1背景与现状

在混凝土生产应用中，水泥作为混凝土的最重要活性胶凝材料，其质量稳定性直接影响混凝土的工作性能。GB/T—《预拌混凝土》要求混凝土中水泥应符合GB—《通用硅酸盐水泥》规定，把通用硅酸盐水泥按混合材品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。GB—《混凝土质量控制》条文2.1对水泥质量控制规定：“水泥品种与强度等级的选用应根据设计、施工要求以及工程所处环境确定。对于一般建筑结构及预制构件的普通混凝土，宜采用通用硅酸盐水泥；高强混凝土和有抗冻要求的混凝土宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥”。现行的规范表明各种类型水泥均可用于预拌混凝土，现实情况是在我国没有特殊要求的普通工程及大部分有特殊要求的工程均使用普通硅酸盐水泥，而在国外没有特殊要求工程一般更多使用的是纯硅酸盐水泥，掺合料常常是在混凝土配置时掺加。比如欧洲主要水泥标准EN-1：《普通水泥的组分、规范和相符合性标准》，按照混合材种类与掺量涉及5个类型十多个品种的水泥，其中CEMI是硅酸盐水泥（允许掺入不超过5%的混合材），硅酸盐水泥在欧洲销售市场中各品种水泥里占比是最大的。

通用硅酸盐水泥的组分见表1。硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比，主要区别是混合材掺量不一样，硅酸盐水泥混合材的掺量要小于5%，普通硅酸盐水泥混合材掺量小于20%，两者混合材相差15%。目前我国水泥产能过剩，企业追逐利润，造成混合材使用混乱，多掺乱掺混合材导致水泥质量良莠不齐，水泥企业产品几乎全是普通硅酸盐水泥，混合材掺量都掺到标准允许的最大掺量，即掺加20%混合材料，部分小水泥厂甚至掺加到30%以上，水泥强度部分通过不断提高水泥粉磨细度达到要求。目前水泥比表面积水平基本都在kg/m2以上，过细的水泥造成混凝土水化快、泌水、外加剂适应性差、坍落度损失快、结构裂缝等诸多问题，而混合材多掺乱掺造成混凝土凝结时间异常、外加剂掺量变化、混凝土碳化加剧等一系列问题，最终影响到工程质量。

由于预拌混凝土企业生产预拌混凝土所使用的水泥基本上是P·O42.5普通硅酸盐水泥，各企业再依据混凝土标准规范掺入一定比例的矿物掺合料共同作为胶凝材料进行混凝土生产。根据JGJ55—《普通混凝土配合比设计规程》，混凝土配合比设计可以使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。掺合料相关标准GB/T—《矿物掺合料应用技术规范》、DB11/T—《混凝土矿物掺合料应用技术规程》等均对混凝土中掺合料的品种掺量做了细致的规定，预拌混凝土企业生产混凝土目前多采用粉煤灰和矿粉的双掺技术，根据规程执行最严掺量要求—当水胶比大于0.40时，一般掺入不超45%的复合掺合料（粉煤灰+矿粉）；当水胶比不大于0.40时，一般掺入不超55%的复合掺合料（粉煤灰+矿粉），混凝土企业掺合料掺加量一般取值接近上限。由于水泥生产企业一般不提供真实的混合材种类、品质及掺加量，特别是混合材有变化时不能及时告知水泥产品的使用单位，造成混凝土企业设计配合比时不能全面了解真实情况，大量不确定的混合材掺入到混凝土中，往往无法及时调整，产生混凝土与外加剂适应性差，泌水、缓凝等诸多问题，造成混凝土质量波动难以控制。

2可推广使用硅酸盐水泥

硅酸盐水泥又分P·I型和P·II型，对于水泥厂而言生产P·II型水泥相对更经济可行，按照现行国家标准规范使用P·II型硅酸盐水泥是完全符合质量要求的。

以C30混凝土为例，北京混凝土企业典型C30配合比：因水胶比大于0.40，生产时使用P·O42.5水泥kg，总胶材kg，掺合料占总胶材比44%（即粉煤灰+矿粉用量为kg）。如考虑P·O42.5普通硅酸盐水泥中至少含20%的混合材，实际掺合料占总胶材比超过56%。对应于采用P·II水泥生产，水泥使用量可以折算为kg/m3，配置时再掺加总胶材比53%的掺合料。对于高等级混凝土，以北京混凝土企业典型C50配合比来分析，因水胶比小于0.40，生产时使用P·O42.5水泥kg/m3，总胶材kg，掺合料占总胶材比35%（即粉煤灰+矿粉用量为kg）。如考虑P·O42.5普通硅酸盐水泥中至少含20%混合材，实际掺合料占总胶材比超过48%。对应于采用P·II水泥生产，水泥使用量可以折算为kg/m3，配置时再掺加总胶材比45%的掺合料。以上配合比折算成P·II水泥后，矿物掺合料最大掺量均没有超过标准要求，且质量上更可控，无论是搅拌站还是水泥厂掺量透明，主管质检部门发现质量问题易于追溯。

唐山冀东混凝土有限公司近年来对硅酸盐水泥用于商品混凝土的生产进行了专项研究与实际应用，此项成果—用P·II硅酸盐水泥与掺合料生产优质预拌混凝土技术研究，获得河北省科学技术厅认证的科技成果证书。理论与实践表明了硅酸盐水泥是可以推广使用的，使用硅酸盐水泥替代普通硅酸盐水泥用于预拌混凝土企业生产，具有广阔的前景与现实意义。

2.1使用硅酸盐水泥混凝土性能更可控

使用硅酸盐水泥因水泥中熟料组分的大幅提升，能有效的保障水泥强度，水泥厂不需要采用过度磨细来提升水泥强度、降低混凝土开裂风险，减少现有工程发生裂缝情况，同时避免了水泥中混合材品质掺量对混凝土性能，如混凝土泌水离析、凝结时间异常、外加剂适应性差、和易性差、堵管等质量问题的影响，使用硅酸盐水泥可进一步使预拌混凝土性能稳定。

水泥作为混凝土最重要的原材料，它的性能直接影响到混凝土的性能。硅酸盐水泥混合材的掺量小于5%，普通硅酸盐水泥混合材掺量小于20%，实际上企业为了追逐利润往往将混合材掺量加到最大，目前水泥行业普通硅酸盐水泥混合材超掺现象很普遍，伴随有乱掺现象，比如将过多的淤泥、建筑垃圾等掺入普通硅酸盐水泥中，造成水泥厂生产的水泥质量良莠不齐、同一水泥厂水泥不同季节不同批次品质大幅波动。企业采用硅酸盐水泥生产混凝土，可自行采购掺加性能稳定的掺合料，掺量能精确控制，避免水泥厂中添加掺合料给混凝土性能带来的波动，保证外加剂的良好适应性，利于掺合料改善混凝土耐久性，可保证混凝土质量的稳定，耐久性的提高能保障最终混凝土结构质量，延长建筑寿命。

2.2使用硅酸盐水泥混凝土配合比设计更精准

在生产普通硅酸盐水泥时企业会根据熟料和混合材的品质、气候变化调整产品组分和掺量，而搅拌站对水泥混合材的调整参数不能准确掌握与检测，依据JGJ55—《普通混凝土配合比设计规程》设计混凝土配合时，粉煤灰及矿粉掺量往往不是真实的。比如为了预防清水混凝土表面泛绿问题，搅拌站需要设计使用单掺粉煤灰配合比，目的是避免矿粉的干扰出现色差。由于预拌混凝土企业和施工企业均无法掌握普通硅酸盐水泥中混合材里掺入了什么种类、掺量是多少，导致企业不能实现单掺设计目的，发生质量问题时无法找到确切原因。使用硅酸盐水泥能准确知道配合比中真正的“纯水泥”是多少，掌握配合比中用了那些品种材料，每方用量具体是多少，是否配合比材料问题，查看预拌混凝土企业出具的配合比通知单数据一目了然。

采用硅酸盐水泥，不仅排除了水泥中不确定的混合材影响、精准计算出掺合料用量、更好的发挥掺合料性能优势，还能针对工程特殊需求设计出不同配合比，提高混凝土耐久性和建筑工程质量。

2.3使用硅酸盐水泥能降低预拌混凝土生产成本

预拌混凝土企业是水泥厂家最大的用户，每年绝大部分水泥都供给预拌混凝土企业，使用硅酸盐水泥相当于将水泥厂掺合料的添加权转让给了混凝土企业，冀东混凝土应用研究表明，使用硅酸盐水泥替代普通硅酸盐水泥对于混凝土企业而言，能降低单方成本3元～7元左右，所以推广使用硅酸盐水泥无疑是得到预拌混凝土企业的拥护和支持。

由于硅酸盐水泥掺入小于5%的矿粉或石灰石粉（只能掺入其中一种），混合材掺量小且品种单一，因此水泥厂监管部门可集中精力管控一种混合材质量，方便检查核实具体生产情况，同时硅酸盐水泥的推广使用会提高水泥企业的生产门槛，有利于水泥行业的洗牌。硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相差15%的混合材，从整个社会资源分配来看，可以降低粉煤灰和矿粉等各种原料的运输成本，同时节省了大量的燃油和整体社会资源，改善了生产与生活环境，贯彻了绿色可持续发展理念。

3使用硅酸盐水泥的要求

3.1掺合料品质

水泥厂和混凝土生产企业对掺合料品质要求是不一样的，根据标准规定，应采取就高不就低的原则，选用合适的掺合料。从行业实际情况来看，混凝土企业采购与使用的掺合料品质性能是高于水泥厂，由于搅拌站常用的是矿粉、粉煤灰这两种掺合料，因此有必要规定这两种材料的品质，保障混凝土质量。根据标准规范要求和实际使用情况，要求用于预拌混凝土的掺合料矿粉达到S95级，粉煤灰必须达到II级。

3.2配合比中最小水泥用量

采用硅酸盐水泥将实际掺合料用量真正摆在“明处”，混凝土配合比中“水泥”用量不可避免的会减少，正如前文C30所述，原来使用普通硅酸盐水泥配合比显示单方水泥用量是kg，改用P·II硅酸盐水泥后实际对应的水泥用量是kg，看似水泥用量减少，而实际上水泥用量是相同的，甚至由于水泥厂混合材多掺，kg的P·II硅酸盐水泥比kg普通硅酸盐水泥里含的“纯水泥”更多。因此，不能简单的对比水泥用量数据，硅酸盐水泥混凝土配合比的最小水泥用量应符合与普通硅酸盐水泥相比，去掉混合材后熟料用量相等的原则执行。

4推广使用硅酸盐水泥存在的问题及建议

（1）硅酸盐水泥不是一个新产品，相关使用标准和普通硅酸盐水泥一样存在于国家行业标准，一直具备使用条件。但是由于各种原因没有被推广使用，普通硅酸盐水泥在我国前期大量的基本建设中对水泥的巨大需求被广泛应用，目前水泥行业产能严重过剩，为回归使用硅酸盐水泥提供了条件。推广使用硅酸盐水泥需要设计单位、施工单位、监理单位共同接受“新事物”，打破惯性思维，为实现提高工程质量目标做出不懈努力。

（2）目前抗渗混凝土要求最小水泥用量kg，冬施规范推荐最小水泥用量kg，都不利于硅酸盐水泥使用，建议采取等熟料用量折算出硅酸盐水泥用量，或地方建委组织专家编定硅酸盐水泥的专用应用标准规范。

（3）推广硅酸盐水泥的大量应用，混合材掺入量大幅降低，短期对水泥企业造成影响，可能会遇到一些水泥企业的抵触，标准规范的水泥企业可能将混合材的这部分利润通过涨价转嫁出去，但有益的是推广硅酸盐水泥将会打击靠混合材多掺乱掺攫取利益扰乱市场的不法企业。

北京市作为行业管理最规范的城市，专家学者云集，具备很好的应用基础，建议优先推广使用硅酸盐水泥，主要是P·II型硅酸盐水泥。规范改善行业现状、引领行业发展、提高建筑工程质量。根据本市工程重要性逐步推广使用，建议：一般没有特殊要求的工程，推荐使用硅酸盐水泥；对于政府公建、保障性安居工程、轨道交通工程，以及机场、市政路桥等重点工程，优先使用硅酸盐水泥；对于C40及以上中高强度等级混凝土，优先使用硅酸盐水泥。（来源：《混凝土世界》.04）