水泥的技术标准课件.ppt

1、 本课的主要内容及目标本课的主要内容及目标l熟悉国内及国外水泥的技术标准。l了解国内和国外的水泥技术标准的差异。l通过对比找到我国技术标准的不足，预测我国水泥技术标准改进的空间和发展前景。世界各国水泥标准的发展过程世界各国水泥标准的发展过程 我国水泥的发展历程我国水泥的发展历程：1、我国统一的水泥标准诞生于1953年。2、1956年进行第一次修订，产生了以苏联“硬练法”为基础的我国三大水泥标准，即普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和火山灰水泥标准。3、1977年组织了第二次修改，制定了我国水泥强度检验方法“软练法”，以此为基础产生了我国五大水泥标准，此次标准修订有效地促进了我国水泥质量提高，使全国水泥质

2、量普遍提高了一个标号。 4、从上世纪八十年代末九十年代初开始进行检验方法等同、等效采用ISO方法的工作，如1989年颁布实施的GB1346水泥净浆稠度、 凝结时间、安定性检验方法等效采用了ISO9597；1991年颁布实施的水泥细度检验方法参照采用ISODIS10749。5、1991年对水泥标准进行了修订，将硅酸盐水泥分为型和型，型水泥的各项指标参照ASTM标准，型水泥指标参照BS标准，这标志着我国水泥标准已基本与国际接轨。6、1999年颁布了以新强度检验方法标准为核心的六大通用水泥标准，此次标准修订使我国通用水泥产品标准达到国际先进水平。7、2007年颁布了GB175-2007通用硅酸盐水泥

3、标准，对原来的标准修订。v日本水泥标准发展状况日本水泥标准发展状况 基于对国际标准的重新认识，日本水泥标准也在原ASTM标准体系的基础上向欧洲标准体系靠拢，并从1995年制定了促进JIS和ISO标准的整合的标准修订计划，此次修订工作包括物理方法标准及水泥产品标准，工作重点就是水泥胶砂强度采用ISO标准，对于凝结时间测定方法，由于JIS与ISO测定结果差异小，所以标准正文仍用JIS法，ISO法列入附件。安定性检验方法JIS规定为试饼法，而ISO规定是雷氏法，决定仍以试饼法为主体，雷氏法则作为标准附件。修订后的日本水泥标准特点是： (1)水泥强度检验方法等同采用了ISO标准， 为此日本要从澳大利亚

4、进口原砂制备日本ISO标 准砂(2)水泥品种分类既参照了ASTM标准，又参照了EN标准。如JISR5210波特兰水泥就参照ASTMC150将水泥分为5类：普通、早强、超早强、中热、低热、抗硫波特兰水泥；而JISR5211高炉矿渣水泥、JISR5212火山灰水泥、JISR5213粉煤灰水泥则是参照EN197，根据各种混合材料的掺加量将水泥分为A类、B类、C类，矿渣最大允许掺量为70%，火山灰和粉煤灰最大允许掺量为30%；(3)允许掺05%外加物。由于水泥工业能够利用其他产业不能利用的、对环境造成大负荷的废弃物，因此日本高度重视水泥工业为构筑循环型社会发挥的作用，于2003年颁布实施了可增加废弃物

5、使用量的JISR5214生态水泥世界各国水泥标准差异世界各国水泥标准差异n中国的水泥标准中国的水泥标准 我国自1953年开始第一次制订统一的水泥标准以来，已经过很多次修改。每次标准的修改使水泥质量都得到进一步提高。水泥标准经历40年的发展已形成了我国自己的特点。由于我国水泥生产具有三大特点即:立窑生产水泥多，水泥中掺加混合材料多和特性水泥品种多，使我国水泥标准具有与国外标准不同的特点。1独特的水泥标准体系我国目前已有水泥标准包括国家标准和行业标准共100余个.为了更好地完善和发展我国水泥标准，已制订了水泥标准体系表(见下图)。一个标准中至少要具有的几个基础性标准门类标准产品标准 该体系表分为三

6、个层次。第一层为基础性标准，包括水泥行业通用的原材料标准、方法标准、安全、环保、能源、包装等标准;第二层为门类标准，将水泥分成通用水泥、专用水泥和特性水泥三大门类，所有适用于各门类的方法标准均放在这一层次中;第三层为产品标准，包括所有的品种水泥.这个体系表使水泥标准构成系统性的体系，层次分明，结构合理，具有完整的配套性和协调性.国外目前尚无类似的标准体系表.水泥标准体系表的制定可以比较直观和系统地提供水泥专业标准的概况，明确尚需制定的标准，是促进标准组成和结构达到更科学化、更合理化地有效途径。 中国通用水泥标准 ，基本是按用途来设置，通用水泥又分为三个国家标准，而特殊用途的 硅酸盐水泥按其用途

7、分为：GB200中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、GB748抗硫硅酸盐水泥等。 美国通用水泥标准 基本按是否掺混合材进行设置，ASTMC150波特兰水泥包含了不掺任何混合材料的五型水泥：I型（普通）、II型（中抗硫、中热）、型（高早强）、型（低热）、型（高抗硫）；ASTMC596混合水硬性水泥包含允许掺加小于25%矿渣的矿渣改性波特兰水泥和矿渣掺量为25%-70%的 日本水泥标准 是按掺不同混合材分别设置. 其中JIS R5210波特兰水泥包含允许掺0-5%外加物的六种水泥： 普通、早强、超早强、中热、低热、抗硫波特兰水泥； JISR5211矿渣水泥中矿渣最高允许掺量为70%

8、，JIS R5212火山灰水泥中火山灰最高允许掺量为30%，JIS R5213粉煤灰水泥中粉煤灰最高允许掺量为30%。 水泥分类：水泥分类：虽然各国对硅酸盐系列水泥的品种的划分有所不同，但对硅酸盐系列水泥的基本性能和应用范围的理解是一致的。 而且我们可以从通用水泥标准的命名和组成、波特兰水泥中允许掺加5%以下的混合材、不同品种水泥允许加入不同掺量的矿渣、粉煤灰等工业废渣以及强度检验方法采用ISO标准等方面看出各国水泥标准逐渐趋于一体化。但由于水泥生产、销售、使用都受地域限制，因此各国在水泥标准中依据本国资源、工业废渣等情况对掺加混合材的种类和最高掺量的规定是不同的。 相比较欧洲水泥标准中混合材

9、的最高允许掺量最大，如矿渣掺量可高达95%，德国规定为85%，而中国、日本、美国均70%；粉煤灰和火山灰的允许掺量各国较接近 （在德国粉煤灰只允许掺到20%，美国不允许掺加），但欧洲、德国、日本对掺混合材水泥依据掺量又进行了细分，这样非常利于水泥使用部门根据工程需要进行选择。欧洲 水泥标准中复合水泥的混合材总量高 达80%，而中国规定为50%，德国仅为20%。对允许掺加的混合材种类而言，由于中国地大物博、各种矿产资源丰富，相应排放的工业废渣种类较多，因此在不影响水泥性能的前提下，我国水泥标准规定在复合水泥中允许掺加新开辟的混合材料，但必须经过充分试验和鉴定。而其他国家则对混合材种类进行了明确的

10、界定。 技术要求： 3.1物理性能 （1）力学性能 欧、美、日等国家水泥标准中对强度的要求见表3。因其他各国水泥标准中对抗折强度未作规定，因此表3中仅列入抗压强度。 关于强度龄期 除日本水泥标准中设置3-4个龄期（1天、3天、7天、28天），其余各国均设置2-3个龄期，其中中国标准只设置3天和28天，欧洲标准除32.5等级设置为7天、28天，其余等级均为2天、28天，而美国标准则是根据五种类型水泥的不同特性设置龄期。 关于强度指标 我国水泥标准中规定的3天强度指标对于不同等级、不同品种的水泥是不同的，而且还分“早强型”和“非早强型”；28天强度指标则与强度等级一致，没有再考虑品种；欧洲水泥标准

11、同一等级的早期强度指标对每一种水泥都一样，28天强度指标与强度等级一致，与其他国家标准不同的是欧洲标准规定了强度值上限，这对于保证水泥的均匀性，从而保证混凝土质量非常有益；日本标准没有规定强度等级，而按不同类型、不同品种的水泥规定各龄期强度指标。美国标准与日本标准一样也没有规定强度等级，按不同类型、不同品种的水泥规定各龄期强度指标，但由于ASTM强度试验方法与其他几个国家不同，因而强度指标没有可比性。日本和美国的强度等级相同，都是只针对不同的水泥规定强度指标2）其他性能 各国水泥标准中物理性能指标见表4。欧洲、日本、中国等国家标准规定的物理性能指标非常接近，相比较我国规定的安定性指标还严格些，

12、而美国标准体系因检验方法不同，因此物理性能指标没有可比性但我国在实施水泥新标准后，水泥用户普遍反映水泥细度有所增加，提出会对外加剂适应性和干裂性能不利，因此此次标准修订时是否可以考虑将细度指标作为选择性指标和规定上限。 由表5可知，各国水泥标准都对不溶物、烧失量、MgO、SO3等化学成分进行了限制，但不完全相同。 关于不溶物 日本标准没有限制，我国对硅酸盐水泥规定了不溶物，而且P.I、P.II水泥不溶物指标分别参考美国和原英国标准，欧洲标准对I型和III型水泥作了规定，但限量比中国标准和美国标准高许多。 关于MgO 欧洲标准中没有限制水泥中MgO含量，其他各国标准均作了规定，相比较中国标准较为

13、严格。 关于烧失量 我国对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥作了规定，欧洲标准对I型和III型水泥作了规定，美国和日本标准几乎对所有通用水泥中烧失量进行了限制，因此无论是规定的范围还是指标都是日本和美国标准较严格。关于三氧化硫含量 各国标准对三氧化硫含量的规定比较一致，相差不大。 关于碱含量 美国和中国标准中均规定小于0.60%为选择性指标，日本标准则列为技术要求，指标为小于0.75%，而欧洲标准中没有规定。 关于氯离子 日本标准和欧洲标准对氯离子含量作了规定，但指标相差很大，日本最严格，原标准规定为小于0.02%，但2003年颁布的新标准对氯离子含量略放宽为小于0.035%，理由是有利于在水泥生产时

14、利用废弃物。4.检验规则、合格评定 日本水泥标准和美国水泥标准对检验规则、合格评定等方面的条款描述非常简单。而我国由于长期以来水泥产品标准既用于生产企业组织生产，又作为不同行业的采购依据，而按中华人民共和国标准化法规定又可当作认证用标准，真正将各种功能集于一身，因此在标准对许多本应企业自行规定的以及买卖双方约定的原则都放在标准中作为强制性条款。 GB1751999通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥o 1 范围 本标准规定了硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的定义与代号、材料要求、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输与贮存。 本标准适用于硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。 2 引用标准 下列标准

15、所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修改，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 176-1996 水泥化学分析方法（eqv ISO 680:1990） GB/T 203-1994 用于水泥中的粒化高炉矿渣（neq TOCT 3476:1974） GB/T 750-1992 水泥压蒸安定性试验方法 GB/T 1345 1991 水泥细度检验方法（80 m 筛筛析法） GB/T1346-1989 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法（neq ISO/DIS 9597） GB/T 1596-1991 用

16、于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 2847-1996 用于水泥中的火山灰质混合材料（neq ISO 863:1990） GB/T 5483-1996 石膏和硬石膏（neq ISO1587:1975） GB/T 8074-1987 水泥比表面积测定方法勃氏法（neq ASTM C204:1981） GB 9774-1996 水泥包装袋GB 12573-1990 水泥取样方法 GB/T 17671-1999 水泥胶砂强度检验方法（ISO法）（idt ISO 679:1989） JC/T 667-1997 水泥粉磨用工艺外加剂 JC/T 742-1984（1996） 掺入水泥中的回转窑窑灰3 定义

17、和代号 3.1 硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、05石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（即国外通称的波特兰水泥）。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称I类硅酸盐水泥，代号P.I。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥，代号P.。3.2 普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、615%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P.O。 掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15，其中允许用不超过水泥质量5的窑灰或不超过水 泥质量10的非活性混合材料来代替。 掺非活性混合材料时，最

18、大掺量不得超过水泥质量10。4 材料要求 4.1 石膏 天然石膏：应符合GB/T 5483中规定的G类或A类二级（含）以上的石膏或硬石膏。工业副产石膏：工业生产中以硫酸钙为主要万分的副产品。采用工业副产石膏时，必须经过实验，证明对水泥性能无害。4.2 活性混合材料 符合GB/T203的粒化高炉矿渣，符合GB/T1596的粉煤灰，符合GB/T 2847的火山灰质混合材料。4.3 非活性混合材料 活性指标低于GB/T 203、GB/T 1596、GB/T2847标准要求的粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料以及石灰石和砂岩。石灰石中的三氧化二铝含量不得超过2.5。 4.4 窑灰 应符合JC/T

19、742 的规定。4.5 助磨剂 水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量不得超过水泥质量的1，助磨剂须符合JC/T 667的规定。5 等级强度 硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。 普通水泥强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。 6 技术要求 6.1不溶物 I型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%。 型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.50%。 6.2 烧失量 I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0，型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5。普通水泥中烧失量不得大于5.0。 6.3 氧化镁 水泥中氧化镁的含量不宜超过5.

20、0。如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0。 6.4 三氧化硫 水泥中的三氧化硫的含量不得超过3.5。 6.5 细度 硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg，普通水泥80 m方孔筛筛余不得超过10.0%. 6.6 凝结时间 硅酸盐水泥初凝不得早于45 min，终凝不得迟于6.5 h，普通水泥初凝不得早于45 min，终凝不得迟于 10 h。 6.7 安定性 用沸煮法检验必须合格。 6.8 强度 水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各强度等级水泥的各龄期强度不得低于下表数值：MPa 品种 强度等级 抗压强度 抗折强度 硅酸盐水泥 3天 28天 3天 28

21、天 42.5 17.0 42.5 3.5 6.5 42.5R 22.0 42.5 4.0 6.5 52.5 23.0 52.5 4.0 7.0 52.5R 27.0 52.5 5.0 7.0 62.5 28.0 62.5 5.0 8.0 62.5R 32.0 62.5 5.5 8.0普通水泥 32.5 11.0 32.5 2.5 5.5 32.5R 16.0 32.5 3.5 5.5 42.5 16.0 42.5 3.5 6.5 42.5R 21.0 42.5 3.5 6.5 52.5 22.0 52.5 4.0 7.0 52.5R 26.0 52.5 5.0 7.0 6.9 碱 水泥中碱含量

22、按 Na2O+0.658K2O计算值来表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.60或由供需双方商定。 7 试验方法 7.1 不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫和碱 按GB/T 176 进行。 7.2 比表面积 按GB/T 8074进行。 7.3 细度 按GB/T 1345进行。 7.4 凝结时间和安定性按GB/T 1346进行。 7.5 压蒸安定性 按GB/T 750进行。 7.6 强度 按GB/T 17671进行。 8 检验规则 8.1 编号及取样 水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥出厂编号

23、按水泥厂年生产能力规定。 120万t以上，不超过1200t为一编号； 60万t以上至120万t，不超过1000t为一编号； 30万t以上至60万t，不超过600t为一编号； 10万t以上至30万t，不超过400t为一编号； 10万t以下，不超过200t为一编号 取样方法按GB 12573进行。当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。 取样应代表性，可连续取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12kg。所取样品按本标准第7章规定的方法进行出厂检验，检验项目包括需要对产品进行考核的全部技术要求。 8.2 出厂水泥出厂水泥应保证出厂强度等级，其

24、余技术要求应符合本标准有关要求。 8.3 废品与不合格品 8.3.1废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合本标准规定时，均为废品。 8.3.2 不合格品 凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 8.4 试验报告 试验报告内容应包括本标准规定的各项技术要求及试验结果，助磨剂、工业副产石膏、混合材料的名称和掺加量，属旋窑或立窑生产。当用户需要时，水泥厂应在水泥发出之日起7天内寄发除28天强度以外的各项试验结果。28天

25、强度数值，应在水泥发出之日起32天内补报。8.5 交货与验收 8.5.1 交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据，也可以水泥厂同编号水泥的检验报告为依据。采取何种方法验收由买卖双方商定，并在合同或协议中注明。 8.5.2 以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封。取样方法按GB12573进行，取样数量为20kg，缩分为二等份。一份由卖方保存40天，一份由买方按本标准规定的项目和方法进行检验。 在40天以内，买方检验认为产品质量不符合本标准要求，而卖方又有异议时，则双方应将卖方保存的另一份试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲

26、裁检验。 8.5.3 以水泥厂同编号水泥的检验报告为验收依据时，在发货前或交货时买方在同编号水泥中抽取试样，双方共同签封后保存三个月；或委托卖方在同编号水泥中抽取试样，签封后保存三个月。 在三个月内，买方对水泥质量有疑问时，则买卖双方应将签封的试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。 9 包装、标志、运输与贮存 9.1 包装 水泥可以袋装或散装，袋装水泥每袋净含量50kg，且不得少于标志质量的98；随机抽取20袋 总质量不得少于1000kg。其他包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量要求，必须符合上述原则规定。 水泥包装袋应符合GB 9774的规定。 9.2 标志

27、水泥袋上应清楚标明：产品名称，代号，净含量，强度等级，生产许可证编号，生产者名称和地址，出厂编号，执行标准号，包装年、月、日。掺火山灰质混合材料的普通水泥还应标上“掺火山灰”字样。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通水泥的印刷采用红色。散装运输时应提交与袋装标志相同内容的卡片。 9.3 运输与贮存 水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥应分别贮运，不得混杂三、最新标准与旧标准的对比及新标准的不足新旧标准的对比：新旧标准的对比：混合材掺量变化的影响 （1）普通硅酸盐水泥活性混合材掺量较旧标准提高了5%，但非活性混合材的允许最大掺量降低了2%，3天强度较旧标

28、准也提高了1MPa。这就要求普通硅酸盐水泥中掺加的混合材活性比以往要高，我们施工单位需要另外再掺加其他混合材（粉煤灰、矿渣粉等）时必须要先做好试验试配，避免混合材及其掺量的变化对混凝土的强度带来影响。（2）矿渣硅酸盐水泥中混合材掺量将旧标准的20%70%重新划分为两个等级，即：A型矿渣掺量20%且50%，代号P.S.A；B型矿渣掺量50%且70%，代号P.S.B。我们工程技术人员在使用B矿渣硅酸盐水泥时由于其矿渣掺合料掺量较大，要注意尽量避免再增加其他掺合料的掺入，尤其是活性较差的掺合料（II级粉煤灰、石粉等）；而A型矿渣水泥由于其矿渣掺量较低，而且矿渣微粉本身具有很高的活性，所以在使用时可以

29、考虑适当掺加其他矿物掺合料（粉煤灰、矿渣微粉、微硅粉等）以降低混凝土成本或提高混凝土其他性能。新标准的不足及个人思考：新标准的不足及个人思考：（1）标准更换的太过频繁，导致了资源浪费：每换一次标准，一些实验设备，生产设备，施工设备就要换一次，大量浪费了资金。（2）普通硅酸盐水泥强度等级取消了32.5和 32.5R，这对于国家发展节约型经济是有好处的。但是，32.5等级普通硅酸盐水泥的取消为施工单位带来了诸多问题，由于使用强度大的水泥，胶凝材料过少尤其在冬季不能满足泵送要求。处理方法处理方法： 对于低强度等级混凝土应优先选用P.O42.5R水泥，当因胶凝材料过少而不能满足泵送要求时，在满足工程要求的前提下可考虑使用强度等级32.5R的A型矿渣硅酸盐水泥（P.S.A32.5R）或强度等级为32.5R的复合硅酸盐水泥（P.C 32.5R）（最好不含火山灰、粉煤灰掺合料），因为这两种32.5等级水泥相对早期强度较高，矿物掺合料活性相对较大，能够为混凝土提供抵制严寒的早期热量，避免混凝土遭受早期冻害。