不同行業建設工程的特殊要求給通用硅酸鹽水泥生產企業組織生產帶來一定的困難。通用硅酸鹽水泥品質指標符合國家標準，卻不符合行業標準，導致工程存在嚴重質量隱患或發生工程質量事故的情況時有發生。本文就國內鐵路、水電兩個代表性行業對通用硅酸鹽水泥品質指標的特殊要求，進行針對性解析。 1.水泥在膠凝材料中占有極其重要的地位，是最重要的建筑材料之一。它不但大量應用于工業與民用建筑工程中，還廣泛應用于農業、水電、公路、鐵路、海港、核電及國防等工程，常用來制造各種形式的混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土構件和建筑物，也常用于配制砂漿、灌漿料等。 水泥的種類繁多，目前生產和使用的水泥品種已達200余中，其中以通用硅酸鹽水泥應用最廣。通用硅酸鹽水泥由硅酸鹽硅酸鹽水泥熟料、石膏調凝劑和混合材料三部分組成，包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥六個品種。GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》規定的相關品質指標主要有：組分、不溶物、燒失量、氧化鎂、三氧化硫、氯離子、堿含量、凝結時間、安定性、強度、細度。 應當引起水泥生產企業注意的是，一些行業根據本行業特點在GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》基礎上增加了品質指標要求或對相關品質指標進行了修改或明確。下面就國內鐵路、水電兩個代表性行業對通用硅酸鹽水泥品質指標的特殊要求，進行針對性解析。 2.不同行業品質指標的要求 各個行業對于不溶物、燒失量、氧化鎂、三氧化硫、氯離子、凝結時間、安定性、強度要求，和GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》基本一致，多年來的工程實踐證明這些指標在不同行業的應用是可行的，不再贅述。 2.1 鐵路行業品質指標的特殊要求 TB10424-2010《鐵路混凝土工程施工質量驗收標準》表6.2.1-1規定了水泥性能檢驗項目，其特殊要求項目及相關說明如下： 比表面積是影響水泥一系列工程應用性能的重要指標。一些水泥生產企業為了提高早期強度，片面采用提高比表面積的方法。檢測中發現，比表面積是不合格率最高的項目。同樣成分的水泥，顆粒越細，與水接觸的面積越大，水化反應速度越快，水化熱越大。鐵路混凝土如橋墩等部位，均為大體積混凝土，更容易產生溫度裂紋。GB50496-2009《大體積混凝土施工規范》規定：大體積混凝土施工所用水泥其3d天的水化熱不宜大于240kJ/kg，7d天的水化熱不宜大于270kJ/kg。鐵路特別是高速鐵路混凝土，為高性能混凝土，摻有如高效減水劑等外加劑，如果比表面積過大，水化速率增大，水化產物迅速包裹在未水化的水泥顆粒與減水劑表面，水泥顆粒對外加劑吸附能力增強，在減水劑摻量不變的情況下，削弱了減水劑的分散效果，造成工程中所謂的“不相容”現象，嚴重的會導致混凝土無法拌合或強度不合格。 游離氧化鈣是指熟料中沒有以化合狀態存在而是以游離狀態存在的氧化鈣，又稱游離石灰（f-CaO），為無色圓形顆粒。在水泥熟料的煅燒過程中，絕大部分CaO均能與酸性氧化物合成C2S,C3S,C3A.C3AF等礦物，但由于原料成分、生料細度、生料均勻性及煅燒溫度等因素的影響，仍有少量的CaO沒能與酸性氧化物SiO2,AL2O3和FE2O3他等結合形成礦物而以游離的氧化物（f-CaO)存在。水泥中游離氧化鈣結構致密，且被包裹在熟料礦物中，水分子很難進入其顆粒內，所以遇水反應緩慢，其水化反應式為：CaO+H2O=Ca（OH）2，固相體積增大約1倍。如果這個過程在水泥硬化前完成，則對混凝土不回產生危害。但由于水泥中游離氧化鈣在常溫下水化作用緩慢，至水泥混凝土硬化后較長一段時間（一般為3-6個月）內才能完全水化，使已經硬化的水泥石內部產生局部膨脹，導致安定性不合格及強度下降，嚴重時建筑物會開裂或崩潰。 研究表明，含有活性二氧化硅的粗、細骨料會與水泥中的堿發生反應，稱為“堿—活性反應”。生成膨脹性的硅酸鈉(鉀)，建筑吸水泡脹，內部產生極大的膨脹力，水泥中的堿含量與膨脹大小呈正比例關系，產生的破壞性裂縫能在數天，數月甚至數年后出現，是影響混凝土耐久性最主要的因素之一。該反應不同于其他混凝土病害，其開裂破壞是整體性的。大部分鐵路工程處于野外，濕度較大，滿足反應需要的介質條件（堿—活性反應在干燥環境條件中不會發生）。同時，水泥堿含量過高，會造成凝結時間縮短現象，對于鐵路大體積混凝土澆搗產生不利影響。 水泥熟料中含有含有四種主要礦物：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。其中鋁酸三鈣的特點是水化作用最快、發熱量最高、強度發展很快但不高，體積收縮大，抗硫酸鹽侵蝕性能差。對于鐵路行業，水化作用最快會使混凝土坍落度損失過快，造成假凝；發熱量最高容易產生溫度裂縫；體積收縮大，容易產生收縮裂縫；鐵路混凝土處于野外，環境條件惡劣，抗硫酸鹽侵蝕性能差，降低混凝土耐久性。 2.2 水電行業品質指標的特殊要求 DL/T 5148-2001《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》第5.1.2條規定：帷幕灌漿與壩體接縫灌漿所用水泥的細度宜為通過80μm方孔篩的篩余量不大于5％。 在水利工程施工過程中，帷幕灌漿技術是一項重要的防滲手段，其原理是：借助地質鉆機對地層實施鉆孔，使之形成帷幕形鉆孔，并向孔內高壓灌注水泥漿，水泥漿深入滲透到地層縫隙，并逐漸的凝固，這樣就使得鉆孔與周圍的水泥漿滲透凝結進而形成一個整體，底部深度直達地巖層內部，最終形成防水帷幕，并且具有較高的密實性。壩體接縫灌漿原理類似。由于地層縫隙與壩體接縫縫隙可能會較小，如果水泥細度過大，容易出現“塞縫”現象，即漿料無法進入縫隙中，失去防水效果。 結語： 在日常檢測工作中，特別是檢測不同行業建設工程所用水泥時，水泥生產單位和使用單位為水泥質量合格與否存在歧義的情況時有發生，其中很大一部分原因是水泥生產單位還是按照國家標準組織生產，沒有深刻理解不同行業對水泥品質指標的特殊要求。隨著我國經濟的發展，一些新興行業的發展會加速，如現在的高速鐵路建設，這就促使水泥生產單位必須認真學習建設工程行業標準，理解不同行業對水泥的不同需求，才能搭上發展的高速列車。 |
