水泥基膠結料漿-編制說明

團體標準《水泥基膠結料漿》編制說明1工作簡況1.1任務來源根據(jù)江蘇省建材行業(yè)協(xié)會（蘇材協(xié)[2021]19號）“關于印發(fā)協(xié)會第一批團體標準制定項目計劃的通知”要求，按照江蘇省建材行業(yè)協(xié)會團體標準制定項目計劃（計劃編號：2021-03），發(fā)揮協(xié)會對引領行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的作用，提高技術標準的時效性和先進性，由建華建材（中國）有限公司、江蘇省建筑科學研究院聯(lián)合主持制定協(xié)會標準《水泥基膠結料漿》。1.2主要工作過程根據(jù)協(xié)會標準制定的計劃要求，建華建材（中國）有限公司與江蘇省建筑科學研究院共同成立了由東南大學、同濟大學、上海市建筑科學研究院有限公司、江蘇建華新材料科技有限公司、安徽繁昌新創(chuàng)業(yè)有限公司、蘇州中環(huán)建科環(huán)境科技有限公司的標準化人員參加的標準起草工作組，收集了GB175《通用硅酸鹽水泥》、GB/T1346《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》、GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、GB8076《混凝土外加劑》、GB/T14684《建設用砂》、GB/T18046《用于水泥、砂漿和混凝土中的?；郀t礦渣粉》、GB/T26408《混凝土攪拌運輸車》、JGJ63《混凝土用水標準》、JGJ/T70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》、JC/T727《水泥凈漿標準稠度與凝結時間測定儀》、JC/T729《水泥凈漿攪拌機》、JC/T950《預應力高強混凝土管樁用硅砂粉》、JC/T2554《蒸養(yǎng)混凝土制品用摻合料》的標準和資料，起草工作組成員對收集到的有關資料進行學習和研究，并對產品的特性進行分析和總結，在制定過程中，編制組對水泥基膠結料漿的性能、制備工藝、檢測方法與檢驗規(guī)則、貯存、包裝和運輸?shù)冗M行了深入調研，并廣泛征求業(yè)內科研院所、生產施工企業(yè)的意見，同時針對產品的核心技術參數(shù)進行必要性論證。在此基礎上還召開了由設計、科研、生產等單位參加的膠結料漿團標制定工作會議，對水泥基膠結料漿團標制定工作及時進行調整、總結，于2021年10月完成了標準《水泥基膠結料漿（初稿）》，并于11月12日召開啟動會及第一次工作會議，在會議上編制組重點討論了《水泥基膠結料漿（初稿）》和后期編制計劃，并將團標征求意見稿定點向有關單位及專家征求意見。1.3主要參加單位主要參加單位為建華建材（中國）有限公司、江蘇省建筑科學研究院有限公司、東南大學、同濟大學、上海市建筑科學研究院有限公司、江蘇建華新材料科技有限公司、安徽繁昌新創(chuàng)業(yè)有限公司、蘇州中環(huán)建科環(huán)境科技有限公司。1.4工作組成員及其所做的工作工作組成員及其所做的工作主要由下表所示：表1工作組成員及分工表序號單位名稱參與人職務/職稱分工1建華建材（中國）有限公司魯秋月副總監(jiān)/高工（1）項目組織、前期籌劃、會議召開等相關工作；（2）明確標準范圍和規(guī)范性引用文件；（3）規(guī)范主要性能指標；（4）標準起草及匯總；（5）統(tǒng)籌標準編制、申報工作。2茍德勝主任/高工3康小朋研發(fā)經理/工程師4陳昊技術經理/工程師5東南大學高建明教授（1）主要性能指標論證；（2）規(guī)范性能檢測方法；（3）配合相關產品性能檢測。6同濟大學徐玲琳副教授7江蘇省建筑科學研究院有限公司劉建忠研究員（1）規(guī)范相關術語和定義；（2）規(guī)范原材料基本性能要求；（3）規(guī)范產品檢驗規(guī)則。8上海市建筑科學研究院有限公司於林鋒高工9江蘇建華新材料科技有限公司張

超技術經理/工程師（1）編制生產制備工藝；（2）編制貯存、包裝、運輸?shù)纫?guī)范要求；（3）編制交貨方式、計量等規(guī)范要求。10安徽繁昌新創(chuàng)業(yè)建材有限公司張

嶺技術經理/工程師11蘇州中環(huán)建科環(huán)境科技有限公司陳洪華副總經理2標準編制原則及主要內容2.1編制原則本標準的制定符合《中華人民共和國標準化法》、《江蘇省建材行業(yè)協(xié)會團體標準管理辦法》等相關法律、法規(guī)、政策的規(guī)定，在編制標準的過程中做到：（1）貫徹國家有關法規(guī)和相關技術政策，本標準在編制時，應做到安全適用、技術先進、經濟合理；（2）標準格式統(tǒng)一、規(guī)范，符合GB/T1.1-2020要求；（3）標準內容符合統(tǒng)一性、協(xié)調性、適用性、一致性、規(guī)范性規(guī)則要求；（4）積極吸納國內外成熟技術成果，結合最新研究進展，體現(xiàn)標準的全面性和先進性；（5）在滿足膠結料漿再生制品生產需求的前提下，提高產品實用價值和應用范圍。2.2主要內容本標準共分十章及兩個附錄：1范圍；2規(guī)范性引用文件；3術語和定義；4原材料及貯存；5膠結料漿制備；6技術要求；7試驗方法；8檢驗規(guī)則；9貯存、包裝和運輸；10交貨；附錄A膠結料漿密度試驗方法；附錄B膠結料漿凝結時間試驗方法?，F(xiàn)將標準中主要內容進行說明。2.2.1術語和定義本標準定義了水泥基膠結料漿的專用術語和定義，將混凝土制品離心成型產生的懸濁液，經過收集、均化等工藝處理后，形成性能穩(wěn)定、指標可控的以水泥漿為主的膠結材料稱為水泥基膠結料漿。2.2.2原材料及貯存的要求對于水泥的選用，應采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，其質量應符合GB175的規(guī)定。對于摻合料的選用，礦渣微粉的質量不低于GB/T18046中S95級的有關規(guī)定；硅砂粉的質量應符合JC/T950的有關規(guī)定；粉煤灰的質量不低于GB/T1596中Ⅰ、Ⅱ級F類的有關規(guī)定；蒸養(yǎng)混凝土制品用摻合料的質量應符合JC/T2554的規(guī)定；當采用其它品種的摻合料時，應通過試驗確定，確認符合要求后，方可使用。對于外加劑的選用，外加劑的質量應符合GB8076的規(guī)定。對水的選用，拌合用水的質量應符合JGJ63的規(guī)定。對于集料的選用，集料的質量應符合GB/T14684的規(guī)定。針對各類原材料的特性，本標準規(guī)定了原材料貯存要求。各種原料應分倉貯存，并設置明顯標識。水泥要按生產廠家、品種和強度等級分倉存放，不得摻入雜物，不得受潮。摻合料應按品種、等級分倉存放，不得混入水泥等其它粉料和雜物。外加劑應按生產廠家、品種分別存放，并應有防止質量發(fā)生變化的相應措施。集料應按規(guī)格分別存放，不得混入雜物。2.2.3膠結料漿制備水泥基膠結料漿是離心副產物，需要經過精細化處理實現(xiàn)性能穩(wěn)定，本標準對膠結料漿的制備工藝進行了規(guī)范，主要工藝為：經離心制品產生的懸濁液，收集至料漿桶內，根據(jù)需要可摻入經試驗驗證的適量外加劑；將料漿桶內的料漿抽至均化桶調整至規(guī)定密度；配制完成的料漿應持續(xù)攪拌，貯存期間不得混入雜物。2.2.4技術要求考慮到膠結料漿出廠后的長途運輸、料漿的膠結活性差異等問題，本標準對水泥基膠結料漿的性能參數(shù)提出了要求，具體表2所示：表2膠結料漿技術要求檢測項目指標密度，g/cm3>1.40凝結時間，h初凝>2終凝＜48抗壓強度，MPa7d>5.028d>10.02.2.5檢測方法針對膠結料漿的主要性能，本標準規(guī)定了相應的檢測方法。其中密度檢測在附錄A中進行了明確規(guī)定。凝結時間檢測方法參考GB/T1346的試驗操作，并結合料漿性能對初凝和終凝測定進行適應性改進，在附錄B中進行明確規(guī)定?？箟簭姸葯z測方法按JGJ/T70的相關規(guī)定成型試塊，然后試塊帶模放入恒溫恒濕養(yǎng)護箱（20℃±1℃，相對濕度不低于90%）中靜置至終凝后（24±2）h后拆模，將試塊立即放入20℃±1℃水中養(yǎng)護至規(guī)定齡期，按JGJ/T70的相關規(guī)定檢測7d和28d的立方體抗壓強度。3主要試驗（或驗證）情況分析本標準結合相關論文數(shù)據(jù)及實驗研究，對水泥基膠結料漿的穩(wěn)定性控制和基本性能參數(shù)開展試驗驗證工作。建立了水泥基膠結料漿的密度和含固量之間的關系曲線，實現(xiàn)基于密度參數(shù)對料漿有效組分含量的快速衡量；形成膠結料漿凝結硬化的有效調控方法，實現(xiàn)料漿在有效時間內的產品運輸；對產品的密度、抗壓強度、凝結時間等性能參數(shù)的合理范圍和相應檢測方法的規(guī)范性進行論證；同時開展了膠結料漿再生制品的可行性研究和試驗驗證。3.1已有文獻試驗數(shù)據(jù)的分析標準組針對現(xiàn)有文獻進行總結，總結分析了傳統(tǒng)余漿的物理性能、化學組分，如表3、表4所示。表3余漿主要物理性能試驗編號密度g/cm3含固量%有效成分%Ca(OH)211.8182.2868.191.1121.7871.0562.450.9831.7269.3263.640.7941.7472.7966.231.0751.6564.8161.201.0661.6566.0761.850.5671.5858.8356.690.4181.6263.6162.231.1991.5860.4957.130.58101.5058.4056.670.53111.6463.5262.390.92121.5664.0257.410.59131.5965.3261.490.95表4余漿主要化學組分樣品名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2O酸不溶物含固量Ф300余漿54.213.993.0633.401.6144.1567.91Ф400余漿53.814.013.1132.281.6043.6168.02Ф500余漿54.324.043.1232.721.6841.8567.60同時，文獻資料表示余漿密度和含固量之間存在一定線性關系，基于常規(guī)余漿性能檢測和低濃度余漿稀釋調配，試驗了不同余漿密度對應的含固量并建立了關系曲線，如表5、圖1所示。表5余漿密度和含固量測定值余漿質量/g固體質量/g體積/mL密度/g/cm3含固量/%425.269.944001.06316.45452.096.404001.13021.33346.271.603001.15420.68462.0101.404001.15521.95235.469.602001.17729.57472.8145.544001.18230.78479.2146.604001.19830.59510.0195.204001.27538.27558.6275.404001.39749.30289.0146.842001.44550.81444.0318.002501.77671.62480.0377.602501.92078.67702.4479.604001.75668.28617.2353.204001.54357.23670.0450.204001.67567.19625.2389.804001.56362.35464.8339.204001.16227.02567.6278.004001.41951.02圖1余漿密度與含固量關系曲線余漿經過精細化調控，可以實現(xiàn)基于密度的性能穩(wěn)定性控制，并在發(fā)泡混凝土、磚、小型砌塊等領域已有相關應用。3.2編制組試驗驗證及性能參數(shù)確定編制組基于文獻資料分析，驗證了余漿的密度和含固量之間的關系曲線，圖2所示，實現(xiàn)基于密度參數(shù)對余漿有效組分含量的快速衡量。圖2驗證并建立余漿的密度和含固量之間的關系曲線針對傳統(tǒng)余漿的性能缺陷進行了精細化的處理（收集、調凝、均化），在保持余漿膠結性能基礎上，解決了余漿易稠化凝結、密度不穩(wěn)定的問題，形成了全新的水泥基膠結料漿產品，建立了規(guī)范的生產工藝，圖3所示。圖3規(guī)范化水泥基膠結料漿制備工藝圖對產品主要性能參數(shù)的合理范圍進行驗證并規(guī)范了相應檢測方法，研究表明膠結料漿強度與密度呈現(xiàn)正相關變化（圖4）。圖4基于膠結料漿密度變化對強度影響范圍凝結時間與密度沒有明顯關系，根據(jù)產品的再生需求可通關外加劑進行凝結時間調整（圖5）。同時凝結時間變化對膠結料漿強度沒有明顯影響（圖6）。圖5不同密度膠結料漿基于產品需求的凝結時間變化（a）余漿密度1.65g/m3（b）余漿密度1.72g/m3圖6不同密度膠結料漿凝結時間變化對強度影響3.3膠結料漿性能參數(shù)最終確定通過試驗驗證和工程應用，確定了水泥基膠結料漿的最終性能參數(shù)，如表6所示。表6膠結料漿技術要求檢測項目指標密度，g/cm3>1.40凝結時間，h初凝>2終凝＜48抗壓強度，MPa7d>5.028d>10.0四標準中所涉及的專利情況本標準中不涉及專利與相關的知識產權。五產業(yè)化、推廣應用論證和預期達到的經濟效果等情況基于資源循環(huán)利用和企業(yè)發(fā)展等多方面考慮，水泥基膠結料漿在離心制品生產線循環(huán)再利用、生產加氣混凝土砌塊或小型混凝土制品、硬化破碎作骨料或路基填料、制備再生微粉、新型建筑材料等領域已推廣應用。標準編制組依托建華建材集團，將水泥基膠結料漿用于制備高強混凝土（圖7）、泡沫混凝土（圖8）、再生微粉（圖9）等，經濟社會效益顯著。圖7膠結料漿用于制備高強混凝土圖8膠結料漿用于制備泡沫混凝土中的強度變化圖9膠結料漿制備再生微粉后的強度驗證本標準規(guī)范了膠結料漿的基本性能，在滿足循環(huán)利用的同時，還可對外輸出產品用于制備相關衍生品，有效保證了再生制品的質量穩(wěn)定性，推動了產品標準化進程。同時，膠結料漿基于離心衍生物制備，原材料成本低，可替代部分水泥用于多種再生制品的制備，經濟效益顯著。膠結料漿標準的制定，對擴大其在混凝土及其制品中的應用范圍，推動離心混凝土制品產業(yè)的綠色、健康和可持續(xù)發(fā)展，具有重要的社會意義和良好的經濟效益。六采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準的對比情況國內外目前暫無同類標準。七本標準與現(xiàn)行的相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準（包括強制性標準）是否具有一致性本標準符合現(xiàn)行的相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準（包括強制性標準）的要求，具有一致性。八重大分