粉煤灰免烧透水砖-编写说明

粉煤灰免烧透水砖（山西省团体标准编制说明）山西省工业标准化研究院2020.04《粉煤灰免烧透水砖》编制说明一、任务来源和编制过程针对山西粉煤灰综合利用产业转型发展背景需求，利用山西省的粉煤灰资源制备透水砖，具有规模化处理、资源化利用粉煤灰和推动山西省“海绵城市”项目建设的双重意义。为指导粉煤灰基透水砖产品的生产和规范粉煤灰基透水砖产品质量，由山西省建材协会提出，山西大学、山西省工业标准化研究院、太原钢铁（集团）粉煤灰综合利用有限公司负责起草，特制订本标准。经过前期调研和收集资料，技术工作组制定工作方案并立即开展《粉煤灰免烧透水砖》和《编制说明》的研究和编制工作，技术工作组在标准领导组的领导和技术顾问组的指导下，本着认真负责、科学规范、客观公正、实事求是的指导思想，从制定标准的科学性、先进性和可操作性的原则出发，在大量深入细致的调查研究工作和监测分析工作的基础上，提出标准和编制说明的草案，通过广泛征求生产单位、使用单位和相关部门意见，编制完成了《粉煤灰免烧透水砖》和《编制说明》报审稿。二、编制依据《中华人民共和国标准化法》《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国水土保持法》《粉煤灰综合利用管理办法》国家发展和改革委员会《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001《海绵城市建设技术指南》住房和城乡建设部《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》《透水路面砖和透水路面板》GBT25993《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBT15965《混凝土路面砖》JC/T446《透水砖路面技术规程》CJJT188《开发建设项目水土保持设施验收管理办法》国家水利部《幵发建设项目水土保持方案技术规程》国家水利部1三、制定标准的必要性“海绵城市”建设项目，不仅能有效缓解城市雨涝现象，大幅改善生态环境，而且使得城市品质也得到大幅提升。作为“海绵城市”建设的基础材料，透水砖的生产技术受到了很大的关注与研究。同时，山西省属于煤炭大省，煤电工业产生了大量粉煤灰固体废弃物。粉煤灰的大量堆积，不仅侵占了土地，而且对土壤、地下水、大气造成严重污染，急需资源化综合利用。粉煤灰免烧透水砖是利用粉煤灰为主要原料，添加其他工业固废或者少量无机胶凝剂，经过成型、养护等工艺加工而成。粉煤灰免烧透水砖产品具有资源循环利用、节能环保的特性，同时具有高强度、高透水率、防堵塞、耐久性好等优点。因此，大力推广粉煤灰免烧透水砖的技术开发和生产应用，符合社会和市场需求，同时也有助于环境保护，节约能源。经检索，目前尚无相应的国家标准、行业标准和团体标准适用于粉煤灰免烧透水砖。为了确保产品的使用效果，保证产品质量及产品的普及推广，推动我省粉煤灰免烧透水砖市场健康有序的发展，急需制定相对应的团体标准。因此，本标准制定实施后，将会提高山西省粉煤灰的综合利用率，推动山西煤基固废加工利用产业发展，同时可以促进我省“海绵城市”项目建设，缓解我省城市的热岛效应，增加城市功能，由城市“沙漠”变为城市“绿洲”。四、标准的编制原则《粉煤灰免烧透水砖》的制订应体现科学性、先进性及可操作性的原则。这些原则具体说明如下：（一） 科学性科学性原则是指标准的内容结构应科学地体现标准制订的目的， 即保证各项性能指标达到和好于其他烧结或者免烧透水砖的相关国家有关标准要求，使得粉煤灰免烧透水砖产品应用效果好，实现防洪排涝，改善城市生态环境的目的。（二） 先进性标准的先进性体现在三方面：1、指标控制要求方面：为满足极端雨水天气情况，标准规定粉煤灰免烧透水砖产品透水系数应较多高于国家和其它地方同类标准和现行标准。同时标准增加产品抗堵塞性能检测要求，以满足北方风沙天气特点。22、原料和工艺要求方面：为提高山西省的粉煤灰综合利用率，同时实现节能降耗的目标。标准要求粉煤灰免烧透水砖产品以粉煤灰为主要原料，并采用免烧工艺制备而成。3、有可持续性和较好的连贯性，标准所确定的限值要求应能符合国家技术和产业政策，应能促山西粉煤灰综合利用产业逐步发展，保证山西的“海绵城市”项目建设逐步推进，促进环境保护产业的发展，也应为环保产品标准的编制提供依据。同时，应有利于推动高性能免烧透水砖技术、粉煤灰功能化绿色建材技术推广应用。五、主要编制内容说明（一）适用范围本标准适用于山西省境内的粉煤灰免烧透水砖。本标准规定了粉煤灰免烧透水砖的各项指标，同时对山西省以外地区粉煤灰免烧透水砖进行有效管理和环境保护工作提供依据。（二）粉煤灰免烧透水砖质量指标的确定本标准规定了粉煤灰免烧透水砖的 9项理化指标，全部指标为推荐性理化指标。由于粉煤灰免烧透水砖劈裂抗拉强度、抗冻性、抗堵塞性、透水系数4项指标对透水砖的使用具有重要影响，因此，必须严格规定其限值，并作为出厂检验必检指标。其余指标则按照国家和其它省市相关标准和技术规范的基本要求规定其限值。1、劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度是透水砖标准的重要指标，是保证透水砖在使用过程中，能否承受行人正常行走，车辆正常行驶的关键指标。本标准根据国家现有相关路面砖标准 GBT25993要求，规定透水砖的劈裂抗拉强度分为 fts3.0、fts3.5、fts4.0、fts4.5四个强度等级。2、耐磨性耐磨性指标的确定是根据国家现有相关路面砖标准 JCT446和标准GBT26001-2010要求，规定以2min标准耐磨性实验后，透水砖磨坑长度≤ 35mm较为合理。3、抗冻性针对北方冬季极端寒冷天气，在北方冬季使用透水砖时，常常会面临冻融破坏的现象，为保证透水砖的在北方冬季寒冷天气下的正常使用，本标准参考现行相关产品国家标准，设定寒冷地区使用透水砖的35次冻融循环实验收强度损失小于20%；严寒地区使用透水砖的50次冻融循环实验收强度损失小于20%较为合理。4、抗堵塞性针对北方城市风沙较大、粉尘较多，加上下雨天，地表可能会形成较多泥浆，为保证泥浆通过透水砖而透水砖不被堵塞，确保透水砖后续的长期正常使用。本标准专门增加了透水砖的抗堵塞性能检测要求，规范了其抗堵塞性能的检测方法。并对标准提出单位研发的“机械造孔-静压成型”新型透水砖进行了抗堵塞性能实验，实验结果如下表，由于“机3械造孔-静压成型”新型透水砖更加有利于透水砖的防堵塞，因此参考实验数据，适当放宽透水砖的抗堵塞性指标，设定透水砖在进行抗堵塞性能测试后，其透水系数损失率≤30%较为合理。初始透水系数堵塞实验后透水系数透水系数损失率样品10.075cm/s0.065cm/s13.3%样品20.075cm/s0.062cm/s17.3%样品30.075cm/s0.064cm/s14.6%5、透水系数由于现行相关透水砖国家或者行业标准要求透水系数，在遭遇极端暴雨天气时，不能保证及时的排水，从而使得路面较多积水，严重时形成洪涝。因此本标准适当提高产品透水系数性指标，设定透水系数≥ 0.05cm/s较为合理。另外，由于现行相关透水砖国家或者行业标准要求的透水系数测定方法并不能完全指导如通孔形透水砖透水系数的测定，因此，本标准在原有透水系数测定方法的基础上进行修改，同时参照现有常见路面透水砖尺寸200mmX100mmX50mm、200mmX100mmX60mm、400mmX200mmX60mm、400mmX400mmX50mm、200mmX200mmX50mm）,规定使用长宽为 200mmX100mm，高度等同于透水砖产品的长方体作为透水系数实验试样。六、技术经济分析及效益分析本标准提出的粉煤灰免烧透水砖产品是指应用于城市人行道、花园、停车场、公园等城市公共区域的路面铺设材料，旨在降低城市防洪排涝压力，改善城市生态环境，降低城市热岛效应，提高人民生活质量，同时实现粉煤灰固体废弃物资源化利用，减少环境污染的目标。同其他透水砖技术相比，粉煤灰免烧透水砖产品生产成本低、节能与环保效益显著、工艺简单、投资少、见效快。（一）技术经济分析本标准指的粉煤灰免烧透水砖是以粉煤灰为主要原料，添加其他工业固废或者少量无机胶凝剂，经过加工而成一定形状、尺寸并具有较强透水功能的砖块。粉煤灰免烧透水砖产品具有的技术特性有：1、工艺简单：粉煤灰及其他工业固废或者少量无机胶凝剂与水混合搅拌后，进入成型系统冷压成型，对成型后的透水砖生坯进行养护，即制得粉煤灰免烧透水砖产品，现行的免烧透水砖技术通过采用对模具的改造加工，完全可以制造出符合本标准要求的透水砖。2、生产设备投资小：建年产 2000万块粉煤灰免烧透水砖生产线，设备投资约 12004万元。3、生产成本低：根据现有工艺制造达到本标准规定的合格粉煤灰免烧透水砖， 以年产2000万块粉煤灰免烧透水砖生产线进行成本利润核算。原料成本：小计 363.6万元/年；其中，①水泥1.0万吨/年，单价360元/吨，计360万元/年；②工艺水1.2万吨，单价3元/吨，计3.6万元。能源成本：小计149.4万元/年；其中，①年电耗152.6万度/年，电价0.65元/度，小计99.2万元/年；②蒸汽耗量0.5万吨/年，单价100元/吨，计50万元/年。人工成本：计60万元/年；定员15人，人均费用4万元/年。设备维修成本：计21万元/年；取设备费3%。折旧成本：计60万元/年；按总投资20年折旧。管理费用：计39万元/年；取销售收入的3%。成本合计：693万元/年。年产粉煤灰基高性能透水砖2000万块