铁路工程建设按下“快进键”!所用水泥该符合什么标准?

2023-05-12 11:17:14

铁路建设如火如荼,不禁让人好奇,铁路建设所用水泥是什么水泥,和普通硅酸盐水泥有什么区别?

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铁路是国家战略性、先导性、关键性重大基础设施,被誉为拉动经济增长的“火车头”。一季度,全国铁路完成基建投资756亿元,同比增长6.7%。2023年,全国铁路预计投产新线3000公里以上,其中高铁2500公里。

铁路建设如火如荼,不禁让人好奇,铁路建设所用水泥是什么水泥,和普通硅酸盐水泥有什么区别?

铁路建设尤其是高铁工程技术的特殊性,必然对所用材料要求愈加严格。高铁专用低碱水泥不同于我们常说的通用低碱水泥,不仅要满足国标GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》,还要同时满足中国铁路建设行业标准,简称铁标,如TB/T 3275—2018《铁路混凝土》,TB/T 3275—2018第1号修改单,TB 10404—2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》,TB/T 3432—2016《高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁》。

TB/T 3432—2016中3.2.2中要求,水泥宜采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥。水泥中混合材仅限于磨细矿渣粉或粉煤灰,碱含量不应大于0.6%,比表面积为300~350 m2/kg,熟料中C3A含量不应大于8.0%,其余技术要求符合TB/T 3275的规定。

低碱水泥是指碱金属氧化物(氧化钾和氧化钠)含量低的水泥。总碱含量以当量氧化钠(Na2O+0.658K2O)计算,低碱水泥要求总碱含量(当量氧化钠)低于0.6%。高铁专用低碱水泥与通用水泥的主要指标区别:

1.熟料矿物发生变化

高铁专用低碱水泥对熟料中的C3A含量有要求,一般小于8.0%,特殊情况下小于5.0%,这增加了配料和煅烧难度。

2.水泥中的游离氧化钙

在通用水泥中没作要求,只检验安定性合格即可,但在高铁专用低碱水泥中要求,不但安定性合格,而且游离氧化钙小于1.0%,这增加了熟料煅烧的难度和水泥配料的难度。要严格控制熟料煅烧操作,将游离氧化钙控制在0.5%~0.8%,烧结要完整,窑况要稳定,不能有欠烧料。熟料配料饱和比要适中,饱和比过高,很容易使游离氧化钙超指标,过低熟料强度偏低,因此配料要适中且要稳定。

3.比表面积要求

高铁专用低碱水泥对比表面积的要求300~350 m2/kg,而通用水泥的比表面积一般控制在350~400 m2/kg,表面上是要求水泥的粉磨质量问题,其实也在考核熟料质量,生产通用水泥往往靠增加水泥比表面积的方法来提高水泥强度,但高铁专用水泥对比表面积有了限制,再通过提高比表面积的方法来提高早期强度是根本行不通的,只有靠提高熟料自身强度来实现,无疑增加了熟料煅烧的难度。

在实际应用中,用户根据混凝土适应性,要求比表面积在320~340 m2/kg,是一个更窄的范围,我们称之为“理想范围”,并且要求均质稳定,这对粉磨过程控制提出了更高的要求。因此为满足用户,制定了(325±15) m2/kg的控制指标。

4.混合材的种类要求

对混合材的种类进行了严格的限制,“仅限于磨细的矿渣粉或粉煤灰”,并且对矿渣粉和粉煤灰指标进行了规定,不论是在混合材的种类还是检验项目,都有严格的要求,各种指标远高于通用水泥的指标要求。矿渣粉的掺加量也是有限的,因矿渣粉的比表面积一般在400~420 m2/kg,掺量多会影响水泥的比表面积,因此在使用上严格控制掺量在8%~10%。

5.对碱含量的要求

R2O小于0.6%,这对原材料要求明显严格。

6.水泥出厂检验

水泥出厂检验,一车一检。通用水泥的出厂检验,按照国家标准GB 175—2007第9.1的规定,年产100万t水泥的规模,应1 000 t为一个编号。而高铁建筑施工的特殊性,用水泥罐车打入工地散装罐,每车30 t,必须进行每车取样检验比表面积,不合格不得入工地散装罐,相当于1 000 t变为30 t为一个检验频次,无疑提高了水泥质量均质稳定性的要求。

综上所述,低碱水泥因其应用场景特殊,其各项指标均有更严格的标准,生产中稍有不慎,就无法达到低碱水泥的指标要求。这也让建设方意识到,选择更好更优的低碱水泥品牌是采购时必须衡量的重要要素。

而在国内能够提供优质低碱水泥的企业中,位于南阳的方城县宛北水泥(集团)有限责任公司无疑是佼佼者之一。

据悉,宛北水泥拥有极佳的矿山资源和先进的生产技术,在发展低碱水泥方面具有明显优势,近年来,“宛北牌”低碱水泥凭借上乘的质量和贴心的服务,广泛用于南水北调、郑万高铁、信阳明港机场、周南高速、许信高速、郑阜高铁、河南天池抽水蓄能电站等国家重点工程,保障和提升了这些大型工程的建设质量。

目前,宛北水泥不仅能够生产普通硅酸盐水泥、低碱水泥,还成功研制出中、低热矿渣硅酸盐水泥、油井水泥等特种水泥。

在中国式现代化的“千里江山图”中,铁路尤其是高铁建设功不可没。未来,宛北水泥也将持续为更多的客户提供高品质的低碱水泥产品,为这幅“千里江山图”添上浓墨重彩的一笔。

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