不足。正確的做法是,適當提高外加劑的摻量,使得單方用水量不突破既定的混凝土配合比,保持水膠比不變以保證混凝土強度?! ?.5常規檢測外加劑經過入庫前檢測,符合合同約定標準后準予入庫。由于減水率的檢測結果和混凝土試拌結果會有一定出入,建議入庫后對外加劑進行常規檢測。檢測項目包括,混凝土減水率、固含量等指標。其中,混凝土減水率為關鍵指標,必須符合要求。   經過常規檢測,如混凝土減水率波動較大,應取出以往外加劑合格留樣進行對比,分析發生變化的原材料是外加劑還是其它原材料。并根據分析結果及時通知質檢員調整混凝土外加劑摻量,保證水膠比不超過設計值,進而保證混凝土強度不受影響。同時應立即通知發生變化的原材料供應商進行質量改進?! ?.6試配驗證為保證生產配合比的合理性,建議至少每月對常用混凝土配合比進行不低于2次的試配驗證。筆者發現,出現混凝土強度問題或成本過高的絕大多數攪拌站,缺乏對常用混凝土配合比的試配驗證。   混凝土試配驗證,是對現有混凝土原材料質量狀況、混凝土工作性和強度的綜合驗證?! ×?、結語  (1)攪拌站產生外加劑使用的誤區,原因在于對外加劑的作用機理和基本作用不夠了解,以及水膠比對混凝土強度的影響程度未能深刻領會;  (2)糾正攪拌站外加劑使用的誤區,應從試驗環節、采購環節、驗收環節、使用環節、常規檢測、試配驗證等各個方面系統地加以控制;其中,保證混凝土的強度的關鍵在于,控制生產中實際用水量,保證水膠比不大于設計值;  (3)在外加劑質量水平較低的情況下,為達到理想的減水效果,必須增大外加劑摻量。實踐證明,采購和使用低摻量的高標準外加劑,相比高摻量的低標準外加劑,無論從混凝土的強度保證,還是外加劑的單方成本控制,都是有優勢的;  (4)盲目的外加劑的摻量是一種不科學的做法。這種做法往往會導致混凝土單方用水量和單方膠凝材料的整體提高,從而大大提升配合比成本。建議先根據試驗,確定水膠比和單方用水量上限,從而控制配合比成本中大權重部分(膠凝材料);在此基礎上,找出滿足混凝土坍落度要求的外加劑摻量;  (5)缺乏對外加劑的質量監控和試配驗證,外加劑的質量水平有可能會不斷下降。這種情況下,保持原有外加劑摻量而導致的單方用水量的增加,將會對混凝土強度產生災難性的影響。所以,加強對外加劑的質量監控,直接關系到混凝土的抗壓強度能否得到保證或者是否穩定?! 】傊?,只要我們掌握了外加劑的正確使用方法,就可以在保持配合比成本不變的前提下,提高混凝土強度;或者在保持混凝土強度不變的前提下,降低配合比成本,為混凝土攪拌站創造巨大的技術經濟價值。

    石膏資料
    脫硫石膏的特性
    脫硫石膏的特性
    2022 12-13

      脫硫石膏是一種二水硫酸鈣含量較高、細顆粒、含有一定游離水的再生石膏資源。作為一種工業副產石膏,它具有再生石膏的一些特性,和天然石膏有一定的差異?! ?.脫硫石膏的質量:  脫硫石膏是對含硫燃料(煤、油等)燃燒后產生的煙氣進行脫硫凈化處理而得到的工業副產石膏。其形成過程是:通過除塵處理后的含硫煙氣導入吸收器中,細石灰或石灰石粉形成料漿,通過噴淋方式在吸收器中洗滌煙氣,與煙氣中的二氧化硫發生反應生成亞硫酸鈣(CaSO3.0.5H2O),然后通入大量空氣強制將亞硫酸鈣氧化成二水硫酸鈣(CaSO4.2H2O),從吸收器中出來的石膏懸浮液通過濃縮器和離心脫水,產物為二水石膏含量較高,殘余水量在10~20%的潮濕、松散的細小顆?! ∶摿蚴嗟钠肺惠^高,在化學成分特別是在雜質成分上與天然石膏有所差異。在脫硫石膏中常有碳酸鹽、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈉(鉀)等雜質,某些雜質在超過一定含量時,會影響石膏制品的質量。如某脫硫石膏制品,在較潮濕的環境中,表面曾發生“反霜”現象,該“霜”經過化學分析,其中含MgO,CaO,SO3,x-衍射測出主要物相是MgSO4.4H2O。它的形成是:制品中的MgSO4為可溶性物質,可從制品內部析到表面,當遇到空氣中濕度較大時,吸潮而成鎂鹽,另外當Na2O,K2O含量較高時,也會形成Na2SO4。不同結晶水的鹽類如Na2SO4.10H2O(俗稱芒硝)或CaSO4.K2SO4.H2O復鹽,都會析至制品表面而成白色結晶。這種返霜(返堿)現象不僅影響制品外觀,嚴重的是它會影響石膏與復面層的粘結,如使紙面石膏板護面紙和膏芯脫離,石膏砌塊制品的涂料層表面粗糙甚至脫落,造成產品質量問題?! ?.脫硫石膏的顆粒大小與級配  脫硫石膏雖是細顆粒材料,但是比表面積相對較小。顆粒多集中在44.0~60.0μm之內,粒度分布曲線窄而瘦,脫硫石膏粉體雖細但比表面積很小,這種顆粒級配會造成煅燒后建筑石膏加水量不易控制,流變性不好,顆粒離析、分層現象嚴重,制品容重會偏大、不均,嚴重時會影響紙面石膏板的板芯粘結以及其他制品的和易性和保水性能,給生產操作帶來困難。為解決粒度級配和提高比表面積問題,可以從生產工藝上著手。一個辦法是將煅燒后的脫硫石膏增加“磨細”措施,根據煅燒設備選擇合適的粉磨設備,如立式磨,功力磨等;另一個辦法是在選取具有“擊碎”性能的煅燒設備,在煅燒過程中完成脫水和改變粒級的兩項任務。經過磨細改性處理可改變級配比例,但其總體“細小”不能改變,石膏本身又是脆性材料,因此若改變顆粒細小并結構緊密的情況,在制品制造過程中加入不同種類的添加劑如增韌劑、減水劑、發泡劑、調凝劑、防水劑等等,以改善制品的性能。脫硫石膏與天然石膏搭配使用(不同比例)也是辦法之一?! ?.脫硫石膏的煅燒及其質量:  對于脫硫石膏的煅燒可采用慢速煅燒和快速煅燒兩種方法,前者可選用連續炒鍋和流化床式煅燒爐,炒鍋要加氣流烘干設備。兩種爐子煅燒時間在1小時左右,溫度在130~150℃,煅燒產品以半水石膏為主,性能均一穩定,符合建筑石膏國家標準要求??焖凫褵墙嗄臧l展的石膏煅燒設備,它是熱氣體直接(少數間接)接觸二水石膏,使之快速脫水而成半水石膏,煅燒溫度在150~170℃,煅燒時間幾分鐘(多則十幾分鐘),這類設備熱利用合理,設備緊湊,功效高,在國外應用較多,煅燒的產品可用于紙面石膏板,石膏砌塊等,煅燒的產品中有半水石膏,無水石膏Ⅲ和少量無水石膏Ⅱ,煅燒產品陳化后可達到建筑石膏要求。在煅燒設備  運行初期應注意下列問題:  相組成:  對于均勻粉末煅燒是易形成單一的相,希望煅燒后大部分為半水石膏相,由于煅燒溫度、時間不是十分均衡,往往煅燒出的建筑石膏常含有無水石膏Ⅲ和Ⅱs,以及二水石膏相。對于不同產品,相組成的要求也不甚相同,總的來講,煅燒后的產品大多數為半水,允許有10%的AⅢ和2%左右的AⅡs和DH。如果產品中AⅢ含量過大(如30%以上)時,說明煅燒溫度過高,俗稱過火,如果DH含量大于5%時,說明溫度過低,俗稱欠火,二者都超量存在時,說明溫度不均勻,所以測定相分析可以判斷煅燒制度是否合理,特別是試生產階段,擬定一組制度后,煅燒的產品立即進行相分析檢查。根據條件,可選擇三相或四相分析法。但相分析檢測的時間較長,少則2天多則4~5天,來不及當時指導生產,但對分析判斷煅燒制度、驗證煅燒技術路線的合理化、可靠性是有指導意義的?! 〗Y晶水:  半水石膏中理論結晶水含量為6.2%。對于純度90%的脫硫石膏(含CaSO4.2H2O 90%)百分百脫水成為半水石膏時,其結晶水的含量應在5.5%左右。通過測定煅燒產品的結晶水含量,初步判斷煅燒狀況,例如測定的結晶水為3~3.5%,定性判斷出半水含量少,無水含量大;若測定的結晶水在6~7%時,說明二水含量大。至于各相的具體含量,還要經過相分析檢測結果。但可以定性判斷煅燒溫度的高或低,可以立即調整煅燒溫度,指導試生產?! ×蠞{的物理性能:  半水石膏有很強的水化活性,一般5~6分鐘開始水化結晶,30分基本上水化成二水化合物,兩個小時內全部轉變為二水石膏相。因此用料漿標準稠度和凝結時間來判斷其水化性能。當煅燒出的產品標稠較大,凝結時間較快,而硬化后制品強度較低,膨脹率較大時,初步判斷是無水石膏Ⅲ的含量大;若水化速度慢,水化活性較低,可能無水石膏Ⅱs含量大;二水石膏含量較高時,料漿的凝結時間加快。因此從料漿的物理性能的測試過程中也可初步判斷煅燒的程度。二水石膏品位、煅燒質量、物料粒度等因素都與產品的強度有關,脫硫石膏的二水石膏含量較高,若煅燒質量優良,物料顆粒級配合理,其制品的強度應是較好的?! £惢瘑栴}:  剛煅燒的建筑石膏粉,由于含有一定量的無水石膏Ⅲ,Ⅱs和未脫水的二水相,物相組成不穩定,內含能量較高,分散度大,吸附活性高,從而會出現料漿的標稠需水量大,凝結時間不穩定,制品強度低等現象。解決辦法是盡量將AⅢ,DH轉化成半水,這個趨向半水的轉化過程就是陳化。即在潮濕空氣中AⅢ吸收水分,而成半水,熟粉中殘余熱量也可使二水繼續脫水而成半水。其條件是:建筑石膏粉的吸附水小于1.5%時,是AⅢ轉化半水的有效期,若吸附水大于1.5%時,半水就會吸水而向二水轉化,因此陳化條件是很重要的。

    2022 12-13
    脫硫石膏的特性

      脫硫石膏是一種二水硫酸鈣含量較高、細顆粒、含有一定游離水的再生石膏資源。作為一種工業副產石膏,它具有再生石膏的一些特性,和天然石膏有一定的差異?! ?.脫硫石膏的質量:  脫硫石膏是對含硫燃料(煤、油等)燃燒后產生的煙氣進行脫硫凈化處理而得到的工業副產石膏。其形成過程是:通過除塵處理后的含硫煙氣導入吸收器中,細石灰或石灰石粉形成料漿,通過噴淋方式在吸收器中洗滌煙氣,與煙氣中的二氧化硫發生反應生成亞硫酸鈣(CaSO3.0.5H2O),然后通入大量空氣強制將亞硫酸鈣氧化成二水硫酸鈣(CaSO4.2H2O),從吸收器中出來的石膏懸浮液通過濃縮器和離心脫水,產物為二水石膏含量較高,殘余水量在10~20%的潮濕、松散的細小顆?! ∶摿蚴嗟钠肺惠^高,在化學成分特別是在雜質成分上與天然石膏有所差異。在脫硫石膏中常有碳酸鹽、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鈉(鉀)等雜質,某些雜質在超過一定含量時,會影響石膏制品的質量。如某脫硫石膏制品,在較潮濕的環境中,表面曾發生“反霜”現象,該“霜”經過化學分析,其中含MgO,CaO,SO3,x-衍射測出主要物相是MgSO4.4H2O。它的形成是:制品中的MgSO4為可溶性物質,可從制品內部析到表面,當遇到空氣中濕度較大時,吸潮而成鎂鹽,另外當Na2O,K2O含量較高時,也會形成Na2SO4。不同結晶水的鹽類如Na2SO4.10H2O(俗稱芒硝)或CaSO4.K2SO4.H2O復鹽,都會析至制品表面而成白色結晶。這種返霜(返堿)現象不僅影響制品外觀,嚴重的是它會影響石膏與復面層的粘結,如使紙面石膏板護面紙和膏芯脫離,石膏砌塊制品的涂料層表面粗糙甚至脫落,造成產品質量問題?! ?.脫硫石膏的顆粒大小與級配  脫硫石膏雖是細顆粒材料,但是比表面積相對較小。顆粒多集中在44.0~60.0μm之內,粒度分布曲線窄而瘦,脫硫石膏粉體雖細但比表面積很小,這種顆粒級配會造成煅燒后建筑石膏加水量不易控制,流變性不好,顆粒離析、分層現象嚴重,制品容重會偏大、不均,嚴重時會影響紙面石膏板的板芯粘結以及其他制品的和易性和保水性能,給生產操作帶來困難。為解決粒度級配和提高比表面積問題,可以從生產工藝上著手。一個辦法是將煅燒后的脫硫石膏增加“磨細”措施,根據煅燒設備選擇合適的粉磨設備,如立式磨,功力磨等;另一個辦法是在選取具有“擊碎”性能的煅燒設備,在煅燒過程中完成脫水和改變粒級的兩項任務。經過磨細改性處理可改變級配比例,但其總體“細小”不能改變,石膏本身又是脆性材料,因此若改變顆粒細小并結構緊密的情況,在制品制造過程中加入不同種類的添加劑如增韌劑、減水劑、發泡劑、調凝劑、防水劑等等,以改善制品的性能。脫硫石膏與天然石膏搭配使用(不同比例)也是辦法之一?! ?.脫硫石膏的煅燒及其質量:  對于脫硫石膏的煅燒可采用慢速煅燒和快速煅燒兩種方法,前者可選用連續炒鍋和流化床式煅燒爐,炒鍋要加氣流烘干設備。兩種爐子煅燒時間在1小時左右,溫度在130~150℃,煅燒產品以半水石膏為主,性能均一穩定,符合建筑石膏國家標準要求??焖凫褵墙嗄臧l展的石膏煅燒設備,它是熱氣體直接(少數間接)接觸二水石膏,使之快速脫水而成半水石膏,煅燒溫度在150~170℃,煅燒時間幾分鐘(多則十幾分鐘),這類設備熱利用合理,設備緊湊,功效高,在國外應用較多,煅燒的產品可用于紙面石膏板,石膏砌塊等,煅燒的產品中有半水石膏,無水石膏Ⅲ和少量無水石膏Ⅱ,煅燒產品陳化后可達到建筑石膏要求。在煅燒設備  運行初期應注意下列問題:  相組成:  對于均勻粉末煅燒是易形成單一的相,希望煅燒后大部分為半水石膏相,由于煅燒溫度、時間不是十分均衡,往往煅燒出的建筑石膏常含有無水石膏Ⅲ和Ⅱs,以及二水石膏相。對于不同產品,相組成的要求也不甚相同,總的來講,煅燒后的產品大多數為半水,允許有10%的AⅢ和2%左右的AⅡs和DH。如果產品中AⅢ含量過大(如30%以上)時,說明煅燒溫度過高,俗稱過火,如果DH含量大于5%時,說明溫度過低,俗稱欠火,二者都超量存在時,說明溫度不均勻,所以測定相分析可以判斷煅燒制度是否合理,特別是試生產階段,擬定一組制度后,煅燒的產品立即進行相分析檢查。根據條件,可選擇三相或四相分析法。但相分析檢測的時間較長,少則2天多則4~5天,來不及當時指導生產,但對分析判斷煅燒制度、驗證煅燒技術路線的合理化、可靠性是有指導意義的?! 〗Y晶水:  半水石膏中理論結晶水含量為6.2%。對于純度90%的脫硫石膏(含CaSO4.2H2O 90%)百分百脫水成為半水石膏時,其結晶水的含量應在5.5%左右。通過測定煅燒產品的結晶水含量,初步判斷煅燒狀況,例如測定的結晶水為3~3.5%,定性判斷出半水含量少,無水含量大;若測定的結晶水在6~7%時,說明二水含量大。至于各相的具體含量,還要經過相分析檢測結果。但可以定性判斷煅燒溫度的高或低,可以立即調整煅燒溫度,指導試生產?! ×蠞{的物理性能:  半水石膏有很強的水化活性,一般5~6分鐘開始水化結晶,30分基本上水化成二水化合物,兩個小時內全部轉變為二水石膏相。因此用料漿標準稠度和凝結時間來判斷其水化性能。當煅燒出的產品標稠較大,凝結時間較快,而硬化后制品強度較低,膨脹率較大時,初步判斷是無水石膏Ⅲ的含量大;若水化速度慢,水化活性較低,可能無水石膏Ⅱs含量大;二水石膏含量較高時,料漿的凝結時間加快。因此從料漿的物理性能的測試過程中也可初步判斷煅燒的程度。二水石膏品位、煅燒質量、物料粒度等因素都與產品的強度有關,脫硫石膏的二水石膏含量較高,若煅燒質量優良,物料顆粒級配合理,其制品的強度應是較好的?! £惢瘑栴}:  剛煅燒的建筑石膏粉,由于含有一定量的無水石膏Ⅲ,Ⅱs和未脫水的二水相,物相組成不穩定,內含能量較高,分散度大,吸附活性高,從而會出現料漿的標稠需水量大,凝結時間不穩定,制品強度低等現象。解決辦法是盡量將AⅢ,DH轉化成半水,這個趨向半水的轉化過程就是陳化。即在潮濕空氣中AⅢ吸收水分,而成半水,熟粉中殘余熱量也可使二水繼續脫水而成半水。其條件是:建筑石膏粉的吸附水小于1.5%時,是AⅢ轉化半水的有效期,若吸附水大于1.5%時,半水就會吸水而向二水轉化,因此陳化條件是很重要的。

    2022 12-13
    紙面石膏板紙芯粘結不良的影響因素

      紙面石膏板作為一種新型的環保建材已經為大眾所接受,其生產能力和市場都在不斷擴大,紙面石膏板的生產技術也已漸趨成熟,板材內在質量趨于穩定,外觀質量不斷改善,一些大企業的產品已經達到了國際先進水平。但是,在紙面石膏板的生產和使用過程中仍然存在一些常見問題,如紙芯粘結性能一直是影響企業生產合格率的主要問題。這一問題一直是各大企業解而不決的問題,主要是因為其受影響的因素多而復雜?! ?  護面紙的影響  1.1紙的透氣性太低。透氣度實際是指紙板的透氣阻力。紙的透氣度主要影響紙面石膏板的成型速度。在同一生產速度下,紙的透氣度越大(指s/100ml表示法),干燥機出來的板材越濕,板材撓度越大。為了保證生產質量就要降低生產速度,降低產量。但如果透氣性過低,石膏板在干燥過程中水分蒸發過快,石膏芯內淀粉中水分的蒸發透過紙芯交界處,遷移到紙中,從而影響了紙、芯的干粘結性能,并使板材變脆?! ?.2紙的吸水性過高或過低。紙的吸水性與護面紙的施膠度有關。石膏水化的過程中,成長的針狀晶體會生長入護面紙中,從而形成與護面紙的良好結合。若施膠過重,紙面相對較硬,不利于晶體的伸入;如果施膠過少,吸水性過大,石膏漿中的水分被大量吸收并很快蒸發,不利于石膏晶體的生長,同樣也會影響紙芯的良好粘結。紙的透氣度多大合適,要視生產線的實際情況而定,不能一概而論。一般,水固比大的生產線應選用定量偏大,吸水性略大的護面紙。一般情況下,水固比60~70的生產線使用定量為220 g/m2的面紙,其吸水性一般為15~20g/m2。紙板定量與吸水性的確定一定要與石膏板的生產工藝、工礦條件相結合。如生產速度,干燥工藝等?! ? 石膏等原料的影響因素  石膏是紙面石膏板生產的主要原料,石膏的性能是影響紙面石膏板各項性能的重要因素。石膏的品位及其雜質含量、建筑石膏的凝結時間以及各種添加劑的使用都會對護面紙與石膏芯的粘結性能產生一定的影響?! ?.1石膏的品位太低  一般,要求天然石膏的品位不低于75%,如果石膏中的二水硫酸鈣含量過低,在石膏板的成型過程中形成的石膏晶體過少,就會影響護面紙與石膏芯的粘結?! ?.2石膏中K+、Na+等雜質的含量  一般情況下,K+、Na+等雜質的含量不會太高,但其對紙面石膏的粘結性能的影響卻很大,因此,一般要求紙面石膏板中的K+、Na+的含量不高于0.02%。如果,石膏中的K+、Na+等雜質的含量較高,在紙面石膏板的成型和干燥過程中,在紙芯結合處形成一層鹽膜。當板材處于溫度較低,濕度較大的環境中時,板材就極易吸水,使得紙芯脫開?! ?.3發泡劑等添加劑的影響  為了改善建筑石膏和紙面石膏板的物理性能,在紙面石膏板的生產中常加入減水劑、發泡劑、調凝劑等添加劑。而這些添加劑的使用也會對板材帶來一定的負面影響。首先,一些添加劑中含有一定量的Na+的無機鹽,這會增加石膏料漿中Na+的積累,在一定程度上影響紙芯的粘結;其次,如果在選用和采購過程中疏忽對添加劑PH值得控制,受其影響,石膏料漿的PH值將會產生波動,而影響料漿的凝結時間和紙芯的粘結性能;另外,發泡劑的泡沫穩定性一直是影響其性能和使用效果的重要指標,而國產發泡劑的此項指標多數處于要求的臨界狀態,如發泡劑的泡沫直徑偏大或者穩定性偏低,在其與料漿混合后形成的大泡較多,更甚至于比較集中,就會造成紙面石膏板的局部粘結不良?! ? 紙面石膏板工藝控制因素的影響  3.1石膏漿太稀,含有大量的大氣泡或水分,造成干燥后,板芯中集中大量的大的空隙或板材過輕,使得石膏晶體與護面紙的接觸點減少,影響護面紙與石膏芯的良好粘結?! ?.2石膏漿的凝結速度太快或太慢,也會對石膏板的紙芯粘結性能產生不良影響。石膏漿應該在趟平板后初凝,在成型皮帶上完成終凝。如若凝結太快,在趟平板前初凝,經過趟平板時,會損傷伸入護面紙的晶體。如凝結太慢,未在成型皮帶上完成終凝,在隨后的輥道輸送中,未成型板材受不斷震動而影響其粘結和切斷,甚至在進入干燥機時板芯與紙還未粘結牢固,進入烘干區后,溫度達到80℃以上時石膏漿體不再繼續凝結,且板內的水分迅速向外蒸發,就會造成紙芯的嚴重不粘?! ?.3干燥速度和溫度不協調,造成板材含水或過燒。伴隨著石膏或建筑石膏性能的變化,應及時調整成型等生產工藝,使其與料性相適應。否則,會造成板材的過燒或欠燒,而板材過燒或欠燒時,均不同程度的表現為紙芯粘結不良?! ? 改性淀粉用量過少或淀粉遷移性不夠?! 〉矸垭m然不是護面紙與石膏芯粘結性的主要影響因素,改性淀粉在石膏中隨著水分的蒸發,而不斷向石膏與紙得交界處遷移,保護界面上石膏晶體不會為過熱所損害,并加強紙與芯的粘結?! ? 發泡劑添加不均勻或發泡劑的泡沫穩定性較差,這種情況多出現局部粘結不良,在泡沫較多或小泡后形成的大空隙處紙、芯易出現粘結不良。發泡劑添加的均勻性與添加方式和混合己的轉速有關;泡沫的穩定性主要與發泡劑本身的性能相關?! ? 結論  影響紙面石膏板紙芯粘結性的因素涉及原料和工藝控制等多個方面,多數情況下是幾個因素綜合作用的結果,難以精確控制,在實際生產中只有結合生產實際情況,選用適合生產工藝的原、輔材料,監測其波動,并及時調整工藝控制指標,達到上下工序的和諧才能盡量的減少紙、芯粘結不良的問題,而提高石膏板的質量和生產效率。

    2022 12-13
    各種石膏煅燒設備的特點與淺析

      一. 國內外石膏煅燒概況:  石膏石或工業副產石膏是以二水硫酸鈣形式存在,其分子式中有兩個結晶水,只有脫去一個半結晶水生成半水硫酸鈣才有膠凝性質。脫去結晶水的過程即為石膏煅燒。建筑石膏的生產采用干法煅燒石膏工藝,其種類繁多,按加熱方式,分為間接加熱和直接加熱;按煅燒脫水速度,分為慢速煅燒和快速煅燒;按出料方式可分為間歇和連續兩種?! 《? 常用煅燒方式及設備簡述:  1.間接加熱方式:  1.1連續炒鍋:  是帶有橫穿火管的直園形鍋體,由鍋外壁、鍋底及火管將熱量傳遞給鍋內二水石膏,并靠機械攪拌和石膏脫水所產生的水蒸汽及循環熱氣體的攪動,而呈現流態化狀態,在此狀況下二水石膏脫水而成半水石膏,借助溢流原理連續出料。鍋內物料溫度在150℃左右,物料煅燒時間1~1.5小時。屬于低溫慢速煅燒方式。 連續炒鍋煅燒石膏在國內外,都是 成熟技術,生產穩定,易操作,產品質量均衡有保證 。適合煅燒粉狀石膏,若用于工業付產石膏,需增設一套氣流干燥裝置,以除去10%以上的游離水?! ?.2內加熱管式回轉窯:  回轉窯內設有許多內管,管內通熱蒸汽或導熱油,物料在窯內間接受熱,料在窯內停留時間較長,屬低溫煅燒,產品質量均衡穩定。這種方法對于有蒸汽氣源的地方較合適?! ?.3沸騰爐:  立式直筒狀容器,在底部裝有一個氣體分布板,工作時使氣流從底部均勻進入床層,床層內裝有大量的加熱管,管內介質為飽和蒸汽或導熱油,石膏顆粒進入爐膛后,遇熱呈流態狀,同時熱量通過管壁傳遞給管外處于流態化的石膏粉,使之沸騰脫水分解。這一煅燒工藝是國內二十世紀八十年代為配合紙面石膏板生產自行研發制造的。該設備采用低溫煅燒,石膏不易過燒,只要料流穩定,出料溫度控制適宜,成品大部分均為半水石膏。沸騰爐設備小巧,生產能力大,結構簡單,設備緊湊,占地少,能耗較低?! ?.直接加熱方式:或稱氣流煅燒  氣流煅燒即熱氣體與粉料直接接觸,二水石膏迅速脫水而成半水石膏。這種方式熱利用合理,設備緊湊,使用簡單,功效高,適用天然石膏和工業副產石膏。俗稱“氣流煅燒磨”,這種“磨”采用高速旋轉的錘子將物料拋起并擊碎、擊細,同時與氣流相匯,完成干燥、煅燒的過程?! ?.1沙司基打磨:  北京國華杰地公司從德國沙士基打公司配套引進了一套6t/hr煅燒脫硫石膏的設備,該套設備由帶兩個高速旋轉轉子的煅燒爐、旋風分離器和強制式陳化等主要設備組成?,F己運轉2~3年,燃料為重油,屬生產初期尚未達到設計能力,產品可滿足同樣是引進德國砌塊生產線的需求。 該煅燒設備外形體積較小,噪聲低,構造簡單緊湊,產品質量較均衡。該磨在充分消化吸收后,在國內應有較好的發展前景?! ?.2Delta磨:  該磨是沖擊磨,水平方向有兩個室,一個錘磨轉子室,一個是分級器室。料先進入錘磨室,高速旋轉的錘子將料打散并“擊細”,同時與熱氣流相匯,進行干燥和煅燒,熱煙氣將磨細了的料帶入系統內的分級器,旋轉葉片將較大的顆粒甩回錘磨室繼續粉磨,合格細料經高溫收塵器收入料倉?! ?.3斯德動態煅燒爐:  是國內自行研發的氣流煅燒裝置。外形為立式圓柱體,底部帶有打散器的立軸與電機相聯,產生旋轉運動,一個側面的中下部進料,另一側面下部通入熱風,頂部出料至捕集器進行氣固分離后機械輸送至儲料倉?;驹硎牵何锪虾蜔釟怏w快速混合,在爐體軸向產生旋轉運動,使物料與熱載體急速換熱,達到二水石膏脫水的目的,這種方式也可稱旋流式煅燒。特點是:連續作業,熱交換速度快,從進料到出料僅需幾秒鐘?! ?.4彼特磨:  也是一種氣流快速煅燒設備,是集研磨—干燥—煅燒為一體的煅燒設備,是德國CLAUDIS PETERS公司研制的,簡稱彼特斯磨。它是一種環形球磨機,磨機底部為主傳動裝置,帶動下研磨盤旋轉,磨盤上有多個直徑φ600~800mm的空心園球,園球上方是不旋轉的上研磨盤。石膏從上側部進料管送入研磨體的中心部位,(進料粒度可達60毫米。)在離心力作用下,將物料向外推動,推至球體下部與磨環之間被粉碎和研磨。與此同時500~600 ℃的熱氣體由磨體下側方通入磨內,使石膏與熱氣流直接接觸而迅速脫水而成建筑石膏。這種磨可煅燒天然石膏或天然石膏和工業付產石膏混合的石膏。它的特點是:設備體積小,生產效率高,能耗低,產品質量穩定,適合大型連續生產的石膏制品生產線。是應用成熟的石膏煅燒設備之一?! ?. 直熱式回轉窯:  熱介質與石膏物料直接接觸使之脫水而成半水石膏或無水石膏。石膏在小角度傾斜園筒中旋轉前進,熱介質與其同方向或反方向運動,在運動過程中完成石膏脫水,連續喂料及出料即為連續作業,由于直火、要比外燒回轉窯熱效率高,燃料可用氣、油、煤?! ?. 流化床式煅燒爐:  該爐是九十年代澳大利亞RBS速成建筑系統有限公司的產品,稱“RFC流化床式焙燒爐”。流化床式煅燒爐外形為立式園柱體,一側中部進料另一側下部進熱風,爐體下部稱為床,床底部設有氣流分配器,使熱氣流按要求達到不同速度梯度,將石膏粉吹起使之處于懸浮狀態,同時進行熱交換,(該煅燒爐進料粒度≤10毫米)使二水石膏脫水而成半水石膏。嚴格控制床層溫度和氣體壓力,料層溫度梯度小使床層內二水石膏限度地變為半水石膏,保證了產品的質量。該爐屬低溫慢速煅燒,物料溫度130~150℃,在爐內停留40~50分鐘甚至1小時,煅燒產品的相組成大部分為半水石膏,只有極少量的無水石膏Ⅲ和二水石膏,沒有無水石膏Ⅱ?! ∪? 特點淺析:  1. 低溫慢速煅燒:  指煅燒時物料溫度小于150℃,物料在爐內停留幾十分鐘或1小時以上的煅燒方式。如連續炒鍋、流化床式焙燒爐。這種煅燒方式是二水石膏受熱時逐步脫水而成半水石膏,根據二水石膏純度,選定脫水溫度,自控系統將爐內溫度、水蒸汽分壓、物料停留時間等調整到穩定狀態,使煅燒產品質量均一而穩定。其煅燒產品中絕大部分為半水、極少量的無水石膏Ⅲ、二水石膏及無水石膏Ⅱ,結晶水含量一般在5.5~6.0%,個別為>4.0%。煅燒的建筑石膏粉貯存在粉料庫中待用,廣泛用于粉狀、板材等制品?! ?. 快速煅燒:  指煅燒物料溫度大于160℃,物料在爐內停留幾秒鐘的煅燒方式。己在國外應用多年,廣泛用于高速的紙面石膏板生產線和石膏砌塊等產品的生產,效果良好。這種煅燒方式是二水石膏遇熱后急速脫水,很快生成半水或無水Ⅲ,由于料溫較高甚至無水Ⅲ的比例較大,而Ⅲ型無水石膏是不穩定相,在含濕空氣中很容易吸潮而成半水相。因此在這種煅燒方式中有的加冷卻裝置,對于快速煅燒,爐內的氣氛很重要,當爐內熱氣體的含濕量很小時,煅燒的成品物相中無水石膏Ⅲ相對較多,經過冷卻陳化后,相組成有所改變,半水相增加了??焖凫褵绞匠龖{整脫水溫度外,還應根據燃料的種類,計算出燃燒氣體的含濕量,判斷爐內水蒸汽分壓的大小,若很小,則應采取外加濕的方法以提高爐內的氣氛濕度;或采用強制式陳化等措施??焖凫褵怀龅奶攸c是生產效率高、能耗低。生產中通過良好的冷卻陳化環節其產品質量是能得到保證的?! ?.中速煅燒:  這是物料在窯內停留時間在幾分鐘、十幾分鐘,物料溫度在140~165 ℃之間。這種方式介于上二者之間。典型的煅燒設備是回轉窯,早在七十年代中期,我國第 一 條紙面石膏板生產線就采取了這種方式,煅燒的天然石膏為顆粒狀,由于顆粒級配的因素, 產品質量不易均一和穩定。但在窯后選擇較好的粉磨設備再加上良好的陳化措施,產品質量可以保證?! ?. 關于煅燒工業付產石膏的顆粒級配問題:  工業付產石膏以“細粉”狀態存在,如脫硫石膏的顆粒多集中在40~60微米,粒度分布曲線窄而瘦,比表面積小,這種顆粒級配會影響產品質量。解決辦法一是增加“磨細”措施,在煅燒過程中完成脫水和改變顆粒級配二項任務。經過有“擊碎”過程的煅燒產品,其粒度分布曲線大有改變,由窄而瘦變得寬廣了,產品性能得到了改善。因此,在設計煅燒工業付產石膏生產線時要注重“擊碎”過程?! ?. 選擇煅燒方式和設備的原則:  首先是石膏的種類和性狀:是天然石膏還是工業付產石膏;是顆粒狀還是粉狀 ;如果是粉狀,宜選用快速煅燒設備;如果是顆粒狀,則宜選用在窯內停留時間較長的設備?! 〗K端產品的種類:如果是生產石膏建材制品,如各種石膏板材、砌塊等,宜選用快速煅燒設備。因用快速法生產的建筑石膏凝結硬化快,可提高生產效率,加速模具的周轉;如果是生產石膏膠凝材料,如粉刷石膏、石膏粘接劑、石膏接縫材料等,宜選用慢速煅燒設備,因用慢速煅燒的產品凝結硬化較慢,有利于減少外加劑的摻量,降低生產成本;如果兩類產品都生產,則按主導產品選擇。還應權衡比較各類煅燒設備的性價比等綜合技術經濟指標。

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