青岛市沿胶州湾西岸至胶南董家口港区对接日照沿海线是重点发展区域，海上重点建设项目较多，对建筑物基础和交通道路的抗氯离子和抗硫酸盐侵蚀性能提出更高要求，通用水泥已不能满足沿海工程抗海水侵蚀的需要，然而省内没有生产海洋工程用硅酸盐水泥的厂家。
海洋工程用硅酸盐水泥对质量指标要求严格，青岛山水创新水泥有限公司专门成立了“海工硅酸盐水泥攻关小组”，对海工硅酸盐水泥（以下简称海工水泥）进行专项攻关。
1 质量标准的确定根据GB/T—《海工硅酸盐水泥》标准，海工水泥除要求通用水泥正常的控制指标外，对抗氯离子渗透性、抗硫酸盐侵蚀性要求更加严格，其中8d水泥氯离子扩散系数不大于1.5×10-1m/s，8d抗蚀系数不低于0.99，具备优良的抗海水侵蚀性能和抗氯离子渗透性能，能适用于高性能海洋混凝土工程，也适用于抗高浓度硫酸盐侵蚀的地下工程及海洋工程，能明显改善混凝土的抗侵蚀和耐磨性能。
生产试验.1 方案确定
海工水泥生产用活性材料有熟料和混合材，由于是大掺量混合材水泥，将导致早期强度偏低，因此选用高早强的熟料弥补活性混合材早期强度发挥慢的不足；混合材料为矿渣、粉煤灰和硅灰，通过采用组成材料的细微化技术和复合技术，内掺特定的无机胶凝材料，激发了胶凝材料中的潜在活性，克服了高掺量水泥早期强度低的缺点，保留后期强度高、耐腐蚀性好的优点，提高了海工水泥的抗海水侵蚀性能。
最终确定按照海工水泥最高强度等级4.5进行试验，试验分为原材料选择、小磨试验、大磨生产三个阶段。
. 原材料选择
根据海工水泥的指标要求，综合考虑确定原材料质量标准和产地：
（1）硅酸盐水泥熟料：产地安丘山水水泥有限公司，满足GB/T—《硅酸盐水泥熟料》要求，且3d抗压强度31.5MPa，8d抗压强度59.6MPa。
（）石膏：产地枣庄市，满足GB/T—《天然石膏》中G类天然石膏，SO3含量35.3%。
（3）矿渣粉：产地日照市，满足GB/T—《用于水泥和混凝土中的矿渣粉》要求，比表面积m/kg。
（4）粉煤灰：产地青岛市，满足GB/T—《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求的一级灰，烧失量4.5%。
（5）硅灰，产地淄博市，满足GB/T—《高强高性能混凝土用矿物外加剂》要求，比表面积8?m/kg。
.3 小磨试验
熟料、石膏和粉煤灰按照GB/T—《硅酸盐水泥熟料》中物理性能试验方案制备，粉磨后的样品与矿渣粉、硅灰按不同比例混匀后检验各项物理化学性能。小磨试验配比见表1，试验结果见表。
通过表可知，试验编号6的各项指标在所有试验方案中最优，达到国家标准的指标要求。
表1 小磨试验配比%
.4 大磨生产
根据小磨试验结果，选择最佳配比编号6进行大磨生产。
大磨生产样品经公司检验，并送山东省水泥质量监督检验站检测，结果见表3。
大磨试验的各项生产数据达到国家标准的技术指标；尤其是强度和抗氯离子侵蚀指标具备明显的优势：相对GB/T—技术指标限值，3d抗压强度提高61%，8d抗压强度提高49%，8d水泥氯离子扩散系数降低7%。
表3 大磨试验结果
3 混凝土性能混凝土要达到海洋工程的要求有两种技术路线：一是使用海洋工程专用的水泥配制混凝土，二是使用普通硅酸盐水泥外加混凝土阻锈剂配制混凝土。为寻找两种技术路线各自的特点，从生产工艺和混凝土抗侵蚀方面进行对比。
3.1 混凝土抗氯离子和硫酸盐侵蚀
上述两种技术路线生产的水泥按照表4配比进行对比试验。砂子和石子取自同一产地，质量指标相同，一式两份。按GB/T5—《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》、GB/T51—《混凝土物理力学性能试验方法》、GB/T—《混凝土防腐阻锈剂》进行试验，结果见表5。
通过对比试验发现，在混凝土抗硫酸盐侵蚀性能以及抗氯离子扩散系数方面，使用海工水泥均优于普通硅酸盐水泥加混凝土防腐阻锈剂。
3. 海工水泥生产、技术优势
公司投资万元对输送、计量、均化等设备进行改造，对检验、检测设备进行升级；从工艺技术和生产过程控制方面进行优化，保证了生产实践的顺利完成。
表5 混凝土抗氯离子及抗硫酸盐侵蚀试验结果
（1）开路磨粉磨。45μm方孔筛筛余要求6%~0%，且掺加较多的高细混合材，闭路磨生产细度低无法达到要求；开路磨粉磨保证海工水泥颗粒分布比较宽，颗粒分布均匀性系数1.?9；标准稠度用水量6.0%以下，远低于通用水泥的8.0%。
（）调整原材料和成品水泥储存库。原4#储存量5?t的水泥库调整为海工水泥专用库，原3#存量4?t的水泥库调整为矿粉库储库，原1#储存量1?t矿粉库作为硅灰储库，提高原料储存量，减少原料波动。
（3）提高计量准确度。根据海工水泥配比，需要精准的掺加大比例混合材，为此公司把所有粉状物料螺旋计量秤全部更换为转子秤，转子秤的量程根据不同原料掺加量进行确定，保证计量准确、稳定。
（4）增加均化效果。在粉状物料储库新增悬浮式空气搅拌机，粉状物料入库前经过充分的搅拌混合，入库后又借助库内空气搅拌装置进行充分均化，输送过程采用空气斜槽，从原材料、半成品和成品全过程都在混合均化当中。
（5）粉磨过程保证磨内通风良好和控制入磨水分≤1.0%，防止包球包段现象发生。
3.3 商混站复配存在缺陷
商混站可以通过普通硅酸盐水泥加混凝土阻锈剂的工艺路线达到抗氯离子和硫酸盐侵蚀的目的，但依然在以下方面存在缺陷。
（1）原材料粒度分布不可控。水泥等胶凝材料应与混凝土外加剂有较好的相容性，保证混凝土具备适宜的坍落度和良好的工作性能；目前开路磨粉磨的水泥粒度分布合理，这方面具备较大的优势，可以灵活调节；但是使用普通硅酸盐水泥加混凝土阻锈剂在商混站配制，当粉煤灰、矿渣粉和硅灰性能发生变化时，胶凝材料的调整存在滞后。
（）原材料均化较差。商混站原料储存罐容量一般较小，在t左右，无均化设备；而原材料又不可避免地存在质量波动，这就给混凝土质量的稳定性带来了系统风险。
（3）计量准确度较低。商混站一般通过使用螺旋计量秤计量粉状物料，快速搅拌30~60s出厂；螺旋计量秤和转子秤计量准确度设计值都是≤1%，但实际螺旋计量秤波动范围在3%~5%，转子秤波动范围0.1%~1%，转子秤计量准确度更高，稳定性更好。
4 结论（1）通过对原材料的精细选择和质量控制，对现场储存库、各生产环节精细化控制能够生产出性能优异的海工硅酸盐水泥，具有高强、抗海水侵蚀等优良特性。可用于海港码头、跨海大桥、围海造堤、水库堤坝、高速公路等项目建设。
（）海工水泥与添加阻锈剂的普通硅酸盐水泥相比，质量更均匀、稳定；在配制混凝土后，抗硫酸盐和氯离子侵蚀性能更优。
作者单位：台山水水泥有限公司，安丘山水水泥有限公司，青岛山水创新水泥有限公司，山东山水水泥集团有限公司青岛分公司推荐阅读1.欢迎加入中国散协水泥工程技术专委会
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