中美欧混凝土原材料标准对比

□文/郭万江 刘 明 刘 彤

中美欧混凝土原材料标准对比

□文/郭万江 刘 明 刘 彤

混凝土的质量与建筑物结构安全关系重大。因此，各国对混凝土原材料都有着严格要求并制定了相应的标准。文章介绍了中国、美国和欧洲的混凝土原材料标准，通过对比加强我国混凝土原材料的质量控制。

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混凝土的质量与建筑物结构安全关系重大。混凝土原材料的质量是混凝土质量控制的重要因素，尤其水泥、骨料、拌和用水、外加剂，为此各国都制定了相应的标准。我国的混凝土原材料标准种类齐全，但与美国、欧洲相比，对某些指标未作要求，这里对比了中美欧各国的混凝土原材料标准，希望有助于增强我国对混凝土质量的控制。

1 水泥

中国标准GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》，按混合材料及含量不同做出了分类；欧洲标准EN 197—2《通用水泥的组成、规格要求和合格评定准则》涵盖了矿渣、硅灰、粉煤灰、火山灰、烧页岩、石灰石等；美国标准ASTM C 150《波特兰水泥》包含了无混合材料的5种水泥，ASTMC 596《混合水硬性水泥》包含了矿渣水泥、矿渣改性水泥、火山灰水泥和火山灰改性水泥。

强度指标方面，我国标准中不同等级、不同品种的水泥的3 d强度指标要求不同，28 d强度指标须与强度等级相同；欧洲标准每一种水泥都对应着同一等级的早期强度指标，28 d强度指标与强度等级一致；美国标准没有规定强度等级，而是按照不同类型、不同品种的水泥规定了各个龄期的强度指标。

化学指标方面，欧洲标准没有限制MgO含量，而我国标准规定普通硅酸盐水泥MgO含量不得高于5%。对于碱含量，中美标准规定＜0.6%，而欧洲标准中没有相应的规定，这是由于欧洲标准具有自愿性质，检验规则内容放在合格评定程序来解决。

对比我国标准和欧美水泥标准，以下2点值得借鉴：

1）与其他国家标准不同，欧洲标准规定了28 d强度的上限，这有利于保证水泥的均匀性，进而对保证混凝土的质量十分有益[1]；

2）与我国标准相比，美国标准增加了 C3S、C2S、C3A、含气量、氧化铝、氧化铁检测，有助于水泥中熟料含量的控制，保证混凝土强度[2]。

2 骨料

我国骨料标准主要为JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》、GB/T 14685—2011《建设用碎石、卵石》和 GB/T 14684—2011《建设用砂》；欧洲标准为EN 12620：2002《混凝土骨料》；美国标准为ASTMC 33—2008《混凝土骨料标准规范》。中美欧标准对于砂及石的筛分析、密度、吸水率、含水率、含泥量、压碎指标、坚固性、硫酸盐及硫化物含量、氯离子含量、碱活性都有具体要求，这里不再赘述。相比而言，对于碎石、卵石的针片状含量，欧洲标准列出片状指数FI（Flakiness Index）和形状指数 SI（Shape Index）。

片状指数采用钢筋棒筛分试验，见图1。按不同的粗集料规格要求有不同间距的钢筋棒筛分，得出通过率，计算属于扁平颗粒的含量，与我国混凝土集料测定的针状规准仪相似。但是测定方法不同，钢筋棒筛分试验不是一颗一颗集科试验，而是进行筛分试验，所以量可以多得多。

形状指数采用卡尺量取，见图2。将集料筛分成每一档分别用卡尺逐颗测定形状指数，以大于 3∶1的颗粒质量m2与总质量m1之比表示，然后以各档集料所有大于3∶1的颗粒质量和与总质量之比SI作为形状指数，对混合料采用质量配比加权平均方法计算总的形状指数SI，以评价集料混合料是否合格。

此外，欧洲标准中还给出了对粗集料耐冻融性的要求。

1）冻融法。测得粗集料质量m1后置于水中，在20～（-17.5±2.5）～20℃进行冻融循环，循环后过1/2最小粒级粗集料粒径的筛子，测得筛上粗集料质量m2，冻融质量损失以m1、m2差值与m1比值表示。

2）硫酸镁法。将粗集料浸入盛有硫酸镁溶液的容器中，浸泡（17±0.5）h后取出粗集料，沥干、烘干、冷却后进入下一个循环，最后一个循环后将粗集料洗净、干燥，冻融质量损失以粗集料质量损失与初始质量比值表示。

3 外加剂

我国标准为GB 8076—2009《混凝土外加剂》，美国标准为ASTMC 494《混凝土外加剂的标准规范》，欧洲标准为EN 934—2《混凝土、砂浆、灌浆料外加剂 第2部分》。

表1列出了中美欧标准中包括的外加剂类型。

表1 中美欧标准中包括的外加剂类型

中美欧标准中对混凝土外加剂的减水率、凝结时间之差、坍落度和坍落度1 h经时变化量、抗压强度比、收缩率比等都有详细规定，这里不再做过多介绍。下面介绍一下欧洲标准中控制外加剂质量的一种有效手段——红外光谱。该测试比对生产企业提供的外加剂的红外谱图与被测样品的红外谱图，若其红外谱图无明显差异，则可判定该外加剂样品的有效成分符合要求。利用红外光谱对外加剂有效成分是否符合要求给出判断，有利于发现外加剂产品的质量波动，避免不合格的外加剂用于混凝土中，提高混凝土质量，这是值得我国标准借鉴的。

4 拌和用水

我国标准JGJ 63—2006《混凝土拌和用水标准》，对水质的pH、不溶物、可溶物、Cl离子、硫酸根、碱含量项目提出了要求。相比我国标准，欧洲标准EN 1008—2002《混凝土拌和用水规范》增加了水质中糖、磷、氮、铅、锌有害物的要求。混凝土拌合用水水质中的上述项目对混凝土的拌和状态、凝结时间、强度都有部分影响。因此，欧洲标准中规定首先对拌合用水进行定性分析，若检查结果呈阳性，则定量分析结果需符合表2要求。

表2 EN 1008—2002水质中有害物的要求 mg/L

5 结语

经过数十年的发展，我国混凝土原材料的相关标准种类齐全、系统，一些技术指标严于欧美标准，如水泥中MgO含量指标等，这是在以后标准的制定、修编时应该坚持的；但还应看到在部分方面还有所欠缺，如要求检测的项目、检测方法等，这还需要在今后的工作中积累相关数据、经验，以制定出符合我国国情的混凝土原材料标准，提高混凝土质量。通过对比我国与欧美国家混凝土原材料标准的差异，结合我国混凝土行业的现状，在混凝土原材料质量控制方面，建议应重点完善的有以下几点。

1）我国水泥生产规模和产量据世界首位，借鉴国外相关标准，对各品种水泥的熟料及混合材成分作出具体规定，减少因水泥质量波动造成的混凝土质量问题。

2）随着天然砂、石资源的日趋枯竭及我国越来越重视环境保护的总体趋势，更多的工业废渣、各种矿物采选生成的尾矿等工业固体废弃物以及回收再生骨料必然在混凝土骨料中占有更大的比重，应适当增加骨料的耐久性指标，确保混凝土质量稳定。

3）研究开发定性、定量检定外加剂有效成分的分析方法并制定相应的质量标准，促进我国混凝土原材料质量控制整体水平的提升，确保混凝土质量稳定。

4）我国是一个水资源匮乏的大国，节约用水和促进水资源的再生循环利用是一项基本国策。具体到混凝土行业，建议参照我国再生中水的质量指标完善混凝土用水的质量标准，以适应混凝土生产今后将更多使用再生中水的总体发展趋势。

此外，我国混凝土企业、施工企业在涉及外方施工或国际工程当中，应注意中美欧标准的不同，防止因标准要求不同而导致的经济纠纷和赔偿。

□刘 明、刘 彤/天津市建筑材料产品质量监督检测中心。

TU528

C

1008-3197（2013）04-39-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.04.016

2013-06-06

郭万江/男，1970年出生，高级工程师，天津市建筑材料产品质量监督检测中心，从事建筑材料检测工作。