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GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》修訂介紹

類別:技術|水泥標準   日期:2011-11-2        點擊率:181848        

 

江麗珍,顏碧蘭,劉 晨,王 昕
(中國建筑材料科學研究總院 綠色建筑材料國家重點實驗室,北京 100024)

中圖分類號:TQ172.44  文獻標識碼:B  文章編號:1002-9877(2009)04-0047-04

 GB/T18046—2000《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》已于2008年7月1日正式實施,現將新標準修訂的主要內容介紹如下。
1 關于燒失量
  由于礦渣中還原性物質較多,在灼燒過程中會因氧化而增重,致使礦渣粉燒失量結果出現負值。GB/T176—1996《水泥化學分析方法》的7.3.2已經就礦渣水泥的燒失量校正問題進行了規定,但很多檢測單位在檢驗時沒有進行校正。因此本次修訂在燒失量檢驗方法中增加了試驗結果需校正的內容。
2 關于細度
  近年來隨著礦渣粉生產的增加,其產量呈逐年上升趨勢,粉磨設備主要有立磨和小球磨。其中:立磨生產的比表面積比較穩定,S95級一般在430m2/kg以上,綜合能耗較低;球磨生產的S95級礦渣粉的比表面積穩定性較差,一般在380~410m2/kg,能耗比立磨高。目前許多用戶反映S95級礦渣粉比表面積在400m2/kg以下時,存在28d活性指數不合格現象,由于礦渣粉的活性不僅取決于礦渣本身的活性系數,而且與礦渣粉的細度呈正比關系。另外,有部分礦渣粉生產企業摻加有活性低于礦渣的其他渣類,為了提高強度,同時又摻加了早強劑,造成7d活性指數一般均能達到標準要求,但28d活性指數不合格的現象。另外,JTG275—2000海港工程混凝土防腐蝕規范中對礦渣粉比表面積要求≥400m2/kg。根據以上情況,本次修訂將比表面積技術要求按不同級別分別規定,即由“S75、S95、S105礦渣粉比表面積均不小于350m2/kg”改為“S75級≥300m2/kg、S95級≥400m2/kg、S105級≥500m2/kg”。
3 關于活性指數
  活性指數是反應礦渣粉品質的最重要的指標,被廣泛關注。部分礦渣粉生產廠和質檢單位都反映,現行標準7d活性指數指標偏高,很難達到。本研究數據表明,對比水泥的品質對礦渣粉活性影響很大,如果對比水泥強度等級較高或屬于早強型水泥時(如    P·I52.5、P·Ⅱ52.5、P·O52.5R和P·O42.5R),所檢驗的礦渣粉活性均較低,尤其是7d活性,見表1~表3;如果對比水泥采用強度適中的P·O42.5水泥時,S95級礦渣粉的7d活性指數均在80%以上,28d活性指數均在96%以上,可以客觀地反映出不同品質礦渣粉的活性,見表4和表5。其中表5中的數據為不同單位用對比水泥為P·O42.5的活性試驗驗證結果。

1 對比水泥為P·Ⅰ52.5硅酸鹽水泥的活性、流動度試驗結果

2 對比水泥為P·Ⅱ52.5硅酸鹽水泥的活性、流動度試驗結果

3 對比水泥為P·O52.5R水泥、P·O42.5R水泥的活性、流動度試驗結果

4 對比水泥為P·O42.5的活性、流動度試驗結果

5 不同單位用對比水泥為P·O42.5的活性、流動度試驗驗證結果

  綜合各種影響因素,同時考慮到試驗誤差的影響,本次修訂仍維持現行標準的指標,即S95級礦渣粉7d和28d活性指數技術要求分別為≥75%和    ≥95%;S105級礦渣粉分別為≥95%和≥105%;S75級礦渣粉分別為≥55%和≥75%。
  考慮到對比水泥品質對礦渣活性試驗結果的影響,以及GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》的實施,同時參考國外相關標準對礦渣粉活性檢驗用對比水泥的規定情況,如美國標準為堿含量0.6%~0.9%,28d抗壓強度≥35MPa;英國標準為堿含量0.5%~0.9%,強度為42.5的波特蘭水泥;日本標準為用三個不同廠生產的普通水泥。因此本次修訂將附錄A中對比水泥由“符合GB175規定的525號硅酸鹽水泥,當有爭議時應用符合GB175規定的P·I型525R硅酸鹽水泥”改為“符合GB175《通用硅酸鹽水泥》規定的強度等級為42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,且7d抗壓強度為35~45MPa,28d抗壓強度為50~60MPa,比表面積為300~400m2/kg,SO3含量為2.3%~2.8%,堿含量(Na2O+0.658K2O)為0.5%~0.9%”。
4 關于流動度比
  對于粉體材料,在實際配制混凝土時,會考慮到由于粉體表面積的增加可能導致膠凝材料的需水量增加,繼而對混凝土工作性產生影響。因此,在最初的試驗方案設計時,我們希望以達到同一流動度時的摻礦渣粉與不摻礦渣粉膠砂的需水量比來直觀地反映不同礦渣粉對工作性的影響。但從表1~表5流動度比和需水量比試驗結果表明,需水量比數據差異不大,而且操作繁瑣,因此本次修訂仍保留流動度比。
  原標準規定礦渣粉S75級流動度比不小于95%;S95級不小于90%;S105級不小于85%。當時主要參考的是日本標準。本次試驗所取礦渣粉的比表面積在350~600m2/kg,表1~表5結果表明,各等級礦渣粉的流動度比差異不大,從不同對比水泥的試驗來看,S75、S95、S105各級別的礦渣粉多數為100%以上。考慮到試驗誤差的影響,本次修訂將礦渣粉的流動度比由“S75級不小于95%;S95級不小于90%;S105級不小于85%”改為“S75級、S95級和S105級均≥95%”。
5 關于氯離子含量
  原標準規定的氯離子含量為選擇性指標,指標值為不大于0.02%。考慮到水資源的寶貴,很多鋼廠采用循環水對礦渣進行水淬,循環水帶入的氯離子會附著在礦渣上,使得礦渣粉的氯離子含量增加。參考英國BS6699中規定氯離子含量不大于0.10%,及GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》中規定氯離子含量≤0.06%,為保持標準的協調統一,本次修訂將礦渣粉的氯離子含量由“不大于0.02%”改為“不大于0.06%”。
6 關于礦渣粉玻璃體含量及其試驗方法
  玻璃體含量在英國標準BS6699中有規定,其指標為≥67%。日本標準JISA6206和美國標準ASTMC989中都沒有進行規定。
  為了限制礦渣粉在加工過程中摻入其他工業廢渣或大量摻加無機鹽,對水泥和混凝土性能產生危害,本次修訂增加玻璃體含量作為選擇性要求。從表6看出,我國幾個大型鋼廠礦渣粉的玻璃體含量多數在95%以上,最低達到91%。考慮我國的實際情況,本次修訂增加礦渣粉的玻璃體含量要求,其指標為≥85%。
  玻璃體含量試驗方法主要是采用X射線衍射法,通過圖譜處理計算出晶體和非晶體之間的比例。本次修訂增加了附錄C玻璃體含量試驗方法,試驗步驟主要參照英國BS6699和X射線衍射法進行了規定。

表6 不同產地礦渣粉玻璃體含量     %

7 關于放射性
  根據我國現有工業廢渣標準,大多數均有放射性技術要求,因此本次修訂增加礦渣粉放射性要求為按GB6566進行放射性試驗并達到合格,其中放射性試驗樣品為礦渣粉和對比水泥按1∶1混合制成。
8 關于礦渣粉保質期
  礦渣粉以玻璃體為主,玻璃體是介穩態,尤其當礦渣粉磨細后,比表面積增加,礦渣粉表面有吸附空氣分子或水分子達到平衡的趨勢。因此,如保存不當礦渣粉活性隨保存時間下降很快。但不同的包裝和儲存條件對礦渣粉的影響也很大,因此,本次修訂參考GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》中的有關規定,對交貨和驗收一章進行了修改,提高了可操作性。
9 關于助磨劑摻量
  參考GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》,改為“礦渣粉磨時允許加入助磨劑,其加入量應不超過礦渣粉質量的0.5%,助磨劑應符合JC/T667的規定,其中試驗用對比樣品為符合本標準附錄A.3.1的對比水泥和礦渣粉按1∶1質量比混合而成”。
10 關于出廠
  礦渣粉和水泥產品一樣,由于檢驗周期較長,出廠時不能按照檢驗合格后方可出廠,因此,參考GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》,在出廠中增加了“經確認礦渣粉各項技術指標及包裝符合要求時方可出廠。”
11 關于型式檢驗
  由于出廠檢驗項目不能涵蓋所有的技術要求,且放射性和玻璃體含量在大多數生產廠家內沒有相應的檢驗條件。因此,本次修訂增加了型式檢驗項目和要求。型式檢驗項目為標準中全部技術要求內容。
(編輯 王新頻)



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