邵春山 司衛(wèi)平
河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司(450002)
水泥是國(guó)家實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證制度的產(chǎn)品,它直接關(guān)系到公共安全、人體健康和生命財(cái)產(chǎn)安全。近幾年來(lái),雖有多種發(fā)證產(chǎn)品先后由國(guó)家級(jí)下放到省級(jí),但水泥一直沒(méi)有下放。由此可見(jiàn)國(guó)家對(duì)水泥及其質(zhì)量的重視。
作為水泥企業(yè)來(lái)說(shuō),質(zhì)量就是生命,任何時(shí)候都不能掉以輕心。水泥企業(yè)講質(zhì)量,就必須經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí)、落實(shí)水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)組織生產(chǎn),確保出廠水泥100%地合格出廠。
根據(jù)筆者多次到現(xiàn)場(chǎng)考察發(fā)現(xiàn),混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,水泥質(zhì)量確實(shí)是問(wèn)題中的一個(gè)方面。而另一方面則多是混凝土的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。現(xiàn)僅依水泥標(biāo)準(zhǔn)為據(jù),試析水泥質(zhì)量事故與用戶投訴,與同仁交流。
GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》,由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2007年11月9日發(fā)布,2008年6月1日實(shí)施。
1)標(biāo)準(zhǔn)中僅規(guī)定了通用硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱通用水泥)的定義—以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏,及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。取消了其他品種水泥的分別定義。
2)混合材的品種及摻加量:P.Ⅰ不加任何混合材,P.Ⅱ粒化高爐礦渣或石灰石≤5%;P.O混合材>5%且≤20%;礦渣水泥中的礦渣摻量>20%且≤70%:P.S.A型>20%且≤50%,P.S.B型>50%且≤70%;P.P中的火山灰質(zhì)混合材摻量>20%且≤40%;P.F中的粉煤灰摻量>20%且≤40%;P.C中的混合材摻量>20%且≤50%。
通用水泥中的混合材僅限于?;郀t礦渣(粉)、火山灰質(zhì)混合材、粉煤灰、窯灰、石灰石(Al2O3≯2.5%)和砂巖,取消了以前允許摻加的?;珶掋t鐵渣、粒化增鈣液態(tài)渣、?;妓劂t鐵渣、?;郀t鈦礦渣等,因這些廢渣均有毒性或放射性。
3)石膏:應(yīng)符合GB/T5483中規(guī)定的G類或M類二級(jí)(含)以上的石膏或混合石膏;使用工業(yè)副產(chǎn)石膏(以CaSO4為主要成分),采用前應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明對(duì)水泥性能無(wú)害。
4)助磨劑允許摻量為:不超過(guò)水泥質(zhì)量的0.5%。以前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定助磨劑允許摻量為不超過(guò)水泥質(zhì)量的1.0%。減少助磨劑摻量的目的是防止水泥中引入過(guò)多的堿金屬離子和氯離子。
5)水泥中的氯離子含量≯0.06%。水泥中氯離子含量過(guò)高能引起鋼筋銹蝕,以前的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)要求。
6)礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥所用“熟料中MgO含量”改為“水泥中MgO含量”。 規(guī)定 P.S.A、P.P、P.F、P.C 水泥中 MgO 含量≯6.0%,如果>6.0%時(shí),應(yīng)進(jìn)行壓蒸安定性試驗(yàn)并合格。P.S.B型無(wú)要求。
7)“按0.5的水灰比和膠砂流動(dòng)度不小于180 mm來(lái)確定用水量”的規(guī)定,適用水泥品種擴(kuò)大為P.P、P.F、P.C和摻火山灰質(zhì)混合材的P.O水泥。此舉可提高試驗(yàn)的比對(duì)性。
8)袋裝水泥每袋凈含量50 kg,且應(yīng)不少于標(biāo)志質(zhì)量的99%。比以前提高了1%。
9)通用水泥只有合格品和不合格品。取消了廢品判定。
10)不合格品判定中取消了細(xì)度和混合材摻加量的規(guī)定。增加了45μm方孔篩篩余不大于30%作為選擇性指標(biāo)。
水泥檢測(cè)結(jié)果符合化學(xué)指標(biāo)(5項(xiàng))和物理品質(zhì)(3項(xiàng))要求的為合格品;檢驗(yàn)結(jié)果不符合化學(xué)指標(biāo)和物理品質(zhì)中任一項(xiàng)技術(shù)要求的為不合格品。
1)化學(xué)指標(biāo)
不溶物:P.1≤0.75%,P.Ⅱ≤1.50%。以此含量的高低可以衡量水泥的活性和是否摻假。
燒失量:P.1≤3.0%,P.Ⅱ≤3.5%,P.O≤5.0%。
三氧化硫:≤3.5%;P.S.A、P.S.B≤4.0%。
氧化鎂:P.1、P.Ⅱ、P.O≤5.0%,若壓蒸安定性試驗(yàn)合格,允許放寬到 6.0%;P.S.A、P.P、P.F、P.C≤6.0%,若>6.0%,需進(jìn)行壓蒸安定性試驗(yàn)并合格;P.S.B不作規(guī)定。
氯離子:≤0.06%。當(dāng)有更低要求時(shí)該指標(biāo)由買賣雙方協(xié)商。應(yīng)注意協(xié)商的前提是有更低要求,即氯離子<0.06%時(shí)。
2)物理品質(zhì)
安定性:沸煮法合格。
凝結(jié)時(shí)間:初凝≮45 min;終凝≯600min,硅酸鹽水泥≯390min。注意:單位均以min表示,不再是以前的 H(小時(shí)):min(分鐘)。
強(qiáng)度:各品種各強(qiáng)度等級(jí)的通用水泥,不同齡期的強(qiáng)度值應(yīng)≥下表數(shù)據(jù)。
表1 不同品種不同強(qiáng)度等級(jí)通用水泥,其不同齡期的強(qiáng)度值
3)選擇性指標(biāo)(2項(xiàng))
堿含量:(Na2O+0.658K2O)≯0.6%或由供需雙方商定。0.658為Na2O/K2O的分子量之比。
細(xì)度:P.1、P.Ⅱ、P.O以比表面積表示,不小于300 m2/㎏;P.S.A、P.S.B、P.P、P.F、 P.C 以篩余表示,其80μm方孔篩篩余≯10%或45μm方孔篩篩余≯30%。
4)包裝
可以散裝或袋裝。單袋凈含量50 kg,且應(yīng)不少于標(biāo)志質(zhì)量的99%。20袋總質(zhì)量不少于1 000 kg(含包裝袋)。包裝袋質(zhì)量應(yīng)符合GB9774的規(guī)定。包裝袋上“QS”的含義,不再是以前的“質(zhì)量安全”,而是“生產(chǎn)許可”。
5)水泥出廠
經(jīng)確認(rèn)水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及包裝質(zhì)量符合要求時(shí)方可出廠。水泥未經(jīng)“確認(rèn)”不能出廠。
籠統(tǒng)地講,在整個(gè)水泥生產(chǎn)過(guò)程中,能直接或間接導(dǎo)致出廠水泥質(zhì)量不符合GB176-2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定的行為因素都是質(zhì)量事故。
在水泥生產(chǎn)中,尤其現(xiàn)代新型干法水泥生產(chǎn)中,具有許多生產(chǎn)工序和環(huán)節(jié)。前道工序運(yùn)行的好壞將直接影響下道工序,最終都會(huì)影響到水泥質(zhì)量。所以,水泥企業(yè)的各個(gè)工序及管理部門,必須牢固樹(shù)立質(zhì)量第一的思想,既要明確分工、層層把關(guān),又要密切配合、通力合作。否則,就有可能出現(xiàn)質(zhì)量事故。
1)進(jìn)廠原、燃材料不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或要求,并嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
2)半成品(生料、熟料)質(zhì)量指標(biāo)連續(xù)3h或3次檢驗(yàn)達(dá)不到規(guī)定要求。
3)生產(chǎn)工藝控制,如配料、出入庫(kù)管理不執(zhí)行質(zhì)量管理部門下達(dá)的通知。
4)化驗(yàn)室因各種原因,如試劑、操作、溫度、濕度不符合技術(shù)要求導(dǎo)致以錯(cuò)誤結(jié)果指導(dǎo)生產(chǎn)。
5)樣品非檢驗(yàn)性損壞(如散失、丟失),樣品與標(biāo)志不符。
6)檢驗(yàn)項(xiàng)目漏檢,由于失職對(duì)檢驗(yàn)項(xiàng)目誤判或錯(cuò)判,填報(bào)試驗(yàn)報(bào)告出現(xiàn)差錯(cuò)。
7)弄虛作假,偽造數(shù)據(jù)。
8)因各種原因造成不合格品水泥出廠或包裝質(zhì)量不符合要求。
質(zhì)量事故一般可分為未遂質(zhì)量事故和重大質(zhì)量事故。
1)水泥富裕強(qiáng)度不合格屬于未遂質(zhì)量事故。企業(yè)應(yīng)及時(shí)查明原因,采取措施,加以解決。富裕強(qiáng)度不合格的水泥不能出廠。未遂質(zhì)量事故也叫過(guò)程質(zhì)量事故。
2)不合格品水泥出廠或包裝質(zhì)量不符合要求屬于重大質(zhì)量事故。如果發(fā)生了重大質(zhì)量事故,應(yīng)采取以下措施進(jìn)行處理:
①立即通知用戶停用水泥,按用戶要求實(shí)施包退、包換。如果水泥已用于工程,企業(yè)應(yīng)會(huì)同有關(guān)部門采取補(bǔ)救措施,確保工程安全;
②迅速組織調(diào)查組,查明事故原因,一周內(nèi)寫(xiě)出書(shū)面報(bào)告報(bào)上級(jí)主管部門或組織機(jī)構(gòu)。過(guò)期不報(bào)屬隱瞞事故;
③及時(shí)對(duì)事故直接責(zé)任者和有關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行嚴(yán)肅處理——批評(píng)教育、經(jīng)濟(jì)處罰、乃至行政處分。如因水泥質(zhì)量造成工程質(zhì)量事故、人身傷亡事故和重大經(jīng)濟(jì)損失,要按照刑法追究法律責(zé)任;
④根據(jù)上級(jí)檢查的結(jié)果和意見(jiàn),按情節(jié)輕重,企業(yè)應(yīng)接受處罰或停產(chǎn)整頓。
用戶對(duì)水泥質(zhì)量的要求,無(wú)非是水泥均勻、穩(wěn)定;水泥早期、后期、長(zhǎng)期強(qiáng)度高;制成的混凝土收縮小、微裂縫自愈能力強(qiáng);水泥與所用的外加劑相容性好……等等。這些要求都是正當(dāng)?shù)摹⒑侠淼?。假如我們是用戶,我們同樣也?huì)提出這些要求。所以,我們應(yīng)該重視用戶的需求和意見(jiàn)——把用戶當(dāng)上帝。
如果用戶投訴水泥質(zhì)量有問(wèn)題,最好現(xiàn)場(chǎng)取樣或?qū)㈦p方的封存樣進(jìn)行檢測(cè)或送檢,按照水泥標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判或協(xié)商解決。如果檢測(cè)水泥質(zhì)量合格,那就是混凝土的設(shè)計(jì)、施工或養(yǎng)護(hù)有問(wèn)題。
現(xiàn)就常見(jiàn)的混凝土質(zhì)量問(wèn)題分述如下:
1)混凝土起砂
水泥混凝土表面起砂是用戶投訴最多的水泥質(zhì)量問(wèn)題之一,其成因多種多樣。目前,通用水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有水泥的起砂性能指標(biāo),也沒(méi)有檢驗(yàn)水泥起砂性能的檢驗(yàn)方法。
籠統(tǒng)地講,混凝土表面起砂的影響因素可能是:混凝土表面水灰比過(guò)大;沙子中含泥量多;摻和料粗或輕質(zhì)混合材摻量過(guò)多;混凝土沒(méi)有硬化就灑水或經(jīng)雨水沖刷;混凝土剛硬化便遭冰凍;水泥早期強(qiáng)度低;混合材摻量多,尤其是礦渣摻量過(guò)多——引起碳化,封不住面。
林宗壽教授對(duì)水泥起砂的研究結(jié)論是:
①不同品種的水泥起砂性能不同,硅酸鹽水泥和普通水泥的起砂量較小。水泥1d抗壓強(qiáng)度越高,其起砂量越小。欲減少水泥的起砂量,應(yīng)提高水泥的1d抗壓強(qiáng)度。
②水泥施工后,養(yǎng)護(hù)制度對(duì)水泥的起砂性能有較大的影響。在施工中,應(yīng)盡量避免高溫干燥養(yǎng)護(hù);同時(shí)也應(yīng)盡量避免水泥施工后在混凝土表面產(chǎn)生水層。
③水灰比對(duì)水泥的起砂性能有很大的影響,水灰比越大,水泥的起砂量就越大。在混凝土施工中,應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比。
④膠砂比對(duì)水泥的起砂性能有很大的影響,砂子摻量越大,水泥的起砂量就越大。在水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)和施工中,應(yīng)保證混凝土中的水泥用量不能太少。
2)強(qiáng)度不足
可能有以下幾種原因造成:
①由于熟料強(qiáng)度低,或者計(jì)量失控使水泥中混合材摻加量過(guò)多造成。
②散裝水泥,可能是散裝水泥罐車中拉運(yùn)粉煤灰后沒(méi)有卸完就裝入了水泥。
③在混凝土施工中加水不按設(shè)計(jì)的水灰比加入,而是憑經(jīng)驗(yàn)、憑感覺(jué)加水,一般加水量都偏多。
④或者是集料(砂、石)強(qiáng)度低、振搗不實(shí)、標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量大。
3)水泥急凝、堵泵、泌水
原因可能是奈系減水劑與聚羧酸系減水劑混合使用,或二者之一與水泥企業(yè)所用的助磨劑不相容。
4)混凝土起皮
原因是抹面過(guò)早或過(guò)晚。應(yīng)該在水泥初凝后終凝前進(jìn)行抹面作業(yè);養(yǎng)護(hù)不當(dāng)灑水過(guò)早;減水劑質(zhì)量差。比較好的減水劑是聚羧酸系減水劑,適應(yīng)范圍較寬,且無(wú)毒。
5)裂縫
裂縫原因很復(fù)雜,主要是:混凝土配比不當(dāng);施工時(shí)溫差大,尤其是冬季;所用的摻和料質(zhì)量差;養(yǎng)護(hù)不當(dāng);還有道路混凝土硬化后沒(méi)有及時(shí)切割伸縮縫,加之溫度高、體積面大而引起。
混凝土的質(zhì)量問(wèn)題還有很多,這里不再一一列舉。應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析,只有把混凝土的質(zhì)量問(wèn)題分析透了,并采取相應(yīng)的措施,才能加以克服和解決。
這里需要說(shuō)明的是,水泥和混凝土本屬兩個(gè)行業(yè)。出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)從兩方面著手分析,查找原因,找出問(wèn)題的主要方面。同時(shí),只有雙方抱著積極、負(fù)責(zé)的態(tài)度,加強(qiáng)溝通,相互信任,才能有效地解決混凝土的質(zhì)量問(wèn)題。
[1] GB175-2007,通用硅酸鹽水泥[S].國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).
[2] 水泥產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則[M].國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,2011,3,1.
[3] 水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程[M].工業(yè)和信息化部,2011,1,1.