第一篇:超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用
沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用
學(xué)院:材料科學(xué)與工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè):粉體材料科學(xué)與工程
學(xué)號(hào):1105050109
姓名:羅雪
2014年04月14日
I
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摘 要
使水泥高性能化成為了今后發(fā)展的趨勢(shì),而超細(xì)粉體改性技術(shù)是水泥高性能 化的主要途徑之一。本文主要介紹了超細(xì)粉體(CaCO3)對(duì)水泥的影響。超細(xì)粉體加入水泥之后可以加強(qiáng)水泥的強(qiáng)度,填充水泥中的孔隙率,使水泥的性能大大提高。而且CaCO3作為最廉價(jià)的納米材料,應(yīng)用率更高。
關(guān)鍵字:水泥;超細(xì)CaCO3;改性;超細(xì)粉體
II
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目錄
1.引言.........................................................1 2.超細(xì)粉體的簡(jiǎn)介...............................................1 3.水泥.........................................................1 3.1水泥簡(jiǎn)介..................................................................................................1 3.2水泥改性效應(yīng)..........................................................................................1 4.超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用.......................................2 5.用于水泥的超細(xì)粉體材料.......................................2 6.安徽海螺水泥股份有限公司及其工藝流程.........................3 6.1公司簡(jiǎn)介..................................................................................................3 6.2水泥生產(chǎn)工藝..........................................................................................3 6.3超細(xì)CaCO3的生產(chǎn)流程.........................................................................5 7.致謝.........................................................6
III
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超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用
1.引言
近年來(lái),隨著城市建設(shè)的發(fā)展,高層建筑的不斷增多,混凝土的性質(zhì)最近收到了極大的關(guān)注。其中,水灰比越小,即顆粒的含量越多,水泥的強(qiáng)度越高,粒度應(yīng)越細(xì)。但水泥粒度越細(xì)對(duì)生產(chǎn)水泥的設(shè)備以及原料的要求就越高,生產(chǎn)成本就越高,不能在實(shí)際中大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。
如何在低水灰比下提高水泥的強(qiáng)度以及其他性能成了現(xiàn)代混凝土材料技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
2.超細(xì)粉體的簡(jiǎn)介
超細(xì)粉體從廣義上講是從微米級(jí)到納米級(jí)的一系列超細(xì)材料,在狹義上講是從微米級(jí)、亞微米級(jí)到100納米以上的一系列超細(xì)材料。材料被破碎成超細(xì)粉體后由于粒度細(xì)、分布窄、質(zhì)量均勻,因而具有比表面積大、表面活性高、化學(xué)反應(yīng)速度快、溶解速度快、燒結(jié)體強(qiáng)度大以及獨(dú)特的電性、磁性、光學(xué)性等特性。
由于超細(xì)粉體材料具有特殊的性能,因此進(jìn)入21世紀(jì)以后,超細(xì)粉體材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,機(jī)械領(lǐng)域約占40.3%,熱能領(lǐng)域占34.6%,電磁領(lǐng)域占12.9%,生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占8.9%,光學(xué)領(lǐng)域占2.4%,其它方面占0.9%。
3.水泥
3.1水泥簡(jiǎn)介
水泥基材料是應(yīng)用最為廣泛的建筑材料之一。水泥基材料是一種高度無(wú)序、多相、多孔的非均質(zhì)復(fù)合體系,在水泥凝膠體凝結(jié)硬化過(guò)程中,由于收縮、泌水等原因,凝膠體內(nèi)部不可避免會(huì)形成一些孔隙、微裂縫等結(jié)構(gòu)缺陷,使水泥基材料的性能降低。水泥基材料結(jié)構(gòu)的密實(shí)性降低。
水泥硬化漿體(水泥石)是一種多相體系,結(jié)構(gòu)中存在大量由空氣、水組成的微孔及非均相之間的界面,這種高度無(wú)序、多孔的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)體系對(duì)水泥基材料的抗?jié)B性、耐久性和強(qiáng)度均有很大的影響。
3.2水泥改性效應(yīng)
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從粉體材料緊密堆積理論上分析,在微觀及亞微觀范圍內(nèi),使膠凝材料形成良好的級(jí)配,提高固體顆?;旌衔矬w系的密實(shí)度,必將有效地降低水泥凝膠體的孔隙率,且微觀結(jié)構(gòu)更加均勻密實(shí),從而改善水泥基材料的性能。顆?;旌衔锞哂懈叩亩逊e密實(shí)度已成為水泥基復(fù)合材料獲得超高性能的關(guān)鍵,例如高性能混凝土(HPC)。
4.超細(xì)粉體在水泥中的應(yīng)用
超細(xì)粉體在水泥中的微顆粒效應(yīng)主要表現(xiàn)為填充作用、級(jí)配調(diào)節(jié)作用和調(diào)節(jié)水化產(chǎn)物分布的“晶核作用”(即微顆粒在系統(tǒng)中均勻分散)。填充作用是由于微細(xì)顆粒的粒徑遠(yuǎn)小于水泥粒子,所以前者可填充在后者的空隙中提高水泥石的密實(shí)度,降低用水量。調(diào)節(jié)級(jí)配作用是指超細(xì)粉體與水泥熟料組分存在粒徑上的差異,可改善膠凝材料系統(tǒng)的顆粒粒徑分布,導(dǎo)致系統(tǒng)的顆粒堆積更緊密,更合理。
超細(xì)粉體作為水泥基復(fù)合材料的活性摻合料,可降低水化熱和水化熱釋放速率,改善工作性,增強(qiáng)后期強(qiáng)度,改善內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高抗腐蝕能力。這是因?yàn)槌?xì)粉體能夠使多孔的水泥基材料中的孔結(jié)構(gòu)變細(xì)且不連通,降低孔隙率,而且使水泥水化產(chǎn)物中的不利成分氫氧化鈣減少,生成更多有利的水化硅酸鈣,從而提高水泥基材料的性能摻合料對(duì)水泥基材料強(qiáng)度增長(zhǎng)系數(shù)的影響至關(guān)重要,摻和料的不同比例以及摻和料的不同種類(lèi)對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)速度的快慢有著很大的影響。
礦物質(zhì)超細(xì)粉的摻人,一是起到了填充作用,降低孔隙率,并且細(xì)化孔徑;二是提高了混合材的誘增活性,并可以降低了水化熱??紫堵实慕档?是提高混凝土強(qiáng)度和耐久性的直接原因,混合材活性的提高則可以進(jìn)一步改善混凝土微結(jié)構(gòu)??紫堵实慕档?、孔徑的細(xì)化及微結(jié)構(gòu)的改善,也使混凝土抗?jié)B性提高,進(jìn)而提高其耐久性能。
但是,粒徑較小的部分,顆粒間存在著較強(qiáng)的吸附作用,致使顆粒團(tuán)聚,形成粒徑較大的“粒子團(tuán)”,且粒徑越小團(tuán)聚越明顯。
5.用于水泥的超細(xì)粉體材料
應(yīng)用于水泥的超細(xì)粉體主要有超細(xì)CaCO3,硅灰和納米SiO2三種。這里我們主要介紹安徽海螺水泥股份有限公司在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用的超細(xì)CaCO3。
超細(xì)CaCO3指的是粒徑處在微米、亞微米及納米范圍內(nèi)的碳酸鈣產(chǎn)品,它是
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20世紀(jì)20年代開(kāi)發(fā)出的一種新型超細(xì)固體材料,由于其表面原子周?chē)鄙傧噜彽脑?,出現(xiàn)非化學(xué)平衡、非整數(shù)配位的化學(xué)價(jià)鍵,以致晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,大大增強(qiáng)了超細(xì)粒子的化學(xué)活性,在許多方面與普通粉體相比均顯示出優(yōu)越性能。
超細(xì)CaCO3是一種最廉價(jià)的納米材料之一,經(jīng)過(guò)微觀表面及界面的處理后具有四大優(yōu)勢(shì):
1)在性能上具有納米材料的部分和大部分性能特點(diǎn); 2)在綜合成本價(jià)格上可以和普通粉體材料相競(jìng)爭(zhēng); 3)可節(jié)省資源并有顯著的環(huán)保效益。
目前,超細(xì)CaCO3正朝著專(zhuān)用化、精細(xì)化、功能化方向發(fā)展。
我國(guó)碳酸鈣資源儲(chǔ)量世界第一。目前國(guó)內(nèi)超細(xì)CaCO3主要應(yīng)用于橡膠、塑料、油墨及涂料等行業(yè),使這些高污染行業(yè)大為改觀。該產(chǎn)品作為添加劑可部分代替進(jìn)口造紙化學(xué)品,可以消除對(duì)環(huán)境的污染,還可節(jié)約大量木材。而利用超細(xì)CaCO3 對(duì)硫鋁酸鹽水泥進(jìn)行改性,將不僅拓寬超細(xì)CaCO3 的應(yīng)用范圍,促進(jìn)超細(xì)CaCO3 行業(yè)的發(fā)展,更重要的是為傳統(tǒng)的水泥產(chǎn)業(yè)注入新的經(jīng)濟(jì)活力,提高我國(guó)水泥行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量,以適應(yīng)高速發(fā)展的建筑現(xiàn)代化市場(chǎng)的需求。
6.安徽海螺水泥股份有限公司及其工藝流程
6.1公司簡(jiǎn)介
安徽海螺水泥股份有限公司采用世界先進(jìn)的新型干法窯外分解技術(shù),生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)中央控制室的集散控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了從礦石開(kāi)采到碼頭裝運(yùn)的全程自動(dòng)化控制。海螺水泥在生產(chǎn)技術(shù)上追求精益求精的同時(shí),在產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程高度重視環(huán)境保護(hù),努力實(shí)踐“為人類(lèi)創(chuàng)造未來(lái)生活空間”的經(jīng)營(yíng)理念。
6.2水泥生產(chǎn)工藝
安徽海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)線全部采用先進(jìn)的新型干法水泥工藝技術(shù),具有產(chǎn)量高、能耗低、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、環(huán)境保護(hù)好等特點(diǎn)。
以下就是生產(chǎn)水泥的工藝流程圖。
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石灰石0粘土銅礦渣砂頁(yè)巖3無(wú)煙煤石膏礦山破碎破碎機(jī)預(yù)均化堆場(chǎng)1254破碎機(jī)聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)7喂料機(jī)原料配料站6砂頁(yè)巖8煤倉(cāng)石膏倉(cāng)輥式磨系統(tǒng)SP余熱鍋爐余氣(熱源)水蒸汽烘干機(jī)粉磨機(jī)選粉機(jī)14910、11、121317煤磨水余熱發(fā)電系統(tǒng)增濕塔降溫余熱鍋爐余氣(235℃)生料均化庫(kù)(空壓機(jī))1518動(dòng)態(tài)選粉機(jī)細(xì)粉SP余熱鍋爐余氣(熱源)粗粉空氣輸送斜槽16水SP余熱鍋爐水蒸汽動(dòng)能生料喂料口窯尾廢氣(340℃)五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器TSD型分解爐60%煤粉煤粉倉(cāng)24破碎機(jī)旋風(fēng)除塵器冷凝水回用電能發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)水蒸汽干法回轉(zhuǎn)窯旋風(fēng)除塵器窯頭廢氣(120℃)1940%煤粉AQC余熱鍋爐窯頭廢氣(360℃)充氣梁式篦冷機(jī)20粉煤灰水熟料庫(kù)2122、2325石灰石混合材庫(kù)礦渣混合材26水泥粉磨調(diào)配站2728圖例物流:氣流:
29、30產(chǎn)塵點(diǎn)及除塵器編號(hào):噪聲點(diǎn):固體廢物:旋風(fēng)除塵器:說(shuō)明:設(shè)有除塵器的位置均產(chǎn)生固廢,圖中標(biāo)注省略數(shù)字36石膏聯(lián)合粉磨系統(tǒng)選粉機(jī)細(xì)粉粗粉31、32、3334、35、36水泥成品庫(kù)40、41、42、4337、38、39水泥汽車(chē)散裝機(jī)46、47汽車(chē)散裝出廠汽車(chē)外運(yùn)44、45回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)袋裝水泥成品庫(kù)
圖 6.2 1
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6.3超細(xì)CaCO3的生產(chǎn)流程
在這里水泥的主要生產(chǎn)流程就不一一說(shuō)明,我們主要了解一下超細(xì)CaCO3的主要生產(chǎn)流程。
超細(xì)粉生產(chǎn)線工藝中,首先,堆場(chǎng)石料由鏟車(chē)鏟運(yùn)至進(jìn)料倉(cāng),然后經(jīng)給料機(jī)均勻地送進(jìn)顎式破碎機(jī)進(jìn)行粗破,初破后的產(chǎn)品經(jīng)斗式提升機(jī)運(yùn)至中塊石料中間倉(cāng),再經(jīng)給料機(jī)均勻地送進(jìn)反擊式破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎,產(chǎn)成的細(xì)料由斗式提升機(jī)運(yùn)至細(xì)料中間倉(cāng)送至錘式破碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)碎,細(xì)碎后的石料由原料倉(cāng)送入高細(xì)球磨機(jī)進(jìn)行再次細(xì)碎,粉碎后的物料經(jīng)振動(dòng)篩篩分出不同規(guī)格的產(chǎn)品,不滿足粒度要求的產(chǎn)品返料進(jìn)高細(xì)球磨機(jī)再次破碎,合格料被斗式提升機(jī)運(yùn)至粉料中間倉(cāng)準(zhǔn)備進(jìn)行超微粉碎和選粉工序,被選粉機(jī)選出的合格料送進(jìn)成品料倉(cāng)。然后是散裝或包裝工序。
下面為加工超細(xì)粉體的工藝流程:
圖6.3 1
要注意的是,粉體在粉碎的過(guò)程中會(huì)使顆粒團(tuán)聚,產(chǎn)生較大的“顆?!?。為了避免這種情況的發(fā)生,粉碎過(guò)程中需要減水劑的加入。
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7.致謝
本論文是在黃佳木教授和盧忠遠(yuǎn)教授的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的,在論文的完成過(guò)程中,導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、敏銳嚴(yán)密的學(xué)術(shù)思維、積極進(jìn)取的創(chuàng)新精神時(shí)時(shí)刻刻伴隨并深深影響著我,將使我受益終身。在此,謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!
同時(shí),我還要向所有關(guān)心、支持和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友表示最由衷的謝意!
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參考文獻(xiàn)
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第二篇:超細(xì)粉在砼中應(yīng)用(模版)
超細(xì)粉在砼中的應(yīng)用
一、超細(xì)粉及其在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況
礦渣粉是水淬?;郀t礦渣經(jīng)粉磨后達(dá)到規(guī)定細(xì)度的一種粉體材料。自從1862年德國(guó)人發(fā)現(xiàn)水淬?;郀t礦渣具有潛在活性后,礦渣長(zhǎng)期作為水泥混合材使用。2000年以前,礦渣在作為水泥混合材使用上國(guó)內(nèi)外存在差異,國(guó)外除將礦渣和水泥熟料混磨生產(chǎn)礦渣水泥外,還有將礦渣單獨(dú)磨細(xì),然后與磨細(xì)后的熟料混合,生產(chǎn)礦渣水泥,而國(guó)內(nèi)只是通過(guò)混磨生產(chǎn)礦渣水泥。由于礦渣較熟料難磨細(xì),混磨時(shí)水泥中礦渣的細(xì)度較熟料小的多,水泥細(xì)度控制在300m2/kg左右的情況下,礦渣粉的細(xì)度僅能達(dá)到200~250m2/kg左右,因而不但水泥中礦渣粉的活性不能充分發(fā)揮,而且礦渣用過(guò)高時(shí),使混凝土的粘聚性很差,混合料容易離析和泌水,混凝土抗?jié)B性能降低。這樣礦渣在水泥中的摻量受到了較大限制,一般不超過(guò)30%。
隨著國(guó)際上對(duì)礦粉研究的不斷深入和大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用,我國(guó)20世紀(jì)80年代改革開(kāi)發(fā)的力度不斷加大,預(yù)拌混凝土的崛起與發(fā)展以及政府日益注重環(huán)境保護(hù),自 20世紀(jì)90年代起,我國(guó)開(kāi)始了礦粉的特點(diǎn)及應(yīng)用研究。清華大學(xué)對(duì)礦粉在高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用進(jìn)行了研究,在其編寫(xiě)的《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工指南》一書(shū)中,特別提出礦粉在配制高強(qiáng)混凝土方面的巨大潛力。冶金部建筑研究總院在搜集大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料,尤其是在日本資料的基礎(chǔ)上,立項(xiàng)進(jìn)行礦粉成套技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究工作,在產(chǎn)品性能、礦粉混凝土性能等方面獲得了大量數(shù)據(jù),完成了“寶鋼高爐礦渣微粉在混凝土中應(yīng)用研究”課題的第一階段工作,上海建筑材料科學(xué)研究院和上海寶鋼企業(yè)開(kāi)發(fā)總公司共同完成了該課題。此課題的完成為1998年上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《混凝土和砂漿用?;郀t礦渣微粉》,1999年《粒化高爐礦渣微粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的制定頒布創(chuàng)造了條件。2000年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土的?;郀t礦渣粉》(GB18046-2000)頒布實(shí)施。
隨著礦渣磨細(xì)技術(shù)的不斷發(fā)展,礦渣被磨至相應(yīng)細(xì)度的能耗越來(lái)越低,并且細(xì)度也很容易達(dá)到400m2/kg以上,為礦渣粉的大量應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。2000年11月上海寶鋼率先從日本引進(jìn)的年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦粉立磨生產(chǎn)線投產(chǎn)。隨后的幾年內(nèi),武鋼、鞍鋼、寶鋼二線、唐鋼、首鋼、安徽朱家橋等大型礦粉立磨生產(chǎn)線相繼投產(chǎn),另外還有不少生產(chǎn)線在建。這樣礦粉的應(yīng)用已在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛展開(kāi)。因此我國(guó)混凝土,特別是商品混凝土膠凝材料體系正由“水泥”、“水泥+粉煤灰”向“水泥+粉煤灰+礦粉”體系轉(zhuǎn)變,由于理論研究和應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)都存在著不足之處,大量應(yīng)用勢(shì)必出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題,特別是我國(guó)地域遼闊,應(yīng)用環(huán)境存在很大差別,技術(shù)水平也很不均衡,業(yè)內(nèi)人士加強(qiáng)定期交流,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),少走歪路是非常必要的。
二、礦粉對(duì)混凝土性能的影響
礦粉對(duì)混凝土性能的影響的研究可以由“礦粉+水泥漿體”到“礦粉+水泥膠砂”再到“礦粉混凝土”逐步進(jìn)行。但對(duì)于普通應(yīng)用單位,如商品混凝土攪拌站,就不必遵循此規(guī)律,可借鑒有關(guān)研究成果,直接進(jìn)行混凝土試驗(yàn),找出特定條件下的合理配合比。
1.礦粉對(duì)混凝土工作性能和力學(xué)性能的影響
? 礦粉比表面積在430m2/kg~520m2/kg之間,摻量在30%~40%范圍,增強(qiáng)效應(yīng)表現(xiàn)得最為顯著。
? 單摻礦粉會(huì)使混凝土的粘聚性提高,凝結(jié)時(shí)間有所延長(zhǎng),泌水量有增大的跡象,可能對(duì)混凝土泵送帶來(lái)一定的不利影響;
? 礦粉和Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)配配制混凝土,可以充分發(fā)揮二者的“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)效應(yīng)”,使混凝土的坍落度增加,和易性好,粘聚性好,泌水得到改善。同時(shí)混凝土成本可顯著降低。
? 針對(duì)水泥-粉煤灰-礦粉膠凝材料體系,在等量取代的前提下,粉煤灰的摻量以不超過(guò)20%為宜,粉煤灰和礦粉摻量以不超過(guò)40%為宜,同時(shí)建議采用60d或90d強(qiáng)度作為混凝土評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),以充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。2.礦粉對(duì)混凝土耐久性的影響
(1)混凝土水化熱。
摻加礦粉,可降低漿體水化熱,單摻量小于50%時(shí),水化熱降低不明顯。當(dāng)達(dá)到70%摻量時(shí),3d和7d水化熱分別降低約36%和29%;礦粉和粉煤灰復(fù)配,可顯著降低漿體3d、7d水化熱,采用20%礦粉和20%粉煤灰復(fù)配,漿體3d和7d水化熱分別降低38%和20%,對(duì)要求嚴(yán)格控溫的大體積混凝土,礦粉和粉煤灰復(fù)配是理想的礦物摻合料組合,可以有效減少混凝土早期溫縮裂縫的危險(xiǎn)。(2)抗?jié)B性能。混凝土中摻加礦粉或礦粉和粉煤灰復(fù)配,發(fā)揮摻合料的微集料效應(yīng)和二次水化反應(yīng),可以使混凝土孔徑細(xì)化,連通孔減少,混凝土密實(shí)性提高,從而大幅提高混凝土的抗?jié)B性能。采用庫(kù)侖電量方法評(píng)價(jià),礦粉、粉煤灰和引氣劑均能降低混凝土的滲透性,礦粉越細(xì)、摻量越大,特別是礦粉與粉煤灰和引氣劑復(fù)合使用時(shí),均能顯著降低混凝土的滲透性;采用NEL方法評(píng)價(jià),對(duì)于C30的混凝土,礦粉摻量、細(xì)度、復(fù)摻等措施均不能顯著降低混凝土中的氯離子擴(kuò)散系數(shù),適當(dāng)?shù)囊龤鈩﹦t能明顯降低混凝土的滲透性。對(duì)于C50的混凝土,礦粉及其與粉煤灰的復(fù)合摻和料,特別是引氣劑均能顯著降低混凝土的滲透性。(3)抗碳化能力。
在達(dá)到相同強(qiáng)度的條件下?lián)降V粉混凝土和普通硅酸鹽水泥混凝土具有相同的抗碳化作用能力。(4)抗凍融能力。
摻加礦粉,對(duì)混凝土的抗凍融性能有一定的改善作用,隨混凝土標(biāo)號(hào)的不同提高的幅度在25~50次范圍。礦粉混凝土和普通硅酸鹽水泥混凝土在強(qiáng)度和含氣量相同的條件下抗凍融能力基本相同;適當(dāng)摻加引氣劑,適當(dāng)?shù)暮瑲饬亢烷g距系數(shù)對(duì)混凝土的抗凍融十分必要。礦粉混凝土含氣量達(dá)到3-4%,混凝土抗凍融循環(huán)次數(shù)可達(dá)250次以上,而且用礦粉取代部分普通硅酸鹽水泥,并不影響引氣劑效率,無(wú)須增加引氣劑的摻量。(5)混凝土收縮。
按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,在配制C30標(biāo)號(hào)等級(jí)混凝土?xí)r,摻加40%細(xì)度為430m2/kg的礦粉混凝土的干縮值與基準(zhǔn)混凝土相比變化不大;而在配制C50標(biāo)號(hào)等級(jí)混凝土?xí)r,摻加40%細(xì)度為520m2/kg的礦粉,混凝土的干縮值有一定程度的增加,早期(3、7天)增幅較后期大。礦粉細(xì)度在430m2/kg~520m2/kg之間變化,對(duì)混凝土干縮值的影響不明顯。礦粉與粉煤灰復(fù)摻與礦粉單摻相比,明顯增加混凝土干縮值,混凝土標(biāo)號(hào)越高增加幅度越大。考慮前3天的自收縮,無(wú)論是配制C30混凝土,還是配制C50混凝土,采用單摻礦粉,與基準(zhǔn)混凝土相比,收縮值均無(wú)明顯變化。
(6)混凝土抗裂性能。礦粉與粉煤灰復(fù)摻改善抗裂性效果優(yōu)于礦粉單摻,這可能是由于復(fù)摻時(shí)的早期強(qiáng)度比單摻時(shí)低造成的。混凝土早期強(qiáng)度對(duì)混凝土早期抗裂性有重要影響,混凝土24小時(shí)強(qiáng)度越高,混凝土早期越易開(kāi)裂?;炷猎缙诳沽研耘c早期強(qiáng)度之間可能存在一個(gè)臨界值,小于該強(qiáng)度值,混凝土不易開(kāi)裂,大于該強(qiáng)度值,混凝土容易開(kāi)裂。該值與環(huán)境條件及約束狀態(tài)有關(guān)。
三、礦渣粉在商品混凝土攪拌站中的應(yīng)用
近兩年來(lái),北京市礦粉在商品混凝土攪拌站中的應(yīng)用隨唐龍和首嘉兩大礦粉生產(chǎn)線的投產(chǎn)而迅速發(fā)展。為了更好地應(yīng)用礦粉,減少問(wèn)題,避免事故,在此談一些應(yīng)用體會(huì),供大家參考。
1.嚴(yán)格控制礦粉質(zhì)量,特別是礦粉的細(xì)度。
目前,大型立磨礦渣粉生產(chǎn)線生產(chǎn)的礦渣粉細(xì)度均控制在400~500m2/kg的范圍內(nèi)。由于其先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,礦渣粉的細(xì)度非常穩(wěn)定,給配制混凝土帶來(lái)了很大方便。而球磨礦粉的細(xì)度較難達(dá)到400m2/kg以上,即使通過(guò)延長(zhǎng)磨細(xì)時(shí)間,增加能耗,勉強(qiáng)達(dá)到400 m2/kg以上,也難以長(zhǎng)期穩(wěn)定。一旦其細(xì)度大幅度降低,會(huì)給混凝土帶來(lái)諸多問(wèn)題,如:粘聚性下降出現(xiàn)離析和泌水;凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng);早期強(qiáng)度降低,甚至28d強(qiáng)度也會(huì)不同程度降低等。這也是為什么在立磨礦粉之前礦粉的應(yīng)用受到限制的原因之一。因此,在使用球磨礦粉時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè)。2.避免利益驅(qū)動(dòng)下盲目提高摻量
? 單摻礦粉時(shí),以30%~40%為宜。大體積混凝土可增至50%以上,以達(dá)到明顯降低水化熱的目的。
? 復(fù)摻時(shí),總?cè)〈坎灰顺^(guò)50%。粉煤灰控制在20%以內(nèi),礦粉控制在30%以內(nèi)。
? 初期使用時(shí),建議粉煤灰控制在10%以內(nèi),礦粉控制在20%以內(nèi),大體積混凝土可適當(dāng)放寬。
盡管在試配時(shí),礦粉摻量在70%以內(nèi)對(duì)混凝土強(qiáng)度影響不大,但過(guò)大的摻量在實(shí)際應(yīng)用中確存在很多問(wèn)題。其中兩個(gè)問(wèn)題特別值得關(guān)注,一是混凝土凝結(jié)時(shí)間問(wèn)題。摻量過(guò)高時(shí),薄壁結(jié)構(gòu)由于混凝土溫度很快與環(huán)境溫度相同,其混凝土的凝結(jié)時(shí)間會(huì)明顯加長(zhǎng),不利于施工。對(duì)于豎向結(jié)構(gòu),由于混凝土長(zhǎng)期處于塑性狀態(tài),會(huì)使混凝土發(fā)生較大沉降收縮,常常出現(xiàn)沿箍筋的環(huán)行裂縫。大體積混凝土的凝結(jié)時(shí)間則不然。由于它能積聚水化熱,凝結(jié)時(shí)間往往比試驗(yàn)要短的多。因此采用大摻量礦粉或礦粉與粉煤灰復(fù)配可降低水化熱,延緩凝結(jié)時(shí)間,對(duì)大體積混凝土是比較有利的。另一個(gè)是混凝土粘聚性問(wèn)題。我們知道,隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高,混凝土的粘聚性不斷增加,這樣配制混凝土就存在著兩頭難的問(wèn)題。低強(qiáng)度等級(jí)混凝土粘聚性差,需要設(shè)法增加其粘度,減少混凝土離析泌水的可能;高強(qiáng)度等級(jí)混凝土粘聚性大,需要設(shè)法降低其粘度來(lái)保證施工性能。由于細(xì)度達(dá)到400 m2/kg以上的礦粉可增加混凝土粘度,因此它有利于低強(qiáng)度等級(jí)混凝土而不利于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土配制。配制高強(qiáng)度混凝土?xí)r需要礦粉和可以降低混凝土粘度的優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)合使用。
3.復(fù)摻時(shí),針對(duì)不同等級(jí)粉煤灰,選擇合適的復(fù)合比例。
礦渣粉在商品混凝土攪拌站使用時(shí),常與粉煤灰復(fù)合使用。這是因?yàn)?,其一,粉煤灰比礦粉更為廉價(jià),單摻礦粉對(duì)混凝土成本不利。雖然單摻粉煤灰可以大幅度降低成本,但摻量受到較大限制;其二,充分利用二者的“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)”,改善混凝土性能。
(1)礦渣粉與Ⅱ級(jí)粉煤灰復(fù)合。
礦粉與Ⅱ級(jí)粉煤灰復(fù)合使用時(shí),粉煤灰的取代量宜控制在15%以內(nèi),礦粉宜控制在30%以內(nèi)。由于Ⅱ級(jí)粉煤灰的來(lái)源較Ⅰ級(jí)粉煤灰要廣,供應(yīng)量充足,因此在商品混凝土攪拌站大量使用。然而Ⅱ級(jí)粉煤灰的質(zhì)量穩(wěn)定性很差,使用Ⅱ級(jí)粉煤灰的攪拌站技術(shù)人員經(jīng)常為此而發(fā)愁。礦粉的質(zhì)量穩(wěn)定性遠(yuǎn)好于Ⅱ級(jí)粉煤灰,給我們配制混凝土帶來(lái)了很好的選擇,只要通過(guò)試驗(yàn)找出合適的復(fù)配比例及合適的摻量,就可以配制出和易性好而成本有無(wú)明顯增加的混凝土。在條件允許的情況下,應(yīng)盡可能多用礦粉,降低Ⅱ級(jí)粉煤灰質(zhì)量波動(dòng)給混凝土帶來(lái)的不利影響。其實(shí)這種配制混凝土的原則適應(yīng)于任何原材料。也就是說(shuō),質(zhì)量差或質(zhì)量穩(wěn)定性差的原材料不得不用時(shí),應(yīng)在充分試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在條件允許的前提下盡可能少用。另外,由于Ⅱ級(jí)粉煤灰和礦渣粉同樣具有增加混凝土粘度的趨勢(shì),因此不宜配制高強(qiáng)混凝土。
(2)礦渣粉與Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)合。
礦粉與Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)合使用應(yīng)是最佳組合。粉煤灰可控制在20%以內(nèi),礦粉可以控制在40%以內(nèi),它們之間的比例可以根據(jù)不同強(qiáng)度等級(jí),不同技術(shù)要求進(jìn)行調(diào)整。從強(qiáng)度方面說(shuō),粉煤灰等量取代水泥時(shí),28d強(qiáng)度基本都比空白混凝土強(qiáng)度低,而礦粉在合適的摻量下會(huì)使混凝土的28d強(qiáng)度稍有提高,這樣二者有較好的“強(qiáng)度互補(bǔ)效應(yīng)”。同時(shí),二者復(fù)合使用兼顧混凝土早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度,早期發(fā)揮礦粉的火山灰效應(yīng),改善漿體和集料的界面結(jié)構(gòu),彌補(bǔ)由于粉煤灰的火山灰效應(yīng)滯后于水泥熟料水化,從而使得火山灰反應(yīng)生成物和水泥水化生成的凝膠數(shù)量不足導(dǎo)致與未反應(yīng)的粉煤灰之間界面粘結(jié)不牢引起的早期強(qiáng)度損失(引自黃士元等編著《近代混凝土技術(shù)》);后期發(fā)揮Ⅰ級(jí)粉煤灰的火山灰效應(yīng)所帶來(lái)的孔徑細(xì)化作用以及未反應(yīng)的粉煤灰顆粒的“內(nèi)核作用”,使混凝土后期強(qiáng)度持續(xù)得到提高。從混凝土粘聚性方面說(shuō),礦粉有增加混凝土粘聚性和泌水的趨勢(shì),Ⅰ級(jí)粉煤灰卻能明顯降低混凝土的粘聚性和減少混凝土泌水的趨勢(shì),二者的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)更為明顯,適合于配制各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。因此,條件允許的情況下,實(shí)際應(yīng)用中,建議采用礦粉和Ⅰ級(jí)粉煤灰復(fù)配配制混凝土,以充分發(fā)揮二者的“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)效應(yīng)”,配制性能更為優(yōu)異同時(shí)成本更為經(jīng)濟(jì)的混凝土。4.礦粉(或礦粉和粉煤灰復(fù)摻)混凝土對(duì)養(yǎng)護(hù)條件要求更為苛刻。
因此商品混凝土攪拌站技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)與施工方溝通,確?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)條件。
受施工進(jìn)度、結(jié)構(gòu)形式、養(yǎng)護(hù)手段和人員素質(zhì)等方面因素的影響,混凝土的養(yǎng)護(hù)經(jīng)常得不到重視。特別是豎向結(jié)構(gòu),如剪力墻、柱等,由于不便養(yǎng)護(hù),一些單位常常是涂刷養(yǎng)護(hù)劑了事,而養(yǎng)護(hù)劑的效果很難在短期驗(yàn)證,使混凝土的養(yǎng)護(hù)出現(xiàn)不少問(wèn)題。在礦粉或礦粉和粉煤灰復(fù)合摻加的情況下,更需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),只有充分養(yǎng)護(hù)才能發(fā)揮摻合料的作用。養(yǎng)護(hù)不好對(duì)表面混凝土的影響很大,曾經(jīng)遇到過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題:C40墻體混凝土,礦粉取代水泥25%,Ⅱ級(jí)粉煤灰取代水泥15%,28d回彈值很低,推斷強(qiáng)度只有C30左右,表面碳化很?chē)?yán)重,一般在1.5~2.5mm之間,嚴(yán)重的高達(dá)4mm,而取芯檢測(cè)混凝土強(qiáng)度很高,強(qiáng)度值在47~62MPa之間。這說(shuō)明,盡管試驗(yàn)室的結(jié)果表明,礦粉或礦粉和粉煤灰復(fù)合摻加取代水泥在一定比例內(nèi)不會(huì)對(duì)混凝土的碳化產(chǎn)生較大影響,但實(shí)際應(yīng)用中由于養(yǎng)護(hù)條件等方面的影響,是否還能遵循這一規(guī)律就很值得懷疑。
當(dāng)然在施工中也見(jiàn)到過(guò)較好的養(yǎng)護(hù)方法,其實(shí)方法很簡(jiǎn)單,實(shí)際效果確很好,值得借鑒。由于豎向結(jié)構(gòu)不便蓄水養(yǎng)護(hù),他們?cè)诓鹉:缶陀蓪?zhuān)人負(fù)責(zé)一遍又一遍地用噴霧器在墻上噴水,這樣既能長(zhǎng)期保持混凝土表面的濕度,又節(jié)約用水,還減少了因養(yǎng)護(hù)用水四處流淌影響施工。
綜上所述,大型立磨礦渣技術(shù)在我國(guó)的快速發(fā)展,使大量細(xì)度在400m2/kg的礦粉得到廣泛應(yīng)用。礦粉的大量應(yīng)用,改變以往僅以粉煤灰為主要摻合料的局面。對(duì)于商品混凝土攪拌站而言,這種礦粉的出現(xiàn)給我們配制混凝土帶來(lái)了很大的方便,隨著礦粉研究和應(yīng)用的不斷深入,混凝土質(zhì)量會(huì)逐步改善。同時(shí),礦粉的應(yīng)用,可以克服僅摻粉煤灰時(shí)取代水泥量有限的弱點(diǎn),可以進(jìn)一步降低水泥用量,不僅可以改善混凝土耐久性,同時(shí)降低混凝土成本,節(jié)約能源,改善環(huán)境。因此,我們應(yīng)在加大研究力度的同時(shí),積極推廣應(yīng)用,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,使礦粉應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。
第三篇:變頻器在水泥行業(yè)改造中的應(yīng)用
一、機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)變頻改造裝置
該水泥有限公司像其它的老水泥企業(yè)一樣,機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開(kāi)啟角度的落后的機(jī)械調(diào)節(jié)方法來(lái)滿足燒結(jié)時(shí)不同的用風(fēng)量,這種操作方 式的缺點(diǎn)是明顯的:
1、電能浪費(fèi)嚴(yán)重;
2、調(diào)節(jié)精度差;
3、啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大;
4、電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高,負(fù)荷強(qiáng)度重;
5、起動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊大,設(shè)備使用 壽命低;
6、噪聲大,粉塵污染嚴(yán)重等。
改造后的變頻供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原供風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原回路并聯(lián),形成雙回路可轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng),并將變頻器的調(diào)速裝置安裝在窯上,通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)(風(fēng)機(jī))的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)燒結(jié)時(shí)的用風(fēng)量。其特點(diǎn):
1、節(jié)電效果好(由于電機(jī)消耗的功率跟電機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比,改造后電機(jī)大部分時(shí)間運(yùn)行在 35-40Hz左右既可滿足用風(fēng)量,節(jié)電率大于百分之二十);
2、具有軟起功能,降低負(fù)荷強(qiáng)度,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,啟動(dòng)電流小,相當(dāng)于增加電網(wǎng)容量;
3、調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確、方便;
4、無(wú)需旁通放風(fēng),減少水泥粉塵污染等。改造后的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表一。
二、成球供水系統(tǒng)
生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一,其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過(guò)跟蹤生料供給量對(duì)成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速 進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速,從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的閉環(huán)控制,料水配合穩(wěn)定,成球效果良好,大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。此系統(tǒng)改造主要為提高自動(dòng)化程度和制造工藝水平考慮,由 于功率較小省電效果還在其次。
三、生料均化給料系統(tǒng)
此系統(tǒng)用變頻改造后,將所有送料口處的送料電機(jī)用變頻器進(jìn)行同步無(wú)機(jī)調(diào)速,等比例送料,提高均化效果,此點(diǎn)也是從制造工藝角度考慮。
四、水泥選粉系統(tǒng)
水泥選粉系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)所生產(chǎn)的水泥的標(biāo)號(hào)的不同,調(diào)節(jié)選粉機(jī)和選粉風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而選出不同細(xì)度的水泥制品。老式選粉機(jī)要調(diào)整風(fēng)機(jī)軸上 的扇葉的數(shù)量和角度,經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)達(dá)到所要求的選粉細(xì)度;新式選粉系統(tǒng)分選粉機(jī)和選粉風(fēng)機(jī)兩部分,選粉機(jī)由滑差電機(jī)調(diào)速,選粉風(fēng)機(jī)靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板角度調(diào)節(jié)用 風(fēng)量。這兩種系統(tǒng)都存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、浪費(fèi)電能?chē)?yán)重的缺點(diǎn),特別是滑差點(diǎn)機(jī)不但費(fèi)電,由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴(yán)重,因此滑差頭骨脹率特別高,維 修困難。變頻改造后,不管是老式系統(tǒng)還是新式系統(tǒng),只要將電機(jī)調(diào)節(jié)到一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細(xì)度的顆粒,在節(jié)約電能的同時(shí)還做到了連續(xù)化、自動(dòng)化 生產(chǎn),既提高了勞動(dòng)效率,又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,綜合效益明顯。
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第四篇:礦渣微粉在水泥混凝土中的應(yīng)用
梅寶礦渣微粉的特性及在混凝土中的應(yīng)用
楊靜1,王磊2,徐玲玲1 南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院,南京,210009 2 南京梅寶新型建材有限公司,南京,引言
礦渣及礦渣微粉的應(yīng)用研究在國(guó)內(nèi)外已有多年的歷史,十九世紀(jì)在歐洲就得到了廣泛的應(yīng)用,但那時(shí)的應(yīng)用主要是將礦渣用作水泥混合材,直到1958年,南非將水淬礦渣烘干磨細(xì),克服了濕碾礦渣漿儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題后,才首次將礦渣微粉用于商品混凝土。到60年代,隨著現(xiàn)拌混凝土的發(fā)展,礦渣微粉作為混凝土的一個(gè)獨(dú)立組分得到了廣泛應(yīng)用。在國(guó)內(nèi),礦渣在水泥混凝土中的利用一直是研究的熱點(diǎn),礦渣微粉可以直接摻入水泥中,也可以摻入混凝土中。當(dāng)用傳統(tǒng)的熟料和礦渣一起粉磨時(shí),由于礦渣的易磨性差,礦渣不能得到充分地粉磨,從而礦渣的活性不能得到充分地發(fā)揮,目前,礦渣大多經(jīng)過(guò)超細(xì)粉磨,使其細(xì)度大大超過(guò)熟料的細(xì)度。同時(shí),在混凝土中摻加礦渣微粉具有更大的靈活性,可以容易地調(diào)整摻合料的配比,以達(dá)到混凝土的設(shè)計(jì)性能。
礦渣及礦渣微粉在水泥混凝土中的應(yīng)用符合可持續(xù)發(fā)展的方針,據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)每年生產(chǎn)生鐵約1.6億噸,每冶煉1噸生鐵,大約產(chǎn)生礦渣0.3~1.0噸,且礦石品位越低,排渣量越大。因此,全國(guó)每年的礦渣的產(chǎn)量大約在0.5~1.6億噸之間,如果全部用來(lái)代替水泥,則可少生產(chǎn)至少1億噸水泥,由此就可節(jié)省不可再生的石灰石資源、煤炭資源,減少向環(huán)境排放大量的二氧化碳1億噸,并改善混凝土的耐久性,建筑物的壽命也可大大延長(zhǎng),使混凝土工程技術(shù)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
2.梅寶礦粉的特性 2.1 化學(xué)組成
梅寶礦粉的化學(xué)組分如表1中所示,主要是CaO、SiO2和Al2O3,MgO的含量也較高,分別為CaO 36.50%、SiO2 32.43%、Al2O3 14.99%和MgO 11.00%。
表1 梅寶礦渣的化學(xué)組成 組成含量/% LOSS-1.27 SiO2 32.43
CaO 36.50
MgO 11.00
Al2O3 14.99
Fe2O3 0.43
TiO2 0.80
SO3 0.06
MnO 0.46
2.2礦物組成
圖1中的X-射線衍射分析圖譜表明,礦渣微粉主要由玻璃體組成。
圖1 梅寶礦粉的XRD圖譜
2.3 顆粒形貌及粒徑分布
掃描電子顯微鏡觀察(見(jiàn)圖2)可知,顆粒尺寸分布在10~40?m,顆粒比較圓滑,大顆粒及帶尖銳棱角的顆粒少。
圖3中激光粒度分析結(jié)果表明,礦粉的顆粒度主要分布在1~50?m,最可幾分布粒徑為10~30?m,與掃描電子顯微鏡觀察到的相一致。
圖2 梅寶礦粉的SEM照片
part
icular size(?m)
圖2 梅寶礦粉的激光粒度分析 梅寶礦粉對(duì)水泥水化的影響 礦渣微粉在水泥混凝土中的作用有物理作用和化學(xué)作用。物理作用主要是礦渣微粉的微集料效應(yīng)。微集料效應(yīng)表現(xiàn)為自緊密堆積效應(yīng)和形狀因子效應(yīng)?;炷馏w系可以理解為連續(xù)級(jí)配的顆粒堆積體系,粗集料間隙由細(xì)集料填充,細(xì)集料間隙由水泥顆粒填充,水泥顆粒之間的間隙,則需更細(xì)的顆粒來(lái)填充。礦渣微粉的最可幾粒徑在10?m左右,可起到填充水泥顆粒間隙的微集料作用,使混凝土形成細(xì)觀層次的自緊密體系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摻礦渣微粉混凝土容重較未摻加礦渣微粉的基準(zhǔn)混凝土大。而且,礦渣顆粒的形狀和表面粗糙度對(duì)緊密堆積及界面粘結(jié)強(qiáng)度有密切的關(guān)系。
由XRD圖譜可知,梅寶礦粉的主要礦物組成是無(wú)定型玻璃體,因此我們更重視其化學(xué)作用?;瘜W(xué)作用主要表現(xiàn)為礦渣微粉中的CaO、SiO2和Al2O3等組分與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2反應(yīng)形成C-S-Hgel等膠凝物質(zhì),不僅提高了硬化漿體中凝結(jié)物質(zhì)的含量,而且形成的二次C-S-Hgel具有較低的硅鈣比,水化產(chǎn)物更穩(wěn)定,同時(shí)新形成的凝膠狀水化產(chǎn)物可以填充水泥漿體中的毛細(xì)孔,降低孔隙率,并細(xì)化孔結(jié)構(gòu),這些都有利于水泥混凝土的力學(xué)強(qiáng)度和耐久性。DSC定量分析結(jié)果還表明,礦渣微粉+水泥”體系的Ca(OH)2含量明顯低于純水泥體系。SEM觀察水化產(chǎn)物形貌,發(fā)現(xiàn)摻礦渣微粉的水泥石Ca(OH)2的晶體尺寸相對(duì)比較小。
但從表2中摻加不同量礦粉的水泥漿體的結(jié)合水量數(shù)據(jù)可以看出,其作用的發(fā)揮不在7d之前的早期,一般在28d后比較明顯。表3中摻加不同量礦粉的水泥凈漿試體的抗壓強(qiáng)度值也證實(shí)了這點(diǎn),在水化早期(如1d和3d),隨著礦粉摻加量的增加水泥凈漿試體的抗壓強(qiáng)度降低,但到7d以后,水泥的抗壓強(qiáng)度受礦粉摻入量的影響很小。
表2摻加不同量礦粉的水泥的化學(xué)結(jié)合水量
/% 試樣 T15(100C)T1(70C+30S)T4(30C+70S)
表3 梅寶礦粉對(duì)硅酸鹽水泥抗壓強(qiáng)度的影響
試樣 T1 T2 T3 T4 T5
表4 混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度
等級(jí) 普通混凝土配合比
/kg/m3 W 225 220 217 155 152 150 C 450 317 270 500 350 300 S 656 656 656 621 621 621
G 1069 1069 1069 1154 1154 1154
礦渣 /kg/m
3135(30%)180(40%)
150(30%)200(40%)
外加劑 坍落度 /kg/m3 /mm 7 7
115 115 40 40 40
抗壓強(qiáng)度 /MPa 7d 31.4 30.1 29.1 46.1 45.1 43.8
28d 39.0 42.3 43.3 54.1 60.7 62.1
抗壓強(qiáng)度比
/% 7d 100 96 93 100 98 95
28d 100 108 111 100 112 115 水泥(%)70 60 50 40 30
礦渣(%)30 40 50 60 70
抗壓強(qiáng)度(MPa)
1d 16.75 15.18 12.88 11.99 10.99
3d 41.77 39.65 36.61 31.21 34.63
7d 43.62 42.30 45.46 41.26 39.40
28d 47.81 45.90 42.59 44.10 43.89
1d 11.60 7.47 7.46
3d 16.77 14.54 11.13
7d 20.15 17.62 13.57
28d 23.10 21.74 19.30
C30 C50 4 梅寶礦粉混凝土的配制
采用南京梅寶新型建材有限公司提供的天寶山牌P.O 42.5水泥(摻有11.28%的水渣)、梅寶礦粉配制混凝土,細(xì)集料為模數(shù)Mx=2.6的河砂,粗集料為5-20mm連續(xù)級(jí)配的石子,外加劑選用JM-VIII,配制混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別為C30、C50的普通混凝土和摻加梅寶礦粉的混凝土(礦粉摻量分別為30%、40%),測(cè)定7d和28d的立方體抗壓強(qiáng)度,結(jié)果列于表4。
從表4中數(shù)據(jù)可以看出,在普通混凝土中分別摻入30%和40%的礦渣后,混凝土的7d強(qiáng)度都比未摻礦粉混凝土的強(qiáng)度低,但是28d強(qiáng)度都比未摻礦粉混凝土的高。28d齡期時(shí),摻加30%和40%礦粉的C30混凝土的抗壓強(qiáng)度分別是未摻礦粉混凝土的108%和111%;而對(duì)于C50混凝土,則分別為112%和115%??梢?jiàn),梅寶礦粉的摻加能有效地提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,梅寶礦粉具有較高的水硬活性,就試驗(yàn)用原材料配制的混凝土看,可以有效地提高混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。
參考文獻(xiàn)
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第五篇:6S管理在新型干法水泥企業(yè)中的推廣和應(yīng)用
6S管理在新型干法水泥企業(yè)中的推廣和應(yīng)用
文/趙新華 牟世波 山東山鋁水泥有限公司(255072)
摘要:在當(dāng)前新型干法水泥比重不斷提高,行業(yè)快速發(fā)展,總量呈現(xiàn)過(guò)剩的態(tài)勢(shì)下,如何引入切實(shí)有效的管理來(lái)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力顯得尤為重要。本文結(jié)合6S管理工具在水泥企業(yè)中的推廣應(yīng)用,對(duì)6S管理進(jìn)行深入淺出的介紹。
關(guān)鍵詞: 6S管理 新型干法水泥..0 引言
現(xiàn)場(chǎng)管理是任何一個(gè)企業(yè)管理的工作重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn),一個(gè)整齊、規(guī)范的工作現(xiàn)場(chǎng)不僅會(huì)給客戶留下深刻的印象、改善員工的工作環(huán)境,更重要的是可以提高工作效率、提升員工素養(yǎng)、保障安全生產(chǎn)。6S管理活動(dòng)作為現(xiàn)場(chǎng)管理的一個(gè)行之有效工具,已在國(guó)內(nèi)許多行業(yè)得到了很好的實(shí)踐和論證。
6S活動(dòng)作為企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理的一個(gè)最基本方法,由于其操作步驟的具體性、實(shí)施成本的低廉性以及部署效果的明顯性,正得到越來(lái)越多企業(yè)管理層的重視。近年來(lái)新型干法水泥增長(zhǎng)迅速,由于受傳統(tǒng)水泥行業(yè)粗放管理模式的影響,6S活動(dòng)還尚未普及。水泥企業(yè)特別是新型干法水泥企業(yè),自動(dòng)化控制程度較高,產(chǎn)能規(guī)模大,生產(chǎn)區(qū)域大,崗位人員少,現(xiàn)場(chǎng)管理較他制造行業(yè)相比,具有較大的挑戰(zhàn)性,同時(shí)也說(shuō)明了開(kāi)展6S活動(dòng)具有很強(qiáng)的可操作性和對(duì)管理的重要性,本文結(jié)合6S現(xiàn)場(chǎng)管理在山東山鋁水泥有限公司的推行應(yīng)用情況進(jìn)行一定的探討。6S活動(dòng)的概念和內(nèi)容
1.1 6S活動(dòng)的由來(lái)
6S活動(dòng)由5S活動(dòng)演變而來(lái)。5S活動(dòng)最早在日本豐田公司開(kāi)展,包括整理(Seiri)、整頓(Seiton)、清掃(Seiso)、清潔(Seiketsu)和素養(yǎng)(Seituske)。5S就是由這五個(gè)單詞字母的首位S組成,是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種生產(chǎn)要素(主要是物的要素)不斷進(jìn)行整理、整頓、清掃、清潔等的活動(dòng)。我國(guó)企業(yè)在導(dǎo)入推廣中,結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際加上了第六個(gè)S,即安全(Safety),這樣就更全面、更適合我國(guó)企業(yè),特別是水泥企業(yè)中的推廣與應(yīng)用。
1.2 6S活動(dòng)的內(nèi)容
(1)“整理”就是區(qū)分“要”與“不要”的東西,并將“不要”的東西處理。整理的目的在于騰出空間,防止誤用,塑造清爽的工作場(chǎng)所。
(2)“整頓”就是將必需品按規(guī)定定置、定量擺放整齊,明確標(biāo)識(shí),置于任何人能立即取到和立即放回的狀態(tài)。整頓的目的在于使工作場(chǎng)所一目了然,工作秩序井井有條,避免尋找的時(shí)間浪費(fèi)。
(3)“清掃”就是清除工作場(chǎng)所內(nèi)的臟污,對(duì)異常設(shè)備馬上檢修,消除污染源(跑冒滴漏等),使崗位干凈整潔,設(shè)備保養(yǎng)完好。清掃的目的在于穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì),爭(zhēng)取零故障,并保證員工良好的工作情緒。對(duì)水泥企業(yè)而言其真正意義為“設(shè)備巡檢”,以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題為著眼點(diǎn),對(duì)存在問(wèn)題迅速處理,對(duì)有可能發(fā)生的問(wèn)題“未雨綢繆”。清掃不等同于衛(wèi)生清掃,要點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)隱藏的問(wèn)題。
(4)“清潔”就是將前面三個(gè)S的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、制度化,并維持效果。清潔的目的在于形成習(xí)慣,成為制度化的基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)貫徹實(shí)施,即“制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、持續(xù)化”。要具備問(wèn)題意識(shí),追求完美永無(wú)止境。
(5)“素養(yǎng)”就是執(zhí)行規(guī)定,按要求去做,并養(yǎng)成一種習(xí)慣。素養(yǎng)的目的在于“提升人的品質(zhì)”,培養(yǎng)員工成為遵守規(guī)章制度、具備良好素質(zhì)習(xí)慣的人才,凝聚團(tuán)隊(duì)精神。6S活動(dòng)最終是為了提升員工的素養(yǎng),通過(guò)行為規(guī)范來(lái)引導(dǎo)。
(6)“安全”就是指消除人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。安全的目的在于保障員工的人身安全和生產(chǎn)的正常進(jìn)行,防止各類(lèi)事故的發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失,突出人性化管理。
1.3 6S活動(dòng)的目的(1)改善和提高企業(yè)形象。(2)促成效率的提高。(3)改善零件在庫(kù)周轉(zhuǎn)率。
(4)減少至之消除故障,保障品質(zhì)。(5)保障企業(yè)安全生產(chǎn)。(6)降低生產(chǎn)成本。(7)改善員工精神面貌。(8)縮短作業(yè)周期確保交貨。
1.4 6S活動(dòng)的實(shí)施技巧
6S活動(dòng)開(kāi)展起來(lái)不難,長(zhǎng)久堅(jiān)持卻不易。許多企業(yè)開(kāi)始轟轟烈烈,追求短期效果,不能持之以恒,造成“一緊、二松、三垮臺(tái)、四重來(lái)”的現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)開(kāi)展6S活動(dòng)的企業(yè),即使做得好的至少也要2-3年的時(shí)間才能受到成效,6S活動(dòng)貴在堅(jiān)持。為使6S活動(dòng)扎實(shí)有效的開(kāi)展,應(yīng)注重以下技巧。
(1)統(tǒng)一認(rèn)識(shí),組織到位
一個(gè)企業(yè)要順利開(kāi)展6S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng),首先必須統(tǒng)一員工思想認(rèn)識(shí),從企業(yè)最高領(lǐng)導(dǎo)到每一名崗位人員,在思想意識(shí)上要消除6S活動(dòng)是臨時(shí)性的、是次要的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),從思想上高度重視。其次要成立6S“推行委員會(huì)”及“推行辦公室”,一把手掛帥,從組織上保障6S活動(dòng)的推行。要自上而下建立組織機(jī)構(gòu),明確職責(zé)、責(zé)任到人、各司其職,做好活動(dòng)的充分準(zhǔn)備。
(2)措施有力,用好工具
6S活動(dòng)開(kāi)展以后,要有有力和有效的措施來(lái)保證活動(dòng)的深入。對(duì)存在的問(wèn)題和重點(diǎn)的要及時(shí)發(fā)現(xiàn)與整改,對(duì)整理整頓的效果檢驗(yàn)尤為重要。正確是運(yùn)用好“定點(diǎn)攝影,紅牌作戰(zhàn),目視管理,看板管理”等工具可以取得明顯的效果。
“定點(diǎn)攝影”,顧名思義就是將改善前后對(duì)比拍攝下來(lái),作為經(jīng)驗(yàn)成果向大家展示,鼓舞干勁?!凹t牌作戰(zhàn)”是指在檢查出的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題點(diǎn)懸掛紅牌,讓相關(guān)責(zé)任人知道問(wèn)題所在并積極加以改善,從而達(dá)到整理整頓的目的。目視管理其定義為“一看便知”,重點(diǎn)在于標(biāo)識(shí)的藝術(shù)??窗骞芾硎峭ㄟ^(guò)揭示的方法來(lái)溝通交流,或者下達(dá)指令,以達(dá)到管理目的的一種手法。
紅牌作戰(zhàn)的實(shí)施要把握好切入時(shí)間,如果活動(dòng)初期就大規(guī)模實(shí)行紅牌作戰(zhàn),容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題過(guò)多,造成“一片紅”的尷尬局面,會(huì)嚴(yán)重打擊積極性。因此,要做好宣傳和引導(dǎo),把被掛紅牌作為一種資格,只有整改效果顯著的區(qū)域,才有資格進(jìn)入紅牌作戰(zhàn)。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能進(jìn)入者,應(yīng)受到處罰。掛紅牌必須事實(shí)清楚,不可頻率太高。掛紅牌之后要關(guān)注改善進(jìn)度,結(jié)合定點(diǎn)攝影,將改善前后的對(duì)比效果進(jìn)行宣傳?!澳恳暪芾怼敝袠?biāo)識(shí)的字體和大小會(huì)直接影響工作現(xiàn)場(chǎng)的觀感。要重視標(biāo)識(shí)的顏色管理,運(yùn)用顏色產(chǎn)生視覺(jué)注意的效果達(dá)到管理的目的。看板制作中需要考慮張貼位置應(yīng)選在離現(xiàn)場(chǎng)較近或員工必經(jīng)道路附近,高度要適中,看板內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要,布局清晰、分類(lèi)合理,一看便知。
(3)及時(shí)宣傳,重視獎(jiǎng)勵(lì)
6S活動(dòng)推進(jìn)的過(guò)程同時(shí)也是宣傳推進(jìn)的過(guò)程,6S活動(dòng)開(kāi)展的好壞,離不開(kāi)推行辦公室對(duì)活動(dòng)的大力宣傳。通過(guò)進(jìn)行全員宣貫和一系列的宣傳活動(dòng),使6S觀念深入人心,把員工從一開(kāi)始的被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與。通過(guò)組織內(nèi)部培訓(xùn)和6S管理知識(shí)競(jìng)賽等形式,加強(qiáng)員工頭腦中的6S概念。
6S活動(dòng)推進(jìn)的過(guò)程同時(shí)也是獎(jiǎng)勵(lì)員工積極行為的過(guò)程。要制定實(shí)施員工改善提高獎(jiǎng)勵(lì)制度,鼓勵(lì)全體員工積極參與公司改善活動(dòng)。推行辦公室可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)改善提高的情況和員工提出的合理化建議提案確定當(dāng)月獎(jiǎng)勵(lì)方案,通過(guò)發(fā)布會(huì)進(jìn)行公開(kāi),表彰優(yōu)秀的改善事例、提案人員等。
以上幾點(diǎn)是6S活動(dòng)部署的通用技巧,每個(gè)企業(yè)都有自己的實(shí)際情況,在實(shí)施中可充分發(fā)揮自主創(chuàng)新意識(shí),以獲得事半功倍的效果。下面就結(jié)合山東山鋁水泥有限公司開(kāi)展6S活動(dòng)的案例展開(kāi)進(jìn)一步的分析。山東山鋁水泥有限公司6S活動(dòng)案例
山東山鋁水泥有限公司前身是山東鋁業(yè)公司水泥廠,始建于1958年,是我國(guó)第一家綜合利用鋁工業(yè)廢渣——赤泥和石灰石尾礦生產(chǎn)高品質(zhì)水泥的綠色環(huán)保型企業(yè)。2002年淘汰落后的濕法工藝生產(chǎn)線成立了山東山鋁水泥有限公司,兩條熟料生產(chǎn)線分別于2003年9月、2008年6月點(diǎn)火投產(chǎn),同時(shí)建有1×12MW純低溫余熱發(fā)電機(jī)組,年產(chǎn)水泥規(guī)模300萬(wàn)噸,發(fā)電8000萬(wàn)千瓦時(shí)。
山鋁水泥從1958年投產(chǎn)到上世紀(jì)九十年代的40年間,產(chǎn)量規(guī)模始終位居全省第一。在以立窯為主的時(shí)代,山鋁水泥憑借濕法旋窯的工藝優(yōu)勢(shì),創(chuàng)下了山鋁名牌。然而進(jìn)入新世紀(jì)后,先進(jìn)的新型干法水泥生產(chǎn)線在全國(guó)風(fēng)起云涌,大型水泥集團(tuán)迅速崛起,濕法、立窯被快速淘汰,水泥行業(yè)格局發(fā)生了天翻地覆的變化。山鋁水泥百萬(wàn)噸規(guī)模在過(guò)去是“龍頭老大”,但今天卻成了“小老弟”。新型干法生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)也只是獲得短期的生存機(jī)會(huì)。沒(méi)有了規(guī)模優(yōu)勢(shì)、沒(méi)有了工藝優(yōu)勢(shì)、沒(méi)有了質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì),因此內(nèi)部挖潛向管理要效益成為該公司的一致共識(shí)。2005年該公司將6S活動(dòng)引入企業(yè),并結(jié)合自身的特點(diǎn)加以創(chuàng)新,通過(guò)四年的推廣應(yīng)用取得了較好的效果。
活動(dòng)中該公司認(rèn)真籌劃、細(xì)致準(zhǔn)備,制定實(shí)施意見(jiàn),以公司文件下發(fā),分為宣傳發(fā)動(dòng)、整理規(guī)范、檢查考核、強(qiáng)化提高四個(gè)階段,按照PDCA循環(huán)的方法,每半年一個(gè)周期不斷提升,逐步走上了整潔、有序、素養(yǎng)的良行發(fā)展軌道。下面將重點(diǎn)介紹該公司創(chuàng)新的一些方法和措施:
(1)嚴(yán)格6S活動(dòng)考核,納入公司績(jī)效考核。設(shè)立推行“6S”管理專(zhuān)項(xiàng)基金,每人每月從薪酬中拿出200元作為專(zhuān)項(xiàng)基金,對(duì)達(dá)標(biāo)崗位和有“改善,提高”崗位每月進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),獎(jiǎng)勵(lì)在月度績(jī)效考核中一并落實(shí)。
(2)標(biāo)識(shí)牌色彩符合視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng),融入企業(yè)文化元素。現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)標(biāo)識(shí)牌、看板、定置管理圖等按照企業(yè)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)的色彩要求進(jìn)行制作,整齊劃一。所有上墻和懸掛的板牌在最下方均標(biāo)注符合企業(yè)文化理念的格言、警示語(yǔ),使企業(yè)文化元素進(jìn)駐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)角落,對(duì)員工形成潛移默化的影響。
(3)與創(chuàng)建省級(jí)現(xiàn)場(chǎng)管理樣板企業(yè)相結(jié)合。推廣6S活動(dòng)的同時(shí),積極創(chuàng)建山東省現(xiàn)場(chǎng)管理樣板企業(yè),調(diào)動(dòng)員工的工作熱情,形成廣義現(xiàn)場(chǎng)管理的認(rèn)識(shí),并引入定置管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、成本管理的新理念,賦予6S活動(dòng)新的內(nèi)涵。
(4)開(kāi)展查找“不規(guī)范行為”活動(dòng)。廣泛開(kāi)展“推進(jìn)6S管理,提升員工素養(yǎng),查找身邊不規(guī)范行為”活動(dòng)。全體員工圍繞設(shè)備維護(hù)、衛(wèi)生清理、設(shè)備檢修、巡回檢查、安全生產(chǎn)、工藝操作、文明辦公、言談舉止、著裝儀表等方面,查找出不規(guī)范行為和不良習(xí)慣共計(jì)266條,分類(lèi)整理編輯成冊(cè),使之成為員工學(xué)習(xí)明鑒,修正自身,提升素養(yǎng)的“鏡子”。
(5)“一日一題”加強(qiáng)員工培訓(xùn)。針對(duì)近年來(lái)員工隊(duì)伍擴(kuò)大,人員變化大的情況,一刻不放松的狠抓員工培訓(xùn),開(kāi)展以《崗位作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》和《現(xiàn)場(chǎng)管理操作指南》為重點(diǎn)的“一日一題”培訓(xùn),促使員工天天學(xué)業(yè)務(wù),班班學(xué)技能,養(yǎng)成學(xué)習(xí)的習(xí)慣,提高了員工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理重要性的認(rèn)識(shí)和技術(shù)技能。
(6)以人為本抓安全。該公司重視以人為本抓安全管理,每周一進(jìn)行全員宣誓,增強(qiáng)安全意識(shí)。每月組織安全綜合大檢查,實(shí)施安全隱患排查治理,免費(fèi)供應(yīng)班中餐,兩年一次為員工體檢并建立健康檔案,為崗位操作室安裝空調(diào)。通過(guò)人性化管理舉措,改善了員工工作環(huán)境,解決了職工的后顧之憂,同時(shí)消除了許多安全隱患。以上措施,表現(xiàn)了山鋁水泥管理者將6S活動(dòng)與企業(yè)自身實(shí)際結(jié)合的一些成功做法。只有將管理思想和工作措施落到實(shí)處,才能促進(jìn)企業(yè)效益的提高。
結(jié)束語(yǔ)
6S活動(dòng)是提高員工素養(yǎng)、提升企業(yè)形象的有效途徑,取得成效并非一日之功,貴在堅(jiān)持。6S活動(dòng)是企業(yè)基礎(chǔ)性管理的重點(diǎn),是現(xiàn)場(chǎng)管理的關(guān)鍵,要上下同欲。6S活動(dòng)外在的表現(xiàn)是企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)面貌的改變,內(nèi)在的目是員工的素質(zhì)的提高,要注重“形神兼?zhèn)洹薄?/p>
我國(guó)水泥行業(yè)已進(jìn)入同質(zhì)化、微利化的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代,差異華、精細(xì)化是企業(yè)生存和發(fā)展的必然選擇,追求卓越、精細(xì)化管理應(yīng)從6S活動(dòng)做起。..※ ※ ※
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