粉煤灰免燒透水磚（山西省團體標準編制說明）山西省工業標準化研究院2020.04《粉煤灰免燒透水磚》編制說明一、任務來源和編制過程針對山西粉煤灰綜合利用產業轉型發展背景需求，利用山西省的粉煤灰資源制備透水磚，具有規模化處理、資源化利用粉煤灰和推動山西省“海綿城市”項目建設的雙重意義。為指導粉煤灰基透水磚產品的生產和規范粉煤灰基透水磚產品質量，由山西省建材協會提出，山西大學、山西省工業標準化研究院、太原鋼鐵（集團）粉煤灰綜合利用有限公司負責起草，特制訂本標準。經過前期調研和收集資料，技術工作組制定工作方案并立即開展《粉煤灰免燒透水磚》和《編制說明》的研究和編制工作，技術工作組在標準領導組的領導和技術顧問組的指導下，本著認真負責、科學規范、客觀公正、實事求是的指導思想，從制定標準的科學性、先進性和可操作性的原則出發，在大量深入細致的調查研究工作和監測分析工作的基礎上，提出標準和編制說明的草案，通過廣泛征求生產單位、使用單位和相關部門意見，編制完成了《粉煤灰免燒透水磚》和《編制說明》報審稿。二、編制依據《中華人民共和國標準化法》《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》《中華人民共和國水土保持法》《粉煤灰綜合利用管理辦法》國家發展和改革委員會《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》GB18599-2001《海綿城市建設技術指南》住房和城鄉建設部《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》《透水路面磚和透水路面板》GBT25993《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBT15965《混凝土路面磚》JC/T446《透水磚路面技術規程》CJJT188《開發建設項目水土保持設施驗收管理辦法》國家水利部《幵發建設項目水土保持方案技術規程》國家水利部1三、制定標準的必要性“海綿城市”建設項目，不僅能有效緩解城市雨澇現象，大幅改善生態環境，而且使得城市品質也得到大幅提升。作為“海綿城市”建設的基礎材料，透水磚的生產技術受到了很大的關注與研究。同時，山西省屬于煤炭大省，煤電工業產生了大量粉煤灰固體廢棄物。粉煤灰的大量堆積，不僅侵占了土地，而且對土壤、地下水、大氣造成嚴重污染，急需資源化綜合利用。粉煤灰免燒透水磚是利用粉煤灰為主要原料，添加其他工業固廢或者少量無機膠凝劑，經過成型、養護等工藝加工而成。粉煤灰免燒透水磚產品具有資源循環利用、節能環保的特性，同時具有高強度、高透水率、防堵塞、耐久性好等優點。因此，大力推廣粉煤灰免燒透水磚的技術開發和生產應用，符合社會和市場需求，同時也有助于環境保護，節約能源。經檢索，目前尚無相應的國家標準、行業標準和團體標準適用于粉煤灰免燒透水磚。為了確保產品的使用效果，保證產品質量及產品的普及推廣，推動我省粉煤灰免燒透水磚市場健康有序的發展，急需制定相對應的團體標準。因此，本標準制定實施后，將會提高山西省粉煤灰的綜合利用率，推動山西煤基固廢加工利用產業發展，同時可以促進我省“海綿城市”項目建設，緩解我省城市的熱島效應，增加城市功能，由城市“沙漠”變為城市“綠洲”。四、標準的編制原則《粉煤灰免燒透水磚》的制訂應體現科學性、先進性及可操作性的原則。這些原則具體說明如下：（一） 科學性科學性原則是指標準的內容結構應科學地體現標準制訂的目的， 即保證各項性能指標達到和好于其他燒結或者免燒透水磚的相關國家有關標準要求，使得粉煤灰免燒透水磚產品應用效果好，實現防洪排澇，改善城市生態環境的目的。（二） 先進性標準的先進性體現在三方面：1、指標控制要求方面：為滿足極端雨水天氣情況，標準規定粉煤灰免燒透水磚產品透水系數應較多高于國家和其它地方同類標準和現行標準。同時標準增加產品抗堵塞性能檢測要求，以滿足北方風沙天氣特點。22、原料和工藝要求方面：為提高山西省的粉煤灰綜合利用率，同時實現節能降耗的目標。標準要求粉煤灰免燒透水磚產品以粉煤灰為主要原料，并采用免燒工藝制備而成。3、有可持續性和較好的連貫性，標準所確定的限值要求應能符合國家技術和產業政策，應能促山西粉煤灰綜合利用產業逐步發展，保證山西的“海綿城市”項目建設逐步推進，促進環境保護產業的發展，也應為環保產品標準的編制提供依據。同時，應有利于推動高性能免燒透水磚技術、粉煤灰功能化綠色建材技術推廣應用。五、主要編制內容說明（一）適用范圍本標準適用于山西省境內的粉煤灰免燒透水磚。本標準規定了粉煤灰免燒透水磚的各項指標，同時對山西省以外地區粉煤灰免燒透水磚進行有效管理和環境保護工作提供依據。（二）粉煤灰免燒透水磚質量指標的確定本標準規定了粉煤灰免燒透水磚的 9項理化指標，全部指標為推薦性理化指標。由于粉煤灰免燒透水磚劈裂抗拉強度、抗凍性、抗堵塞性、透水系數4項指標對透水磚的使用具有重要影響，因此，必須嚴格規定其限值，并作為出廠檢驗必檢指標。其余指標則按照國家和其它省市相關標準和技術規范的基本要求規定其限值。1、劈裂抗拉強度劈裂抗拉強度是透水磚標準的重要指標，是保證透水磚在使用過程中，能否承受行人正常行走，車輛正常行駛的關鍵指標。本標準根據國家現有相關路面磚標準 GBT25993要求，規定透水磚的劈裂抗拉強度分為 fts3.0、fts3.5、fts4.0、fts4.5四個強度等級。2、耐磨性耐磨性指標的確定是根據國家現有相關路面磚標準 JCT446和標準GBT26001-2010要求，規定以2min標準耐磨性實驗后，透水磚磨坑長度≤ 35mm較為合理。3、抗凍性針對北方冬季極端寒冷天氣，在北方冬季使用透水磚時，常常會面臨凍融破壞的現象，為保證透水磚的在北方冬季寒冷天氣下的正常使用，本標準參考現行相關產品國家標準，設定寒冷地區使用透水磚的35次凍融循環實驗收強度損失小于20%；嚴寒地區使用透水磚的50次凍融循環實驗收強度損失小于20%較為合理。4、抗堵塞性針對北方城市風沙較大、粉塵較多，加上下雨天，地表可能會形成較多泥漿，為保證泥漿通過透水磚而透水磚不被堵塞，確保透水磚后續的長期正常使用。本標準專門增加了透水磚的抗堵塞性能檢測要求，規范了其抗堵塞性能的檢測方法。并對標準提出單位研發的“機械造孔-靜壓成型”新型透水磚進行了抗堵塞性能實驗，實驗結果如下表，由于“機3械造孔-靜壓成型”新型透水磚更加有利于透水磚的防堵塞，因此參考實驗數據，適當放寬透水磚的抗堵塞性指標，設定透水磚在進行抗堵塞性能測試后，其透水系數損失率≤30%較為合理。初始透水系數堵塞實驗后透水系數透水系數損失率樣品10.075cm/s0.065cm/s13.3%樣品20.075cm/s0.062cm/s17.3%樣品30.075cm/s0.064cm/s14.6%5、透水系數由于現行相關透水磚國家或者行業標準要求透水系數，在遭遇極端暴雨天氣時，不能保證及時的排水，從而使得路面較多積水，嚴重時形成洪澇。因此本標準適當提高產品透水系數性指標，設定透水系數≥ 0.05cm/s較為合理。另外，由于現行相關透水磚國家或者行業標準要求的透水系數測定方法并不能完全指導如通孔形透水磚透水系數的測定，因此，本標準在原有透水系數測定方法的基礎上進行修改，同時參照現有常見路面透水磚尺寸200mmX100mmX50mm、200mmX100mmX60mm、400mmX200mmX60mm、400mmX400mmX50mm、200mmX200mmX50mm）,規定使用長寬為 200mmX100mm，高度等同于透水磚產品的長方體作為透水系數實驗試樣。六、技術經濟分析及效益分析本標準提出的粉煤灰免燒透水磚產品是指應用于城市人行道、花園、停車場、公園等城市公共區域的路面鋪設材料，旨在降低城市防洪排澇壓力，改善城市生態環境，降低城市熱島效應，提高人民生活質量，同時實現粉煤灰固體廢棄物資源化利用，減少環境污染的目標。同其他透水磚技術相比，粉煤灰免燒透水磚產品生產成本低、節能與環保效益顯著、工藝簡單、投資少、見效快。（一）技術經濟分析本標準指的粉煤灰免燒透水磚是以粉煤灰為主要原料，添加其他工業固廢或者少量無機膠凝劑，經過加工而成一定形狀、尺寸并具有較強透水功能的磚塊。粉煤灰免燒透水磚產品具有的技術特性有：1、工藝簡單：粉煤灰及其他工業固廢或者少量無機膠凝劑與水混合攪拌后，進入成型系統冷壓成型，對成型后的透水磚生坯進行養護，即制得粉煤灰免燒透水磚產品，現行的免燒透水磚技術通過采用對模具的改造加工，完全可以制造出符合本標準要求的透水磚。2、生產設備投資小：建年產 2000萬塊粉煤灰免燒透水磚生產線，設備投資約 12004萬元。3、生產成本低：根據現有工藝制造達到本標準規定的合格粉煤灰免燒透水磚， 以年產2000萬塊粉煤灰免燒透水磚生產線進行成本利潤核算。原料成本：小計 363.6萬元/年；其中，①水泥1.0萬噸/年，單價360元/噸，計360萬元/年；②工藝水1.2萬噸，單價3元/噸，計3.6萬元。能源成本：小計149.4萬元/年；其中，①年電耗152.6萬度/年，電價0.65元/度，小計99.2萬元/年；②蒸汽耗量0.5萬噸/年，單價100元/噸，計50萬元/年。人工成本：計60萬元/年；定員15人，人均費用4萬元/年。設備維修成本：計21萬元/年；取設備費3%。折舊成本：計60萬元/年；按總投資20年折舊。管理費用：計39萬元/年；取銷售收入的3%。成本合計：693萬元/年。年產粉煤灰基高性能透水磚2000萬塊