水泥強度不重要!32.5水泥也能做C80混凝土!
眾所周知,水泥是普通水泥混凝土中單位價格最貴,且對混凝土質(zhì)量和性能起到關(guān)鍵影響的一種膠凝材料,它不僅直接影響混凝土的強度和耐久性,還影響工程的經(jīng)濟性。因此,長時間以來,水泥的選擇一直是混凝土制備過程中極為關(guān)鍵的一環(huán)。
那么什么樣的水泥才是“好”水泥?水泥應(yīng)該如何滿足混凝土制備要求?關(guān)于這些問題,業(yè)內(nèi)或多或少存在一些誤區(qū),并導(dǎo)致了在水泥生產(chǎn)和使用過程中的一些誤解。
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質(zhì)量穩(wěn)定性是“好”水泥的核心要求之一
水泥是混凝土的原材料之一,最終目的在于為混凝土提供膠凝作用。水泥對混凝土性能的影響因素除了強度以外,還包括粒型、顆粒級配、細度、安定性、凝結(jié)時間、需水量、干縮率等等一系列指標。
此外,由于混凝土使用的環(huán)境不同、目的不同,對水泥各項指標也有著不同的要求。因此,在混凝土制備過程中必須保證各項影響因素的穩(wěn)定,即:質(zhì)量穩(wěn)定。并且,需要特別指出的是,水泥的質(zhì)量穩(wěn)定并不僅僅是指強度的穩(wěn)定,還包括其他各項指標的穩(wěn)定性。
在現(xiàn)代商品混凝土的制備過程中,需要根據(jù)使用要求以及水泥、砂子、骨料等原材料的質(zhì)量指標設(shè)計出合理的配合比,以便使混凝土具備最佳的工作性能,滿足工程所需的各項要求。
例如,滿足施工條件所需求的和易性;滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級;滿足工程所處環(huán)境和設(shè)計規(guī)定的耐久性等等,而水泥作為混凝土的關(guān)鍵組分,對混凝土性能的影響不言而喻。
穩(wěn)定的水泥質(zhì)量,不僅僅可以讓混凝土更好的滿足工程建設(shè)需要,更能有效保障混凝土質(zhì)量,避免由于質(zhì)量波動導(dǎo)致的混凝土問題,并降低攪拌站水泥使用難度,降低混凝土制備成本。
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水泥細度太細,危害深遠
在過去較長一段時間以來,由于部分業(yè)內(nèi)人士片面追求水泥早期強度,追求工程施工的高速度等問題,國內(nèi)水泥一度呈現(xiàn)越磨越細之勢,甚至有人認為水泥細度越細越好。
實則不然,水泥細度過細會導(dǎo)致一系列的混凝土性能問題。
一方面,水泥細度過細,導(dǎo)致水化速度過快,雖然有利于水泥早期強度發(fā)揮,但是后期強度很難增長。同時,早期水化過快也會加大混凝土開裂風(fēng)險,不利于建筑質(zhì)量的提升。
另一方面,混凝土作為一種水泥基材料,水化是水泥發(fā)揮強度的必然步驟,同時這一環(huán)節(jié)也離不開水的參與。這就導(dǎo)致混凝土中的微小裂縫和孔隙永遠無法避免。加之混凝土澆筑早期,溫度、濕度等環(huán)境變化的影響,細微裂縫和孔隙其實大量存在于混凝土結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中,這些將成為后期更大裂縫的源頭,進而影響混凝土的耐久性和建筑使用壽命。
那么如何解決混凝土細微裂縫問題呢?適當(dāng)降低水泥細度,防止水泥早期水化過快,甚至讓水泥在混凝土結(jié)構(gòu)物生命周期內(nèi)持續(xù)具備水化能力可以很大程度上填充混凝土裂縫,進而保持混凝土強度,提升混凝土耐久性,延長建筑物使用壽命。
因此,從提升建筑物使用壽命的角度而言,水泥磨得太細實在危害無窮。
清華大學(xué)教授廉慧珍認為,水泥比表面積低,早期強度會降低,但是對于減少混凝土裂縫,延長建筑物使用壽命具有重要意義。
另外,在實際施工過程中,比表面積330±20(㎡)的水泥就已經(jīng)能夠很好的滿足施工要求。
廉慧珍教授提到這樣一個案例,在美國有一個工程師,一生的愿望就是做不裂水泥,為實現(xiàn)這個目標,該工程師曾經(jīng)將水泥比表面積降低到280㎡。而目前國內(nèi)P.O42.5水泥比表面積普遍在370-390㎡,更有甚者比表面積達到400㎡,如此高的水泥細度,對混凝土性能的影響是相當(dāng)巨大的。
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低強度水泥≠劣質(zhì)水泥 P.C32.5水泥也能制備C80混凝土
或許是因為民眾對水泥的認識更多的停留在提供膠凝作用的層面,又或者是因為水泥品種基本都以強度作為劃分依據(jù)。不論何種原因,水泥強度一直被部分行業(yè)人士認為是衡量水泥“好壞”的關(guān)鍵因素,甚至曾經(jīng)出現(xiàn)過將低標號水泥認為是劣質(zhì)水泥的認知。
與此同時,基于上述原因,部分水泥企業(yè)在對外宣傳過程中也重點強調(diào)水泥強度高于國家標準。然而,水泥的強度真的很重要嗎?
其實不然,在現(xiàn)代混凝土發(fā)展早期,由于對外加劑、骨料等材料的研究不夠深入,或受相關(guān)技術(shù)因素限制,水泥強度確實是決定混凝土強度的關(guān)鍵因素。甚至在課本上也有明確的要求,即:“對于一般強度的混凝土,水泥的強度等級宜為混凝土強度的1.5-2.0倍。例如,配制C25的混凝土,可選用強度為42.5的水泥;配制C30混凝土,可選用強度低等級為52.5的水泥” 。
然而,隨著現(xiàn)代混凝土的發(fā)展,在科學(xué)研究的不斷深入,外加劑性能的不斷提升等等因素的影響下,水泥對混凝土強度的影響已經(jīng)越來越低。廉慧珍教授也提到,在美國有三個標準的水泥,但是都不是用強度來劃分等級,也沒有強度等級的說法。在美國只有低熱水泥和高抗硫酸鹽水泥有強度要求,一個是要求17MPa,一個是要求21MPa,對強度要求極低。
廉慧珍教授給筆者舉了一個真實的案例。在1995年,廉教授曾配制了一種水泥,50%的混合材(40%粉煤灰,10礦渣),44%熟料,6%石膏。這樣的水泥按照現(xiàn)行標準28天強度可能27.5MPa都達不到,但是最終28天強度達到71MPa。
另外,筆者還了解到即便是使用P.C32.5等級水泥(現(xiàn)已禁止生產(chǎn)),在現(xiàn)有技術(shù)水平下配制C60混凝土也沒有問題,即便是配制C80混凝土也有實現(xiàn)的案例。
所以水泥強度真的重要嗎?這個問題的答案已經(jīng)不言而喻,當(dāng)前的很多所謂行業(yè)問題似乎也找到了答案。
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健康的市場需要具備四大法則
不得不說,在國內(nèi)水泥企業(yè)在攪拌站等下游消費者面前是比較強勢的,水泥作為一種商品,當(dāng)前是賣家市場,但水泥終歸要服務(wù)于混凝土制備,服務(wù)于工程建設(shè),加強與下游的聯(lián)系、互動,是水泥行業(yè)的健康發(fā)展必要保障。
廉慧珍教授認為,健康的水泥市場環(huán)境應(yīng)該具備四大準則:
第一,需要有完善的法律法規(guī),規(guī)范市場參與者的行為,并嚴格執(zhí)行;
第二,需要樹立客戶就是上帝的意識,服務(wù)客戶,如果客戶錯了,就培訓(xùn)客戶,讓客戶正確使用產(chǎn)品;
第三,市場必須多樣化,各種各樣的水泥都有,根據(jù)市場需求來生產(chǎn)產(chǎn)品;
第四,誠信,這是市場經(jīng)濟的基本要求。
在筆者看來,水泥是一種偉大的發(fā)明,在人類文明發(fā)展進程中功不可沒,而且行業(yè)發(fā)展至今已經(jīng)相當(dāng)成熟,但作為一種最終服務(wù)于社會經(jīng)濟建設(shè)的產(chǎn)品,水泥應(yīng)該保持一個謙遜的心,以開放的姿態(tài),將市場需求作為生產(chǎn)經(jīng)營的指導(dǎo)方向,才能讓水泥發(fā)展得更加“完美”。
編輯:劉群
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