郭文瑛,陳前譜,楊醫博,2,王恒昌
廣東省地方標準DB44/T 1116-2013《普通預拌砂漿專用水泥》簡介
郭文瑛1,陳前譜1,楊醫博1,2,王恒昌1
廣東省地方標準DB44/T 1116-2013《普通預拌砂漿專用水泥》已經發布,自2013年7月15日起實施。普通預拌砂漿專用水泥是在現有預拌砂漿和砌筑水泥的基礎上研制的新型水泥,能明顯降低預拌砂漿的生產能耗和成本。為了促進普通預拌砂漿水泥的推廣使用,本文對廣東省地方標準《普通預拌砂漿專用水泥》的制定過程、主要內容和技術要求進行了詳細介紹,希望對我國水泥標準體系的發展起到推動作用。
預拌砂漿;普通預拌砂漿專用水泥
近年來,我國大力推廣綠色建筑和建筑節能,越來越多的建筑物采用蒸壓加氣混凝土砌塊等新型墻體材料。新型墻體材料與傳統的紅磚性能差異較大,采用傳統的32.5級復合水泥和A型礦渣水泥等通用硅酸鹽水泥制備的傳統砂漿性能難以滿足要求,建筑物經常出現空鼓、開裂、滲漏等質量問題,既增大了建筑物的維護成本,對建筑物的安全性和耐久性造成不良影響,又造成了很多社會矛盾。
為此,國內大力推廣應用預拌砂漿(包括濕拌砂漿和干混砂漿兩大類),包括砌筑砂漿、抹灰砂漿、地面砂漿、防水砂漿等品種。但由于沒有專用水泥,預拌砂漿廠不得不采用通用硅酸鹽水泥、摻合料和外加劑復配膠凝材料。預拌砂漿廠通常沒有粉磨能力和均化能力,能夠利用的固體廢棄物的品種和數量都受到很大限制,因此砂漿的膠凝材料中水泥熟料用量較多,膠凝材料的質量波動較大。
為解決上述問題,華南理工大學提出采用“普通預拌砂漿專用水泥”(以下簡稱“預拌砂漿水泥”)的思路,并進行了大量實驗研究[1-3]。通過在水泥中摻加外加劑和纖維,提高砂漿的粘結力和抗裂性,使砂漿性能符合新型墻體材料要求。依托水泥廠的粉磨和均化能力,增加水泥中固體廢棄物的品種和數量,降低水泥熟料用量,達到節能減排的目的,并能有效提高產品質量穩定性。
因為沒有相關標準,這就導致“預拌砂漿專用水泥”這一新產品產業化和推廣應用困難,所以華南理工大學土木與交通學院提出了編寫相關標準的設想,并聯合廣州市珠江水泥有限公司、廣州工程總承包集團有限公司、廣東省建筑科學研究院等單位于2009年向廣東省質量技術監督局提出了制定廣東省地方標準的建議。
2013年,廣東省地方標準DB44/T 1116-2013《普通預拌砂漿專用水泥》[4]由華南理工大學土木與交通學院主編完成,2013年7月15日實施。本文將對該標準編制的意義和內容進行詳細論述。
1.1促進建筑節能和預拌砂漿推廣工作的開展
采用預拌砂漿水泥,能夠大大降低預拌砂漿生產難度,從而有效促進預拌砂漿的推廣應用以及建筑節能工作的開展。
1.2促進固體廢棄物的循環利用
預拌砂漿水泥適用于制備普通預拌砂漿,用其制備普通預拌砂漿能從如下兩個方面促進固體廢棄物的循環利用。
(1)采用預拌砂漿水泥可增加普通預拌砂漿中固體廢棄物種類和數量。
(2)采用預拌砂漿水泥可促進新型墻體材料的應用。而新型墻體材料中也多摻有大量的固體廢棄物,因此采用預拌砂漿水泥還可間接促進固體廢棄物的循環利用。
1.3減少水泥生產和使用過程中廢棄物排放和資源消耗
采用預拌砂漿水泥制備普通預拌砂漿,能從如下三個方面減少水泥生產和使用過程中廢棄物排放和資源消耗。
(1)采用預拌砂漿水泥可減少普通預拌砂漿中水泥熟料含量,從而減少廢氣排放和石灰石消耗。
(2)預拌砂漿水泥采用散裝,從而減少包裝材料消耗和水泥損耗。
(3)預拌砂漿水泥制備的砂漿和易性好,從而減少落地灰漿消耗。
1.4促進水泥產業的升級和散裝水泥的推廣
我國現有的水泥產品格局是:大型水泥企業主要生產高強度水泥,小型水泥企業主要生產低強度水泥。由于普通預拌砂漿強度要求較低,所以多采用小型企業生產的袋裝低強度水泥。
預拌砂漿水泥的生產要求水泥廠有強大的原材料預均化能力,小型水泥企業在生產條件上難以滿足,利用這一技術壁壘,能夠將技術裝備水平低、技術落后的小型企業淘汰出市場,擴大技術先進的大型水泥企業的市場,促進水泥產業的升級。預拌砂漿水泥主要用于砌筑砂漿、抹灰砂漿等普通預拌砂漿,其用戶主要為大型建筑工地和預拌砂漿廠,因此可以實現全部散裝。
《普通預拌砂漿專用水泥》標準的組成為:范圍,規范性引用文件,術語和定義,分類和標記,用途,組成與材料,技術要求,試驗方法,檢驗規則,包裝、標志、運輸、貯存,附錄:水泥保水率試驗方法,水泥膠砂拉伸粘結強度試驗方法(8字模法)。其主要技術內容如下:
2.1普通預拌砂漿水泥定義
凡由一種或一種以上的混合材料,加入適量硅酸鹽水泥熟料、石膏和外加劑(根據需要也可加入纖維),制成的保水率≮93.0%的水硬性膠凝材料定義為普通預拌砂漿專用水泥,代號RM。
2.2普通預拌砂漿水泥的分類和標記
2.2.1分類
根據是否摻加纖維將預拌砂漿水泥分為通用型和抗裂型,通用型代號為RM·C,抗裂型代號為RM·F。摻加纖維能夠顯著改善砂漿抗裂性。
目前新型墻體材料有濕法施工(墻體材料使用前需澆水潤濕)和干法施工(墻體材料使用前無需澆水潤濕)兩種工藝,其對砂漿保水性能要求不同,故將預拌砂漿水泥按保水率分為93和96兩個等級。
考慮到保水率是影響粘結強度的重要因素,這是比抗壓強度更為重要的指標,故將預拌砂漿水泥主要以保水率進行分級,參考砌筑水泥國家標準,設定了12.5和 22.5兩個強度等級。
2.2.2標記
普通預拌砂漿專用水泥標記方式如圖1所示。

圖1 普通預拌砂漿專用水泥標記方式
標記示例如下:
示例1:保水率等級為93、強度等級為22.5、通用型的普通預拌砂漿專用水泥,其標記為:
DB44/T1116-RM·C-93-22.5
示例2:保水率等級為96、強度等級為12.5、抗裂型的普通預拌砂漿專用水泥,其標記為:
DB44/T1116-RM·F-96-12.5
2.3普通預拌砂漿水泥的用途
普通預拌砂漿專用水泥主要用于制備砌筑砂漿、抹灰砂漿、防水砂漿、地面砂漿等普通預拌砂漿,與專用配套材料搭配使用,可用于制備特種預拌砂漿,不應用于結構混凝土。
當墻體材料采用干法施工工藝時,應選用96級普通預拌砂漿專用水泥。大面積抹灰砂漿和防水砂漿應選用抗裂型普通預拌砂漿專用水泥。大量使用時應采用環保型專用攪拌設備將普通預拌砂漿專用水泥、細骨料和水拌合均勻后使用。使用時除專用配套材料外,不應摻加其他任何水泥、礦物摻合料和外加劑。
2.4普通預拌砂漿水泥的組成與原材料要求
普通預拌砂漿專用水泥由混合材料、硅酸鹽水泥熟料、石膏和外加劑組成,其中混合材料總摻加量按質量百分比計應>50%,允許摻入不超過水泥質量8%的窯灰,可根據需要摻加纖維。混合材料包括活性混合材料和非活性混合材料。
活性混合材料原材料包括符合GB/T 203、GB/T 1596、GB/T 2847、GB/T 6645、GB/T 18046、GB/T 18736、GB/T 20491、GB/T 26751、GB/T 28293、JC/T 417、JC/T 418、JC/T 454、JG/T 3048、YB/T 022、YB/T 4229和YB/T 4230標準要求的粒化高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質混合材料、粒化電爐磷渣、粒化高爐礦渣粉、高強高性能混凝土用礦物外加劑、鋼渣粉、粒化電爐磷渣粉、鋼鐵渣粉、粒化鉻鐵渣、粒化高爐鈦礦渣、粒化增鈣液態渣、天然沸石粉、鋼渣、硅錳渣粉、鋰渣粉。
非活性混合材料原材料包括符合GB/T 203、GB/T 1596、GB/T 2847、GB/T 6645、GB/T 18046、GB/T 18736、GB/T 20491、GB/T 26751、GB/T 28293、JC/T 417、JC/T 418、JC/T 454、JG/T 3048、YB/T 022、YB/T 4229和YB/T 4230標準要求的粒化高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質混合材料、粒化電爐磷渣、粒化高爐礦渣粉、高強高性能混凝土用礦物外加劑、鋼渣粉、粒化電爐磷渣粉、鋼鐵渣粉、粒化鉻鐵渣、粒化高爐鈦礦渣、粒化增鈣液態渣、天然沸石粉、鋼渣、硅錳渣粉、鋰渣粉;石灰石、花崗巖和砂巖,其中石灰石中的三氧化二鋁含量(質量分數)應≯2.5%。
天然石膏應為符合GB/T 5483中規定的G類或M類二級(含)以上的石膏或混合石膏。工業副產石膏要符合GB/T 21371的要求。
窯灰應符合JC/T 742的要求。
水泥粉磨時允許加入助磨劑,其加入量應不大于水泥質量的5.0%,助磨劑符合GB/T 26748的要求。
熟料應符合GB/T 21372的要求。
外加劑為可顯著提高水泥保水率的干燥混合物,其加入量應不大于水泥質量的5.0%。
纖維采用防裂抗裂纖維,合成纖維符合GB/T 21120的要求,玄武巖纖維符合GB/T 23265的要求。
2.5普通預拌砂漿水泥的技術要求
2.5.1化學指標規定
水泥中三氧化硫含量應≯4.0%,氯離子含量應≯0.06%。
2.5.2物理指標規定
根據國家標準GB/T 3183-2003《砌筑水泥》,制定了凝結時間、安定性、強度、細度等常規指標。
參考預拌砂漿性能要求,規定了水泥保水率、水泥中纖維摻量、水泥膠砂拉伸粘結強度、水泥膠砂收縮性能等指標。
較高的保水率是保證水泥和新型墻體材料有良好粘結強度的關鍵因素,因此規定:93級水泥保水率應≮93.0%,96級水泥保水率應≮96.0%。
水泥中纖維摻量:當采用聚丙烯纖維時,抗裂型水泥中纖維摻量應不低于水泥質量的0.10%;當采用其他種類纖維時,抗裂型水泥中纖維的體積應不低于聚丙烯纖維的體積。
水泥膠砂拉伸粘結強度:93級水泥膠砂14d拉伸粘結強度應≮0.20MPa;96級水泥膠砂14d拉伸粘結強度應≮0.25MPa。水泥膠砂收縮性能:水泥膠砂28d干燥收縮值應≯0.15%。
對于砂漿表觀密度,不同砂漿標準和品種的規定不同,且部分預拌砂漿不要求表觀密度。考慮到預拌砂漿水泥中摻加外加劑后,其表觀密度可能較低,故不限制水泥膠砂表觀密度。
2.6普通預拌砂漿水泥的試驗方法
參考現有水泥標準制定了組分、三氧化硫、氯離子、標準稠度用水量、凝結時間、安定性、強度、細度等常規指標試驗方法。
對于保水率,現有水泥標準和預拌砂漿標準存在差異。通過GB/T 3183《砌筑水泥》和JG/T 230《預拌砂漿》保水率試驗方法的對比研究,發現JG/T 230《預拌砂漿》標準得到的數值較低,易于分辨水泥性能,且試驗用濾紙價格較低,易于獲取。以JG/T 230《預拌砂漿》標準為基礎,制定了送審稿的試驗方法。后考慮到目前GB/T 25181《預拌砂漿》中采用JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》中規定的方法,兩種方法存在少量差異。通過對比試驗研究,發現JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》中保水率試驗方法的數值略高,但受人為影響較小,故以JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》為基礎,制定了保水率的試驗方法。
對于水泥中纖維摻量,參考CECS 13《纖維混凝土試驗方法標準》和GB/T 21120《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》制定。
對于水泥膠砂拉伸粘結強度,現行JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》規范中采用的方法需采用環氧樹脂膠粘劑,且存在試驗結果受試樣基底、試驗人員影響較大等問題。參考DL/T 5193-2004《環氧樹脂砂漿技術規程》、SL352-2006《水工混凝土試驗規程》中的8字模法,提出附錄B的試驗方法。8字模法無需采用膠粘劑,更加環保。兩種試驗方法的對比研究結果表明,8字模法能更準確地反映砂漿的拉伸粘結強度,且數據波動較小。因此,本標準采用8字模法為標準法。考慮到目前預拌砂漿標準中采用JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》的拉伸粘結強度試驗方法,為與現有標準銜接和過渡,采用JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》的方法為代用法。
對于水泥膠砂收縮性能,考慮到與預拌砂漿標準的銜接,采用JGJ/T 70《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》的試驗方法。
《普通預拌砂漿專用水泥》標準的編制有助于促進建筑節能和預拌砂漿推廣工作的開展,促進固體廢棄物的循環利用,減少水泥生產和使用過程中廢棄物排放和資源消耗,促進水泥產業的升級和散裝水泥的推廣,對于國民經濟和建筑行業的可持續發展具有非常重要的現實和長遠意義。希望后續通過各單位的共同努力,能將其進一步上升為國家標準。
[1]彭程緯,郭文瑛,楊錚,等.養護條件對普通預拌砂漿專用水泥黏結強度影響的研究[J].混凝土,2013,(2):62-64.
[2]陳彬彬,郭文瑛,彭程緯,等.普通預拌砂漿專用水泥與新型墻材黏結強度試驗方法研究[J].混凝土,2013,(1):77-79.
[3]楊醫博,梁松,等.一種新型砌筑水泥:中國,ZL200610035113.0[P].2009-01-28.
[4]DB44/T 1116-2013,普通預拌砂漿專用水泥[S].■
Local Standards DB44/T 1116-2013 in Guangdong Province Introduction of Cement for Common Ready-mixed Mortar
GUO Wenying1,CHEN Qianpu1,YANG Yibo1,2,WANG Hengchang1
(1 School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou Guangdong,510641;2 National Key Laboratory of Subtropical Architecture Science,South China University of Technology,Guangzhou Guangdong,510640)
Guang dong provincial standard DB44/T 1116-2013 Cement for Common Ready-mixed Mortar has been released and implemented since July 15,2013.Common ready-mixed mortar cement is a kind of new cement based on the ready-mixed mortar and masonry cement,it can significantly reduce the energy consumption and pro?duction cost of ready-mixed mortar.In order to promote the use of common ready-mixed mortar cement,develop?ment,main contents and technical requirements of the local standard of Guangdong province Cement for Common Ready-mixed Mortar is introduced in this paper,which is expected to promote the development of cement standard system in our country.
ready-mixed mortar;common ready-mixed mortar cement
TQ172.79
A
1001-6171(2016)06-0070-04
通訊地址:1華南理工大學土木與交通學院,廣東廣州510640;2華南理工大學亞熱帶建筑科學國家重點實驗室,廣東廣州510640;
2016-07-11;編輯:呂光