一、范围
国家标准GB 175-1999《硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥》规定了硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的定义与代号、材料要求、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输与储存。
本标准适用于硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
二、定义和代号
(一)硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(即国外通称的波特兰水泥)。硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥,代号P.I。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P.Ⅱ。
(二)普通硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号P.O。
掺活性混合材料时,最大掺量不得超过15%,其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。
掺非活性混合材料时,最大掺量不得超过水泥质量的10%。
三、材料要求
(一)硅酸盐水泥熟料
凡以适当成分的生料烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要成分的产物称为硅酸盐水泥熟料,简称熟料。
(二)石膏
天然石膏:应符合GB/T 5483中规定的G类或A类二级(含)以上的石膏或硬石膏。
工业副产石膏:工业生产中以硫酸钙为主要成分的副产品。采用工业副产石膏时,必须经过实验,证明对水泥性能无害。
(三)活性混合材料
符合GB/T 203的粒化高炉矿渣,符合GB/T 1596要求的粉煤灰,符合GB/T 2847要求的火山灰质混合材料。
(四)非活性混合材料
活性指标低于GB/T 203,GB/T 1596,GB/T 2847标准要求的粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料以及石灰石和砂岩。石灰石中的三氧化二铝含量不得超过2.5%。
(五)窑灰
应符合JC/T 742的规定。
(六)助磨剂
水泥粉磨时允许加入助磨剂,其加入量不得超过水泥质量的1%,助磨剂须符合JC/T 667的规定。四、强度等级
硅酸盐水泥强度等级分为42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5,62.5R。
普通硅酸盐水泥强度等级分为32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R。
为了提高水泥的早期强度,加速工程进度,提高经济效益,又将同一等级的水泥分为两种类型,包括普通型和快硬型。其中快硬型(R型)对3d强度有较高要求,7d强度不作规定,28d的强度指标则完全相同。
五、技术要求
(一)不溶物
Ⅰ型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%。
Ⅱ型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.50%。
(二)烧失量
I型硅酸盐水泥的烧失量不得大于3.0%,Ⅱ型硅酸盐水泥的烧失量不得大于3.5%。普通硅酸盐水泥的烧失量不得大于5.0%。
(三)氧化镁
水泥中氧化镁的含量不宜超过5.0%。如果水泥经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。
(四)三氧化硫
水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。
(五)细度
硅酸盐水泥的比表面积大于300m2/kg,普通硅酸盐水泥80μm方孔筛筛余不得超过10.0%.
(六)凝结时间
硅酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于6.5h;普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。
(七)安定性
安定性表示在硅酸盐水泥硬化过程中体积收缩的均匀性,用沸煮法检验必须合格。
(八)强度
水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分,各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表1-1和表1-2数值。
表1-1 各强度等级硅酸盐水泥的各龄期强度(MPa)(www.xing528.com)
表1-2 各强度等级普通硅酸盐水泥的各龄期强度(MPa)
(九)碱
水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。若使用活性骨料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定。
六、试验方法
(1)不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫和碱,按GB/T 176进行。
(2)比表面积,按GB/T 8074进行。
(3)细度,按GB/T 1345进行。
(4)凝结时间和安定性,按GB/T 1346进行。
(5)压蒸安定性,按GB/T 750进行。
(6)强度,按GB/T 17671进行。
七、检验规则
(一)编号及取样
水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥出厂编号按水泥厂年生产能力规定编号。
120万吨以上,不低于1 200吨为一编号;
60万吨以上至120万吨,不低于1 000吨为一编号; 30万吨以上至60万吨,不低于600吨为一编号; 10万吨以上至30万吨,不低于400吨为一编号; 10万吨以下,不低于200吨为一编号。
取样方法按GB 12573进行。当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时,允许该编号的数量超过取样规定吨数。
取样应具代表性,可连续取,亦可从20个以上不同部位取等量样品,总量至少12kg。
所取样品按规定的方法进行出厂检验,检验项目包括需要对产品进行考核的全部技术要求。
(二)出厂水泥
出厂水泥应保证出厂强度等级,其余技术要求应符合标准有关要求。
(三)废品与不合格品
1.废品
凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合本标准规定时,均为废品。
2.不合格品
凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。
(四)试验报告
试验报告内容应包括本标准规定的各项技术要求及试验结果,助磨剂、工业副产品石膏、混合材料的名称和掺加量、属旋窑或立窑生产。当用户需要时,水泥厂应在水泥出厂之日起7d内寄发除28d强度以外的各项试验结果。28d强度数值,应在水泥出厂之日起32d内补报。
(五)交货与验收
(1)交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据,也可以水泥厂同编号水泥的检验报告为依据。采取何种方法验收由买卖双方商定,并在合同或协议中注明。
(2)以抽取实物试样的检验结果为验收依据时,买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封。取样方法按GB 12573进行,取样数量为20kg,缩分为二等份。一份由卖方保存40d,一份由买方按本标准规定的项目和方法进行检验。
在40d以内,买方检验认为产品质量不符合本标准要求,而卖方又有异议时,则双方应将卖方保存的另一份试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。
(3)以水泥厂同编号水泥的检验报告为验收依据时,在发货前或交货时买方在同编号水泥中抽取试样,双方共同签封后保存三个月;或委托卖方在同编号水泥中抽取试样,签封后保存三个月。
在三个月内,买方对水泥质量有疑问时,则买卖双方应将签封的试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。
八、包装、标志、运输与储存
(一)包装
水泥可以袋装或散装,袋装水泥每袋净含量50kg,且不得少于标志质量的98%;随机抽取20袋总质量不得少于1 000kg。其他包装形式由供需双方协商确定,但有关袋装质量要求,必须符合上述原则规定。
水泥包装袋应符合GB 9774的规定。
(二)标志
水泥袋上应清楚标明:产品名称,代号,净含量,强度等级,生产许可证编号,生产者名称和地址,出厂编号,执行标准号,包装年、月、日。掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥还应标上“掺火山灰”字样。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级,硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的印刷采用红色。
散装水泥运输时应提交与袋装标志相同内容的卡片。
(三)运输与储存
水泥在运输与储存时不得受潮和混入杂物,不同品种和强度等级的水泥应分别贮运,不得混杂。
上述标准不仅直接规定了硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等三项重要建筑性能指标(凝结时间、安定性与强度),而且还特别规定了氧化镁、三氧化硫的允许含量以及水泥细度等,以保证水泥的品质指标。
水泥的凝结过程是水泥拌水后,逐渐失去流动性,从稠浆状转变为更紧密的具有一定强度状态的过程。这个转变过程的快慢即凝结时间的长短,直接影响到施工。凝结时间过短,使砂浆与混凝土在浇灌前已失去流动性而无法使用;时间过长,则降低施工速度与模板周转率。通常硅酸盐水泥熟料,初凝时间往往只有几分钟,要加入适量石膏以调节凝结时间,才能达到标准所规定的要求。如果石膏掺量过多,不仅会使水泥强度降低,导致安定性不良,同时增加了水泥成本。因而,标准规定了水泥开始凝结(初凝)与凝结终了(终凝)的时间,也规定了水泥中三氧化硫的极限含量。石膏掺入量应通过试验,找出水泥凝结时间、强度与石膏加入量的关系以确定适宜的掺量。
在水泥凝结硬化过程中,或多或少会发生一些体积变化。如这种变化发生在硬化之前,或者即使发生在硬化过程,但变化小,不显著,则对建筑物不会有什么影响。如果在硬化过程中产生剧烈而不均匀的体积变化(体积膨胀),即安定性不良,则要降低建筑物质量,甚至发生崩溃。引起安定性不良的原因有:熟料中游离氧化钙、氧化镁含量过高以及水泥中石膏掺加量过多。熟料中游离氧化钙含量由工厂自行控制,但标准规定水泥试饼用沸煮法检验必须合格。过多的氧化镁在烧成温度下会形成方镁石晶体,水化很慢。其危害程度用压蒸法可以检验出来。因此,标准规定熟料中氧化镁含量不得超过5.0%,只有压蒸安定性试验合格,才允许放宽到6.0%。石膏掺加量则由水泥中的三氧化硫含量控制。
强度既是水泥的一个重要指标,又是设计混凝土配合比的必要数据。由于水泥在硬化过程中,强度是逐渐增长的,常以各龄期的耐压、抗折或水泥等级来表示水泥的强度及其增长速率。一般3d,7d以前的强度称为早期强度,28d及其后的强度称为后期强度,也有将3个月以后强度称为后期强度的。施工要求水泥早期强度愈高愈好,而设计既要考虑早期强度,又要保证后期强度。由于水泥到28d时强度已大部分发挥出来,以后强度增长相当缓慢,所以通常用28d强度作为水泥质量的分组,划分为不同的等级。凡某一等级号与某一类型的水泥,必须同时满足表1-l规定的各龄期的抗压、抗折强度的相应指标。若其中任一龄期的抗压或抗折强度指标达不到所要求等级的规定,则以其中最低的某一个龄期强度指标计算该水泥的等级。
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