中印砌筑水泥标准比对分析
2022-04-11杨斐
杨 斐
(西藏自治区标准化研究所,拉萨 850000)
1 引言
近年来,随着贸易全球化的深入发展,“走出去”战略的提出与实施,以及“一带一路”和南亚大通道建设的全面推进,越来越多的中国企业进入国外市场承接项目。在此过程中,不乏出现中外标准不一致的情况。为了更好将我国工程建设标准推向国外,进而实现国际通用,很有必要对我国工程建设标准与国外相关标准进行对比分析,以找出中外标准的内在联系与差异,这不仅能进一步提高我国工程建设标准的技术水平,有助于被国际市场理解、评估和采用,还能为实现我国标准“走出去”、走向国际奠定良好的技术基础。印度市场是我国企业重要的目标市场之一,但大多数印度项目的业主往往要求使用印度标准进行设计。鉴于此,本文通过对中国与印度砌筑水泥标准的比对研究,梳理总结出两国砌筑水泥标准的异同之处,以期为我国企业在印实施项目时有据可依、少走弯路,并为两国进一步开展标准化相关交流合作提供参考。
2 对比分析对象
我国现行的砌筑水泥标准为原国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会于2017 年12 月发布的GB/T 3183—2017《砌筑水泥》[1]。该标准规定了砌筑水泥的术语和定义、组成与材料、代号及强度等级、技术要求、实验方法、检验规则、出厂、交货与验收、包装、标志、运输与贮藏等,适用于砌筑和抹面砂浆、垫层混凝土所需要的砌筑水泥。
印度现行的砌筑水泥标准为印度标准协会发布的IS 3466: 1988《Specification for Masonry Cement Second Revision (Reviewed 2008)》[2],即《砌筑水泥规范第二版(2008 年修订)》。该标准主要规定了砌筑水泥在需要用砂浆砌筑时的通用要求。
3 对比分析内容
以我国标准GB/T 3183 和印度标准IS 3466 为对象,主要从化学成分、物理性能等方面对两国砌筑水泥的主要技术内容进行比对分析。
3.1 化学成分比对
我国标准GB/T 3183 对砌筑水泥中三氧化硫、氯离子和水溶性铬的含量进行了规定,分别为不大于3.5%、0.06%和10.0 mg/kg,而印度标准IS 3466 中未对这三项指标作出要求。一般而言,水泥中三氧化硫主要是磨制水泥时掺加石膏带入的,或是熟料中掺加矿化物或原燃材料带入的。适当的三氧化硫可以有效地控制和调节水泥的凝结时间,改善水泥性能,如提高水泥强度,降低收缩性,改善抗冻、抗渗和耐腐蚀性。但如果水泥中的三氧化硫过高,多余的三氧化硫在水泥硬化后将继续与水和铝酸三钙反应形成钙矾石,会产生膨胀应力,引起水泥石的体积膨胀,破坏水泥石结构而影响水泥的安定性。[3]因此,水泥中的三氧化硫含量是评定水泥品质的重要指标和出厂检验的必要项目,要严格控制水泥中三氧化硫的含量。由此可见,在化学成分相关指标的要求方面,印度砌筑水泥标准略微宽松,而我国标准较为严格。
3.2 物理性能比对
由表1 可知,我国标准GB/T 3183 和印度标准IS 3466 都对砌筑水泥的相关物理指标进行了要求,如凝结时间、安定性、保水率、强度、细度等。其中,印度标准IS 3466 中还对砌筑水泥的空气含量指标(含气量≤6.0%)和着色指标(非着色水泥的水溶性碱含量≤0.03%)进行了规定,而我国标准GB/T 3183 中并未对这两项指标作出要求。
表1 中印砌筑水泥标准中物理指标的比对
(1)凝结时间指标:水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间。其中,初凝时间是指从水泥加水拌和到水泥浆达到人为规定的某一可塑状态所需的时间。初凝表示水泥浆开始失去可塑性并凝聚成块,此时不具有机械强度。终凝时间是指从水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性,达到人为规定的某一较致密的固体状态所需的时间。[4]
水泥的初凝时间一般规定为“不小于”,这是为了保证水泥浆在工程施工中有足够的时间处于塑性状态,以便于运输、浇筑等操作使用;而终凝时间的规定为“不大于”,这主要是为了使已形成工程结构形状的水泥浆尽早取得强度,以便能够承受荷载,加快工程进度。我国标准GB/T 3183中规定砌筑水泥的初凝时间不小于60 min,终凝时间不大于720 min,而印度标准IS 3466 中要求初凝时间不小于90 min,终凝时间不大于1440 min。水泥凝结时间在施工中有重要意义,初凝时间不宜过短,终凝时间不宜过长。从这个角度来说,中印两国根据各自国情制定相应的水泥凝结时间指标,并无明显的严宽之分。
(2)安定性指标:水泥的安定性即体积安定性,是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化,即为体积安定性不良。安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝,降低建筑物质量,甚至引起严重事故。[5]
我国砌筑水泥主要使用沸煮法来判定砌筑水泥的安定性,测试方法可采用雷氏法或试饼法,有争议时以雷氏法为准。印度砌筑水泥安定性指标则主要用雷氏法和压蒸法来进行判定。雷氏法是通过测定水泥标准稠度净浆在雷氏夹中沸煮后试针的相对位移表征其体积膨胀的程度,我国标准GB/T 3183 中规定试件沸煮后雷氏夹指针增加距离的平均值不大于5 mm 时,即认为该水泥安定性合格,而印度标准IS 3466 中规定的扩展值为不大于10 mm。显然,在安定性指标上,我国标准比印度标准更为严格。
(3)保水率指标:水泥砂浆的保水性能反映在砂浆的保水率上。保水率越高的砂浆,其表面的水分蒸发的速率越小,从而减少砂浆开裂的程度,最大程度地保证砌筑工程的质量符合预期标准。水泥的非正常水化现象会引起砂浆的减缩,即降低砂浆的保水率。在砂浆配合比中要正确把握水泥用量,根据不同强度等级设计砂浆配合比中水泥的用量,来保证砌筑砂浆具有较高的保水率,提高砌筑材料性能。[6]
我国标准GB/T 3183 中,对保水率的要求是不小于80%,而印度标准IS 3466 中,对保水率的要求是不小于60%。可见,我国对该指标的要求较高,这也意味着我国砌筑砂浆的保水率高,在减少砂浆开裂程度方面优于印度。
(4)强度指标:水泥强度是指水泥胶砂硬化试体所能承受外力破坏的能力,是评价水泥质量的重要指标。根据受力形式的不同,水泥强度通常分为抗压强度、抗折强度和抗拉强度三种。
我国标准GB/T 3183 中对不同等级的砌筑水泥的抗压强度和抗折强度都进行了规范。以标准条件下养护7 d 和28 d 时的强度为例:7 d 时,水泥等级12.5 的抗压强度≥7.0 MPa、抗折强度≥1.5 MPa,水泥等级22.5 的抗压强度≥10.0 MPa、抗折强度≥2.0 MPa;28 d 时,水泥等级12.5 的抗压强度≥12.5 MPa、抗折强度≥3.0 MPa,水泥等级22.5 的抗压强度≥22.5 MPa、抗折强度≥4.0 MPa,水泥等级32.5 的抗压强度≥32.5 MPa、抗折强度≥5.5 MPa。而印度标准IS 3466 中未对砌筑水泥的抗折强度作出要求,只对抗压强度进行了规定,且指标值较低,仅要求7 d 时水泥抗压强度≥2.5 MPa 且28 d 时抗压强度≥5.0 MPa 即达标。可见,在砌筑水泥的强度指标上,我国标准明显高于印度标准,指标更精细,且要求更严格。
(5)细度指标:水泥细度是表示水泥被磨细的程度或水泥分散度的指标。通常,水泥是由诸多级配的水泥颗粒组成的。水泥颗粒级配的结构对水泥的水化硬化速度、需水量、和易性、放热速度,特别是对强度有很大的影响。
中印两国砌筑水泥标准都对砌筑水泥的细度指标进行了要求,均采用筛析法测定筛余量,以测定水泥细度是否达到标准要求。我国标准GB/T 3183 中对细度指标要求为80μm 方孔筛,筛余量≤10%,而印度标准IS 3466 中对细度指标要求为45μm 方孔筛,筛余量≤15%。由于方孔筛孔径不同,筛余量的对比意义不大,但可以看出两国标准在细度指标上的规定差距比较大。
3.3 比对结果
通过上面的对比可知,在砌筑水泥的化学成分方面,我国标准GB/T 3183 对中三氧化硫、氯离子和水溶性铬的含量进行了规定,而印度标准IS 3466 未做规定;在空气量和着色这两项物理指标方面,印度标准IS 3466 作出了要求,而我国标准GB/T 3183 未作要求;在中印两国标准都作了规定的安定性、保水率、强度、凝结时间、细度等五项指标上,前三者我国标准更加严格,后两者则存在一定差异,可比性不强。
4 结语
近年来,在“一带一路”合作倡议的框架下,我国各地以国际项目为载体,积极推动中国标准“走出去”。因此,开展形式多样的中外标准化交流与合作,已悄然成为带动我国与各国之间在经贸、科技、人文等领域全方位互动与融合,开创合作共赢良好局面的重要纽带。本文通过对中印两国砌筑水泥标准中相关指标的比对分析,发现我国砌筑水泥标准整体上更为严格与完善,但也不乏存在一些缺陷。因此,为真正发挥出标准引领产业发展的重要作用,我国水泥产业还需不断提升各类水泥标准的制修订水平,增强标准供给能力。未来,随着国际经济形势的不断变幻,我国亟需更加密切关注国外标准化发展趋势和最新动态,积极跟踪国际标准化活动,并对重点领域的相关标准进行深入系统地比对分析,以助力我国各类国际合作项目或标准化交流活动的顺利开展。