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颜碧兰:水泥新国标介绍及对水泥企业影响

水泥 中国水泥网信息中心 2024-06-01

新标准对水泥行业生产会带来什么影响?水泥企业应该重点关注哪些变化?

2023年11月27日,工业和信息化部组织制定的GB 175-2023《通用硅酸盐水泥》强制性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于2024年6月1日起开始实施。

新标准对水泥行业生产会带来什么影响?水泥企业应该重点关注哪些变化?3月29日,“2024第十三届中国水泥产业峰会主论坛暨TOP100颁奖典礼”盛大召开,中国建筑材料科学研究总院教授级高工、全国水泥标准化技术委员会副主任委员、水泥新国标主要起草人颜碧兰作主题为《水泥新国标介绍及对水泥企业影响》的精彩报告。

一.GB175-2023《通用硅酸盐水泥》修订工作的重要节点

2013年11月国家标准化委员会下达了GB175-2007的修订计划(20131158-Q-609);2019年12月通过全国水泥标准化技术委员会的审议;2020年4月29日至5月29日在工业和信息化部网站进行公示;2021年12月23日工业和信息化部原材料司在北京召开由行业协会、科研院所、设计单位、大专院校、检验机构、生产企业和用户代表共31位专家进行的技术审查会;2023年11月27日颁布、2024年6月1日起实施。

第1号修改单2009年9月1日实施:水泥中氯离子的检测方法“8.4条氯离子按JC/T420进行试验。”改为“8.4条氯离子按GB/T176进行试验。”

第2号修改单2015年12月1日实施:6.4复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R五个等级。

第3号修改单2019年10月1日实施:6.4复合硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R五个等级。

二.GB175-2023《通用硅酸盐水泥》修订内容及对企业的影响

1.取消复合硅酸盐水泥32.5等级水泥

水泥:加快制修订水泥、混凝土产品标准和相关设计规范,推广使用高标号水泥混凝土,尽快取消32.5复合水泥产品标准,逐步降低32.5复合水泥使用比重,鼓励依托现有水泥生产线,综合利用废渣发展高标号水泥和满足海洋、港口、核电、隧道等工程需要的特种水泥等新产品。

提升水泥制品:停止生产32.5等级复合硅酸盐水泥,重点生产42.5及以上等级产品。加快发展专用水泥、砂石骨料、混凝土掺合料、预拌混凝土、预拌砂浆、水泥制品和部件化制品。积极利用尾矿废石、建筑垃圾等固废替代自然资源,发展机制砂石、混凝土掺合料、砌块墙材、低碳水泥等产品。发展镁质胶凝材料等新型胶凝材料。

2.条文强制改为全文强制

《中华人民共和国标准化法》(2018年1月1日起实施)

第二条,标准包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准。国家标准分为强制性标准、推荐性标准,行业标准、地方标准是推荐性标准。强制性标准必须执行。国家鼓励采用推荐性标准。

第十条,对于保障人身健康和生命财产安全、国家安全、生态环境安全以及满足经济社会管理基本需求的技术要求,应当制定强制性国家标准。国务院有关行政主管部门依据职责负责强制性国家标准的项目提出、组织起草、征求意见和技术审查。

第二十五条,不符合强制性标准的产品、服务,不得生产、销售、进口或提供。

《强制性国家标准管理办法》(2020年1月6日国家市场监督管理总局令第25号公布)

第十九条,强制性国家标准的技术要求应当全部强制,并且可验证、可操作。

3.水泥生产用原料要求进行了调整

(1)对熟料的要求

在本标准中熟料是半成品,所以没有采用GB/T21372《硅酸盐水泥熟料》,仅规定了用于通用硅酸盐水泥生产用熟料的硅酸钙矿物含量及钙硅比,而对烧失量、游离钙、氧化镁、不溶物、三氧化硫等没有进行限定,更没有对熟料强度进行要求。

(2)对矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料的要求

为了工业废渣的充分、合理、科学利用,本次标准修订不再对粒化高炉矿渣、粉煤灰和火山灰质混合材料的活性高低(如活性指数、28d抗压强度比)进行要求;其他技术要求应分别满足相关标准要求。

关于粉煤灰:本次标准修订规定粉煤灰应符合GB/T 1596规定的技术要求(强度活性指数、碱含量除外)。粉煤灰中铵离子的限量不大于210mg/kg,按GB/T 39701规定的方法进行检验。

(3)我国通用硅酸盐水泥允许使用的混合材种类

下表为国际上几个代表性国家(或组织)的通用硅酸盐水泥的混合材料品种。所用混合材料都集中于矿渣、火山灰质混合材、粉煤灰三大类,仅是细微有所区别,如美国没有单列粉煤灰(粉煤灰是火山灰质材料),欧盟将烧页岩(其为火山灰质材料)和硅灰单列,我国则将火山灰质材料细化为10种并单列石灰石、砂岩。因此,我国混合材料品种与国际上基本是一致的,甚至更多。本次标准修订取消了窑灰。

GB/T 2847-2022《用于水泥中的火山灰质混合材料》规定的火山灰质混合材料

4.2人工火山灰质混合材料

4.2.1烧煤矸石

煤层中炭质页岩经自燃或煅烧后的产物,代号为C·G。

4.2.2烧页岩

页岩或油母页岩经自燃或煅烧后的产物,代号为C·S。

4.2.3烧粘土

粘土经煅烧后的产物,代号为C·E。

4.2.4煤渣

煤炭燃烧后的残渣,代号为N·C。

4.2.5硅质渣

由矾土提取硫酸铝的残渣,代号为N·B。

4.1.1火山灰

火山喷发的细粒碎屑的疏松沉积物,代号为N·P。

4.1.2凝灰岩

由火山灰沉积形成的致密岩石,代号为N·T。

4.1.3沸石岩

凝灰岩经环境介质作用而形成的一种以碱或碱土金属的含铝硅酸盐矿物为主的岩石,代号为N·Z。

4.1.4浮石

火山喷出的多孔的玻璃质岩石,代号为N·F。

4.1.5硅藻土或硅藻石

由极细致的硅藻介壳聚集、沉积形成的生物岩石,一般硅藻土呈松土状,代号为N·D。

(4)采用亚甲蓝值表征和限定石灰石和砂岩中的粘土量

国际上一般用亚甲蓝值进行表征和限定,如ASTM C595、EN197-1等,我国2017年颁布实施的GB/T35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》也采用了亚甲基蓝值。

因此,本次标准修订采用亚甲蓝值以及GB/T35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》限定的1.4 g/kg作为水泥生产用石灰石、砂岩的限值。其中,亚甲蓝值按GB/T35164-2017附录A的规定进行检验。

4.水泥组分的修改内容

根据GB175历次版本的规定,P·II型硅酸盐水泥可以单独使用小于等于5%的矿渣或石灰石作为混合材,两者不能混用。

普通硅酸盐水泥组成修订内容:主要混合材料的允许掺量为大于等于6%且小于等于20%,其中可以使用小于等于5%的石灰石替代主要混合材料。这里的主要混合材料是指符合标准规定的粒化高炉矿渣/矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料,可以是一种材料单独使用也可以是两种或三种材料复合使用。

矿渣硅酸盐水泥组成修订内容:替代混合材料为粉煤灰或火山灰质混合材料或石灰石中的一种材料。替代后,P·S·A矿渣硅酸盐水泥中矿渣/矿渣粉含量(质量分数)不小于水泥质量的21%,P·S·B矿渣硅酸盐水泥中矿渣/矿渣粉含量(质量分数)不小于水泥质量的51%,以保证水泥的矿渣水泥的基本性能。

粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥的组分修订内容:允许小于等于5%的石灰石替代主要混合材料。替代后粉煤灰硅酸盐水泥中粉煤灰含量(质量分数)不小于水泥质量的21%,火山灰质硅酸盐水泥中火山灰质混合材料含量(质量分数)不小于水泥质量的21%。

复合硅酸盐水泥组分的修订内容:必须是三种(含)以上混合材料为主要组分,所用混合材料包括粒化高炉矿渣/矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料(天然火山灰质混合材料5种、人工火山灰质材料5种)、石灰石、砂岩,合计14种。

同时,取消替代混合材料的规定。对于石灰石的掺量,由于其属于惰性材料以及掺量增大后会导致水泥性能的劣化(如脆性增大、容易泌浆和起砂等),本次标准修订给出了限值,即小于水泥质量的15%。

由于GB/T12960组分测定计算常数为平均统计值,因此由材料性质的不同所引入的测试偏差就会变大,对此,GB/T12960给出了每种混合材料计算结果的修正系数予以纠偏。

5.水泥技术指标的修订

一是水泥中氯离子限量

根据2021年12月23日的工信部组织的技术审查会意见,保留0.06%的限值,以保证结构工程的安全性。

二是水泥中的氧化镁限量及压蒸安定性

本次标准修订将压蒸安定性作为型式检验项目。

三是水泥中的碱含量

此次标准修订取消了碱含量要求,而作为选择性指标;当用户要求提供低碱水泥时,由买卖双方协商确定。

四是水泥的3d强度

本次标准修订参照EN197-1简化强度指标的设置,不再依据水泥品种设置不同的水泥3d强度指标,而是以硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的3d强度为基础,以5MPa为间隔进行设定。

五是细度表征及指标

细度:硅酸盐水泥细度以比表面积表示,应不低于300m2/kg、且不高于400 m2/kg。

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的细度以45μm方孔筛筛余表示,应不低于5%。

对于用户有特殊需求时,本标准允许买卖双方协商细度指标值。

6.关于交货与验收

一是水泥企业有义务向买方说明交货与验收的方式;二是鼓励以合同的方式约定交货与验收;三是在发货单上注明“以生产者同编号水泥的检验报告为验收依据”应以双方达成共识为基础;

四是发生质量纠纷时的仲裁样品:仲裁样品应采用双方认可的封存样。

五是质量仲裁检验的期限

质量仲裁检验的期限如下:以抽取实物试样的检验结果为验收依据的期限为40天;以生产者同编号水泥的检验报告为验收依据的为90天。

7.关于包装方式

根据GB175的规定,水泥产品的包装可以采取散装也可以采取袋装,袋装又分为吨装袋和小袋袋装;取消了袋装水泥的重量规定;水泥包装袋应符合GB/T 9774的规定;袋装水泥每袋净含量应不少于标志质量的99%,随机抽取20袋总质量(含包装袋)应不少于标志质量的100%。

编辑:周程
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