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“二土”评论(三)——略评新修订的《通用硅酸盐水泥》GB 175

2021.06.01 阅读 1322

我国近几年的水泥年生产量约为23亿吨,最主要的水泥品种执行的就是国标《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007。该标准属于不带“/T”的国家产品标准,即非推荐性标准,而是强制性标准。之前是部分“条文强制”,此次修订后为“全文强制”,更加凸显了水泥基础性建材的重要地位。

关于增加水泥中水溶性六价铬(VI)的限值

引入GB 31893《水泥中水溶性六价铬(VI)的限量及测定方法》的规定——水泥中水溶性铬(VI)含量不大于10.0mg/kg。实际上,GB 31893在2015年已经发布,但纳入《通用硅酸盐水泥》GB 175且做强制性规定是第一次。从对劳动者保护的角度看,限值水泥中水溶性六价铬(VI)的含量显然是有重要意义的,而且,这限值比欧洲某些国家规定的2.0mg/kg以及亚洲某些实际控制指标的8.0mg/kg仍然是比较宽松的。但是这个规定,带来的一个结果是,冶金渣如钢渣作为水泥混合材可能引起水溶性六价铬(VI)含量超标。也就是说,以后很多冶金渣掺入水泥做混合材的口子收窄了。

应当注意,从测试水泥中水溶性六价铬(VI)含量的方法看,它并不考虑水泥水化硬化过程对水溶性六价铬(VI)本身的固化作用。因此,这种规定,主要考虑人直接接触水泥或新拌水泥混合物时的危害,这与水泥做成结构或制品后水溶性六价铬(VI)对环境污染或人体危害是两回事。

 增加了粉煤灰中的铵离子含量的限量

近年来,环保加强,燃煤锅炉脱硫脱硝带来了粉煤灰的劣质化。这几年出现的脱硝灰——脱硝,即在烟气中捕捉NOx而后排放。脱硝灰严格说是因脱硝不合理工艺带来的氨/铵含量超标的粉煤灰,笔者曾在讲课时称之为“老革命遇到新问题”的若干问题之一。脱硝灰由于氨/铵含量超标,会在水泥或混凝土拌和后,由于水泥水化碱性环境的存在而释放氨气,不仅气味难闻,对作业人员造成伤害,还会引起混凝土的“发气”。为便于理解,提供一个工程实例,该实例发生于2016年左右的湖北黄石(图片为同行朋友发来咨询的图片)


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混凝土浇筑后2h左右胀高1-2cm

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混凝土结构浇筑后2h左右胀高


修订的GB /T 1596-2017《用于水泥和混凝土的粉煤灰》没有对脱硝灰做出明确规定,最主要的就是当时缺乏合适的检测方法。近年来,很多研究机构致力于研究粉煤灰中氨/铵含量的标准化测试方法并试图做出合理规定。新制定的国家标准《粉煤灰中的铵离子含量的限量及检验方法》即将出台,对于粉煤灰和水泥而言,增加了一个质量检控的环节,值得祝贺。

 引入GB/T 35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》  

石灰石粉作为水泥混合材历史较早,石灰石粉规模化作为混凝土掺合料则是近10来年的事情。笔者参与主编的《石灰石粉混凝土》GB/T 30190-2013和《石灰石粉在混凝土中应用技术规程》JGJ/T 318-2014是国内较早的石灰石粉在普通混凝土中应用的国家/行业标准。在这两个标准中,关于石灰粉亚甲蓝值(MB值)的测试,采用了50g石粉+150g标准砂混合后,再进行测试,并依据机制砂的亚甲蓝值(MB值)判定标准1.4来进行阈值的规定。客观上这个规定缺乏一定的合理性,这在当时编制标准中笔者已经认识到了,但是由于很多原因,仍然维持了这个方法,留下遗憾。

后来,编制GB/T 35164-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》时,我记得当时找了主编单位的刘晨研究员,力陈之前标准方法之弊端,后来确实取消了+150g标准砂的这个“骚操作”,而仅仅是测试50g石粉,这是一个进步。但是也是因为缺乏更多的数据支持来进行阈值划分,不得已还是靠原来的1.4,于是在数据处理上出现了用50g石粉做实验,计算MB值时分母却为200的现象,即测试数值需要乘上一个0.25,这个值无所来由,名之曰“换算系数”。这又是一个留下的遗憾。GB/T 35164-2017的另一个进步,是按照MB值0.5、1.0和1.4将石粉划分了三个级别。

原来用Al2O3含量来表征黏土质含量,现在有了这个MB值,自然也就将前者取而代之,改为“石灰石、砂岩的亚甲基蓝值不大于1.4g/kg”。然而,如前所述,这个1.4的由来其实是仿照机制砂的控制指标了的,用于作为水泥混合材和混凝土掺合料的石灰石粉而言,其合理性存疑,有待日后进一步研究而匡正之。


作者简介:

周永祥,博士/研究员,研究生导师。中国建筑科学研究院固废处置与资源化研究中心主任,国家建筑工程技术研究中心建材研究部主任,CCPA岩土稳定与固化技术分会秘书长,中国建筑学会建筑材料分会副理事长兼秘书长,中国岩石力学与工程学会岩土地基工程分会副理事长等。清华大学、北京交通大学、武汉大学、湖南大学、山东大学等校外导师。

研究方向:岩土稳定固化、混凝土及固废利用,涉及基础研究、标准规范和工程应用技术与产品开发。15801570532,xiangzizhou2006@126.com