宋笑,聞寶聯,孫繼成
(北京砼享未來工程技術研究院,北京 100024)
隨著國標《通用硅酸鹽水泥》GB 175 第 3 號修改單 10 月 1 日實施日期的臨近,復合 32.5 水泥品種(P·C32.5)將全面取消退出市場,用戶終端混凝土企業在觀望,部分水泥企業公布的替代品種方案在業內再次掀起熱議。
目前國內水泥市場暢銷的兩個主要品種 P·O42.5和 P·C32.5,約占了水泥總產量的 92% 以上,表面上是兩個品種,實質上是一個品種,即都是復合品種,可以說各種水泥都加了性價比很高的石灰石粉,這已是行業公開的秘密。目前國內標準涉及 32.5 級水泥的主流品種有:GB 175 的粉煤灰(P·F32.5)、礦渣(P·S32.5)、火山灰(P·P32.5);GB/T 3183 的砌筑水泥(M32.5);GB 13693 的道路水泥(P·R32.5);JC/T 600 的石灰石粉水泥(P·L32.5)等。
多年來,由于粉煤灰、礦渣已成為配制混凝土常用的原材料,也是性價比很高的獨立產品,已不是幾十年前的廢渣角色了,火山灰質材料受地域限制也不是每個地方都可以輕易獲得,因此 GB 175 標準中的摻加單一混合材的粉煤灰、礦渣、火山灰 32.5 級水泥基本上沒有產銷量;砌筑水泥因不能用于結構混凝土,且原來的砂漿基本上都是用 P·C32.5 水泥配制,也沒有產銷量;道路水泥因路面的抗折、耐磨等要求對熟料礦物組成提出了較高要求,成本上不適宜用于普通混凝土結構,也沒有產銷量;石灰石硅酸鹽水泥因產品性能單一幾乎沒有產銷量。這就造成了 GB 175 、GB/T 3183、GB 13693、JC/T 600 標準中上述 32.5 水泥品種基本上形同虛設。在原 GB 175 標準中的四大 32.5 水泥品種中,恰恰是 P·C 品種最適合綠色低碳的水泥發展方向,國際能源機構(IEA)和水泥工業可持續發展委員會(CSI)擬定的《2050 世界水泥工業可持續發展技術路線圖》,提出了水泥發展最重要的方向是由生產普通波特蘭水泥(OPC)轉向生產混合水泥,其重點是研究采用具有水硬性或膠凝性潛質的各種工業廢料,生產混合水泥。假如真要減少 32.5 水泥品種,也應該是取消P·S、P·F、P·P 品種,而應保留 P·C 品種,P·C 品種能消納大量廢渣,改善混凝土性能,減少熟料產量,降低碳排放和顆粒物排放,降低能源消耗。
2018 年,全國水泥年產量 21.8 億噸,超過全世界水泥產量的 50%。以湖南為例,2018 年,水泥總產量及消費量 1.092 億噸,其中 32.5 等級水泥約占 54%,42.5 等級水泥約占 42.4%,52.5 水泥約占 3.6%;近 40年來,湖南省 32.5 等級水泥占比從 82% 下降到 54% 左右。可以說,32.5 級水泥存在超 10 億噸的剛需市場。在現行建設工程標準規范尚無大的修改等情況下,今后一段時間內,水泥企業生產什么樣的 32.5 水泥品種作為替代 P·C32.5 的方案?如何合法合規生產 32.5 水泥以滿足市場需要?農村鄉鎮建設如何選擇 32.5 級水泥品種用于結構工程,這是各水泥企業和水泥用戶面臨的緊迫問題。
近段時間,有部分水泥企業提出了 P·C32.5 水泥“替代品”的問題,如采用砌筑水泥 M32.5、粉煤灰水泥 P·F32.5 替代 P·C32.5 等。實際上,任何品種 32.5 都不可能替代 P·C32.5,而且提出的“替代品”方案都存在法律風險和不可取之處。
用 M32.5 水泥不能替代 P·C32.5 水泥。M32.5(GB/T 3183)與 P·C32.5(GB 175)存在以下區別:(1)適用范圍,砌筑水泥只適用于砌筑和抹面砂漿,墊層混凝土;P·C32.5 適用于結構混凝土。(2)組成與材料:砌筑水泥沒有限定混合材摻量的上限與下限,難以保證結構混凝土質量;P·C32.5 規定了混合材摻量的上下限。(3)化學成分:砌筑水泥沒有限定氧化鎂含量范圍;P·C32.5 規定了氧化鎂的含量范圍≤6.0%,嚴格控制因氧化鎂含量超標引起的安定性問題。(4)堿含量:砌筑水泥沒有限定堿含量范圍;P·C32.5 規定了堿含量范圍≤0.60%,避免因使用堿活性骨料引起的堿骨料反應。(5)凝結時間:砌筑水泥的凝結時間要求比通用硅酸鹽水泥長,初凝不少于 60min,終凝不大于720min。
用粉煤灰 P·F32.5 代替 P·C32.5 根本不實際。首先粉煤灰已經成為一種正式原材料產品,價格有時候與水泥熟料相當,用粉煤灰作為混合材根本過不了生產水泥成本控制這一關;其次粉煤灰產量與火電廠發電的枯水和豐水季節密切相關,并不是常年四季都能足量供應。
據不完全統計,目前全國預拌混凝土的加權平均強度等級在 C30 左右,80% 以上的混凝土等級集中在 C20~C35 之間,C30 混凝土的水泥熟料用量約在150~170kg/m3,中低等級混凝土均可用 32.5 級水泥配制。目前鄉村建房基本上都是采用 32.5 級水泥,如果替代品 M32.5 標注“不能用于結構混凝土”,鄉村建房市場難以接受,產銷量肯定大大下降;如果 M32.5 不標注“不能用于結構混凝土”,由于農村專業知識缺乏,很可能直接將 M32.5 用于結構混凝土,一旦出現質量糾紛,水泥廠老本都要賠光。生產 P·F32.5 水泥,難以保證常年四季有足量粉煤灰供應,即使有足量粉煤灰,水泥生產成本也會很高。誰能確保 P·F32.5 水泥中不加石灰石粉和其他混合材呢?只要加了石灰石粉和其他混合材,就是制假售假,一旦被舉報將面臨停產整頓和巨額索賠風險。
因此,取消 P·C32.5 后,無論從生產方還是使用方,都必須高度重視 32.5 級水泥的品種選擇問題,既要保證產銷合法合規又要保證用戶質量合格。
說起來,針對是否應該取消 P·C32.5 水泥的爭論已長達 6 年之久,反對之聲不斷,尤其技術戰線,但因多種說不清和不可說的原因,取消 P·C32.5 終成定局。有關取消 32.5 復合硅酸鹽水泥(保留 32.5R 型)的 GB 175 第 2 號修改單,于 2015 年 12 月 1 日實施。由于第2 號修改單保留了 P·C32.5R,因此降低復合 32.5 水泥產銷量的目的收效甚微,從 2016 年起,每年都有過 10億噸的 32.5 級水泥產銷量市場,且 95% 以上的產銷量為 P·C32.5R 這一品種,這就證明,過 10 億噸的 32.5水泥產銷量是市場剛需,復合 32.5 品種是最受市場歡迎的水泥品種。
可以預見,P·C32.5 水泥品種或包含 P·C32.5 內涵的改進品種,終將在市場呼喚下重新回歸!