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    小材料,大贡献——聚羧酸减水剂的环保担当

    2022-06-05

    对于建筑工地现场,我们大抵都有这样的印象:地基的不远处,散落着石子、水泥、黄沙等包装袋,在铁锹的舞动下,黄沙跃过斜撑着的门框一样大小的网筛变为细沙,激起肆意的尘土在空中飞扬。工人卖力用铁锹拌合混凝土的身影在随风飘洒的飞尘中若隐若现。施工场地周边的建筑物和居民区都紧闭门窗......

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    而如今,这样的场景已基本不复存在,取而代之的则是在城郊混凝土搅拌站的集中、机械化生产,再由混凝土搅拌车转运到工地现场。

    这种集中生产保护了环境、减少了污染,但是大家不免会产生这样的疑问:从搅拌站到施工现场,少则几公里、多则几十公里,经过长途运输,混凝土是如何保持良好的施工性能的?

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    答案是:依靠混凝土减水剂!每方混凝土添加4kg~10kg的减水剂,便可以轻松实现对混凝土流动性和凝结时间的调控,使其能充分满足工程施工的性能要求。

    秤砣虽小压千斤。被誉为水泥混凝土“血液”的减水剂对环境保护的贡献却不止于此。接下来,就带您看看第三代高性能减水剂——聚羧酸减水剂到底都有哪些环保担当?

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    绿色工艺,清洁生产

    从生产原料到生产过程再到成品应用,聚羧酸减水剂可以实现全生命周期绿色环保。

    与前两代减水剂不同,聚羧酸减水剂不再使用工业萘、甲醛、浓硫酸等腐蚀性强、环境污染重的原材料,而是使用环氧乙烷衍生物、丙烯酸等环境友好型化学材料。其中,作为主要原材料的环氧乙烷衍生物,在化妆品、洗洁精、洗发露等日常洗护用品中也被广泛使用,对环境友好。

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    此外,聚羧酸减水剂的生产工艺主要采用常压中低温聚合,无需大量高温蒸汽,生产过程能耗低,“三废”排放少,减碳效益非常显著。

    更为重要的是,聚羧酸减水剂主要成分为水溶性高分子,无毒、不易燃易爆,使用火车、汽车、轮船均可安全运输。

    绿色低碳,变废为宝

    众所周知,水泥作为混凝土的主要胶凝材料,是影响混凝土强度与耐久性的重要因素,也是混凝土组成材料中的碳排放大户。

    聚羧酸减水剂的出现,可以在满足混凝土拌合物施工性能和硬化性能的同时,大幅减少水泥的用量。通常生产1立方大流态抗压强度为30~35Mpa的混凝土,需要使用360 kg以上的水泥和220 kg以上的拌合用水。掺入聚羧酸减水剂后,水泥用量可降至240 kg以下,拌合用水也只需要160 kg不到,节约了约1/3的水泥用量。

    聚羧酸减水剂在降低水泥用量的巨大作用主要体现在两个方面,一方面,是有效减少原先因游离水产生的空隙结构,增强了混凝土的密实度;另一方面,则是实现了粉煤灰对部分水泥的替代。

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    2021年全国商品混凝士生产总量达32.93亿立方米,按照聚羧酸减水剂在混凝土生产过程中可节约的水泥用量估算,去年全年可减少碳排放相当于3个江苏省面积大小的树林一年的吸收量。

    粉煤灰是火力发电的必然产物,也是我国工业固体废物中排放量最大的污染源之一,通常每消耗2吨煤就会产生1吨粉煤灰,若不加以处理则会产生扬尘,污染大气;排入水系则会造成河流淤塞,危害水生物。

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    而聚羧酸减水剂却可以“妙手回春”、变废为宝,通过对粉煤灰添加后初始分散慢、强度发展慢等问题的解决,实现粉煤灰在混凝土中的广泛使用。在取代15%水泥的同时,粉煤灰颗粒相较于水泥更小,两者协同作用使得水泥拌合后更好地凝结硬化,进一步提高了混凝土的强度。

    如今,混凝土产业已成为粉煤灰的消纳“大户”之一,按照业内平均每立方混凝土添加100公斤粉煤灰计算,2021年混凝土领域共消耗粉煤灰3.293亿吨,约占同期全国粉煤灰产生量的40%左右。

    节约资源,保护环境

    一直以来,混凝土中细骨料的来源主要依赖于天然的河砂和江砂。然而随着建设工程项目的日益增长,混凝土用量的不断加大,天然砂作为一种不可再生资源也变得越来越少。

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    据不完全统计,全国一半以上的地区已经出现天然砂资源逐渐减少甚至无资源的情况,河床结构失衡、岸坡水土流失、通航易遇旋涡等风险不断加大。政府对天然砂的开采管控力度不断增强、河道治理举措也不断深入,机制砂代替天然砂已成为必然的趋势。

    机制砂是由岩石通过机械破碎加工而成的,相较于天然砂,具有石粉含量高、颗粒形貌差、生产稳定性差等特点,在混凝土的实际应用中技术难度较高。

    聚羧酸减水剂则凭借其普适性的分散各种粉体材料的能力,可有效分散石粉,协调优化高石粉机制砂混凝土拌合物黏聚性与流动性的平衡,实现机制砂在混凝土中的广泛应用,为机制砂替代天然砂的浩浩进程提供不竭动力。

    结语

    在国家“碳达峰”、“碳中和”的战略目标指引下,大阳城集团娱乐网站将继续坚持“人无我有,人有我优”的科技创新理念,充分运用技术领先优势和丰富的实践经验,持续在混凝土外加剂的基础理论研究、产品研发、工艺优化和工程应用等方面取得更多更大突破,为行业的绿色、低碳、可持续发展贡献大阳城集团娱乐网站力量。

    (文/唐晖、毛永琳)