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广东省地方标准DB44/T 1116-2013《普通预拌砂浆专用水泥》简介

2016-12-08郭文瑛陈前谱杨医博王恒昌

水泥技术 2016年6期
关键词:混合材料粒化保水

郭文瑛,陈前谱,杨医博,2,王恒昌

广东省地方标准DB44/T 1116-2013《普通预拌砂浆专用水泥》简介

郭文瑛1,陈前谱1,杨医博1,2,王恒昌1

广东省地方标准DB44/T 1116-2013《普通预拌砂浆专用水泥》已经发布,自2013年7月15日起实施。普通预拌砂浆专用水泥是在现有预拌砂浆和砌筑水泥的基础上研制的新型水泥,能明显降低预拌砂浆的生产能耗和成本。为了促进普通预拌砂浆水泥的推广使用,本文对广东省地方标准《普通预拌砂浆专用水泥》的制定过程、主要内容和技术要求进行了详细介绍,希望对我国水泥标准体系的发展起到推动作用。

预拌砂浆;普通预拌砂浆专用水泥

近年来,我国大力推广绿色建筑和建筑节能,越来越多的建筑物采用蒸压加气混凝土砌块等新型墙体材料。新型墙体材料与传统的红砖性能差异较大,采用传统的32.5级复合水泥和A型矿渣水泥等通用硅酸盐水泥制备的传统砂浆性能难以满足要求,建筑物经常出现空鼓、开裂、渗漏等质量问题,既增大了建筑物的维护成本,对建筑物的安全性和耐久性造成不良影响,又造成了很多社会矛盾。

为此,国内大力推广应用预拌砂浆(包括湿拌砂浆和干混砂浆两大类),包括砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆、防水砂浆等品种。但由于没有专用水泥,预拌砂浆厂不得不采用通用硅酸盐水泥、掺合料和外加剂复配胶凝材料。预拌砂浆厂通常没有粉磨能力和均化能力,能够利用的固体废弃物的品种和数量都受到很大限制,因此砂浆的胶凝材料中水泥熟料用量较多,胶凝材料的质量波动较大。

为解决上述问题,华南理工大学提出采用“普通预拌砂浆专用水泥”(以下简称“预拌砂浆水泥”)的思路,并进行了大量实验研究[1-3]。通过在水泥中掺加外加剂和纤维,提高砂浆的粘结力和抗裂性,使砂浆性能符合新型墙体材料要求。依托水泥厂的粉磨和均化能力,增加水泥中固体废弃物的品种和数量,降低水泥熟料用量,达到节能减排的目的,并能有效提高产品质量稳定性。

因为没有相关标准,这就导致“预拌砂浆专用水泥”这一新产品产业化和推广应用困难,所以华南理工大学土木与交通学院提出了编写相关标准的设想,并联合广州市珠江水泥有限公司、广州工程总承包集团有限公司、广东省建筑科学研究院等单位于2009年向广东省质量技术监督局提出了制定广东省地方标准的建议。

2013年,广东省地方标准DB44/T 1116-2013《普通预拌砂浆专用水泥》[4]由华南理工大学土木与交通学院主编完成,2013年7月15日实施。本文将对该标准编制的意义和内容进行详细论述。

1 标准编制的意义

1.1促进建筑节能和预拌砂浆推广工作的开展

采用预拌砂浆水泥,能够大大降低预拌砂浆生产难度,从而有效促进预拌砂浆的推广应用以及建筑节能工作的开展。

1.2促进固体废弃物的循环利用

预拌砂浆水泥适用于制备普通预拌砂浆,用其制备普通预拌砂浆能从如下两个方面促进固体废弃物的循环利用。

(1)采用预拌砂浆水泥可增加普通预拌砂浆中固体废弃物种类和数量。

(2)采用预拌砂浆水泥可促进新型墙体材料的应用。而新型墙体材料中也多掺有大量的固体废弃物,因此采用预拌砂浆水泥还可间接促进固体废弃物的循环利用。

1.3减少水泥生产和使用过程中废弃物排放和资源消耗

采用预拌砂浆水泥制备普通预拌砂浆,能从如下三个方面减少水泥生产和使用过程中废弃物排放和资源消耗。

(1)采用预拌砂浆水泥可减少普通预拌砂浆中水泥熟料含量,从而减少废气排放和石灰石消耗。

(2)预拌砂浆水泥采用散装,从而减少包装材料消耗和水泥损耗。

(3)预拌砂浆水泥制备的砂浆和易性好,从而减少落地灰浆消耗。

1.4促进水泥产业的升级和散装水泥的推广

我国现有的水泥产品格局是:大型水泥企业主要生产高强度水泥,小型水泥企业主要生产低强度水泥。由于普通预拌砂浆强度要求较低,所以多采用小型企业生产的袋装低强度水泥。

预拌砂浆水泥的生产要求水泥厂有强大的原材料预均化能力,小型水泥企业在生产条件上难以满足,利用这一技术壁垒,能够将技术装备水平低、技术落后的小型企业淘汰出市场,扩大技术先进的大型水泥企业的市场,促进水泥产业的升级。预拌砂浆水泥主要用于砌筑砂浆、抹灰砂浆等普通预拌砂浆,其用户主要为大型建筑工地和预拌砂浆厂,因此可以实现全部散装。

2 标准的主要内容

《普通预拌砂浆专用水泥》标准的组成为:范围,规范性引用文件,术语和定义,分类和标记,用途,组成与材料,技术要求,试验方法,检验规则,包装、标志、运输、贮存,附录:水泥保水率试验方法,水泥胶砂拉伸粘结强度试验方法(8字模法)。其主要技术内容如下:

2.1普通预拌砂浆水泥定义

凡由一种或一种以上的混合材料,加入适量硅酸盐水泥熟料、石膏和外加剂(根据需要也可加入纤维),制成的保水率≮93.0%的水硬性胶凝材料定义为普通预拌砂浆专用水泥,代号RM。

2.2普通预拌砂浆水泥的分类和标记

2.2.1分类

根据是否掺加纤维将预拌砂浆水泥分为通用型和抗裂型,通用型代号为RM·C,抗裂型代号为RM·F。掺加纤维能够显著改善砂浆抗裂性。

目前新型墙体材料有湿法施工(墙体材料使用前需浇水润湿)和干法施工(墙体材料使用前无需浇水润湿)两种工艺,其对砂浆保水性能要求不同,故将预拌砂浆水泥按保水率分为93和96两个等级。

考虑到保水率是影响粘结强度的重要因素,这是比抗压强度更为重要的指标,故将预拌砂浆水泥主要以保水率进行分级,参考砌筑水泥国家标准,设定了12.5和 22.5两个强度等级。

2.2.2标记

普通预拌砂浆专用水泥标记方式如图1所示。

图1 普通预拌砂浆专用水泥标记方式

标记示例如下:

示例1:保水率等级为93、强度等级为22.5、通用型的普通预拌砂浆专用水泥,其标记为:

DB44/T1116-RM·C-93-22.5

示例2:保水率等级为96、强度等级为12.5、抗裂型的普通预拌砂浆专用水泥,其标记为:

DB44/T1116-RM·F-96-12.5

2.3普通预拌砂浆水泥的用途

普通预拌砂浆专用水泥主要用于制备砌筑砂浆、抹灰砂浆、防水砂浆、地面砂浆等普通预拌砂浆,与专用配套材料搭配使用,可用于制备特种预拌砂浆,不应用于结构混凝土。

当墙体材料采用干法施工工艺时,应选用96级普通预拌砂浆专用水泥。大面积抹灰砂浆和防水砂浆应选用抗裂型普通预拌砂浆专用水泥。大量使用时应采用环保型专用搅拌设备将普通预拌砂浆专用水泥、细骨料和水拌合均匀后使用。使用时除专用配套材料外,不应掺加其他任何水泥、矿物掺合料和外加剂。

2.4普通预拌砂浆水泥的组成与原材料要求

普通预拌砂浆专用水泥由混合材料、硅酸盐水泥熟料、石膏和外加剂组成,其中混合材料总掺加量按质量百分比计应>50%,允许掺入不超过水泥质量8%的窑灰,可根据需要掺加纤维。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标准要求的粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料、粒化电炉磷渣、粒化高炉矿渣粉、高强高性能混凝土用矿物外加剂、钢渣粉、粒化电炉磷渣粉、钢铁渣粉、粒化铬铁渣、粒化高炉钛矿渣、粒化增钙液态渣、天然沸石粉、钢渣、硅锰渣粉、锂渣粉。

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标准要求的粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料、粒化电炉磷渣、粒化高炉矿渣粉、高强高性能混凝土用矿物外加剂、钢渣粉、粒化电炉磷渣粉、钢铁渣粉、粒化铬铁渣、粒化高炉钛矿渣、粒化增钙液态渣、天然沸石粉、钢渣、硅锰渣粉、锂渣粉;石灰石、花岗岩和砂岩,其中石灰石中的三氧化二铝含量(质量分数)应≯2.5%。

天然石膏应为符合GB/T 5483中规定的G类或M类二级(含)以上的石膏或混合石膏。工业副产石膏要符合GB/T 21371的要求。

窑灰应符合JC/T 742的要求。

水泥粉磨时允许加入助磨剂,其加入量应不大于水泥质量的5.0%,助磨剂符合GB/T 26748的要求。

熟料应符合GB/T 21372的要求。

外加剂为可显著提高水泥保水率的干燥混合物,其加入量应不大于水泥质量的5.0%。

纤维采用防裂抗裂纤维,合成纤维符合GB/T 21120的要求,玄武岩纤维符合GB/T 23265的要求。

2.5普通预拌砂浆水泥的技术要求

2.5.1化学指标规定

水泥中三氧化硫含量应≯4.0%,氯离子含量应≯0.06%。

2.5.2物理指标规定

根据国家标准GB/T 3183-2003《砌筑水泥》,制定了凝结时间、安定性、强度、细度等常规指标。

参考预拌砂浆性能要求,规定了水泥保水率、水泥中纤维掺量、水泥胶砂拉伸粘结强度、水泥胶砂收缩性能等指标。

较高的保水率是保证水泥和新型墙体材料有良好粘结强度的关键因素,因此规定:93级水泥保水率应≮93.0%,96级水泥保水率应≮96.0%。

水泥中纤维掺量:当采用聚丙烯纤维时,抗裂型水泥中纤维掺量应不低于水泥质量的0.10%;当采用其他种类纤维时,抗裂型水泥中纤维的体积应不低于聚丙烯纤维的体积。

水泥胶砂拉伸粘结强度:93级水泥胶砂14d拉伸粘结强度应≮0.20MPa;96级水泥胶砂14d拉伸粘结强度应≮0.25MPa。水泥胶砂收缩性能:水泥胶砂28d干燥收缩值应≯0.15%。

对于砂浆表观密度,不同砂浆标准和品种的规定不同,且部分预拌砂浆不要求表观密度。考虑到预拌砂浆水泥中掺加外加剂后,其表观密度可能较低,故不限制水泥胶砂表观密度。

2.6普通预拌砂浆水泥的试验方法

参考现有水泥标准制定了组分、三氧化硫、氯离子、标准稠度用水量、凝结时间、安定性、强度、细度等常规指标试验方法。

对于保水率,现有水泥标准和预拌砂浆标准存在差异。通过GB/T 3183《砌筑水泥》和JG/T 230《预拌砂浆》保水率试验方法的对比研究,发现JG/T 230《预拌砂浆》标准得到的数值较低,易于分辨水泥性能,且试验用滤纸价格较低,易于获取。以JG/T 230《预拌砂浆》标准为基础,制定了送审稿的试验方法。后考虑到目前GB/T 25181《预拌砂浆》中采用JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》中规定的方法,两种方法存在少量差异。通过对比试验研究,发现JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》中保水率试验方法的数值略高,但受人为影响较小,故以JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》为基础,制定了保水率的试验方法。

对于水泥中纤维掺量,参考CECS 13《纤维混凝土试验方法标准》和GB/T 21120《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》制定。

对于水泥胶砂拉伸粘结强度,现行JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》规范中采用的方法需采用环氧树脂胶粘剂,且存在试验结果受试样基底、试验人员影响较大等问题。参考DL/T 5193-2004《环氧树脂砂浆技术规程》、SL352-2006《水工混凝土试验规程》中的8字模法,提出附录B的试验方法。8字模法无需采用胶粘剂,更加环保。两种试验方法的对比研究结果表明,8字模法能更准确地反映砂浆的拉伸粘结强度,且数据波动较小。因此,本标准采用8字模法为标准法。考虑到目前预拌砂浆标准中采用JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的拉伸粘结强度试验方法,为与现有标准衔接和过渡,采用JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的方法为代用法。

对于水泥胶砂收缩性能,考虑到与预拌砂浆标准的衔接,采用JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的试验方法。

3 结语

《普通预拌砂浆专用水泥》标准的编制有助于促进建筑节能和预拌砂浆推广工作的开展,促进固体废弃物的循环利用,减少水泥生产和使用过程中废弃物排放和资源消耗,促进水泥产业的升级和散装水泥的推广,对于国民经济和建筑行业的可持续发展具有非常重要的现实和长远意义。希望后续通过各单位的共同努力,能将其进一步上升为国家标准。

[1]彭程纬,郭文瑛,杨铮,等.养护条件对普通预拌砂浆专用水泥黏结强度影响的研究[J].混凝土,2013,(2):62-64.

[2]陈彬彬,郭文瑛,彭程纬,等.普通预拌砂浆专用水泥与新型墙材黏结强度试验方法研究[J].混凝土,2013,(1):77-79.

[3]杨医博,梁松,等.一种新型砌筑水泥:中国,ZL200610035113.0[P].2009-01-28.

[4]DB44/T 1116-2013,普通预拌砂浆专用水泥[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

通讯地址:1华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;2华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640;

2016-07-11;编辑:吕光

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