顏碧蘭:水泥新國標(biāo)介紹及對水泥企業(yè)影響
2023年11月27日,工業(yè)和信息化部組織制定的GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》強制性國家標(biāo)準(zhǔn)由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)發(fā)布,將于2024年6月1日起開始實施。
新標(biāo)準(zhǔn)對水泥行業(yè)生產(chǎn)會帶來什么影響?水泥企業(yè)應(yīng)該重點關(guān)注哪些變化?3月29日,“2024第十三屆中國水泥產(chǎn)業(yè)峰會主論壇暨TOP100頒獎典禮”盛大召開,中國建筑材料科學(xué)研究總院教授級高工、全國水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會副主任委員、水泥新國標(biāo)主要起草人顏碧蘭作主題為《水泥新國標(biāo)介紹及對水泥企業(yè)影響》的精彩報告。
一.GB175-2023《通用硅酸鹽水泥》修訂工作的重要節(jié)點
2013年11月國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會下達(dá)了GB175-2007的修訂計劃(20131158-Q-609);2019年12月通過全國水泥標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的審議;2020年4月29日至5月29日在工業(yè)和信息化部網(wǎng)站進(jìn)行公示;2021年12月23日工業(yè)和信息化部原材料司在北京召開由行業(yè)協(xié)會、科研院所、設(shè)計單位、大專院校、檢驗機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)和用戶代表共31位專家進(jìn)行的技術(shù)審查會;2023年11月27日頒布、2024年6月1日起實施。
第1號修改單2009年9月1日實施:水泥中氯離子的檢測方法“8.4條氯離子按JC/T420進(jìn)行試驗。”改為“8.4條氯離子按GB/T176進(jìn)行試驗。”
第2號修改單2015年12月1日實施:6.4復(fù)合硅酸鹽水泥的強度等級分為32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R五個等級。
第3號修改單2019年10月1日實施:6.4復(fù)合硅酸鹽水泥的強度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R五個等級。
二.GB175-2023《通用硅酸鹽水泥》修訂內(nèi)容及對企業(yè)的影響
1.取消復(fù)合硅酸鹽水泥32.5等級水泥
水泥:加快制修訂水泥、混凝土產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)設(shè)計規(guī)范,推廣使用高標(biāo)號水泥混凝土,盡快取消32.5復(fù)合水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),逐步降低32.5復(fù)合水泥使用比重,鼓勵依托現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線,綜合利用廢渣發(fā)展高標(biāo)號水泥和滿足海洋、港口、核電、隧道等工程需要的特種水泥等新產(chǎn)品。
提升水泥制品:停止生產(chǎn)32.5等級復(fù)合硅酸鹽水泥,重點生產(chǎn)42.5及以上等級產(chǎn)品。加快發(fā)展專用水泥、砂石骨料、混凝土摻合料、預(yù)拌混凝土、預(yù)拌砂漿、水泥制品和部件化制品。積極利用尾礦廢石、建筑垃圾等固廢替代自然資源,發(fā)展機制砂石、混凝土摻合料、砌塊墻材、低碳水泥等產(chǎn)品。發(fā)展鎂質(zhì)膠凝材料等新型膠凝材料。
2.條文強制改為全文強制
《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》(2018年1月1日起實施)
第二條,標(biāo)準(zhǔn)包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)分為強制性標(biāo)準(zhǔn)、推薦性標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)是推薦性標(biāo)準(zhǔn)。強制性標(biāo)準(zhǔn)必須執(zhí)行。國家鼓勵采用推薦性標(biāo)準(zhǔn)。
第十條,對于保障人身健康和生命財產(chǎn)安全、國家安全、生態(tài)環(huán)境安全以及滿足經(jīng)濟(jì)社會管理基本需求的技術(shù)要求,應(yīng)當(dāng)制定強制性國家標(biāo)準(zhǔn)。國務(wù)院有關(guān)行政主管部門依據(jù)職責(zé)負(fù)責(zé)強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的項目提出、組織起草、征求意見和技術(shù)審查。
第二十五條,不符合強制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品、服務(wù),不得生產(chǎn)、銷售、進(jìn)口或提供。
《強制性國家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》(2020年1月6日國家市場監(jiān)督管理總局令第25號公布)
第十九條,強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)全部強制,并且可驗證、可操作。
3.水泥生產(chǎn)用原料要求進(jìn)行了調(diào)整
(1)對熟料的要求
在本標(biāo)準(zhǔn)中熟料是半成品,所以沒有采用GB/T21372《硅酸鹽水泥熟料》,僅規(guī)定了用于通用硅酸鹽水泥生產(chǎn)用熟料的硅酸鈣礦物含量及鈣硅比,而對燒失量、游離鈣、氧化鎂、不溶物、三氧化硫等沒有進(jìn)行限定,更沒有對熟料強度進(jìn)行要求。
(2)對礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料的要求
為了工業(yè)廢渣的充分、合理、科學(xué)利用,本次標(biāo)準(zhǔn)修訂不再對?;郀t礦渣、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料的活性高低(如活性指數(shù)、28d抗壓強度比)進(jìn)行要求;其他技術(shù)要求應(yīng)分別滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
關(guān)于粉煤灰:本次標(biāo)準(zhǔn)修訂規(guī)定粉煤灰應(yīng)符合GB/T 1596規(guī)定的技術(shù)要求(強度活性指數(shù)、堿含量除外)。粉煤灰中銨離子的限量不大于210mg/kg,按GB/T 39701規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗。
(3)我國通用硅酸鹽水泥允許使用的混合材種類
下表為國際上幾個代表性國家(或組織)的通用硅酸鹽水泥的混合材料品種。所用混合材料都集中于礦渣、火山灰質(zhì)混合材、粉煤灰三大類,僅是細(xì)微有所區(qū)別,如美國沒有單列粉煤灰(粉煤灰是火山灰質(zhì)材料),歐盟將燒頁巖(其為火山灰質(zhì)材料)和硅灰單列,我國則將火山灰質(zhì)材料細(xì)化為10種并單列石灰石、砂巖。因此,我國混合材料品種與國際上基本是一致的,甚至更多。本次標(biāo)準(zhǔn)修訂取消了窯灰。
GB/T 2847-2022《用于水泥中的火山灰質(zhì)混合材料》規(guī)定的火山灰質(zhì)混合材料
4.2人工火山灰質(zhì)混合材料
4.2.1燒煤矸石
煤層中炭質(zhì)頁巖經(jīng)自燃或煅燒后的產(chǎn)物,代號為C·G。
4.2.2燒頁巖
頁巖或油母頁巖經(jīng)自燃或煅燒后的產(chǎn)物,代號為C·S。
4.2.3燒粘土
粘土經(jīng)煅燒后的產(chǎn)物,代號為C·E。
4.2.4煤渣
煤炭燃燒后的殘渣,代號為N·C。
4.2.5硅質(zhì)渣
由礬土提取硫酸鋁的殘渣,代號為N·B。
4.1.1火山灰
火山噴發(fā)的細(xì)粒碎屑的疏松沉積物,代號為N·P。
4.1.2凝灰?guī)r
由火山灰沉積形成的致密巖石,代號為N·T。
4.1.3沸石巖
凝灰?guī)r經(jīng)環(huán)境介質(zhì)作用而形成的一種以堿或堿土金屬的含鋁硅酸鹽礦物為主的巖石,代號為N·Z。
4.1.4浮石
火山噴出的多孔的玻璃質(zhì)巖石,代號為N·F。
4.1.5硅藻土或硅藻石
由極細(xì)致的硅藻介殼聚集、沉積形成的生物巖石,一般硅藻土呈松土狀,代號為N·D。
(4)采用亞甲藍(lán)值表征和限定石灰石和砂巖中的粘土量
國際上一般用亞甲藍(lán)值進(jìn)行表征和限定,如ASTM C595、EN197-1等,我國2017年頒布實施的GB/T35164-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的石灰石粉》也采用了亞甲基藍(lán)值。
因此,本次標(biāo)準(zhǔn)修訂采用亞甲藍(lán)值以及GB/T35164-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的石灰石粉》限定的1.4 g/kg作為水泥生產(chǎn)用石灰石、砂巖的限值。其中,亞甲藍(lán)值按GB/T35164-2017附錄A的規(guī)定進(jìn)行檢驗。
4.水泥組分的修改內(nèi)容
根據(jù)GB175歷次版本的規(guī)定,P·II型硅酸鹽水泥可以單獨使用小于等于5%的礦渣或石灰石作為混合材,兩者不能混用。
普通硅酸鹽水泥組成修訂內(nèi)容:主要混合材料的允許摻量為大于等于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。這里的主要混合材料是指符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粒化高爐礦渣/礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料,可以是一種材料單獨使用也可以是兩種或三種材料復(fù)合使用。
礦渣硅酸鹽水泥組成修訂內(nèi)容:替代混合材料為粉煤灰或火山灰質(zhì)混合材料或石灰石中的一種材料。替代后,P·S·A礦渣硅酸鹽水泥中礦渣/礦渣粉含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不小于水泥質(zhì)量的21%,P·S·B礦渣硅酸鹽水泥中礦渣/礦渣粉含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不小于水泥質(zhì)量的51%,以保證水泥的礦渣水泥的基本性能。
粉煤灰硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的組分修訂內(nèi)容:允許小于等于5%的石灰石替代主要混合材料。替代后粉煤灰硅酸鹽水泥中粉煤灰含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不小于水泥質(zhì)量的21%,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥中火山灰質(zhì)混合材料含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不小于水泥質(zhì)量的21%。
復(fù)合硅酸鹽水泥組分的修訂內(nèi)容:必須是三種(含)以上混合材料為主要組分,所用混合材料包括?;郀t礦渣/礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料(天然火山灰質(zhì)混合材料5種、人工火山灰質(zhì)材料5種)、石灰石、砂巖,合計14種。
同時,取消替代混合材料的規(guī)定。對于石灰石的摻量,由于其屬于惰性材料以及摻量增大后會導(dǎo)致水泥性能的劣化(如脆性增大、容易泌漿和起砂等),本次標(biāo)準(zhǔn)修訂給出了限值,即小于水泥質(zhì)量的15%。
由于GB/T12960組分測定計算常數(shù)為平均統(tǒng)計值,因此由材料性質(zhì)的不同所引入的測試偏差就會變大,對此,GB/T12960給出了每種混合材料計算結(jié)果的修正系數(shù)予以糾偏。
5.水泥技術(shù)指標(biāo)的修訂
一是水泥中氯離子限量
根據(jù)2021年12月23日的工信部組織的技術(shù)審查會意見,保留0.06%的限值,以保證結(jié)構(gòu)工程的安全性。
二是水泥中的氧化鎂限量及壓蒸安定性
本次標(biāo)準(zhǔn)修訂將壓蒸安定性作為型式檢驗項目。
三是水泥中的堿含量
此次標(biāo)準(zhǔn)修訂取消了堿含量要求,而作為選擇性指標(biāo);當(dāng)用戶要求提供低堿水泥時,由買賣雙方協(xié)商確定。
四是水泥的3d強度
本次標(biāo)準(zhǔn)修訂參照EN197-1簡化強度指標(biāo)的設(shè)置,不再依據(jù)水泥品種設(shè)置不同的水泥3d強度指標(biāo),而是以硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的3d強度為基礎(chǔ),以5MPa為間隔進(jìn)行設(shè)定。
五是細(xì)度表征及指標(biāo)
細(xì)度:硅酸鹽水泥細(xì)度以比表面積表示,應(yīng)不低于300m2/kg、且不高于400 m2/kg。
普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的細(xì)度以45μm方孔篩篩余表示,應(yīng)不低于5%。
對于用戶有特殊需求時,本標(biāo)準(zhǔn)允許買賣雙方協(xié)商細(xì)度指標(biāo)值。
6.關(guān)于交貨與驗收
一是水泥企業(yè)有義務(wù)向買方說明交貨與驗收的方式;二是鼓勵以合同的方式約定交貨與驗收;三是在發(fā)貨單上注明“以生產(chǎn)者同編號水泥的檢驗報告為驗收依據(jù)”應(yīng)以雙方達(dá)成共識為基礎(chǔ);
四是發(fā)生質(zhì)量糾紛時的仲裁樣品:仲裁樣品應(yīng)采用雙方認(rèn)可的封存樣。
五是質(zhì)量仲裁檢驗的期限
質(zhì)量仲裁檢驗的期限如下:以抽取實物試樣的檢驗結(jié)果為驗收依據(jù)的期限為40天;以生產(chǎn)者同編號水泥的檢驗報告為驗收依據(jù)的為90天。
7.關(guān)于包裝方式
根據(jù)GB175的規(guī)定,水泥產(chǎn)品的包裝可以采取散裝也可以采取袋裝,袋裝又分為噸裝袋和小袋袋裝;取消了袋裝水泥的重量規(guī)定;水泥包裝袋應(yīng)符合GB/T 9774的規(guī)定;袋裝水泥每袋凈含量應(yīng)不少于標(biāo)志質(zhì)量的99%,隨機抽取20袋總質(zhì)量(含包裝袋)應(yīng)不少于標(biāo)志質(zhì)量的100%。
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