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        關(guān)于如何通過優(yōu)化摻合料摻量降低原材料成本的探討

        2016-12-07 13:21:49汪宗奎趙文亮王保生余龍宵
        商品混凝土 2016年10期
        關(guān)鍵詞:膠砂膠凝原材料

        汪宗奎,趙文亮,王保生,余龍宵

        (焦作億建混凝土有限公司,河南 焦作 454000)

        關(guān)于如何通過優(yōu)化摻合料摻量降低原材料成本的探討

        汪宗奎,趙文亮,王保生,余龍宵

        (焦作億建混凝土有限公司,河南 焦作 454000)

        本文主要講述采用對比試驗的方法,通過對摻合料的摻量調(diào)整,用“強度經(jīng)濟比”這個指標尋找最合理的摻合料摻量,從而達到保證混凝土的和易性和降低原材料成本的目的。

        強度經(jīng)濟比;摻合料;最優(yōu)摻量

        1 概述

        近年來,隨著國家對建筑市場的監(jiān)管力度加大,對混凝土的性能要求逐步提高。同時房地產(chǎn)行業(yè)的持續(xù)低迷,導致了混凝土行業(yè)出現(xiàn)了嚴重的產(chǎn)能過剩,同時混凝土行業(yè)的市場混亂、價格競爭及墊資行為,導致多數(shù)企業(yè)面臨著舉步維艱的尷尬局面。

        在這種大背景下,混凝土企業(yè)只有延長產(chǎn)業(yè)鏈、提高精細化管理和降低原材料成本這些方法才能度過“寒冬”等待“春天”的到來?;炷恋纳a(chǎn)成本大致可以分為三大部分:原材料成本、運輸成本、生產(chǎn)管理和銷售成本。這三部分成本中原材料成本占據(jù)了絕大部分,占到總成本的70%~80%。所以找到合適的材料用量對混凝土成本控制十分重要。

        本文采用對比試驗的方法,通過對摻合料的摻量調(diào)整,用“強度經(jīng)濟比”這個指標的對比,尋找最合理的摻合料摻量。

        2 試驗方法適用的范圍、注意事項和設(shè)計說明

        這種方法主要用于預拌混凝土企業(yè)生產(chǎn)的預拌普通泵送混凝土的配合比設(shè)計,并且要符合 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定,尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。本方法對比的前提是在混凝土的配合比設(shè)計時,注重強度經(jīng)濟比和膠凝材料需水量比這兩個參數(shù),并且必須要在混凝土拌合物性能滿足使用要求的情況下,再進行強度經(jīng)濟比的對比選擇。

        3 原材料和試驗方法

        3.1 原材料

        水泥:中晶 P·O42.5 水泥,比表面積 374m2/kg,28 天抗壓強度 49.8MPa。

        礦粉:丹陽 S95 級礦渣粉,比表面積 420m2/kg,28 天抗壓強度比 103%。

        粉煤灰:沁北電廠的 Ⅱ 級粉煤灰,細度 19.8%,需水比103%。

        3.2 試驗方法

        (1)按照 GB/T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO 法)》;

        (2)按照 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》進行設(shè)計。

        試驗內(nèi)容見表 1。

        4 試驗結(jié)果與討論

        本文通過對礦粉和粉煤灰摻量的調(diào)整,在確保標準稠度用水量基本一致的條件下,設(shè)計了 15 組試驗。通過表1可以清楚地看到每個摻量的強度和成本。并且通過總結(jié)可以看出強度和成本并不是成線性關(guān)系的,也就是說并不是強度越高的就成本越高。本文引入了一個“強度經(jīng)濟比”概念,所謂“強度經(jīng)濟比”是用膠砂強度除以膠凝材料總成本得到的數(shù)值。強度經(jīng)濟比越大,就說明這個膠凝材料的經(jīng)濟性就越好,越節(jié)約成本。

        選取表1中強度經(jīng)濟比前幾位的混凝土配合比配制混凝土,并檢驗它們的性能,結(jié)果見表 2。由表2可以看到,第14 個試驗強度經(jīng)濟比最大,為 0.56,第 1 個試驗的強度經(jīng)濟比最小,為 0.46,而試驗 14 比試驗 1 的膠砂強度只低了1MPa。假如 1 方混凝土設(shè)計的膠凝材料用量是 450kg,那么如果采用試驗 14 的摻量方案就比試驗 1 的方案單方節(jié)約成本20.7 元。

        試驗 8 和試驗 15 是大多數(shù)企業(yè)最常用的配合比,兩個配比的膠砂強度分別為 50.6MPa 和 50.7MPa 強度,膠凝材料的需水量比也基本相同。所以選用這兩配合比設(shè)計 C30 配合比。當 C30 的膠凝材料總量用到 380kg 時,試驗 8 的水泥用量為 266kg(380×0.7)、礦粉用量為 76kg(380×0.2)、粉煤灰用量為 38kg(380×0.1),那么膠凝材料總成本是 81.51元(266×0.24+76×0.19+38×0.085)。試驗 15 的水泥用量為 190kg(380×0.5)、礦粉用量為 152kg(380×0.4)、粉煤灰用量為 38kg(380×0.1),那么膠凝材料總成本是 77.71元(190×0.24+152×0.19+38×0.085)。這兩種摻量的配比膠砂強度基本相同,但每方成本相差 3.8 元。如果是一家年產(chǎn)50 萬方的混凝土企業(yè),那么每年大約可以節(jié)約 190 萬元。所以采用強度經(jīng)濟比來做對比的試驗法對于節(jié)約成本是十分重要的。

        5 總結(jié)

        表1 試驗配合比及檢測數(shù)據(jù)

        表2 強度經(jīng)濟比前幾位混凝土配合比及性能

        商品混凝土企業(yè)在長期采購原材料過程中,水泥、礦粉、粉煤灰的質(zhì)量和價格在不斷發(fā)生變化。隨著膠凝材料的質(zhì)量變化,各種材料也應該調(diào)整到最合理的摻量,這樣才能產(chǎn)生最優(yōu)的強度及最優(yōu)的價格優(yōu)勢。所以采用表1這種膠砂強度對比的方法是十分合理的也是十分必要的。而且通過這種對比試驗,比直接設(shè)計混凝土配合比要減少大量的工作強度。所以首先進行膠砂強度對比試驗選擇 3~5 個合理的膠凝材料摻量,再對這 3~5 個比較合理的膠凝材料摻量進行混凝土配合比試驗進行對比和驗證。最后依據(jù)工程實際情況選擇最合理配合比,從而達到在保證混凝土質(zhì)量的同時降低混凝土成本的目的。

        [1] 王迎春,蘇英,周世華.水泥混合材料和混凝土摻合料[M].北京化學工業(yè)出版社,2011.

        [2] GB/T 51003—2014.礦物摻合料應用技術(shù)規(guī)范[S].

        [3] JGJ 55—2011.普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[S].

        [通訊地址]河南省焦作市豐收路與文昌路交叉口焦作億建建材有限公司(454000)

        汪宗奎,焦作億建建材有限公司,試驗室主任。

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