一工作简况 1. 任务来源混凝土用超细高炉矿渣粉团体标准计划项目是中国建筑学会下达的关于发布 2017 年中国建筑学会标准编研计划 ( 第一批 ) 的通知 ( 建会标 [2017]3 号 ), 该标准的归口单位为中国建筑学会该标准由中清华大学负责起草, 并牵头组织相关单位共同完成 2.

Size: px

Start display at page:

Download "一工作简况 1. 任务来源混凝土用超细高炉矿渣粉团体标准计划项目是中国建筑学会下达的关于发布 2017 年中国建筑学会标准编研计划 ( 第一批 ) 的通知 ( 建会标 [2017]3 号 ), 该标准的归口单位为中国建筑学会该标准由中清华大学负责起草, 并牵头组织相关单位共同完成 2."

智智公孙
5 years ago
Views:

1 中国建筑学会标准混凝土用超细高炉矿渣粉编制说明混凝土用超细高炉矿渣粉标准编制组 2018 年 6 月 1

2 一工作简况 1. 任务来源混凝土用超细高炉矿渣粉团体标准计划项目是中国建筑学会下达的关于发布 2017 年中国建筑学会标准编研计划 ( 第一批 ) 的通知 ( 建会标 [2017]3 号 ), 该标准的归口单位为中国建筑学会该标准由中清华大学负责起草, 并牵头组织相关单位共同完成 2. 制定目的矿物掺合料的活性与其颗粒细度密切相关, 近些年, 随着粉磨工艺的提高和高效助磨剂的使用, 将矿物掺合料进一步磨细的能耗已明显降低, 这为开发更高活性的矿物掺合料提供了基础矿渣的易磨性好, 且进一步磨细对其活性的提升效果明显, 矿渣粉的生产工艺已较为成熟通过制定混凝土用超细高炉矿渣粉 ( 以下简称超级矿渣粉 ) 的产品标准, 对其性能规格质检方法做出技术规定, 可以为组织生产出厂检验和技术交流等提供依据, 从而促进超细矿渣粉产业的良性发展将超细矿渣粉应用于普通混凝土可以降低水泥用量, 且超细矿渣粉是适合制备高强混凝土的掺合料, 此外, 超细高炉矿渣粉对改善混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸盐侵蚀能力的效果明显, 因此超细矿渣粉在混凝土中的应用将越来越广泛随着本标准的推出, 超细矿渣粉在生产上更加有序, 在应用中更加科学合理, 必将明显推动其应用范围和规模的扩大, 应用市场大幅增长 3. 主要的工作过程为顺利完成标准制定任务, 清华大学牵头成立了混凝土用超细矿渣粉协会标准编制组标准编制组由清华大学四川绵筑新材料有限公司国家建筑工程质量监督检验中心中国建筑材料科学研究总院金泰成环境资源股份有限公司武汉武新新型建材股份有限公司新加坡昂国集团北京交通大学青岛理工大学北京东方建宇混凝土科学技术研究院北京市中超混凝土有限责任公司中国建筑股份有限公司济南大学华南理工大学中国建筑科学研究院武汉三源特种建材有限责任公司等 16 个生产企业科研单位施工企业组成, 由清华大学王强副教授担任主编标准编制组涵盖了国内主要的混凝土用超细矿渣粉 2

3 的科研单位混凝土用超细矿渣粉生产厂家和部分应用单位, 具有广泛的代表性 2017 年 7 月前, 基于近些年对混凝土用超细矿渣粉的研究, 清华大学王强副教授及其课题组, 调研了国内主要超细矿渣粉生产企业的生产工艺流程, 并选取了具有代表性超细矿渣粉样本随后, 清华大学王强副教授及其课题组超细矿渣粉样品进行了化学组成分析矿物组成分析等微观试验以及强度测试等宏观试验在此基础上, 编制起草小组完成了混凝土用超细粒化高炉矿渣粉 ( 草稿 ) 1) 2017 年 11 月 17 日, 中国建筑学会标准混凝土用超细高炉矿渣粉编制组成立暨第一次工作会议在清华大学土木工程系召开主编单位清华大学土木建管系学术委员会主任石永久教授, 清华大学王强副教授及四川绵筑新材料有限公司国家建筑工程质量监督检验中心中国建筑材料科学研究总院中国建筑股份有限公司金泰成环境资源股份有限公司北京市中超混凝土有限责任公司青岛理工大学济南大学华南理工大学北京交通大学武汉武新新型建材股份有限公司武汉三源特种建材有限责任公司等参编单位的相关负责人参加了本次会议主编王强副教授介绍标准的主要技术指标以及标准编制组的工作安排, 并对工作内容进行了具体分工 2) 依据第一次工作会议决定,2017 年 11 月到 2018 年 3 月, 编制组开展了更广泛的取样以及试验的工作样品主要来自武汉武新新型建材股份有限公司金泰成环境资源股份有限公司上海微神新型建材有限公司共计 5 种不同细度的超细矿渣粉国家建筑工程质量监督检验中心 ( 下简称为 : 国检中心 ) 中国建筑材料科学研究总院( 下简称为 : 建材院 ) 清华大学等科研院所及高校对样品进行了检测, 本说明中的试验数据将主要采用国检中心建材院及清华大学的实验数据 3) 2018 年 4 月, 编制组对实验结果进行了汇总和分析主编单位将修改后的混凝土用超细粒化高炉矿渣粉 ( 草稿 ) 发给所有参编单位, 进行讨论 4) 2018 年 5 月, 在充分研究各参编单位的意见后, 再次对混凝土用超细粒化高炉矿渣粉 ( 草稿 ) 进行了修订, 形成了混凝土用超细粒化高炉矿渣粉 ( 征求意见稿草稿 ) 3

4 二标准编制原则和主要内容 1. 标准编制原则我国目前现行已有用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 (GB/T ) 的国家标准, 但是并没有超细矿渣粉的相关地方标准及行业标准本标准将参照国家标准用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 (GB/T ) 行业标准混凝土用复合掺合料 ( JG/T ) 和国家标准矿物掺合料应用技术规范 ( GB/T ) 等标准, 结合我国混凝土用超细矿渣粉的生产和使用现状, 考虑行业的发展趋势, 力求达到 : 1) 满足目前国内混凝土用超细矿渣粉生产工艺的共性要求, 引领技术发展 ; 2) 标准主要技术指标先进合理 ; 3) 标准可操作性强 ; 检验试验方法适用可靠 ; 此外, 本规范的严格按照 GB/T 1.1 中给出的规定起草 2. 标准主要内容说明本标准共分十章 :1 范围 ;2 规范性引用文件 ;3 术语和定义 ;4 标记 ;5 组分与材料 ; 6 技术要求 ;7 试验方法 ;8 检验规则 ;9 出厂交货与验收 ;10 包装标志运输与贮存 ; 附录 A 超细矿渣粉活性指数流动度比和初凝时间比的测定方法定现将标准有关条文说明如下 : 1 范围本标准规定了混凝土用超细矿渣粉的术语和定义分类技术要求试验方法检验规则出厂交货验收包装标志运输与贮存 2 规范性引用文件本标准引用了混凝土用超细矿渣粉所涉及到的全部技术标准及规范标准编号中没有明确年代号的标准, 均采用新的版本 3 术语和定义本标准混凝土用超细矿渣粉的定义 4 标记以超细高炉矿渣粉英文定义 Ultra fine ground granulated blast furnace slag 首字母缩 4

5 写 UFGGBFS 为名称代号用 FS+ 活性指数作为分类代号, 传承和区别了 GB/T 中 S+ 活性指数的表述方法 5 组分与材料本章严格限定了混凝土用超细矿渣粉的组分与材料混凝土用超细矿渣粉中, 除了主原料之外, 仅允许添加少量的石膏及不超过超细矿渣粉质量 0.5% 的助磨剂其中, 虽然对石膏的掺量没有具体的限值, 实则在第 6 章中超细矿渣粉的技术要求中有所体现, 结合实际做到对石膏掺量定性不定量的指导 6 技术要求表 1 超细矿渣粉的技术要求级别项目 FS105 FS115 密度 /(g/cm 3 ) 2.8 D 粒度分布 /μm D d 活性指数 /% 28d 105 流动度比 /% 95 初凝时间比 /% 80 含水量 ( 质量分数 )/% 1.0 三氧化硫 ( 质量分数 )/% 4.0 氯离子 ( 质量分数 )/% 0.06 烧失量 ( 质量分数 )/% 1.0 不溶物 ( 质量分数 )/% 3.0 玻璃体含量 ( 质量分数 )/% 85 放射性 IRa 1.0 且 Iγ 1.0 超细矿渣为通过物理手段制取的细度更细的矿渣粉, 其化学成分与普通矿渣粉并没有区别对比用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 (GB/T ) 中所示矿渣粉的技术要求, 超细矿渣粉在含水量 ( 质量分数 ) 三氧化硫( 质量分数 ) 氯离子( 质量分数 ) 烧失量( 质量分数 ) 不溶物( 质量分数 ) 玻璃体含量( 质量分数 ) 这些化学成分组成上, 并未有改变, 本标准相关技术要求与用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 (GB/T ) 保持一致 7 试验方法 5

6 表 2 超细矿渣粉超细矿渣粉混凝土性能指标及其测定依据性能指标密度粒度分布流动度比活性指数初凝时间比含水量 ( 质量分数 ) 玻璃体含量 ( 质量分数 ) 依据 GB/T 208 水泥密度测定方法 GB/T 粒度分布激光衍射法本标准附录 A( 参考 GB/T 矿物掺合料应用技术规范 ) GB/T 用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉三氧化硫 ( 质量分数 ) 氯离子 ( 质量分数 ) 烧失量 ( 质量分数 ) GB/T 176 水泥化学分析方法不溶物 ( 质量分数 ) 放射性 GB 6566 建筑材料放射核素限量三主要试验 ( 或验证 ) 情况 1. 粒度分布和密度的测定表 3 超细矿渣的密度项目粒度分布 (μm) 质量第一次读数 (mm) 第二次读数 (mm) 密度 (g/cm 3 ) D 90 D 50 (g) 国检中心建材院国检中心建材院国检中心建材院 A / / A / / B / / C / / C / / 经结果分析, 将超细矿渣粉的密度技术要求定为不小于 2.8g/cm 3 此项技术要求与用 6

7 于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 (GB/T ) 中所示矿渣粉的密度技术要求一致 2. 流动度比的测定对于工作性能的指标的评价, 按照表 4 所示的水泥胶砂配合比进行配料, 其中采用的水泥为基准水泥, 砂子为 ISO 标准砂分别测定了试验超细矿渣水泥胶砂及对比水泥胶砂的流动度 (mm), 并用其比值 ( 取整数 ) 来对结果进行表征表 5 为超细矿渣水泥胶砂流动度表 4 超细矿渣水泥胶砂的配合比水泥 /g 超细矿渣 /g 标准砂 /g 水 /ml 备注 ( 超细矿渣种类 - 掺比 ) A800-10% A800-20% A800-30% A % A % A % B-10% B-20% B-30% C800-10% C800-20% C800-30% C % C % C % 7

8 表 5 超细矿渣水泥胶砂的流动度比项目国检中心流动度比 (%) 建材院此处列举了具有代表性的两家检测机构对本次超细矿渣水泥胶砂流动性能检测报告检测的结果显示, 超细矿渣粉的掺入会稍微降低水泥胶砂的流动性能根据本标准附录 A 中所示的测试方法为依据 ( 超细矿渣粉掺量统一为 20%), 本标准将流动度比规定为不小于 95% 3. 活性指数的测定按照表 4 所示超细矿渣水泥胶砂配合比成型标准试块进行 3d 和 28d 龄期抗压强度检测表 6-1~6-3 为混凝土用超细矿渣粉水泥砂浆抗压强度测试结果 8

9 表 6-1 混凝土用超细矿渣粉水泥胶砂 3d 28d 强度 - 国检中心测试结果项目 3d 抗压强度 /MPa 28d 抗压强度 /MPa 试块 1 试块 2 试块 3 试块 4 试块 5 试块 6 均值试块 1 试块 2 试块 3 试块 4 试块 5 试块 6 均值 * * * * 标注的数据为超出平均值 ±10% 范围的异常数据, 计算时已剔除 9

10 表 6-2 混凝土用超细矿渣粉水泥胶砂 3d 28d 强度 - 建材院测试结果项目 3d 抗压强度 /MPa 28d 抗压强度 /MPa 试块 1 试块 2 试块 3 试块 4 试块 5 试块 6 均值试块 1 试块 2 试块 3 试块 4 试块 5 试块 6 均值 * * * 标注的数据为超出平均值 ±10% 范围的异常数据, 计算时已剔除对照组试验 :2~7 组对照组为 1-1;8~10 组对照组为 1-2;11~16 组对照组为

11 项目表 6-3 混凝土用超细矿渣粉水泥胶砂 3d 28d 强度 - 清华大学检测结果 3d 抗压强度 /MPa 28d 抗压强度 /MPa 试块 1 试块 2 试块 3 试块 4 试块 5 试块 6 均值试块 1 试块 2 试块 3 试块 4 试块 5 试块 6 均值 * * * * * * * * * * * 标注的数据为超出平均值 ±10% 范围的异常数据, 计算时已剔除 11

12 项目超细矿渣种类 - 掺比表 7 混凝土用超细矿渣粉水泥胶砂的活性指数活性指数 (%) 国检中心建材院清华大学 3d 28d 3d 28d 3d 28d A800-10% A800-20% A800-30% A % A % A % B-10% B-20% B-30% C800-10% C800-20% C800-30% C % C % C % 超细矿渣粉的掺入, 可以提高水泥胶砂的早期强度, 掺量太少, 提高效果不明显 ; 掺量太多, 则会提高造价不经济综合考量上述因素, 为了统一测量标准, 我们以超细矿渣掺量 20% 为规范化标准掺量而进行活性指数的测定为了体现本标准的先进性以及对混凝土用超细矿渣粉生产行业的指导作用, 防止小部分超细矿渣粉生产企业以次充好, 以其他无活性掺合料充当超细矿渣粉 ; 故把混凝土用超细矿渣粉的 3d 活性指标定为 : 大于等于 105% 大于等于 115% 两个级别, 即 FS105 与 FS115 为了防止超细矿渣混凝土强度倒缩, 应同时对 28 天活性指数进行限制, 规定混凝土用超细矿渣粉的 28d 活性指标不小于 105% 12

13 4. 初凝时间比的测定超细矿渣的活性较高, 尤其是其具有早强早凝的特性针对 5 种超细矿渣粉水泥净浆的初凝时间的测定及初凝时间比的计算, 试验报告如表 8 表 8 初凝时间及初凝时间比项目水泥含量超细矿渣含量超细矿标准稠度用水量初凝时间初凝时 /g /g 渣类别 /% /min 间比 /% % A800 26% A800 27% A800 29% A % A % A % B 25% B 26% B 26% C800 26% C800 27% C800 28% C % C % C % 将本技术指标定为在 20% 超细矿渣掺量下, 超细矿渣水泥净浆初凝时间比不高于 80% 四标准中涉及专利的知识产权说明本规范不涉及专利等知识产权问题 13

14 五产业化情况推广应用论证和预期达到的经济效果超细矿渣粉作为混凝土掺合料, 可以降低水泥的用量, 提高混凝土早期强度, 并改善混凝土的耐久性能随着我国粉磨技术及不断的进步, 如何合理利用超细矿渣具有一定的环保战略意义和非常好的市场前景中国目前的国家标准 GB/T 矿物掺合料应用技术规范未能体现对超细矿渣混凝土混凝土的应用的指导作用由于应用于混凝土中的超细矿渣粉与矿渣粉在活性发展工作性能和凝结时间上有着明显的区别, GB/T 用于水泥砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉也体现超细矿渣的特性国内工程业界急迫需要混凝土用超细矿渣粉来规范与指导超细矿渣粉混凝土的应用相信随着本技术规程的推出, 可使超细矿渣粉在理论上有理可依, 应用上更加合理施工上更加规范工程质量更为可靠, 必将提高我过工业固废资源的再利用率, 促进我国绿色混凝土的发展六采用国际标准和国外同类先进标准情况目前欧美及日韩等发达国家的矿渣混凝土相关标准, 仅有美国 ASTM C989M- 17 Standard Specification for Slag Cement for Use in Concrete and Mortars 对超细矿渣做出了相关规定 ( 仅在普通混凝土用矿渣粉分级中增加的活性指数较高的一级 ) 本技术规程的编制, 可以充分体现中国超细矿渣混凝土的先进性七与现行相关法律法规规章及相关标准, 特别是强制性标准的协调性经广泛调研和多方面征求意见, 本规范严格按照以下国家标准进行相关检测 : 本标准符合现行的相关法律法规规章及相关标准的要求八标准性质的建议说明推荐性标准 14

15 九贯彻标准的要求和措施建议 ( 包括组织措施技术措施过渡办法实施日期等 ) 针对业主结构设计施工与混凝土生产企业组织标准宣贯, 使他们了解本产品的性能和功效, 能够积极主动地使用本产品形成产品的工业化生产规模, 能够大量供应用户严格产品生产的质量控制体系, 保证产品质量在确定使用本产品的项目, 严格监督混凝土搅拌站按照设计规定的用量添加到混凝土拌合物中规范各厂家的市场行为, 防止假冒伪劣产品进入市场尽早确定实施日期推动产品应用技术规程的制定, 指导用户科学合理使用本产品十废止现行相关标准的建议本标准是全新制订, 不需要废止任何现行标准十一其他应予说明的事项无 15

16 附录 : 超细矿渣粉出厂检测报告附录表 1: 部分样品出厂检测报告序号检测项目样品 1 样品 2 样品 3 样品 4 1 密度 /(g/cm 3 ) 比表面积 /(m 2 /kg) d 活性指数 /% d 活性指数 /% d 活性指数 /% 流动度比 /% 含水量 ( 质量分数 )/% 氯离子 ( 质量分数 )/% 三氧化硫 ( 质量分数 )/% 烧失量 ( 质量分数 )/% 玻璃体含量 ( 质量分数 )/% 备注样品 1 2 的 3 天 7 天 28 天活性指数和流动度的测试是按照 20% 超细矿渣粉 +80% 对比水泥进行 ; 样品 3 4 的 7 天 28 天活性指数和流动度的测试是按照 10% 超细矿渣粉 +90% 对比水泥进行附录图 1: 样品 1 出厂检测报告 - 粒径分析 16

17 附录图 2: 样品 2 出厂检测报告 - 粒径分析附录图 3: 样品 3 出厂检测报告 - 粒径分析附录图 4: 样品 4 出厂检测报告 - 粒径分析 17

前言本标准按照 GB/T 的规则起草本标准由中国建筑学会提出本标准由中国科学技术协会主管本标准起草单位 : 清华大学四川绵筑新材料有限公司国家建筑工程质量监督检验中心中国建筑材料科学研究总院金泰成环境资源股份有限公司武汉武新新型建材股份有限公司新加坡昂国集团北京

前言本标准按照 GB/T 的规则起草本标准由中国建筑学会提出本标准由中国科学技术协会主管本标准起草单位 : 清华大学四川绵筑新材料有限公司国家建筑工程质量监督检验中心中国建筑材料科学研究总院金泰成环境资源股份有限公司武汉武新新型建材股份有限公司新加坡昂国集团北京 T 中国建筑学会标准 T/ASC XX-2017 混凝土用超细高炉矿渣粉 Ultra fine ground granulated blast furnace slag used for concrete ( 征求意见稿 ) ( 本稿完成日期 :2018-6) XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XX 实施中国建筑学会发布前言本标准按照 GB/T1.1-2009 的规则起草