关于提高水泥适应性与调整水泥混凝土产品结构的思考.pdf
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1、2 0 1 5年 第 5期 ( 总 第 3 0 7 期) N u mb e r 5 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 0 7 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝 RE ADY M ED CONCRET E d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 5 0 2 7 关于提 高水泥适应性 与调整水泥 混凝土产 品结构 的思考 丁美荣 ( 湖南省建筑材料行业管理办公室 , 湖南 长沙 4 1 0 0 0 7 ) 摘要 : 通用水泥产品结构调整方向与指导思想是 : 提高以较高 C S 、 适中
2、c s 、 低 c , A矿物组成的高性能硅酸盐熟料及其所配 制的各级别水泥的比例, 以提高建筑物寿命。 水泥工业应大力发展应用面可大为拓展的中、 低热硅酸盐水泥。 为加快推广高性能 混凝土与调整水泥质量等级, 关键是推进修订设计规范与完善应用政策措施。 为提高水泥产品适应性, 应鼓励供需双方协商标 准规定以外的技术要求指标, 作为补充条款 , 或制订严于国标的企业标准 。 关键词: 高性能混凝土; 通用水泥; 方向; 适应性 中图分类号: T U 5 2 8 0 1 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 1 0 0 0 6 T h
3、o u g h t s o n i mp r o v i n g t h e a d a p t a b i l i t y o f c e me n t a n d a d j u s t i n g t h e p r o d u c t s t r u c t u r e o f c e me n t c o n c r e t e DI NG M e i r o n g ( Ma t e ri a l I n d u s t r y Ma n a g e me n t Offic e o f Hu n a n P r o v i n c e , C h a n g s h a 4 1
4、0 0 0 7, C h i n a ) Ab s t r a c t : T h e d i r e c ti o n a n d g u i d e l i n e o f c o mmo n c e me n t p r o d u c t s t r u c t u r e a d j u s t me n t i s t o i n c r e a s e t h e p r o p o rt i o n o f h i g h p e r f o r ma n c e po r t l and c e me n t c l i n k e r wi t h t h e c o mp
5、 o n e n t o f mo r e C2 S, mo d e r a t e C3 S an d l o we r C3 A a n d the c e me n t a t a l l l e v e l s ma d e f r o m i t , wi t h the a i m o f p r o l o ng i n g t h e a g e o f t h e c o n s t r u c t i o n I n c e me n t i n d u s t r y, g r e a t e f f o rts s h o u l d be ma d e to d e
6、v e l o p m o d e r a t e h e a t a n d l ow h e a t p or t l a n d c e me n t wh i c h a pp l i c a tio n r a n g e i s c a p a b l e to b e wi d e l y e x p an d e d Fo r s p e e d i n g u p the s p r e a d o f h i g h p e rfo r m an c e c o n c r e a n d a d j u s t i n g c e me n t q u a n ti t
7、y l e v e l s , i t i s i mp o r t a n t t o p r o mo t e the r e v i s i o n o f d e s i g n s p e c i fi c a t i o n a n d i mp r o v e a p p l y i n g p o l i c y me a s - u r e s I n o r d e r t o i m p r o v e t h e a d a p t a bi l i t y o f th e c e m e n t p r o d u c t , t e c h n i c a l p
8、 a r a m e t e r s be y o nd s p e c i fic a ti on s h o u l d b e e n c o u r a g e d t o n e go tia t e a s s u p p l i e d p r o v i s i o ns b e t we e n s u p p l i e r a n d bu y e r o r the e n t e r p ris e s t a n d a r d s s h o u l d b e f o r mu l a t e d, whi c h a r e s t r i c t e r t
9、han n a t i o n a l s t a n d a r d s Ke y wor ds: h i g h pe r f o rm a n c e c on c r e t e; c o mmo n c e me n t ; d i r e c ti o n; a d a p t a b i l i ty 0 引言 及 昆 凝土业持续健康发展, 加快推广商I生能混凝土。 水泥只能做为原材料用于混凝土 , 是不可能脱离混凝 土而单独存在的产 品。目前混凝土早期开裂 、 耐久性变差 的问题突出而普遍存在。 因此 , 采取得力措施推广高性能 水泥混凝土及提高水泥产品适应性显得非常迫切与重要
10、 。 长期以来 , 水泥行业几乎将水泥质量与水泥强度 、 水泥活性 与水泥强度等同 , 为适应 现代混凝土技术发展趋势 , 是否 应当改变掺混合材只是为降低成本的观念?如何准确描 述通用硅酸盐水泥开发方 向?如何科 学表达通用水泥 及 混凝土产品结构调整 目标?如何提高水泥产品及标准适 应性 , 满足工程用户个化性 、 差异化要求 ?提高水 泥质 量 的方向及做法?水泥企业如何主动应对 ?水泥标 准应 当 用什么指导思想进行修订 ?为适应推广高性能水 泥混凝 土的要求 , 推动高性能硅酸盐水 泥开发应用 , 作者 提出 了 一 些思考与建议 , 期望与业 内人 士探讨 , 以进一 步理清通 用
11、水泥及 昆 凝土产品结构调整方向与指导思想 , 促进水泥 收稿 日期 : 2 0 1 4 1 0 1 4 1 0 0 1 目前对水泥及混凝土质量的认识误 区 由于受一些传统观念 、 从 众思维 的影 响 , 目前 国内不 少从业者对有关水 泥混凝 土强度 、 质量与掺合料 的使 用 、 现代混凝土技术对水泥质量 的要求等方 面, 仍存在不少认 识误区 , 并根深蒂 固, 对水泥及 混凝 土技术进步产生 了很 大负面影响。 例如 : 简单 以强度高低作为水泥 和混凝 土 “ 好” 、 “ 差” 之分 , “ 抗压强度高的混凝土 , 其他性能都好” ; “ 早期强度高的水泥或混凝土是好的水泥或混凝
12、土” ; “ 强 度第一 ( 甚至唯一 ) ” , “ 高强或 高性能混凝土必 须用高强 度( 标号 ) 水泥 , 建议取消 3 2 5级水泥” ; “ 纯硅酸盐水泥和 普通水泥是正品 , 其他是次等品” ; “ 认 为纯硅水泥是好 的 , 掺加混合材的水泥是不好的” 。 将高强度混凝土与高性能 混凝 土画上等号或者作为高性能 混凝 土必不可少 的一部 分。 高性能 昆 凝土是以优异 的耐久性 ( 而不是 强度 ) 作为 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 主要特征或 目标 , 满足建设工 程特定要求 , 采用优质 常规 原材料和优化配合 比, 具有优 异的拌和物性
13、能 , 以达 到工 程所要求的物理 、 力 学和 耐久性能并 能长 期保 持 的混 凝 土。 “ 高性能” 不等 同于“ 高标号” 。 水泥胶砂强度高是水泥实物质量一方面 的体现 , 却不 是混凝土质量的唯一保证。 部分水泥企业与施工单位误认 为 J : 水泥的早期及 2 8 d强度越高, 水泥质量越好, 其质 量越有保证 ; 水泥早期强度越 高 , 施工 周期可 以加快 与节 约成本。 水泥企业受片面导 向及传统认识 的影 响 , 或 为了 迎合施工单位的不合理需求 , 早强与高强被视为优质水泥 的唯一标准要求。 给水 泥生产与混凝土工程带来 了一系列 的严重问题 , 如熟料 中 c : S
14、、 C 3 A过高 , 水泥细度更 细 , 能 耗增加 ; 也是造成混凝土温升大 、 结构应力增大 、 早期开裂 增多与耐久性变差 的主要原 因。 混凝土搅拌站生产的拌和物不是最终产品 , 必须经过 浇筑 、 振捣 、 收面 、 拆模 、 养护等一 系列成型工艺 , 制作 成混 凝土工程或构件才是最终产 品, 其 中成型工艺对工程质量 有很大影 响 。 由于水泥和混凝土分属两个学科体系 , 加上体制的原 因, 一直属于两个行业 , 存在严重 的隔离现象 , 水泥生产和 使用双方缺乏充分沟通 、 了解 , 以至于互相误导甚至排斥 , 极不利于建设工程质量 和耐久性 。 突出表现在 : 过分期待
15、水泥能满足工程的全部要求或主导混凝土的功能 , 混凝土 一 旦出现质量问题 , 便主观或潜意识地推断是水泥质量 问 题引起 的, 较少 全面 系统 查找影 响混凝 土质 量 的其 他原 因, 或水泥企业 以符合产 品标准或标准没有相关 指标要求 为 由推卸责任。 信息不对称造 成各方 职责无法到位 , 难 以 确定混凝土工程质量的责任者 , 出现质量 问题 时 , 必然纠 纷不止 , 水泥业 和作 为用户的混凝土业之 间的矛盾 、 问题 E t 益 凸显 。 高效外加剂及掺合料的普遍使用 , 改变了混凝土 和水 泥单一 的依从关系 , 可 以掺人大量掺合料( 混合材 ) , 外加 剂及掺合料已
16、成 为配制高性能混凝土必不可 缺的重要组 分 , 而不仅仅是 降低成本。 仍有部分水泥从业 者将高性能 硅酸盐水泥错误地理解为就是高强度等级水泥 , 继而误认 为推广高性能混凝土就是推广高标号水 泥与高强混凝土 。 目前 国内混凝土搅拌站所用水硬性胶凝材料实质是经二次 配料工序制备 的, 出厂水 泥标 号是 由熟料掺混合 材、 石膏 配制 的。 如水泥与混凝土产业融合或条件具 备 , 最终 的混 凝 土产品中胶凝材料组分可在水泥厂一次配制 。 所以说 , 现阶段仅从利益出发 , 不充分考虑应用条件而过分追求或 片面推动出厂水泥高强度等级化是另一个误 区。 水泥是半成品 , 混凝 土及其制 品是
17、成 品 , 水泥生 产和 应用双方要多 了解对方的相关知识 。 水泥产品标准所定技 术指标只是其基本要求与保证 , 而不是对优质水泥的要求 标准 。 对水泥生产者的要求是 , 水泥品质 的优劣应从其 配 制现代混凝土的性能及施工要求来衡量。 对混凝土制造商 的要求是 , 应提高其技术和管理水平 , 优化 混凝土配合 比 及原料 , 强化施工过程控制等 。 生产 方应考虑混凝土综合 性能的要求提供合适及差异化的产 品, 使用方应 根据混凝 土工程 的特点、 环境及施 工条件 , 考虑到不 同种类 和品种 的水 泥具有不 同的性能 和用途 , 选 择满 足要 求 的相应 产 品。 2 国 内外混
18、凝土 面 临的 突出 问题及 其影 响 因 素 目前国内混凝土早期开裂 、 强度倒缩 等导致混凝土耐 久性差 的问题非 常普遍 , 造成 了巨大的经济及 投资损失 。 其主要原因之一恰恰是更 多地与使用普通水泥等早强高强 水泥有关 , 也是导致混凝 土工程 质量问题 、 纠纷越来越 多 越严重的主要 因素。 廉慧珍推荐了 我们是否误人 了歧途 一 混凝土开裂观 察与思考 , 该文系美 国学者 R W b u r r o w s 在 A S T M C O 的报 告摘要 , 其核心观点与论述 : “ 混凝土开裂情况 比 5 0 年前更加严重 。 其原因有二种 , 一是使用 的水泥过量 , 二是
19、波特兰水泥变得更易开裂。 过分强调高强早强与低渗透性 的重要性而导致现代混凝 土容 易开裂 , 这根本不是进 步 ; 当混凝土最低强度 由 2 1 MP a提高到 2 8 MP a , 桥面开裂 概 率从 1 1 增加到 2 9 - 5 2 ” 。 现代混凝土科技与大量而普遍 的工程均表明 , 3 2 5级 水泥完全可配制高性能混凝土。目前提高混凝土耐久性及 长期性能的主要途径有 : 最大 限度地 降低其水胶 比; 使 用 有机外加剂和矿物掺合料 ; 提高混凝土长龄期强度及致 密 性 ; 改善水泥水化产物的组成 。 廉慧珍指 出 : 强度高的水 泥不一定配 出好 的混 凝土 , 因为品质 好
20、的水 泥 除强度 高 外 , 在颗粒级配、 泌水性 、 早期水化热 、 耐久性 等方面也要 有好的表现 。 宋少 民提 出 : 如果充分重视混凝土耐久性 , 配合 比设计理念应该实 现从 “ 水 胶 比强度 的关系 ” 转 变到“ 单位体积用水量 一 耐久性关系” 上来 。 影响混凝土质量及耐久性 的因素很 多 : 首先 , 从混 凝土的制造来分析 , 主要包括配合 比设计 、 原材料质量 、 施 工工艺及环境条件 、 制作过程控制条件和后期使 用维护管 理等。 其次 , 体制的原 因, 如短期行为严重及规划设计要求 低 , 建筑物的使用 与未 到使用寿命 的拆建 , 偷 工减料及盲 目降低成
21、本 , 加上监管和信用缺失等方面 问题 。 建设工程 各个环节均有相 应验收程序 、 验收标准与规 范 , 将 国内建 筑质量及耐久性 问题 简单地归咎于水泥强度低及 3 2 5级 水泥应用量大是极不客观的。 J G J 5 5 2 0 1 1 普通混凝土配合 比设计规程 强调应满 足耐久性要求是本次修订 内容 的重点之一 。 因此 , 在实 际 应用中, 配制高强度等级的混凝土应选用强度等级高 的水 泥 , 配制低强度等级混凝土 , 则应选用强度等级低 的水泥 。 选择保水性较好的水泥 , 配制混凝土时有利 于减少 内部 的 泌水腔和表面的泌水层 , 改善混凝土的界 面结构与表面硬 度 ,
22、可提高混凝土的匀质性 、 强度及耐久性能。 目前 用户重点 关注水 泥 的匀质 性 、 适应 性与施 工性 能。 刘娟红提出 J : 应该重新认识混凝土中的粉体材料 , 不 要认为低强度的胶凝材料不好 ; 要从水胶 比和强度 的关系 1 01 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 转化到用水量和耐久性 的关 系。 目前机制砂较多 , 采用饱 和面干的机理来进行配合比设计是 比较合理的。 高效外加 剂和矿物掺合料 的应用 与发 展是现代混凝 土科学 中最突 出的成就 。 减水剂对改善混凝土的性能等方面起着极其重 要 的作用 , 低水胶 比可 以大幅提升混凝 土强度。 矿
23、物掺合 料的应用意义不仅是节约成本和环保 , 其更重要的是全 面 提高混凝土的各项性能。 3 国 内外通用水泥产品标准及体 系、 结构对 比 分析 绝大多数 国家水泥产品标准趋 向一致 , 采用 I S O标准 体系 , 我 国现 行通 用 水 泥标 准 系非 等 效 采用 欧洲 标 准 E N一 1 9 7 。 E N 1 9 7 1只包括通用水 泥, 设 置了 C E M I I 波 特兰 一复合水泥和 C E M V复合 水泥 , 分 3 2 5 、 4 2 5 、 5 2 5 三个等级 ; 欧洲标准化委员会水泥与建筑石灰技术委员会 ( C E N T C 5 1 ) 与 国际标 准化组
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- 关于 提高 水泥 适应性 调整 混凝土 产品结构 思考
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