摘要：在我国20多年的预拌混凝土行业的发展中，混凝土企业生产管理及质量控制已经相当成熟。但受于大环境的影响，混凝土企业的生存压力激增，而下游产业的外加剂又是一个高利润行业。具备一定生产规模的混凝土企业，均增设了外加剂复配车间，想通过兼容产业链，寻找新的利润点、整合质量控制过程来达到进一步发展的目的。但对于混凝土企业来说，预拌混凝土的外加剂复配还是一个新的领域。
关键词：预拌混凝土外加剂 外加剂复配 生产控制
引言
在混凝土企业目前达到的质量控制水平上，要想进一步精准的控制混凝土的工作性能，降低成本，需要根据工程施工要求、技术标准要求、温度变化、其他原材料性能波动等选用适合的外加剂掺与预拌混凝土的生产。外加剂复配车间已经成为具备一定规模的混凝土公司标配组织机构。外加剂复配生产过程质量如何控制，各企业均各自为政，目前没有相关标准可以执行，这里总结一些控制经验与大家分享。
一、预拌混凝土外加剂
混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。混凝土外加剂产品的质量必须符合国家标准《混凝土外加剂》GB 8076的规定。混凝土公司主要对外加剂性能的需求有减水、保水、防冻、粘聚性、流动度、早强等。目前，普遍使用的外加剂种类为聚羧酸复合型外加剂，减水性能均在高效和高性能范围。其中，有粉剂和液剂两种形式，由含有羧基的不饱和单体和其他单体共聚而成，使混凝土拌合物在减水、保坍、泵送、自流、增强、收缩及环保等方面具有优良性能的系列复合型外加剂。根据行业标准《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T 223此种外加剂也涉及陶瓷及水煤行业。这里所说的复配为使用最为广泛的液剂。
聚羧酸外加剂两大类：一类以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链，接枝不同侧链长度的聚醚。另一类是以马来酸酐为主链接枝不同侧链长度的聚醚。复配是通过化学合成后形成的主要两种母液（减水母液、保坍母液），根据一定要求，按外加剂配合比进行物理混合，形成多功能的复合液体的过程。
二、外加剂复配
这里所称复配为两种或两种以上外加剂组分物理混合及稀释的过程，其中不产生任何化学反应。混凝土外加剂复配目的是为了同时满足混凝土对各种性能的需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生“叠加效应”。目前，混凝土中使用单一品种外加剂进行复配的情况很少见，已逐渐向着高效能、多功能的方向发展。
复合外加剂通常是由多种表面活性剂，或与无机电解质等组成。如复合早强剂、复合防冻剂、泵送剂、复合缓凝引气减水剂等。一般复配外加剂由至少两种组分配制，形成二元或多元复合。复合外加剂中每一种外加剂在水泥水化的不同阶段起作用，或在同一时间内共同发挥作用。
三、生产管理
1、储存
外加剂及原材料液体储存、输送均需考虑化学反应，一般为聚乙烯（PE）材料罐体，阀门及管道选用不锈钢及增强橡胶材质，生产及原材料存放均应在室内。粉剂原材料存储应隔潮、防水、通风、避免阳光直射、不能混放、远离热源等，堆放不得过高。所用原材料需向供方索要化学品安全技术说明书（MSDS），需遵照《常用化学危险品贮存通则》GB 15603进行管理，根据当年的《危险化学品目录》区分出危险化学品，明确安全隐患，现场包装完好、标识清楚、位置固定。
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2、设备设施
聚乙烯PE（15吨）母液储罐3个、应急周转罐1个、成品罐2个均配备同步电机、316不锈钢二片式球阀1.5寸、增强耐压橡胶编织管、15米扬程永磁电机
聚乙烯PE（3吨）混合罐配置污水泵、1.5寸增强耐压橡胶编织管、不锈钢双层搅拌叶、减速器及电机
聚乙烯PE（3吨）水及母液称量罐、压力传感器、PCL工控操作台
混合罐置于地面基坑下，罐口置于地面便于投辅料，基坑下设置积水池及抽水泵便于清扫。在冬季，有条件的可使用温水，使外加剂充分溶解。
3、标识管理及应急响应
现场标识应涵盖化学品标识、管路及截门标识、储罐标识、电力开关标识等，还应设置禁止吸烟、闲人免进、防止跌落、小心碰头等安全标识。
针对重要环境因素和不可接受风险制定应急响应程序，每年进行至少一次应急演练，以验证应急响应的有效性。
4、生产质量控制
生产前，依据配合比所需原材料内容确认管道开闭状态是否满足生产要求。冬季时，水称阀门处于开路状态，防止结冰，活动水阀门。确认称量罐及混合罐内无残余。试运行，开启搅拌设备并观察计量显示是否就绪。确认复配总量未超过混合罐容积的90%，不会产生液体及泡沫溢出现象。
因目前现行标准中，没有对外加剂母液此种复合化学品的检验依据及技术要求。混凝土企业不可能具备复合化学品分析的能力和设备，我们通过经验总结，在每次母液进料时，用比重计对液体密度进行检查并记录，与供应商约定每种复合母液密度范围。
生产中确保计量误差小于千分之一，待水与母液充分混合后再加入粉剂材料，保持搅拌及液体循环状态，加入原材料的顺序遵循，母液—水—粉剂辅料—引气剂的顺序，防止在生产中产生溶解不均匀、沉淀、结块、堵泵等情况。人员明确各化学品MSDS内容，对皮肤、眼睛、呼吸系统进行有效防护。
生产操作流程为：分别计量水及母液—开启搅拌电机—投入水及母液—开启循环泵—投粉剂辅料—投引气剂—计时搅拌循环共120秒。
在生产过程中，必须有人监视，防止跑冒滴漏发生。如遇异常情况，及时停机，记录各液体状态，对溢出液体及时使用清水稀释，车间始终保证通风良好。
5、生产后清理
由于外加剂复配的特性，生产后一定要做到“工完料净场地清，地见本色铁见光”。保证混合及计量罐内无液体残留，阀门、电机及地面无黏着情况。这样保证了下次生产的准确性及人员的安全。
四、外加剂配合比调整
外加剂配合比主要依据生产环境温度变化、原材料波动、工程部位及要求进行调整。需要制定当地环境温度曲线图，根据不同环境温度制定基础外加剂配合比，调整防冻及缓凝组分的掺量。
五、总结
预拌混凝土外加剂复配的生产控制基础要考虑质量、环境、安全三方面的管控，虽生产过程属于化学制造范畴，但是与混凝土质量控制紧密相关，已不可分割的，这需要混凝土技术人员，不断学习，不断总结经验，最终必然实现跨领域的融合。
论文作者:王彪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/30
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