美国水泥产品标准&生产出口水泥几要素

　　近年来, 随着水泥国际贸易的增加,尤其是美国和欧洲本土水泥缺口较大,越来越多的中国水泥厂开始承担水泥出口任务。但美国标准对水泥品种划分和试验方法与我国都有较大差异, 要圆满完成出口任务, 必需对美国水泥产品标准有清楚的认识。

 

　　美国水泥产品标准有三个ASTMC150《波特兰水泥》、ASTMC596《混合水硬性水泥》、ASTMC1147《水硬性水泥的标准性能》。

 

　　ASTMC150是我们最早接触的美国水泥产品标准, 它主要包括硅酸盐水泥熟料与石膏共同粉磨的八种类型水泥及他们的引气型：Ⅰ型——在不要求其它类型规定的特殊性能时使用、Ⅱ型——用于要求中等抗硫酸盐或中等水化热时使用、Ⅲ型——要求高早强时使用、Ⅳ型一要求低水化热时使用、Ⅴ型一要求高抗硫时使用。

 

　　ASTMC150-2004有两点与旧版差别较大一是旧版标准将Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型分得很清楚, 没有同时符合两种类型水　泥的现象。但在2004版标准注1中规定：有些水泥是按不同类型水泥的综合性能要求设计, 如Ⅰ/Ⅱ型, 这意味着该型水泥同时满足了每一类型水泥的性能要求。现在, 在我们试验室接触到的委托样品中很多是Ⅰ/Ⅱ型水泥。二是旧版标准不允许掺加任何混合材。但2004版标准的5.1.3条中规定：在达到本标准规定的化学成分和物理性能要求的情况下, 水泥中石灰石允许掺到5%（以质量计）。

 

　　ASTMC596《混合水硬性水泥》主要涉及的是掺加混合材的水泥。它将混合材的掺加范围分成三段, 以矿渣为例。ASTMC596中就将矿渣掺量分为三段：矿渣掺量＜25%的矿渣改性波特兰水泥、矿渣掺量在25%～70%之间的波特兰高炉矿渣水泥和矿渣掺量＞70%的矿渣水泥。该标准还规定了火山灰掺量＜15%的火山灰改性波特兰水泥和火山灰掺量15%～40%的波特兰火山灰水泥。

 

　　ASTMC1147《水硬性水泥的标准性能》是最后接触到的标准。它不规定成分和组成, 只是规定了性能要求, 如通用性能、早强、低水化热等指标。

 

　　现阶段的出口贸易大多以ASTMC150来确定指标。我们下面就来看看该标准主要涉及那些性能指标呢？ASTMC150中通过4个表表示：标准化学成分表（表1）、选择性化学成分表（表2）、标准物理指标表（表3）、选择性物理指标表（表4）。主要涉及到的试验方法有：水硬性水泥砂浆抗压强度试验方法、水硬性水泥化学分析方法、波特兰水泥压蒸膨胀试验方法、水硬性水泥胶砂含气量试验方法、水硬性水泥水化热试验方法、维卡仪测水硬性水泥凝结时间的方法、透气仪测波特兰水泥细度的方法、波特兰水泥早期硬化试验方法（净桨法）、波特兰水泥胶砂在硫酸盐溶液中潜在膨胀性试验方法等。

　　山东日照港水泥出口业务发展很快, 是我国出口水泥最多的港口。大宇、三菱、山水等水泥集团在日照港港上均建有粉磨站, 直接装船。海螺、冀东、大连一小野田等集团公司也在向国外出口水泥。由于建立美标试验室需要一定的投入及人员培训存在一定难度, 他们大多采用委托试验的方式对水泥样品进行检验。

 

　　在实际试验中我们发现, 要生产出合格的美标水泥, 需要注意以下几点：

 

　　1.提高熟料质且, 避免烧失量和不溶物超标

　　我们都知道, 水泥烧失量主要来源于石膏失水、黄铁矿氧化、碳酸盐分解和硫酸盐分解等。而不溶物主要是水泥熟料、石膏及所掺加的混合材。回转窑正常生产的水泥熟料中不溶物通常很低, 一般在0.1%左右, 而立窑熟料不溶物含量较高主要化学成分为硅/铁/铝的化合物。水泥熟料中的不溶物主要为原料带入的难熔矿物, 如结晶石英砂等。磨制水泥时掺入的劣质石膏及混合材也常常带入不溶物。

 

　　2.控制原料质, 降低水泥碱含量

　　水泥碱含量较高的情况下, 水化需水量增大, 凝结加快, 1天～3天早期强度较高, 但7天～28天及更长龄期后期强度降低。水泥中的碱含量主要来自原材料, 石灰石和黏土原料都可能带入碱。

 

　　3.控制水泥温度, 避免水泥不正常凝结

　　随着水泥厂生产规模的扩大, 设备不断向大型化方向发展。但由于通风、收尘等配套设备的不完善, 使得水泥出厂温度过高, 水泥易出现不正常凝结的现象。ASTMC150中要求假凝终期针入度初始针入度的比值≥50%, 但在我国在夏天有的水泥只有20%～30%。在ASTMC451中这样写道：按混凝土的浇筑和处理观点, 严重假凝的水泥可能会导致问题, 但延长混凝土搅拌时间, 或如泵送混凝土一样, 在浇筑或运输之前重新搅拌,假凝水泥也不会有大问题。但值得注意的是进行铺路工程时, 混凝土是在固定搅拌机中短时间搅拌并在非旋转运输设备中运输的。严重速凝的水泥在达到相同的标准稠度时需水量稍有增加, 这样会导致强度降低和干缩增加。即使在国内,假凝水泥用于混凝土搅拌站, 也会出现外加剂适应性不好的现象。并且, 水泥一旦发生较严重的假凝, 即使在空气中放置相当长时间, 假凝现象也不会消除。

 

　　4.水泥性能指标的稳定性

　　水泥是基本建设工程中最基本的材料, 它的质量直接影响到工程质量。混凝土质量波动与水泥性能指标的稳定性有很大关系。欧洲国家为使不同水泥厂出厂水泥强度趋于稳定均齐, 避免因盲目竞争出现强度大幅度波动, 导致混凝土质量波动, 在标准中规定了不同强度等级水泥的天强度波动范围。下中还没有强度最高值的限值, 但现在已有贸易公司对指标范围进行限定,不仅对物理性能指标, 而且对化学分析指标也进行严格限定。这在一定程度上增加了出口水泥的风险, 生产厂家必须严格控制整个生产流程, 否则辛苦生产出的水泥很可能不满足定单要求, 希望水泥生产厂家在与贸易公司制定指标要求时考虑到本厂原燃材料的波动对最终水泥性能的影响。