水泥性能指标（精选8篇）
水泥性能指标 篇1
近年来随着国家基础设施、房地产等行业的蓬勃发展, 混凝土的使用范围和用量也越来越大,对混凝土质量的要求也越来越高[1,2]。混凝土质量的好坏直接影响着工程的质量和安全,而混凝土质量的好坏与其选用的原料,如水泥、骨料等的质量息息相关[3]。因此,本文对不同品种和细度的水泥对混凝土的力学性能、碳化深度、抗氯离子渗透性能和干湿循环破坏等方面质量控制的影响进行研究,为实际施工过程中混凝土质量控制提供有力的依据。
1水泥品种对混凝土质量控制的影响
本次采用纯硅酸盐水泥(S)、普通硅酸盐水泥(PS)、 矿渣水泥(KS) 和粉煤灰水泥(FS) 等4种不同的水泥品种, 并且采用相同的配合比、用水量和塌落度进行混凝土拌合。 混凝土的配合比见表1。
由表1可知,普通硅酸盐水泥在(PS) 在用水量和塌落度相同时,要达到同一配合比需要更多的外加剂,而矿渣水泥(KS) 和粉煤灰水泥(FS) 的外加剂掺量比其小,表明KS和FS中的粉煤灰和矿渣的细微颗粒能起到减少用水量的作用。
1.1对混凝土力学性能的影响
对不同品种的水泥按表1中的配合比拌合后的混凝土进行3d、7d和28d标准养护条件下的抗压强度试验。结果可以看出:3d龄期时不同水泥品种拌合混凝土抗压强度的关系为:纯硅酸盐水泥最大,依次为矿渣水泥、普通硅酸盐水泥,粉煤灰水泥最小;到7d龄期时:纯硅酸盐水泥最大,依次为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥,粉煤灰水泥最小;而到28d龄期时:矿渣水泥最大,依次为纯硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,粉煤灰水泥最小;而从强度增长的快慢即直线的斜率来看,普通硅酸盐水泥的前期强度提高最快,其次是纯硅酸盐水泥和粉煤灰水泥,矿渣水泥的前期强度提高最慢;到了后期矿渣水泥的强度提高的最快,其次是粉煤灰水泥和普通硅酸盐水泥,纯硅酸盐水泥提高的最慢。
1.2对混凝土碳化深度的影响
对不同品种的水泥按表1中的配合比拌合并经过标准养护后的混凝土进行3d、7d、14d和28d碳化时间的碳化试验。在碳化时间相同时不同水泥混凝土碳化深度的关系为:粉煤灰水泥最大,依次为矿渣水泥、普通硅酸盐水泥,纯硅酸盐水泥最小,粉煤灰水泥混凝土7d时碳化深度为5.4,14d时碳化深度为7.0,而纯硅酸盐水泥7d时碳化深度仅为0.1,14d时碳化深度也只是1.81,矿渣水泥和普通硅酸盐水泥的碳化深度接近,矿渣水泥稍大,7d时碳化深度分别为1.85、1.75,14d时碳化深度分别为4.3、4.2;从直线的斜率变化来看,碳化深度随碳化时间的增加而加深,14d之前碳化较快,14d以后变化趋缓, 变化不大。
1.3对混凝土抗氯离子渗透性能的影响
对不同品种的水泥按表1中的配合比拌合并经过标准养护后的混凝土进行抗氯离子渗透性标准实验。经实验发现:矿渣水泥混凝土的抗氯离子渗透性最好,其次是普通硅酸盐水泥,再次为粉煤灰水泥,抗氯离子渗透性能最差的是纯硅酸盐水泥;与纯硅酸盐水泥相比,其他三种水泥均能提高混凝土的抗氯离子渗透性;由于矿渣水泥中的矿渣等掺入料对氯离子有一定的吸附作用,所以其抗氯离子渗透性最好,而粉煤灰水泥虽然也能吸附氯离子,但是由于其孔隙率较其他水泥大,抗氯离子渗透性反而没有普通硅酸盐水泥好。
1.4对混凝土干湿循环的影响
对不同品种的水泥按表1中的配合比拌合并经过标准养护后的混凝土,在淡水中进行干湿循环15次、30次、 45次和60次的试验。除粉煤灰水泥外,纯硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥和矿渣水泥的抗压强度均随着干湿循环次数的增加呈现先增大后逐渐减小的趋势。这是由于在干湿循环次数较少的阶段,水泥的水化物增加较多,随着干湿循环次数的增加,混凝土受水化热和收缩变形等产生的温度、收缩应力的影响开始出现裂纹,强度逐渐开始降低; 粉煤灰水泥混凝土则随着干湿循环次数的增加,其抗压强度逐渐增大,后期强度增加较缓慢,这是由于粉煤灰水泥发生二次水化现象,强度得到了进一步的提高,也抵消了一部分温度和收缩应力,所以即便是干湿循环次数超过30次,其抗压强度仍然有较小的增长。
2水泥细度对混凝土质量控制的影响
为了研究水泥细度对混凝土的力学性能、碳化深度、 抗氯离子渗透性能和干湿循环破坏等的影响,本次采用细度分别为14.958μm( 未磨细时)、13.145μm( 球磨600s时) 和12.076μm( 球磨1500s时) 的普通硅酸盐水泥和相同的配合比、用水量和塌落度进行混凝土拌合。混凝土的配合比见表2[7]。
2.1对混凝土力学性能的影响
对不同细度的水泥按表2中的配合比拌合后的混凝土进行3d、7d和28d标准养护条件下的抗压强度试验。试验结果可以看出:养护龄期相同时,水泥细度越小,拌合混凝土抗压强度越大,不同细度的水泥混凝土随养护龄期的增加,其抗压强度逐渐增大,养护前期混凝土强度增长较快,而养护后期其强度则增长缓慢,不同细度的混凝土在养护前期强度区别较小,而在养护后期强度区别较大, 水泥细度对混凝土强度的影响主要在养护后期得以较大显现。
2.2对混凝土碳化深度的影响
对不同细度的水泥按表2中的配合比拌合并经过标准养护后的混凝土进行3d、7d、14d和28d碳化时间的碳化试验。碳化深度随碳化时间的增加而加深;在碳化相同时,14.958μm( 未磨细时) 细度水泥混凝土的碳化深度最大,其中7d时为2.1,14d时为2.75,28d时为4.25;其次为细度为13.145μm( 球磨600s时) 的, 7d时为1.5,14d时为2.15,28d时为4.0; 而细度为12.076μm( 球磨1500s时) 水泥的混凝土碳化深度最小, 7d时仅为0.2,14d时也只达到0.95,28d时为2.5。
2.3对混凝土抗氯离子渗透性能的影响
对不同细度的水泥按表2中的配合比拌合并经过标准养护后的混凝土进行抗氯离子渗透性标准实验。经实验发现:水泥细度越细,其抗氯离子渗透性越好,但是不同细度的普通硅酸盐水泥混凝土的抗氯离子渗透性能差别较小,随细度增加,氯离子扩散降低的程度不明显,降幅较轻微。
2.4对混凝土干湿循环的影响
对不同细度的水泥按表2中的配合比拌合并经过标准养护后的混凝土,在淡水中进行干湿循环15次、30次、 45次和60次的试验。试验结果可以看出:不同细度的普通硅酸盐水泥混凝土的抗压强度均随着干湿循环次数的增加呈现先增大后逐渐减小的趋势。这是由于在干湿循环次数较少的阶段,水泥的水化物增加较多,随着干湿循环次数的增加,混凝土受水化热和收缩变形等产生的温度、收缩应力的影响开始出现裂纹,强度逐渐开始降低。水泥颗粒越细,受干湿循环影响越大,抗压强度损失越大。
3结语
通过不同品种和不同细度水泥对其拌合后混凝土的力学性能、碳化深度、抗氯离子渗透性能和干湿循环破坏等的研究发现:养护龄期相同时,纯硅酸盐水泥混凝土的抗压强度最大,粉煤灰水泥混凝土最小;水泥细度越小,拌合混凝土抗压强度越大,不同品种和细度的水泥混凝土随养护龄期的增加,其抗压强度均逐渐增大。矿渣水泥混凝土的抗氯离子渗透性最好,纯硅酸盐水泥抗氯离子渗透性能最差;水泥细度越细,抗氯离子渗透性越好,但不同细度水泥混凝土抗氯离子渗透性能差别较小。除粉煤灰水泥随着干湿循环次数的增加抗压强度逐渐增大外,其他品种和不同细度的水泥混凝土的抗压强度均呈现先增大后逐渐减小的趋势。
摘要：为了研究水泥品种和细度对混凝土的力学性能、碳化深度、抗氯离子渗透性能和干湿循环破坏等的影响,本次采用纯硅水泥、普硅水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥等4种不同的水泥品种和14.958μm、13.145μm、12.076μm等3种不同细度的普硅水泥,拌合后进行相关试验,为实际施工过程中混凝土质量控制提供有力的依据。
关键词：水泥品种,水泥细度,性能指标,质量控制
参考文献
[1]石常军,张大康,韩敏.水泥与混凝土早期性能指标比较研究[J].中国建材,2008,06:92-95.
[2]王瑞燕,王俊如,向中富,等.重庆长江大桥复线桥水泥的质量控制及对混凝土性能影响[J].混凝土,2010,06:124-125+142.
[3]朱瑶宏.宁波市轨道交通1号线高性能混凝土质量控制技术[J].施工技术,2013,04:38-40+58.
水泥性能指标 篇2
水泥节能环保技术改造参考资料
泰安中联5000t/d熟料生产示范线的目标是各项指标都要达到世界水泥行业领先水平：
熟料标准煤耗确保95公斤、力争92公斤；
熟料综合电耗确保50度、力争45度；
PO42.5水泥综合电耗确保70度、力争65度；
全员劳动生产率确保20000吨/年/人、力争35000吨/年/人；
投资控制目标不突破原5000吨/日的设计概算；智能制造实施专家优化系统以及无人值守系统。
示范线建设的标准
“五全”：全变频、全消音、全封闭、全收尘、全利废；
“四个一流”：工艺一流、技术一流、环境一流、形象一流；
“四不漏”：不漏风、不漏料、不漏油、不漏水。
同时泰安中联也要做水泥行业两化融合的典范。信息化，包括水泥各个方面的内容，即：全面质量管理系统、设备管理系统、能源管理系统、成本在线核算系统、报表自动输出系统。
该项目的智能制造包括八个方面的内容。一是矿山智能开采系统；二个是在线分析自动控制系统，这个分析系统现在是分两种，一个是化学成分在线分析系统，还有一个是颗粒在线分析系统；三是生产线全线专家优化系统，包括生料、烧成、水泥、煤磨几个方面；四是生产现场无人值守系统，整个生产线包括骨料线都实现无人值守；五是进厂原燃材料的自动检测、计量系统；六是厂内物流自动管理系统；七是互联网远程监控、诊断系统；八是生产管理无线终端管控系统。
示范线的特点
一是矿山开采智能化，二是原料处理无均化，这个项目的设计没有使用堆场，没有生料均化库。其他还有生产管理信息化、生产控制自动化、耐火材料无铬化、物料粉磨无球化、生产现场无人化、生产过程可视化的特点。这个项目目前设计了150个摄像头，把生产线的主要环节都纳入到中控室监测当中，未来还要再增加100个点，就是250个点的摄像信号在中控室全都能看到。
泰安示范线优化定员的方法
泰安中联是一个简洁化的一个组织机构，泰安示范线一期全厂定员100人、二期全厂定员目标为60人。我们优化定员的—公司、中层、班组；第二点是提高全员的素质，提升基本素质及一岗多能；第三点学习日本水泥行业先进的做法，提高专业化、社会协作化的水平。第四点提高生产线自动化的水平，实施生产线无人值守方案，这样才能使人员精简下来。5000t/d的生产线目前大概的水平是300人，泰安中联目前为100人。
泰安中联组织结构图
示范线的技术设计
智能矿山开采系统，这是生产线的第一个环节，也是一个基础环节。首先这个矿山建立一个模型，通过在线分析仪分析成分，来指挥GPS调度系统、卡车调度系统去各个点运输矿石，要求精细化。这个系统都是自动化完成的，物料也经过精确的计量，进入系统当中。
智能矿山开采系统
生料磨的节能设计，首先是采用了辊压机终粉磨系统，这个智能化的控制一是在线分析仪，是化学成分的分析，再一个就是颗粒分析仪，就是两个分析仪实施在线分析，进行着生产过程的智能控制。
在低能耗预热器设计方案中，首先采用了六级预热器，中间采取了很多节能措施，比如设计一级筒出口温度低于260度；
由50毫米增加到100毫米；使用低导热耐火材料；采用隔热扒钉；设计密封性能好的人孔门。
低能耗回转窑系统采用了两档短窑设计，实现快速煅烧、降低窑筒体表面散热；使用低导热耐火材料—降低散热；设计高性能的窑头、窑尾密封系统—降低漏风；使用低能耗燃烧器--节煤、节电；天燃气点火系统可节约点火用油50%以上；采用第四代中间带辊破篦冷机，冷却效率高；使用胶带熟料拉链机降低电耗；智能专家系统可以提高稳定性节煤、节电、稳定质量；使用的低阻力电袋复合收尘器与立式煤磨均有节电作用。
关于节能水泥立磨方案，一是采用立式磨；二是采用在线颗粒分析仪；三是采用自动化操作系统。
关于进厂原煤自动检测系统，泰安中联的所有进厂原材料都是经过在线分析仪进行自动检测，载煤车辆进厂经过地磅时自动取样、检测、计量，全过程无人介入。
取样均匀、准确。
原煤自动检测，样品经过自动缩分后用在线分析仪自动检测，检测的结果及时、准确。
原煤自动计量，载煤车辆经过地磅自动计量，数据自动录入计算机系统。这个系统解决了水泥厂关于原煤管理的一个大难题。不少企业都想在这块做好管理，但是管理难度相当大。这个系统是我们和丹东东方测控联合开发的，在这个环节得到了丹东东方测控的大力支持。
高品质产品的定位
该线的产品以优良的品质定位为高端市场；取消了袋装水泥，高端散装水泥专供商品混凝土搅拌站及大型工程，促进散装水泥事业的发展；取消了包装机，简化了流程，降低了投资。
目前示范线项目指标完成情况
目前示范线项目指标完成情况一是熟料的综合电耗达到48.56kWh/t-cl，已经低于设计50度的目标。熟料的标准煤耗达到煤耗96.85kg/t-cl，随着调试过程的深入及专家优化系统的投入运行完全有把握达到95公斤的设计目标。PO42.5水泥电耗：水泥磨投产后有把握低于70度。生产线定员，一期已实现100人。生产线建设投资，生产线部分已控制在原概算内。
在全面实现确保指标的基础上，我们坚定信心向着更高的目标迈进—争取年底实现力争目标。
目前示范线项目获得了两项荣誉，一是工信部智能制造试点示范项目，这是全国46家水泥行业唯一一个项目，目前设计标准已经达到了行业领先水平。
二是荣获全球契约中国网络2015年关注气候中国峰会—— “中国绿色技术创新成果”项目，也是中国十大绿色创新成果。
骨料+商混+水泥+熟料一体化企业
泰安中联这条示范线可以说是一个骨料+商混+水泥+熟料一体化的企业。5000t/d熟料的这条生产线；配备一台水泥磨，年产能100万吨；配备了双180商混站，年产能60 万立方。
同时即将开工建设年产能200万吨的低能耗骨料线，这个骨料线是中联水泥
(223.64元/吨，-0.97%)重大技术创新项目，这个项目来讲要求这个示范线必须通过节能技术先进的测试，目前的指标是和现在制定的指标比，电耗低50%、占地低70%，投资抵30%，目前方案已确定，年底建成投产。这条线为什么有这么高的指标，因为在这条线上全部取消皮带输送环节。
生活垃圾的协同处置
这条线配套的生活垃圾协同处理的设置，这个项目中联的技术也是有很大的项目优势。一是处理量大，每天可处理生活垃圾500t，是其他方案处理量的2倍。二是既利用回转窑协同处理，又对窑系统的产量、运行无影响。三是效益高，在没有政府补贴的前提下，普通的处理生产线每年要亏损1500万元以上，这条线我们的技术每年能盈利2000万元以上。这条线的方案技术已经成熟，正与政府协同垃圾资源。
打造成建材产业链工业园区
泰安中联要打造成建材产业链工业园区。骨料线可以消耗低品质的石灰石；矿山的优品石灰石用于生产优质熟料，进而生产高端水泥；水泥、骨料提供给商混；最终简化销售环节，只有一个出口，销售商品混凝土，就是整个生产链水泥、骨料、混凝土最终归到一个销售环节。
结语
通过项目的研发，我们中联技术团队的深刻体会：一是只要敢想、敢为就没有做不成的事。二是我们敢于向专业的研究院所挑战。三是我们敢于向水泥行业世界领先水平跨越。我们有信心在众多怀疑的目光中，将技术创新项目由不可能变为可能。我们坚信在中国建材集团的领导下，在做水泥行业的典范愿景的指引下，我们中联水泥的技术团队会加倍努力，极力推动水泥技术的创新、革新，为中国建材集团引领行业健康发展的进程中添砖加瓦。为水泥行业的技术进步做出贡献。
冀东日彰节能风机制造有限公司
目前，水泥行业产能过剩已是不争的事实，设备的节能降耗、换代升级是水泥企业在经济新常态下走出困境的重要途径。水泥厂电能的30%~45%消耗在风机上，因此选用高效节能风机降低电耗，可使水泥企业降低生产成本、提升竞争力、维持生存发展。
冀东日彰节能风机制造有限公司专门设计制造销售高效节能离心风机，承接各种通风系统的节能改造项目。由公司专业定制的水泥生产线风机可实现同比节能10%-30%以上，风机现场测试最高效率可达80%以上。以日产2500/5000吨熟料生产线为例，风机系统整体节能技改可实施风机装机容量为10000kW左右，按15%节能率和80%运转率计算，可实现年节电量700万kW·h以上和吨熟料节电4到8度电。
怎样降低风机电耗——了解风机电耗高的主要原因
第一，风机本身效率低——技术落后，结构老化；
第二，系列化生产——标准型号风机，存在选型空档；
第三，风机系统问题——系统阻力，未在高效区运行。
从第一点来讲，目前国内使用的还是沿用国内五六十年代的风机技术，最先进的技术也是80年代初期引进英国豪顿的技术，导致技术落后、结构老化。日彰风机在这方面有优质的结构，和国内的不同。
风机作为流体输送机械，输送的介质在流动过程中合理的流场是保证输送机械在工作中减少流动损失提高效率的关键，各个零部件形状、结构的细小变化都会对风机的流场产生影响。
日彰风机经过长期的研究工作，并将新的空气动力学理论分析方法引入风机的开发中来，针对不同形式不同型号的风机的各个零部件详细地进行空气动力学计算及分析，进而寻找出了最佳的气动结构设计。
日彰风机叶轮立体图
独特的叶轮结构——圆弧直板叠加型叶片、锥弧形前盘、锯齿形中盘。
国内的要不是直板的要不就是弧形的，没有圆弧直板叠加的结构。圆弧直板叠加型结构的优点在于气体进入叶片的时候比较流畅，后边的直板可以使气体加速。前盘是弧形和锥形叠加，原理与叶片相同。锯齿形中盘的作用是减少转轴转面的同时也避免了气体冲突液流时的稳流和分离损失。
除了结构优势，在选材与保护方面也进行了独特的设计。叶轮采用S700MC高强度钢板焊接而成。耐磨处理根据含尘浓度，采用喷涂、堆焊耐磨材料、使用耐磨复合板、镶嵌陶瓷片等方式进行。
壳体
第二个是壳体。空间和曲线与叶轮良好匹配是保证风机性能的关键，也是效率的保证。因此若要改造就要配套，不能单换一个，否则既降低了效率又有电耗。日彰风机的壳体全部使用等离子下料，保证了壳体的精准尺寸和它的外观体验。
调风门
调风门，调风门与性能也大有关系。风机进口的第一个部件就是调风门。筏板的结构采用的是双板扣合菱形结构，哪怕风机使用的是电频调速，把风门全开的时候气体介质也可以均匀地通过筏板两侧，刚性好、灵活、密封性好、阻力小。
风机电耗高的第二个原因是系列化生产。这对风机厂来说是好的，它可以降低它的生产成本，而且还可以拓展它的风机。但是对于水泥企业来讲它是不好的，标准型号风机存在选型空档，如果厂家选择的参数可能与水泥窑使用的不是很配，对水泥厂，即适用方是不利的。
第三个风机电耗高的原因就是系统问题，在设计之初的工况与实际工况是不尽相同的。系统阻力会使风机运转在非高效区。针对这点，日彰风机采取的办法就是量身定制，通过先行测试并根据实际况设计风机，使提供的风机更贴合实际使用工况，根据生产线运转情况及用户要求对每台风机进行一对一定做。
在现场测试时会了解海拔、生产情况、工艺参数、电耗等，在测试风量风量、风压、温度等期间核，会对地基及风机旋向等安装尺寸进行测试，保证改造后的安装尺寸也是方便的。
测试报告会根据测试数据，详细分析风机运转情况，与用户沟通技改意向及要求，进行经济技术分析，最后形成测试报告。
然后是确定方案，根据确定好的参数，结合现场情况及客户意见，提出技改方案，该方案完全针对用户的工艺状况，专属设计相适用的机型与机号，保持原电机不变，原基础不做更改。
因此需要的技改周期是1个月技术准备+2个半月生产周期+10天安装周期。
日彰风机为保障品质所做的工作
有了良好的设计结构和量身定做的设计理念是不够的，对于一台高品质的风机还需要有品质的保障。为了保障产品的品质，日彰风机轴承、轴承座全部使用进口轴承SKFFAGTIMKEN，转子根据运转情况选用强制润滑或水冷却。主轴全部选用42CrMo，调质后精加工。临界转速安全系数全部在1.35以上；联轴器全部选用膜片联轴器。
所有钢板均使用等离子设备下料，保证了精度高、尺寸准确、应力小、不变形。
主轴及叶轮中所有焊缝，包括主板与轮毂、叶片与前盘中盘等均进行超声波、着色探伤检测。
叶轮与主轴采用自主研制的500t压力机压装，避免热装产生应力变形。
日彰风机的转子动平衡质量严格控制在G2.5以上，远超国家标准，现场实际运转中，现场使用风机振动值2mm/s左右，有的风机可达1mm/s以下。
风机出厂前在所有的部件均要做组装试验，壳体之间组装时打入销子调整，现场安装时仅按销子组对即可；叶轮与集风器的插深是影响风机性能的主要安装尺寸，在组对实验时将对其实际调整组对，并作记号，保证现场安装无问题。
日彰风机以打造高品的风机产品为己任，生产高端产品为目标，从产品研发设计、制造、涂装、运输到交付使用及服务，整个过程严格按照质量管理程序执行。
技改案例
目前，冀东日彰具有在国内行业中最多的节能风机应用成功案例，拥有在用超过20条水泥生产线整体节能改造应用经验，成功应用于冀东水泥、金隅(256.25元/吨，0%)水泥、东华水泥、高争建材、南方水泥(235.62元/吨，0%)等。
日彰风机在水泥厂针对的主要目标是原料磨循环风机、窑尾排风机、煤磨排风机、窑头排风机和水泥磨排风机等的改造。
案例一：窑尾高温风机用于富阳南方水泥有限公司5000t/d生产线
以下数值，技改后取2014年4月1日测试，技改前取自2013年11月11日测试，具体数值见下表：
由上表数据可知技改前后，1、电机功率共计减少576kW；考虑产量减少影响电机功率26.79kW,实际功率减少
2、按照年运转率85%，用电价0.6元/度计算，3、技改后年节电量为：549×24×365×0.85＝409万度电
4、年实现节能效益为：409×0.6＝245万元
改造前中控数据截图
改造后中控数据截图
案例二：2#原料循环风机用于山东东华水泥有限公司5000t/d生产线
以下数值，技改后取2014年3月12日测试，技改前取自2013年11月21日测试，具体数值见下表：
由上表数据可知技改前后，3、电机功率共计减少260kW；
4、按照年运转率80%，用电价0.6元/度计算，技改后年节电量为：260×24×365×0.8＝182万度电
年实现节能效益为：182×0.6＝109.2万元
表1：2013年10月至2014年3月2#循环风机熟料电耗统计（数据采集于能源管理系统）
表2：2014年3月26至4月10日2#循环风机熟料电耗统计（数据采集于能源管理系统）
电量分析
时间选择：生产相对稳定前提，2#循环风机运行正常。
改造前：2013年10月至12月，现场生产稳定的情况下，2#循环风机在熟料电耗为13.68kW·h/t；
2#循环风机于2014年2月初完成改造
改造后： 2014年3个月份，现场生产稳定的情况下，2#循环风机熟料电耗为13kW·h/t，同时从2014年3月26日至4月10日统计看，2#循环风机熟料电耗尽为11.24kW·h/t；
分析结论：相比改造前，2#循环风机熟料平均电耗减少0.68KWh/t，电耗差值达2.44kW·h/t，实现了节能降耗。
案例三：窑尾高温风机用于富阳山亚南方水泥有限公司5000t/d生产线
以下数值，技改后取2014年3月8日测试，技改前取自2013年11月7日测试，具体数值见下表：
由上表数据可知技改前后，1、、电机功率共计减少514kW；考虑产量减少影响电机功率37kW,实际功率减少
2、、按照年运转率85%，用电价0.6元/度计算，3、技改后年节电量为：477×24×365×0.85＝355万度电
4、年实现节能效益为：355×0.6＝213万元
其他案例：
诸葛南方水泥有限公司煤磨排风机（5000t/d）
1、效率提升近一倍，电机功率共计减少245kW；
2、按照年运转率85%，用电价0.6元/度计算，3、技改后年节电量为：245×24×365×0.85＝182.427万度电
4、年实现节能效益为：182.427×0.6＝109.456万元
江西永丰南方水泥有限公司窑尾高温风机（5000t/d）
1、电机功率共计减少309kW；
2、按照年运转率85%，用电价0.6元/度计算，3、技改后年节电量为：309×24×365×0.85＝230.0814万度电
4、年实现节能效益为：230.0814×0.6＝138.0488万元
冀东水泥秦岭有限公司原料循环风机（5000t/d）
风机传动组振动下降至1mm/s以下，风机产量达标运转良好，同时电流下降至350A，后续有待验收测试。
江西永丰南方水泥有限公司窑尾高温风机（5000t/d）
风机运转良好，产量因其他设备原因差20t/h，原风机运转电流160A,现风机运转电流下降至120A，后续有待验收测试。
湖北大冶尖峰水泥有限公司原料循环风机（5000t/d）
新建辊压机生料循环系统风机。35t。
溧阳天山(228.33元/吨，0%)水泥有限公司窑尾排风机（5000t/d）
垃圾焚烧项目并电改袋技改。后续有待验收测试。
宜兴天山水泥有限公司窑尾排风机（2500t/d）
电改袋项目，目前还未发货。
溧水天山水泥有限公司窑尾排风机（5000t/d）
水泥颗粒级配对水泥性能的影响 篇3
2015年下半年,江西建材产品质检站遵照江西省工信委建材处《关于开展全省水泥颗粒级配和碱含量摸底调查工作的通知》的文件指示,对全省水泥企业进行了一次水泥颗粒级配及碱含量抽样检测。共抽样197批次,其中普通水泥42.5级及以上等级水泥69个,复合水泥32.5级(含复合32.5R)118个,白水泥32.5级10个,现把三种水泥颗粒级配情况对比如表1。
(1)带辊压机的磨机过粉碎现象要好于不带辊压机的。
(2)带选粉机的过粉碎现象很少。
(3)水泥中3~32μm的颗粒含量,普通42.5的水泥高于复合32.5水泥。
(4)水泥中3~32μm的颗粒含量超过65%比较少。现在一般认为理想的水泥颗粒级配为小于3μm的含量不应超过10%,3~32μm的含量应超过65%,大于65μm的颗粒越少越好。从普通水泥42.5级的统计情况来看小于3μm的颗粒含量,69个批次中超过10%有22个占32%,比较高,存在较明显的过粉碎现象。3~32μm的含量,69个中超过65%有28个占41%不到一半,有一个批次3~32μm的含量低于60%,大于65μm的颗粒不多,但都存在一些。
从复合水泥32.5级总的情况来看118个水泥中小于3μm的超过10%有34个占29%,比普通水泥42.5级略低一些,但也存在相当过粉碎现象,3~32μm含量超过65%有24个占20%,只有普通水泥42.5级的一半比例太低了。有11个批次3~32μm的含量低于60%,同普通水泥42.5级一样,大于65μm的颗粒也都存在一些。从以上情况看,我省企业的水泥中3~32μm颗粒的含量总体偏低,为此提出如下建议,供参考。
为改善水泥颗粒级配,提高3~32μm含量,降低小于3μm及大于65μm含量宜采用以下五条措施:(1)提高辊压机的辊压效果:控制进入辊压机物料的最大粒度,一般控制在60mm以下,控制入辊物料综合水分不超过1%~1.5%,稳定喂料量,控制合适的辊压力,减少辊压机的边缘效应;(2)提高打散分机分选效果:及时更换磨损的撒料盘衬板和反击板,修补或更换破损内锥体及筛网、风轮,必要时调整内筒高度来提高入磨细粉量;(3)球磨机系统的优化:通过改变仓长、适当延长末仓(研磨仓)的长度,降低球径的方法,来提高研磨能力,同时防止过粉碎现象的发生;(4)磨内物料流速和通风量的控制:料风平衡,以保持合理的磨内物料流速;(5)企业可以购买激光粒度仪开展水泥颗粒级配检测,这项检测每次所耗时间不长,且操作起来也比较简单,现在市场上销售的有干法和湿法两种仪器,干法仪器虽然一次投资大些,但用起来方便简单,成本低,更适应生产控制。企业通过不断的试验,探索出方便可行的方法来。水泥颗粒级配优化了,水泥的潜能就能充分地发挥出来,水泥企业的效能也能进一步地增长,同时水泥的使用性能更好了,产品也更受用户的欢迎。
摘要：水泥是建筑工程中的重要材料,用途广,用量大广泛用于工业及民用工程,现在水泥市场竞争日益激烈,水泥企业如何改进生产控制方法,提高水泥产品的质量和施工性能,且降低成本,来适应这一新形势?笔者通过对江西省2015年全省水泥颗粒级配抽样结果的统计分析,提出了一些建议。
水泥性能指标 篇4
关键词：水泥,技改,环境评价,清洁生产,指标体系
0 引言
国内很多行业都发布了清洁生产的标准和规范, 用于引导企业在项目建设和企业经营活动中选择清洁能源、清洁原材料、清洁生产工艺及产出清洁产品, 从源头上防止环境污染和资源浪费。李冬梅、贾爱娟、闫振峰、张春华从生产工艺与装备、资源能源利用、污染物产生、废物回收利用和环境管理五方面进行了建龙钢铁清洁生产指标体系的构建, 提出了公司的清洁生产指标体系框架。吴萱提出水泥行业清洁生产评价的内容及指标, 并简述了清洁生产在水泥行业节能减排中的作用。这些研究是从整体上对指标体系进行分析, 结合案例的研究较少, 特别是结合水泥行业生产案例进行的清洁生产指标研究几乎没有, 本文选取福建龙麟集团有限公司I线旋窑技改4 500 t/d熟料水泥生产线技改项目案例进行清洁生产指标的研究和分析, 对指导水泥生产项目环境评价具有非常重要的现实意义。
1 水泥生产线技改项目概况
该项目总占地面积约135 000 m2, 总投资为77 484.18×104元, 主要建设内容如下:a) 拆除原Ⅰ线旋窑熟料生产线 (1 000 t/d规模) , 利用原Ⅰ线旋窑厂址及原立窑生产线 (已关停) 厂址, 并新征38 800 m2山坡地, 建设一条4 500 t/d新型熟料水泥生产线, 并配套一套9 MW低温余热发电发热系统;b) 配套建设一套400 t/d城市生活垃圾处理系统, 包括垃圾卸料、储存、破碎、气化炉焚烧、炉渣分选和除氯系统;c) 产品方案。年产水泥200×104t, 其中PO42.5普通硅酸盐水泥140×104t、PC32.5复合硅酸盐水泥60×104t。年发电量为6 480×104k W·h, 年供电量为5 962×104k W·h。详见表1。
2 水泥生产线清洁生产分析
2.1 生产工艺和装备要求
2.1.1 熟料烧成系统节能措施
本项目熟料煅烧系统采用带预分解系统的新型干法水泥生产工艺。项目采用低热耗的窑型, 设计采用了低压损型五级旋风预热器带分解炉组成的新型干法窑, 其单位熟料热耗仅为3 024 k J/kg熟料。这一低热耗指标, 在当前国内外众多同规模水泥企业中为先进水平。
采用最新技术的第四代篦式冷却机, 其热效率可高达75%以上, 可有效回收出窑熟料的热量, 并大大提高二次风与三次风的温度, 且降低了熟料烧成热耗。煤计量选用精度高、运转可靠的计量秤, 窑用燃烧装置采用多通道喷煤管, 可使入窑一次风比例降低到10%左右, 因而相应增加了入窑高温的二次风量, 进而改善了窑内燃烧条件, 提高了燃烧效率。
2.1.2 破碎与粉磨系统节能措施
石灰石破碎采用单段锤式破碎系统, 原料粉磨采用立式磨系统, 水泥粉磨采用带辊压机的联合粉磨系统 (辊压机+球磨) 。煤粉制备采用风扫煤磨系统。
2.1.3 余热利用系统节能措施
项目充分利用窑尾预热器排出的废气作为原料粉磨烘干热源, 利用冷却机废气作为煤粉制备的原煤烘干热源;采用控制流型最新技术的冷却机, 其热效率可高达75%以上, 可有效回收出窑熟料的热量。
2.1.4 工艺设备选型的节能措施
石灰石破碎采用了引进技术制造的单段锤式破碎机, 工艺生产流程简单, 单位产品电耗低。与传统技术的预热器相比, 预热器风机电耗可降低15%~20%。水泥磨系统采用辊压机+球磨+高效选粉机圈流系统, 每吨水泥节电约5 k W·h~7 k W·h。
2.1.5 工艺其它节能措施
工艺生产中的主要风机、水泵、空压机等尽可能采用变频调速装置调速。风机风量按系统特性和漏风系数进行计算, 风机能力储备系数小于15%。控制进厂原材料水份, 利用在晴天进场原材料, 采用储存库储存, 减少原材料烘干能耗。水泥混合材不采用专用的烘干系统, 而是利用水泥粉磨过程中产生的发热进行物料烘干。
2.2 污染物产生指标
本技改工程SO2产生量127.2 t/a, 吨熟料产生0.086 kg SO2, 对照HJ467-2009清洁生产标准水泥工业, 采用的无烟煤含S量低于1.5%, 吨熟料SO2产生量低于0.20 kg, 清洁生产水平可达到一级。技改工程NOx产生量为3 206.53 t/a, 吨熟料产生2.17 kg NOx, 对照标准, 清洁生产水平可达二级。
2.3 废物回收利用指标
项目生产过程原料消耗约为284.68×104t/a, 其中利用铁矿石尾渣、水淬矿渣、脱硫石膏、粉煤灰、煤矸石等固体废物70.34×104t/a, 工业固体废弃物利用率为24.7%, 达到国际先进水平。另外, 项目水泥窑携同处理城市生活垃圾。项目生产过程产生的铁粉、废钢材等外售给资源回收单位回收处理, 废耐火砖、研磨体等由供货方回收利用。布袋除尘器回收的粉尘、烟尘、窑灰等回送至就近生产环节重新利用。施工期的开挖土方除部分回填外, 多余土方运至Ⅲ线作为粘土原料, 没有外弃。生产生活过程排放废水478 m3/d, 全部回用做生产、绿化浇洒及原燃料加湿, 没有对外环境排放。
2.4 资源能量利用指标
a) 水泥生产线能耗指标。项目可比熟料综合电耗、煤耗、能耗指标及可比水泥综合电耗、能耗指标均达到GB16780-2007水泥单位产品能源消耗限额的先进值标准和HJ467-2009清洁生产标准水泥工业一级水平;
b) 余热发电能源综合利用指标。项目纯低温余热发电系统在SP炉和AQC炉正常投运的情况下, 实际年供电量5 962×104k W·h, 每年可节省标准煤约2.02×104t, 减少CO2排放约5.16×104t。因此, 本工程既符合国家资源综合利用的政策, 也可为企业创造良好的经济效益和社会效益;
c) 水资源综合利用率。项目生产废水、生活污水处理达标后回用, 均没有外排。平均新鲜水用量4 258t/d (不包括消防用水) , 其中水泥熟料生产设备新鲜水用量最大约为2 030 t/d, 单位熟料新鲜水用量约为0.45 t/d熟料, 达到国内清洁生产先进水平。循环用水量为107 760 t/d, 中水回用量430 t/d, 全厂水循环利用率为96.2%, 达到清洁生产一级水平。
3 结语
降低出磨水泥温度改善水泥性能 篇5
1 出磨水泥温度高的原因
(1) 入磨物料 (熟料) 温度过高。销售旺季, 熟料库存较少, 周转期短, 导致入磨熟料温度偏高, 最高时将近110℃。
(2) 磨机设备的大型化, 单位水泥产量筒体的表面散热比例减小, 不能及时排走。
(3) 磨内通风不好, 风量不足, 不能及时排出磨内热量。
(4) 水泥细度要求过细或过粉磨现象严重, 磨机内物料流速降低, 使物料自身带走的热量较少, 水泥温度也随之升高。经检测, 水泥细度同出磨水泥温度的关系见表1。
2 出磨水泥温度高的危害
(1) 造成二水石膏脱水, 使水泥产生假凝, 导致质量事故。
(2) 严重损坏包装编织袋, 破损率增大, 工人劳动环境恶化。
(3) 对磨机机械设备不利, 如轴承温度升高, 润滑作用降低, 还会使筒体产生一定的热应力, 引起衬板螺丝折断。
(4) 易使水泥因静电吸引而聚结, 严重时会粘附到研磨体和衬板上, 产生糊球糊段, 使磨机产量降低。
(5) 使入选粉机物料温度增高, 选粉机的内壁及风叶等处的粘附加大, 物料颗粒间的静电引力更强, 影响到撒料后的物料分散性, 直接降低选粉效率, 加大粉磨系统循环负荷率, 降低水泥磨台时产量。
(6) 水泥温度高, 影响水泥的施工性能, 水泥混凝土同外加剂适应性降低, 易使水泥混凝土产生温差应力, 造成混凝土开裂等危害。P·O42.5级水泥不同水泥温度同外加剂适应性的关系见表2。
3 采取的措施及方法
(1) 确保合理的熟料储存量, 使用前温度应低于80℃;如果温度较高时, 可在入磨皮带上安装雾化喷头, 淋水降温。
(2) 改用比较粗的水管加大磨机筒体淋水, 降低磨机筒体温度, 从而降低水泥温度。
(3) 制作站立支架, 并用钢丝绳剪切安装成钢丝刷, 将磨机筒体上的污垢清除, 理论上1mm厚的污垢相当于40mm厚钢板。加大筒体散热。
(4) 加大对出磨水泥温度的检测频次, 每小时测定各品种出磨水泥温度, 及时反馈信息, 努力使出磨水泥温度小于95℃。
(5) 在保证出磨水泥安定性和水泥强度的前提下, 合理调整水泥细度控制指标, 缩短粉磨时间和减小过粉磨情况。
(6) 加强磨内通风, 这要根据不同厂家及磨况找出一套适合自身的控制参数。
4 结束语
水泥性能指标 篇6
一、全国散装水泥主要经济指标发展情况
2012年全国散装水泥累计供应量为118 129.94万吨(其中：大中型水泥企业供应量为98 323.45万吨，占83.23%)，年增长量11 375.99万吨，比上年增长量16 948.12万吨减少5572.13万吨;年增长率为10.66%，增速比上年18.87%回落8.21个百分点。
同期水泥年生产量为2l8 213.0万吨，同比增长12032.7万吨，年增长量比上年19 489.0万吨减少7456.3万吨;年增长率为5.84%，增速比上年10.44%回落4.6个百分点。(见图一、三)
散装水泥增长速度快于水泥增长速度4.82个百分点;散装水泥年增长量已接近水泥年增长量。(见图二)
2012年全国平均水泥散装率已达到54.14%，比上年末51.78%提高了2.36个百分点。(见图四)
二、分区域（三部区、六地区）看散装水泥发展情况
1．全国三部区散装水泥发展速度均减缓（见表一）
表一数据显示:
(1) 全国三部区散装水泥发展速度均减缓, 相对比较中部地区发展快于东、西部。
2012年东、中、西三部区散装水泥年增长率分别为：6.48%、17.05%、11.64%，比上年增长率分别下滑8.43、7.00、9.89百分点;散装水泥年增长量分别为：3378.86、5156.73、2840.4万吨，比上年增长量分别减少3382.25、706.23、1483.65万吨。三部发展虽都在减缓，但从图六可以看出当年中部地区的年增长量还是较突出的，比上年减少706.23万吨，只占全国减少总量的12.67%，(东部减少3382万吨，占60.7%;西部减少1483万吨，占26.63%)，年增长率下滑点也最小，可以说中部地区的发展快于东、西部。(见图五、六、七)
浙江、广东、河北、辽宁同比年增幅减少较多，是影响东部年增量减少多的主要原因。如浙江上年年增长量为1062.66万吨，而本年却是负增长385.24万吨，减幅量为1447.9万吨。
(2) 东部区散装水泥供应量占全国总量比重继续缩减
从三部区散装水泥供应量占全国总量的比重看，东部地区所占比重自上年打破了长期占据全国散装水泥供应量半壁江山的局势后，2012年又缩减1.84个百分点，由上年的48.8l%缩至46.97%，中、西两部区比重各扩大1.63及0.21个百分点，比重分别为28.33%和22.86%。中、西部和东部区域发展的差距呈逐年缩小态势。(见图八)
(3) 东、中部地区平均散装率提高点远高于西部地区
东、中、西三部地区平均散装率为65.26%、53.19%、40.88%, 分别比上年提高3.94、3.29及0.61个百分点。东部、中部散装率提高点超过全国平均散装率提高点2.36有1.58及0.93个百分点。 (见图九)
2.西北地区散装水泥年增长量、率同比提高 (见表二)
表二数据显示:
(1) 西北地区散装水泥年增长量、率同比提高
从六地区散装水泥发展情况看, 只有西北地区散装水泥年增长量、率比上年有所提高。同比增长量为1459.87万吨, 比上年增加424.83万吨 (见图十一) ;增长率为24.18%, 比上年提高3.49个百分点 (见图十二) 。其余五个地区散装水泥量虽持续增长, 但增速均有所减缓。华东、中南、华北、西南、东北五地区年增长量比上年增长量分别减少1150.25、1380.64、1440.71、1116.77和908.59万吨。年增长率各为9.63%、10.94%、10.29%、9.53%及6.42%, 分别比上年增速回落4.38、8.22、17.75、13.75、19.93个百分点。尤其东北、华北、西南三个地区的回落点已达到两位数字。
(2) 华北、东北地区因水泥产量负增长, 致水泥散装率显著提高
六地区散装水泥率均有提高, 其中华北、东北地区提高最快, 分别提高6.84和4.19个百分点 (见图十三) 。提高快的原因是因华北和东北地区的水泥产量为负增长, 产量同比减少925.5和384.5万吨 (见图十四) , 发展速度为3.55%和2.72% (见图十五) , 而散装水泥则分别稳步增长1276.1 7、404.05万吨, 增长率为10.29%和6.42%所致。
2012年六地区散装水泥量各占全国总量比重中, 中南和西北地区所占比重略有提高, 其余四个地区所占比重略有所减小 (见图十六) 。
三、全国各省 (区、市) 散装水泥发展情况 (见表3)
从上面排序表中可以看出, 2012年全国散装水泥供应量居首位的仍为江苏省, 年供应量达到13 273.16万吨;排列第二的是山东省9 788.88万吨;浙江省8 893.41万吨, 因是负增长由上年的全国第二位降至第三。河南、河北、安徽、广东、四川五省的供应量分别为7388.26、7010.9、6801.38、6414.31、6004.1万吨, 分别排在第四、五、六、七、八位。
散装水泥同比增长量排在前三名的是江苏、安徽、河南三省, 增长量均超过了千万吨, 分别增长1632.98、1240.06、和1098.83万吨, 三省增长量之和3971.87万吨占全国增长总量的34.91%。
散装水泥同比增长率排在首位的是上年排在第三的新疆区, 增长率为45.65%, 上年第十五位的宁夏排在第二、排第三的是贵州, 分别为34.55%、32.13%.甘肃、山西、重庆、安徽、江西、吉林位居全国第四至第九, 分别增长28.68%、26%、22.33%、22.30%、20.9%和20.72%。
2012年散装水泥年增长量、率为负增长的地区已由上年的2个增至本年的六个, 他们是浙江、四川、黑龙江、内蒙和北京及上海。
年末水泥散装率位居前三的上海、天津、北京三个直辖市仍维持高水平, 分别为96.85%、96.72%、93.78%。江苏、浙江、山东和安徼四省水泥散装率仍排在省级 (除直辖市外) 的前四名, 分别达到了79.12%、77.07%、63.62%和62.57%, 高出全国平均水平24.98、22.93、9.48和8.43个百分点。
2012年末全国还有十七个省 (区、市) 散装率未达到全国平均水平, 其中有十四个省 (区、市) 散装率还未到50% (其中有五个省散装率低于40%) 。
散装率自比提高点排行第一的是河北省, 自比提高10.42个百分点。自比提高点超过全国平均提高点水平 (2.36个百分点) 的省市有十三个, 除河北省外还有宁夏、吉林、广东、江西、新疆、河南、重庆、内蒙、四川、湖北、山西和贵州。
值得关注的是:全国水泥散装率自比下降的省份由上年的三个增至八个, 它们是浙江、陕西、广西、云南、海南、甘肃、湖南和北京, 分别下降5.02、3.33、2.67、1.72、1.06、0.76、0.43、0.10个百分点。主要是这八个省市的散装水泥年增长率低于水泥年增长率或散装水泥负增长率高于水泥负增长率, 导致水泥散装率呈负增长。
四、发展散装水泥对节能减排的综合效益评估
2012年全国散装水泥供应量为118129.94万吨, 据测算, 可节约标准煤2714.1 5万吨, 减少粉尘排放1187.2 1万吨, 减少二氧化碳排放7056.85万吨, 减少二氧化硫排放23.07万吨, 实现综合效益531.58亿元。
水泥性能指标 篇7
我国南北方夏季大多数地区炎热多雨，空气湿度大，冬季南方很多地区冬雨绵绵，水泥辅材引入的水分较高，水泥在库内存放过久，容易出现结块架空现象，轻则影响水泥库的正常使用，严重的出现水泥质量波动大，影响到混凝土的配制和搅拌。针对这一突出问题，我们采用模拟水泥库内环境的方法，研究长期存放水泥的性能变化情况，同时研究了夏季库内水泥结块的原因及相应改善措施。
1 试验用原材料及仪器设备
仪器设备：水泥试验磨机,全套物理检验仪器,混凝土振动台,烘箱,自制Ф100mm×120mm圆铁筒。
试验用硅酸盐水泥熟料取自于新浦瑞安熟料，其化学分析及矿物组成见表1。石灰石取自于贵州扎佐石灰石，石膏为重庆邻水天然二水石膏，矿渣取自贵阳钢厂，粉煤灰取自贵阳电厂，助磨剂为CBA1110。
%
2 试验方案
本试验的目的是要考察助磨剂、水分和SO3对水泥结块及长期存放水泥性能的影响。根据这一目的，配制了4组试样，各组试样的配比方案见表2。
%
3 试验步骤
将各组试样按比例准确称取配好后,用试验磨机磨制到比表面积为380m2/kg左右,均分为两份,一份作原始强度检验,一份2kg装入自制小筒(小筒内衬一层塑料袋),将小筒放到混凝土振动台上振动3min，然后密封筒口,将试样筒放到烘箱内,在80℃左右保温3个月(模拟库内存放环境)。
3个月后取出试样筒,将筒开封,打开塑料袋,倒出水泥,观察水泥的结块情况,并作各组试样的各项物理性能检验。
4 试验结果
不加助磨剂的试样(S1、S3)结块较多，并且大块比例较多，大块碾碎后仍有小颗粒，塑料袋破损开裂处有挂壁现象;加助磨剂的试样(S2、S4)，小块较多，大块较少，结块稍加振动自然粉化成细小颗粒。在成型过程中所有试样都有浆状气泡，S1～S4呈递增趋势。试样的原始强度和存放3个月后的物理性能见表3。
5 分析与讨论
5.1 助磨剂的影响
水泥试样在存放之前,加助磨剂水泥的3d、28d的抗压强度明显提高,3d抗压强度提高1.2MPa,28d抗压强度平均提高2.2MPa。存放3个月后,加助磨剂的试样，在石膏掺量5.4%(水分0.74%时，3d抗压强度下降7.4MPa;在石膏掺量7.4%(水分0.87%)时，3d抗压强度比原始强度下降15.8MPa未加助磨剂的试样，在石膏掺量5.4%(水分0.70%时，3d抗压强度下降6.5MPa.;在石膏掺量7.4%(水分0.97%)时，3d抗压强度比原始强度下降11.7MPa。
可以看出：加入助磨剂以后,水泥长期存放,强度下降幅度增大,但其分散作用有利于防止水泥长期存放过程中的结大块现象。
5.2 水分的影响
水泥试样在存放之前,强度随水分的增加,略有增加。存放3个月后,在水分0.70%时，3d抗压强度下降幅度平均近7MPa;水分0.9%时，3d抗压强度下降幅度平均近14MPa。可以看出:随着水分的增加,水泥长期放置以后强度下降的幅度增大。
5.3 石膏的影响
水泥中的原始水分随着石膏掺量由5.4%上升到7.4%时，出磨水泥的水分呈上升趋势，平均上升0.2%。可以看出,石膏的增加,在一定程度上可以提高水泥的强度，但也在一定程度上引入了水分，影响水泥长期存放后的强度。
6 结论
1)出磨水泥库内存放3个月，强度呈显著的下降趋势，下降幅度为30%～50%左右，下降幅度随水泥的水分增大而增加。因此，要严格控制出磨水泥的水分在0.70%以下，库内存放时间不要超过1个月。
2)使用助磨剂后，有提高水泥强度的作用，而且结块现象有所改善。说明助磨剂有减轻结块，有助于分散的作用。但当水分大于0.7%时，会导致长期存放的水泥强度降低幅度增加。
3)如果水泥长期存放，石膏不宜多加，否则引起出磨水泥水分增加。可考虑用天然硬石膏部分替代二水石膏。
4)国内水泥出库温度一般控制在低于100℃，尤其在夏季和销售旺季，出库水泥温度更加难以控制，多数情况下温度高于80℃，所以本文考察了温度在80℃情况下的变化。
值得说明的是，本试验样品是使用小磨磨制的，采用的是模拟水泥库存放条件，对于大磨产品，以及如何从水泥库内压力的分布特点,分析研究水泥在库内休止角区和临近休止角区物料的堆积情况,来讨论水泥在库内的结块机理及改进措施,并作出水泥在库内长期存放强度的降低变化规律曲线,有效地避免因水泥在库内长期存放而导致的品质降低，是我们下一步要开展的工作。
摘要：模拟水泥库环境,研究了存放3个月的水泥性能变化情况。通过分析库内物料运动方式及压力分布,讨论了库内长期存放水泥的结块机理,并对如何改善库内结块,防止长期存放水泥各项性能的退化提出了相应的措施。
路面性能评价指标的研究 篇8
1 路面破损情况
路面结构的破损状况反映了路面结构保持完整或完好的程度,要想完整的评价路面的破损需从三方面进行描述:1)损坏类型;2)损坏的严重程度;3)出现损坏的范围和密度,综合以上三方面才能对路面结构破损做出全面的评价[1]。
1.1 调查测试的方法
目前路面破坏调查时广泛采用的是人工目测法,进行路面破损状况调查时,沥青混凝土路面破损类型及其严重程度可以参照JTJ 073.2-2001公路沥青路面养护技术规范中定义的破损路面分类分级。该规范定义了公路中常见的路面损坏类型,并规定了每种类型的具体量测和计量办法(除纵向、横向裂缝量测其长度外,其余损坏类型均量测其外接矩形的面积)。
1.2 评价指标及标准
1)评价指标。
每个路段的路面可能出现不同类型、不同严重程度和范围的损坏。各路段损坏状况或程度可以进行定量比较,需要采用一项综合评价指标。规范根据路面破损的严重程度和范围采用沥青路面破损率DR来计算。
为了计算和评价方便,根据沥青路面破损率DR,可确定路面破损状况指数PCI为路面破损状况的评价指标,PCI的计算公式为:
PCI=C+a×DRb。
其中,PCI为路面破损状况指数;C为初始无损坏时的评分值,一般C=100;DR为路面综合破损率,以百分级计;a,b均为待定常数,可参照JTJ 073.2-2001公路沥青路面养护技术规范来取值,a=0.15,b=0.412。
2)评价标准。
参照现行养护规范建立的路面破损状况指数PCI的评价指标见表1。
2 行驶质量
2.1 路面平整度测试
目前测试手段和设备可分为断面类测试和反应类测试两类。断面类平整度测试方法是直接沿行驶车辆的轨迹量测路面表面的高程,得到路表纵断面,再通过数学分析后采用某一综合性统计量表征平整度。反应类平整度测试系统是通过一定的传感装置,测试车辆以一定速度驶经不平整路面时悬挂系的竖向位移量,测试指标(常为记数数值)即对应于悬挂系位移累积量。
2.2 评价指标与标准
目前已建立的反映路面平整度状况的指标较多,如由反应类测试设备给出的平均调整坡(ARS),由断面类测试结果可以得到直尺指数(SEI)、竖向加速度均方根(RMSYA)、功率谱密度(PSD)等。但常以国际平整度指数(IIZI)作为通用标准,标定其他平整度指标。如对连续平整度仪测试得到路面平整度标准差σ指标,目前已建立标定关系:σ=0.592 6IRI+0.013或近似σ=0.6IRI。在统一的平整度指标IRI的基础上,可建立路面行驶质量的评价指标:RQI=a+b×IRI。其中,RQI为路面行驶质量指数,数值范围为0～10;a,b均为经验系数,由主客观评价确定。
路面行驶质量采用行驶质量指数(RQI)进行评定,以10分制表示。行驶质量指数同路面平整度指数IRI(IRI是国际上公认的衡量路面行驶舒适性指数RCI或路面行驶质量指数RQI的指标,并可作为路面平整度的标定值)之间的关系,应由有代表性的成员组成的评定小组通过实地评定试验建立。在实际应用中也可按下述经验公式确定行驶质量指数。沥青混凝土路面:RQI=11.5-0.75IRI。其中,RQI为行驶质量指数,数值范围为0～10,如出现负值,则RQI=0;如计算值大于10,则RQI=10。
3 车辙情况
3.1 车辙情况的测试方法
对路面车辙的量测目前以人工实地测量为主。一般在测试路段上按一定间距(通常为50 m)分布的测试断面上量测每个车道上的车辙深度,取其最大值。路段的代表车辙量用各断面最大车辙深度的平均值表示。对路面车辙状况的评价和控制应从车辙对路面功能的不利影响出发。
3.2 评价方法
引入了抗车辙指数ARI,它是车辙深度RD的函数,它与车辙深度的对应关系可以参考美国AASHTO设计指南和日本有关规范中高速公路RD与相应等级的关系。针对国内高速公路现状,专家认为高速公路车辙深度达到15 mm时应采用相应的处治措施。所以,合理地假设RD≤5 mm时,ARI=100;RD=10 mm时,ARI=85;RD=15 mm时,ARI=75;RD=20 mm时,ARI=55;RD=25 mm时,ARI=40;其他取中间值。以车辙深度RD为指标制定高等级公路沥青路面的车辙评价标准见表2。
4 抗滑能力
4.1 抗滑能力的影响因素与测试方法
路面抗滑性能的测试方法可以分为测定摩擦系数等参数的直接法和测定路面微观构造与宏观构造的间接法,相应的测试指标也依此分为直接指标和间接指标两大类。我国以往用于路面摩擦系数测试的方法主要有摆式仪法和SCRIM摩擦系数测定车法[2]。摆式仪法原理简单,操作简便且设备成本低,以往使用最多,但测试速度过慢,不能连续测量,采样点相对较少导致数据代表性差,不适用于宏观构造很大的路面;所测摆值只相当于低车速下的路面摩擦系数,测试对交通造成的妨碍亦较大,已明显不适应高等级公路抗滑性能测试的要求。SCRIM摩擦系数测试车所测定的横向系数SFC是纵横向摩擦系数的综合反映,能够很好地表征制动时路面阻止车辆发生侧滑的抗力,
4.2 评价方法
目前,在我国常用的有摆式仪、SCRIM及铺砂法,这导致了路面抗滑性能评价指标及标准不统一的问题。
在实际应用中,SCRIM摩擦系数测试车所测试的横向力系数SFC(Sideway-Force Coefficient)是路面纵向和横向摩擦系数的综合反映,能够较好地表征车辆轮胎受制动时路面产生的抗滑力:
其中,P为垂直荷载,SCRIM采用2 000 N;SF为横向力,N。
5 结语
本论文对道路性能评价的指标在测试方法和评价方法上进行了较为详细的研究,对运用数学方法进行道路性能的评价提供了科学的依据。其中,有些测试方法和评估方法仍然有较大的不足,有待于进一步研究改进。
摘要：系统的介绍了影响路面性能的4个指标——路面破损情况、行驶质量、强度及抗滑性能的测试方法及评价方法,为路面的综合评价奠定了坚实的基础,以促进运用数学方法进行道路性能评价的应用。
关键词：路面,评价,测试,标准,性能
参考文献
[1]黄晓明.路面结构在动荷作用下的力学分析[D].南京:东南大学博士学位论文,1990.
[2]郭进英,沙庆林.沥青路面使用性能的影响因素分析[J].公路交通科技,1995(6):23-27.
[3]JTJ 073-96,公路养护技术规范[S].
[4]JTG E60-2008,公路路基路面现场测试规程[S].
[5]张登良.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2003.
[6]李勇攀.微表处改善沥青路面性能的研究[J].山西建筑,2008,34(5):281-282.
[7]JTG H20-2007,公路技术状况评定标准[S].