對(duì)如何提高我國(guó)通用水泥質(zhì)量的探討(一)
近幾年,我國(guó)水泥實(shí)物質(zhì)量引起了許多方面的關(guān)注,議論較多的是水泥強(qiáng)度采用ISO檢驗(yàn)方法和實(shí)施新產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)強(qiáng)度的影響,由此提出了提高水泥質(zhì)量的要求,其實(shí)這僅是一個(gè)方面,即使不修改標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)水泥質(zhì)量也應(yīng)該提高,單靠修改標(biāo)準(zhǔn)也還不夠,尤其應(yīng)用技術(shù)性能方面還須格外重視。本文意想結(jié)合國(guó)外尤其是德國(guó)水泥與混凝土技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和經(jīng)驗(yàn),談一下我國(guó)水泥質(zhì)量存在的主要問(wèn)題和進(jìn)一步提高的途徑。
1 國(guó)際水泥與混凝土產(chǎn)品的新進(jìn)展
90年代,國(guó)際混凝土技術(shù)有了很大發(fā)展,開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、高耐磨混凝土、自密實(shí)和高強(qiáng)自密實(shí)混凝土以及紡織物混凝土等等,圖1所示為混凝土品種的發(fā)展進(jìn)程。最近出現(xiàn)的高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土,或稱(chēng)活性微細(xì)粉混凝土,抗壓強(qiáng)度很容易達(dá)到和超過(guò)200MPa,水灰比在0.15~0.20之間,若通過(guò)熱處理和采用其它外加劑等措施,抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到800MPa。今后更加要求混凝土表面不出現(xiàn)裂紋,密實(shí)度高,抗?jié)B性、抗碳化性、抗凍性和抗化學(xué)腐蝕性高,使用壽命長(zhǎng)。如高負(fù)荷的混凝土高速公路路面壽命要超過(guò)30年,甚至50年。通過(guò)調(diào)整水泥、水、集料、外加劑和添加料這5種組分的特性、數(shù)量和相容性,混凝土便可達(dá)到所需要的性能。二十一世紀(jì)混凝土將向更加高性能、組成和施工更簡(jiǎn)單以及更加可靠的方向發(fā)展。例如,進(jìn)一步提高強(qiáng)度和耐久性,不需要養(yǎng)護(hù),滿足各種生態(tài)要求等等。
圖1 混凝土品種發(fā)展進(jìn)程
水泥是混凝土的重要組分,對(duì)新拌混凝土漿的特性和硬化后的性能都有決定性影響。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),通用波特蘭水泥(即我國(guó)的硅酸鹽類(lèi)水泥)的基本組成和性能雖然沒(méi)有根本性變化,但某些特性如早期強(qiáng)度、砂漿和易性、與混凝土其它組分和工藝要求的適應(yīng)性等都有很大發(fā)展。出現(xiàn)許多專(zhuān)用水泥,它們的某些特性為適應(yīng)特定的使用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了最佳化,如低熱水泥,噴射水泥,超細(xì)水泥等。這些專(zhuān)用水泥數(shù)量雖然不多,卻對(duì)水泥新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起很大推動(dòng)作用,也使一些新建筑施工方法的實(shí)施成為可能。
今后水泥在品種和特性方面將會(huì)有更大的進(jìn)展,更能適應(yīng)混凝土工藝的需要,成為高性能、廉價(jià)和對(duì)環(huán)境友好的工業(yè)用膠結(jié)材料。
2 我國(guó)水泥質(zhì)量存在的主要問(wèn)題
水泥質(zhì)量包括許多方面,這里僅就與國(guó)際先進(jìn)水平比較存在差距較大的幾個(gè)主要方面作些論述。
2.1 高標(biāo)號(hào)水泥數(shù)量少,最高強(qiáng)度比較低
一般認(rèn)為水泥抗壓強(qiáng)度3d為35~40MPa,28d為60~70MPa才算國(guó)際先進(jìn)水平;3d為30MPa,28d為60MPa為國(guó)際一般水平。我認(rèn)為這種提法和用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量我國(guó)水泥質(zhì)量不太合適。水泥標(biāo)號(hào)取決于混凝土工藝要求,國(guó)外如歐盟國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)就規(guī)定有32.5號(hào)水泥28d抗壓強(qiáng)度最高不得超過(guò)52.5MPa,32.5號(hào)水泥的比例占60%左右。德國(guó)1999年公布的混凝土公路路面用水泥使用規(guī)范中明確規(guī)定,混凝土公路用路面混凝土一般應(yīng)使用32.5R強(qiáng)度等級(jí)的CEM I型波特蘭水泥,即相當(dāng)于我國(guó)的P·Ⅱ型硅酸鹽水泥,又規(guī)定3d抗壓強(qiáng)度不應(yīng)大于29MPa。德國(guó)斯圖佳特機(jī)場(chǎng)1996年建成的60m寬新跑道使用的就是符合道路用水泥規(guī)定的CEM I 32.5R型水泥,僅冬季施工時(shí)使用了CEM I 42.5R型水泥。從混凝土標(biāo)號(hào)的發(fā)展趨勢(shì)看自然是向高標(biāo)號(hào)方向發(fā)展,但到1998年德國(guó)的混凝土仍然以B25為主,占65%,<B35的混凝土量約占80%,B35占14%,>B45占5%。
從這些實(shí)例可以看出,高標(biāo)號(hào)水泥和高標(biāo)號(hào)混凝土所占比例不大,這不能就說(shuō)這些水泥不是優(yōu)質(zhì)水泥,同樣也不能說(shuō)我國(guó)水泥28d強(qiáng)度達(dá)不到60~70MPa就未達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。強(qiáng)度不是衡量水泥質(zhì)量的唯一指標(biāo),也不是越高越好。準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)該是我國(guó)生產(chǎn)和使用的高標(biāo)號(hào)水泥數(shù)量少,最高強(qiáng)度也相對(duì)較低。若將我國(guó)1995年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與德國(guó)1981年和1997年國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售的水泥進(jìn)行比較,便可明顯看出我國(guó)水泥的這兩個(gè)不足。我國(guó)的數(shù)據(jù)均降低1個(gè)標(biāo)號(hào)列入表1。
國(guó)別 | 各標(biāo)號(hào)水泥量/% | 最高標(biāo)號(hào)/MPa | |||||||||
< 32.5(25) | 32.5(35L) | 32.5R(35F) | 42.5(45L) | 42.5R(45F) | 52.5(55) | 52.5R | 合計(jì) | ISO | GB | ||
德國(guó)1) | 1981 1997 | (0.3) - | (15.0) 12.00 | (59.3) 49.60 | (2.7) 3.50 | (19.5) 28.90 | (3.2) 0.60 | 5.10 | 100 99.7 | 79.63) | 86.775) |
中國(guó)2) | 37.7 | 51.7 | 9.1 | 0.17 | 98.67 | 63.865) | 72.44) |
注:1)德國(guó)1981年用舊標(biāo)準(zhǔn),括號(hào)內(nèi)為舊標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù);2)中國(guó)數(shù)據(jù)未包括2.23%特種水泥;3)德國(guó)水泥廠協(xié)會(huì)1995年抽檢Z55號(hào)水泥平均值;4)中國(guó)建材研究院報(bào)道625R型水泥數(shù)據(jù);5)按中國(guó)建材研究院提出的計(jì)算式:RGB=0.913RISO+14.1折算值。
從表1中可以看出,52.5號(hào)高標(biāo)號(hào)水泥,德國(guó)1981年為3.2%,1997年為5.7%,我國(guó)1995年僅占0.17%;≤32.5號(hào)水泥,德國(guó)1981年為74.6%,1997年為61.6%,我國(guó)1995年占89.4%。兩者相比,高標(biāo)號(hào)水泥的抗壓強(qiáng)度值我國(guó)水泥約低15MPa。這個(gè)差距固然與我國(guó)混凝土技術(shù)發(fā)展水平和市場(chǎng)需求有關(guān),但也說(shuō)明近十多年來(lái),我國(guó)水泥和混凝土材料性能的發(fā)展速度不快,配合不好。今天即使有市場(chǎng)要求,若讓水泥廠生產(chǎn)RISO為80MPa左右的水泥還有些困難。
2.2 水泥早期相對(duì)強(qiáng)度較低
歐美等一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,早在三四十年前便開(kāi)始提高水泥及混凝土早期強(qiáng)度,一般把早期強(qiáng)度高的熟料和水泥稱(chēng)為高活性熟料和水泥,即活性的含義表示強(qiáng)度發(fā)揮速度。高活性水泥不僅早期強(qiáng)度高,同時(shí)還要求標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量低,凝結(jié)時(shí)間合適,通??刂瞥跄?h左右,終凝在3h左右,水化熱也不應(yīng)太高,這就要靠一系列工藝技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
德國(guó)對(duì)不同標(biāo)號(hào)水泥的混凝土試體標(biāo)準(zhǔn)早期強(qiáng)度也有一個(gè)控制指標(biāo),具體列于表2。
水泥標(biāo)號(hào) | 以28d抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn)的相對(duì)強(qiáng)度值 | ||||
---|---|---|---|---|---|
3d | 7d | 28d | 90d | 180d | |
32.5 | 30~40 | 50~65 | 100 | 110~125 | 115~130 |
32.5R,42.5 | 50~60 | 65~80 | 100 | 105~115 | 110~120 |
42.5R,52.5,52.5R | 70~80 | 80~90 | 100 | 100~105 | 105~110 |
德國(guó)水泥廠實(shí)際生產(chǎn)的水泥早期強(qiáng)度還高于表2的混凝土早期強(qiáng)度值。一般3d強(qiáng)度的相對(duì)值,32.5號(hào)為53%~62%,早強(qiáng)型則高達(dá)76%,42.5號(hào)為52%~68%,52.5號(hào)為73%~84%。表3列出幾種水泥的強(qiáng)度值,其中最后兩項(xiàng)為Rüdersdorf水泥廠1995年投產(chǎn)的5000t/d預(yù)分解窯生產(chǎn)的水泥,其中52.5R型水泥16h抗壓強(qiáng)度達(dá)28.1MPa。
水泥品種 | PZ35F | PKZ35F | PZ35F | PZ45F | PZ45F | PÖZ45F | PZ55 | PZ55 | CEM32.5R | CEM52.5R |
3d | 38.0 | 37.6 | 29.5 | 31.3 | 39.7 | 42.3 | 52.2 | 57.5 | 37.6 | 52.6 |
28d | 49.9 | 51.0 | 45.8 | 59.6 | 56.0 | 61.9 | 70.8 | 69.7 | 51.0 | 62.0 |
(3d/28d)/% | 76.0 | 73.7 | 64.4 | 52.4 | 70.9 | 54.7 | 73.7 | 82.5 | 73.7 | 84.8 |
注:1.水泥品種中F、R為早強(qiáng)型;2.PKZ為石灰石波特蘭水泥;PZ為油頁(yè)巖波特蘭水泥;3.3d強(qiáng)度按R3d=R2d×1.175計(jì)算得出。
從表1也可以看出德國(guó)是以生產(chǎn)和使用早強(qiáng)型水泥為主,早強(qiáng)型水泥1981年占78.8%,1997年占83.6%,高標(biāo)號(hào)水泥占的比例更高,1997年52.5號(hào)水泥早強(qiáng)型占89.5%,今后仍有擴(kuò)大早強(qiáng)型水泥使用量的趨勢(shì)。
表4為中國(guó)建材研究院統(tǒng)計(jì)的幾種水泥強(qiáng)度值,表5為幾家水泥廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。從表3、4、5的比較中可以看出,我國(guó)水泥早期強(qiáng)度無(wú)論絕對(duì)值還是相對(duì)值都比德國(guó)低很多,若采用新的檢驗(yàn)方法,低得還要多。我國(guó)早強(qiáng)型水泥的3d強(qiáng)度相對(duì)值也低于德國(guó)的相對(duì)值至少10~20個(gè)百分點(diǎn)。表5中列出的都是優(yōu)質(zhì)水泥,可以代表較好水平,一般質(zhì)量的水泥相差就更大了。
水泥品種 | P | P·O | P·S與P·P | ||||||
625R | 525R | 525 | 625 | 525R | 525 | 425R | 525R | 425R | |
3d | 44.3 | 38.0 | 33.8 | 33.5 | 32.3 | 30.4 | 26.9 | 32.1 | 23.9 |
28d | 72.4 | 68.6 | 64.2 | 69.4 | 61.6 | 60.7 | 53.8 | 58.1 | 54.8 |
(3d/28d)/% | 61.2 | 55.4 | 52.6 | 48.3 | 52.4 | 50.1 | 50 | 55.2 | 43.6 |
廠別 | Z | Y | L | B | I | YS* | C* | W* | |||
水泥標(biāo)號(hào) | 525 | 525 | 525R | 425R | 525 | 425 | 425 | 425礦 | 525 | 525 | 525 |
3d/MPa | 38.4 | 30.4 | 35.91 | 32.85 | 33.07 | 30.15 | 30.2 | 30.7 | 32.3 | 32.3 | 40.8 |
28d/MPa | 63.7 | 61.5 | 67.07 | 64.57 | 63.61 | 59.82 | 55.6 | 51.3 | 58.1 | 58.1 | 65.0 |
(3d/28d)/% | 60.28 | 49.43 | 53.53 | 50.82 | 52.05 | 50.41 | 54.32 | 59.84 | 55.59 | 55.59 | 62.77 |
注:*立窯水泥廠。
我國(guó)水泥早期強(qiáng)度低,與生產(chǎn)工藝和裝備落后有一定關(guān)系,但也是由于我們沒(méi)有給予足夠的重視,或沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到它的好處,尤其對(duì)混凝土質(zhì)量的影響更很少關(guān)注。
提高水泥早期強(qiáng)度,主要有以下幾條理由:
1)早期強(qiáng)度高的熟料能增加混合材摻加量,減少有用能源和資源消耗,對(duì)保護(hù)環(huán)境有利。
2)早期強(qiáng)度高有利于提高混凝土質(zhì)量,降低出現(xiàn)早期裂紋的危險(xiǎn)?;炷帘韺訕O易出現(xiàn)裂紋,它是混凝土過(guò)早損壞的根源之一。產(chǎn)生裂紋的原因很多,這里不便展開(kāi)細(xì)論,其中很重要的一點(diǎn)是混凝土早期強(qiáng)度不夠,養(yǎng)護(hù)不充分?;炷翝沧⒑?,由于結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度和濕度變化會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力,加上構(gòu)件自身和外加負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力,便有可能超過(guò)當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度。尤其混凝土表層由于振搗和靜力液壓等作用,有一個(gè)水和水泥漿的富集層,使表層強(qiáng)度低于內(nèi)部強(qiáng)度,表層結(jié)構(gòu)較松,受外界條件作用大,產(chǎn)生應(yīng)力又大,一旦內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度便產(chǎn)生裂紋,如圖2所示。早期開(kāi)裂常在10~48h內(nèi)出現(xiàn),后期開(kāi)裂則在2周以后出現(xiàn)。若水泥早期強(qiáng)度較低,又沒(méi)有充分地養(yǎng)護(hù),便會(huì)出現(xiàn)如圖2所示的開(kāi)裂。同樣標(biāo)號(hào)的水泥,早期強(qiáng)度高出現(xiàn)裂紋的危險(xiǎn)性就小,或者說(shuō)養(yǎng)護(hù)時(shí)間可以縮短。德國(guó)水泥廠協(xié)會(huì)提出的規(guī)范要求,新澆注混凝土濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間要延續(xù)到混凝土表層強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%,所以提高水泥早期強(qiáng)度有利于提高混凝土質(zhì)量。
圖2 混凝土構(gòu)件抗拉強(qiáng)度與應(yīng)力變化情況
3)可以少加或不加早強(qiáng)劑或抗凍劑。冬季施工或需要提早使用的混凝土工程,常常使用早強(qiáng)劑和抗凍劑,這些外加劑一般都含有氯離子和堿,對(duì)混凝土耐久性不利,有些國(guó)家已很少使用或不再使用這類(lèi)外加劑,用高早強(qiáng)水泥及其他改善混凝土物理性能的外加劑已完全能夠滿足要求。
4)早期強(qiáng)度高,還可以提早拆模板,提早投入使用,提高混凝土早期的抗機(jī)械碰撞性、抗碳化性、抗凍性及抗起砂性等等。
所以,我國(guó)水泥早期強(qiáng)度偏低問(wèn)題應(yīng)該受到更大的重視。
2.3 沒(méi)有控制水泥顆粒級(jí)配
我國(guó)水泥粉磨細(xì)度普遍較粗,細(xì)粉含量低,沒(méi)有主動(dòng)控制水泥顆粒級(jí)配和水泥中各組分的顆粒級(jí)配。水泥的細(xì)粉含量和顆粒級(jí)配主要影響混凝土漿的和易性、需水量、硬化混凝土的早期強(qiáng)度、強(qiáng)度增進(jìn)率、密實(shí)性、易開(kāi)裂性和耐久性。細(xì)粉能提高早期強(qiáng)度和密實(shí)性及砂漿流動(dòng)性,但對(duì)干縮裂紋不利。顆粒分布過(guò)窄需水量高,對(duì)和易性不利。目前德國(guó)水泥廠生產(chǎn)的水泥,4900孔篩篩余都在1%以下,一般都為0%,勃氏比表面積在350m2/kg以上,需要粗磨的道路水泥比表面積不得超過(guò)350m2/kg。<16μm的細(xì)粉量一般大于50%,甚至接近70%。水泥的顆粒分布RRSB曲線的特征粒徑d′(通過(guò)量為63.2%的粒徑)球磨機(jī)生產(chǎn)的水泥一般都在26μm以下,有的52.5號(hào)水泥為9~11μm,42.5號(hào)水泥為13~22μm,均勻性系數(shù)n值在0.85~1.05之間,輥壓機(jī)生產(chǎn)的水泥d′在20μm左右,n值都大于1.10。d′值決定水泥細(xì)粉含量,主要影響強(qiáng)度增進(jìn)率,n值決定顆粒分布寬度,影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。一般要求n值不大于1.0,d′值則根據(jù)工程需要決定。
表6列出我國(guó)幾家水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)525水泥的數(shù)據(jù),從中可以看出,這幾家的水泥比表面積都很高,但細(xì)粉含量很低,尤其后三家立窯廠水泥的細(xì)粉含量更低,d′值也稍偏大,但還算可以,n值除Y廠小于1.0外都偏高,特別是立窯廠的水泥n值高達(dá)1.42~1.66,這對(duì)混凝土需水量和密實(shí)性不利。目前一般認(rèn)為混凝土的密實(shí)性、抗?jié)B性和抗碳化性主要取決于毛細(xì)孔含量,簡(jiǎn)單計(jì)算是大于0.1μm的孔隙量占總孔隙量20%以下時(shí)混凝土便是密實(shí)的、不透水的,大于0.1μm的孔隙量取決于水灰比和水泥水化程度,按T.C.Powers提出的混凝土孔結(jié)構(gòu)與滲水性的關(guān)系,若水灰比稍大于0.5,就必須100%水化才能達(dá)到不透水性,若水灰比為0.4則水化程度為70%即可達(dá)到密實(shí)要求?;炷翉?qiáng)度高,密實(shí)性高,抗碳化性也高。水泥完全水化一般是不可能的,所以需水量和減少粗水泥顆粒含量對(duì)提高混凝土質(zhì)量十分重要,這也是國(guó)外對(duì)n值控制由大于1.0轉(zhuǎn)為小于1.0的原因。并用含量<5%的次要組分(即我國(guó)通稱(chēng)的混合材)來(lái)調(diào)控顆粒級(jí)配,用以提高水泥和易性,降低水泥和混凝土漿的需水量。新公布的歐洲水泥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種水泥都規(guī)定允許加入≤5%的次要組分,其目的也就在于調(diào)節(jié)水泥的顆粒級(jí)配。水泥生產(chǎn)廠都配有激光顆粒分析儀,日常生產(chǎn)雖然也以檢驗(yàn)篩析和勃氏比表面積值為主,但化驗(yàn)室(或控制室)實(shí)際是通過(guò)d′和n值控制顆粒組成。
廠別 | Z | Y | YS | C | W |
---|---|---|---|---|---|
d′/μm | 25.5 | 30 | 32 | 26 | 27 |
n | 1.19 | 0.96 | 1.42 | 1.66 | 1.51 |
R80/% | 3.2 | 5.0 | 1.2 | 1.1 | 1.8 |
比表面積/(m2/kg) | 371 | 362 | 407 | 377 | 406 |
< 15μm/% | 42.0 | 40.2 | 28.1 | 34.1 | 34.0 |
我國(guó)對(duì)顆粒分布與水泥質(zhì)量間的關(guān)系,對(duì)混凝土性能包括干縮開(kāi)裂等方面的影響和水泥顆粒分布、水泥各組分顆粒分布的關(guān)系和調(diào)控方法等方面的報(bào)道文章還很少見(jiàn),水泥廠絕大部分還沒(méi)有條件控制顆粒分布,從思想認(rèn)識(shí)上也還沒(méi)有完全扭轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),仍然過(guò)多地重視水泥標(biāo)號(hào),忽視水泥應(yīng)用技術(shù)性能,常把高標(biāo)號(hào)水泥通稱(chēng)為優(yōu)質(zhì)水泥。實(shí)際上若水泥強(qiáng)度雖高但需水量過(guò)大(>29%),和易性不好,砂漿容易變稠,顆粒級(jí)配不佳,易使混凝土出現(xiàn)早期裂紋,干縮開(kāi)裂,不密實(shí),影響混凝土質(zhì)量,這種水泥不能算優(yōu)質(zhì)水泥。
2.4 還沒(méi)有能按混凝土工藝要求及時(shí)生產(chǎn)和供應(yīng)最佳性能和足夠數(shù)量的均質(zhì)水泥
國(guó)際上,水泥混凝土界一直在努力減少和避免混凝土出現(xiàn)裂紋,提高其密實(shí)性、抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化性和抗蝕性,也可以簡(jiǎn)單地說(shuō)是提高耐久性。一個(gè)重要的技術(shù)措施是,根據(jù)環(huán)境條件如空氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)力等并按混凝土部件特性要求供應(yīng)特定品種、性能和數(shù)量的水泥。早在十幾年前就有人提出,水泥企業(yè)的出路是生產(chǎn)適銷(xiāo)對(duì)路的水泥,要由過(guò)去面向少數(shù)大用戶轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驍?shù)量多又十分挑剔的大、中、小各類(lèi)用戶,并能及時(shí)地供應(yīng)適用的優(yōu)質(zhì)水泥,現(xiàn)在許多國(guó)家實(shí)現(xiàn)了這一發(fā)展目標(biāo)。德國(guó)及其周邊國(guó)家的水泥工業(yè)就在這個(gè)方向上發(fā)生了一些變化,一個(gè)是通用水泥特性化,即在通用波特蘭水泥的基礎(chǔ)上更突出某些特性,以適應(yīng)特定工程部位所用混凝土的要求。除標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水泥品種和性能外,還對(duì)某些特定工程規(guī)定一些使用水泥的規(guī)范,如“混凝土公路路面用水泥規(guī)范”就對(duì)水泥品種、需水量、2d強(qiáng)度、比表面積和水泥溫度等都作了明確規(guī)定。另一個(gè)變化是不再完全由水泥生產(chǎn)廠向用戶供應(yīng)水泥,而是通過(guò)一些水泥中轉(zhuǎn)站供應(yīng)水泥。中轉(zhuǎn)站建有帶十幾個(gè)以上分室的多倉(cāng)室式水泥庫(kù),或有十幾個(gè)小貯存?zhèn)}的組合式水泥庫(kù),其中分別貯存不同活性和不同細(xì)度的水泥,以及不同品種及細(xì)度的混合材。根據(jù)用戶對(duì)水泥性能的要求,用精確的稱(chēng)量配料設(shè)備選取不同組分調(diào)配,經(jīng)高效混合機(jī)拌和后裝運(yùn)發(fā)貨。混合機(jī)有連續(xù)式和間歇式的,雙軸或單軸,目前是以單軸間歇式的為主。德國(guó)在這方面的轉(zhuǎn)變是比較快的。1998年70家水泥生產(chǎn)廠向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供應(yīng)的水泥品種已超過(guò)480種,一個(gè)中轉(zhuǎn)站每年周轉(zhuǎn)量20~30萬(wàn)t,1998年有的中轉(zhuǎn)站售出了40多個(gè)品種的通用水泥和許多品種的特種水泥,今后新建的中轉(zhuǎn)站按能供應(yīng)100個(gè)品種水泥的方案設(shè)計(jì),這些水泥品種的差別也包括不同凝結(jié)硬化特性,不同細(xì)度,不同顆粒組成,對(duì)不同外加劑的不同適應(yīng)性等的同一類(lèi)水泥。
除品種和性能外還要求能供應(yīng)大量質(zhì)量均勻的水泥和預(yù)拌混凝土,有些大工程要求使用同一廠家生產(chǎn)的同一品種水泥,這就要求不僅水泥生產(chǎn)廠要有足夠大的規(guī)模,各水泥中轉(zhuǎn)站和預(yù)拌混凝土廠還要聯(lián)網(wǎng),用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理調(diào)配,按規(guī)定計(jì)劃適時(shí)供應(yīng)拌好的混凝土。例如,法蘭克福一棟高層建筑6m厚的底板,需用19000m3混凝土,24h施工,3d澆注完畢,混凝土平均澆注量為280m3/h,最高時(shí)達(dá)380m3/h,沒(méi)有各供應(yīng)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)和周密地計(jì)劃是難以實(shí)現(xiàn)的。
以上這些變化在我國(guó)還沒(méi)有開(kāi)始,我們還有一段路程要走。
關(guān)于水泥質(zhì)量的均勻性近幾年也有很大改善,如德國(guó)東部地區(qū)的Bernburg水泥廠,以前用10臺(tái)窯生產(chǎn),出廠水泥28d抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.24MPa,現(xiàn)在用一臺(tái)5000t/d的預(yù)分解窯生產(chǎn)CEM I 42.5R型水泥,28d抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差降至1.10MPa。又如Rüdersdorf水泥廠水泥石灰標(biāo)準(zhǔn)值KSt的標(biāo)準(zhǔn)偏差只有0.9。我國(guó)某兩家大型預(yù)分解窯廠生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)425和525水泥,按質(zhì)檢站檢驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的28d抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差值分別為1.49、1.95、2.33和2.83MPa。其他一些小型設(shè)備水泥廠生產(chǎn)的水泥,其均勻性還達(dá)不到這個(gè)水平。
以上僅是從4個(gè)主要方面比較了我國(guó)水泥質(zhì)量與國(guó)外先進(jìn)水平的差距,由此可以看出,我們?cè)俨荒苤黄赜谔岣弋a(chǎn)量,應(yīng)該更加重視產(chǎn)品質(zhì)量。目前水泥總量已有富余,個(gè)別工廠的產(chǎn)量?jī)H影響一個(gè)廠的經(jīng)濟(jì)效益,而產(chǎn)品質(zhì)量則涉及到工程質(zhì)量,百年大計(jì),也關(guān)系到盡最大努力節(jié)約有用資源和能源,現(xiàn)在若不加緊抓產(chǎn)品質(zhì)量提高和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),我們?cè)谶@方面與國(guó)外先進(jìn)水平的差距有進(jìn)一步拉大的危險(xiǎn)。(待續(xù))
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