鐵路工程建設(shè)按下“快進(jìn)鍵”！所用水泥該符合什么標(biāo)準(zhǔn)？

東方樞紐上海東站地下基礎(chǔ)施工有序推進(jìn)，滇藏鐵路麗香段全線重難點(diǎn)控制性工程——哈巴雪山隧道即將貫通，昌景黃高鐵全線鋪軌貫通，濰煙高鐵箱梁架設(shè)全部完成，福廈高鐵廈門進(jìn)島聯(lián)絡(luò)線項(xiàng)目開始聯(lián)調(diào)聯(lián)試……近期，一個(gè)個(gè)鐵路重點(diǎn)工程項(xiàng)目捷報(bào)頻傳。

鐵路是國家戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性、關(guān)鍵性重大基礎(chǔ)設(shè)施，被譽(yù)為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的“火車頭”。一季度，全國鐵路完成基建投資756億元，同比增長6.7%。2023年，全國鐵路預(yù)計(jì)投產(chǎn)新線3000公里以上，其中高鐵2500公里。

鐵路建設(shè)如火如荼，不禁讓人好奇，鐵路建設(shè)所用水泥是什么水泥，和普通硅酸鹽水泥有什么區(qū)別？

鐵路建設(shè)尤其是高鐵工程技術(shù)的特殊性，必然對所用材料要求愈加嚴(yán)格。高鐵專用低堿水泥不同于我們常說的通用低堿水泥，不僅要滿足國標(biāo)GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》，還要同時(shí)滿足中國鐵路建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，簡稱鐵標(biāo)，如TB/T 3275—2018《鐵路混凝土》，TB/T 3275—2018第1號(hào)修改單，TB 10404—2018《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》，TB/T 3432—2016《高速鐵路預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁》。

TB/T 3432—2016中3.2.2中要求，水泥宜采用品質(zhì)穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí)的低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥。水泥中混合材僅限于磨細(xì)礦渣粉或粉煤灰，堿含量不應(yīng)大于0.6%，比表面積為300~350 m²/kg，熟料中C₃A含量不應(yīng)大于8.0%，其余技術(shù)要求符合TB/T 3275的規(guī)定。

低堿水泥是指堿金屬氧化物（氧化鉀和氧化鈉）含量低的水泥。總堿含量以當(dāng)量氧化鈉（Na₂O+0.658K₂O）計(jì)算，低堿水泥要求總堿含量（當(dāng)量氧化鈉）低于0.6%。高鐵專用低堿水泥與通用水泥的主要指標(biāo)區(qū)別：

1.熟料礦物發(fā)生變化

高鐵專用低堿水泥對熟料中的C₃A含量有要求，一般小于8.0%，特殊情況下小于5.0%，這增加了配料和煅燒難度。

2.水泥中的游離氧化鈣

在通用水泥中沒作要求，只檢驗(yàn)安定性合格即可，但在高鐵專用低堿水泥中要求，不但安定性合格，而且游離氧化鈣小于1.0%，這增加了熟料煅燒的難度和水泥配料的難度。要嚴(yán)格控制熟料煅燒操作，將游離氧化鈣控制在0.5%~0.8%，燒結(jié)要完整，窯況要穩(wěn)定，不能有欠燒料。熟料配料飽和比要適中，飽和比過高，很容易使游離氧化鈣超指標(biāo)，過低熟料強(qiáng)度偏低，因此配料要適中且要穩(wěn)定。

3.比表面積要求

高鐵專用低堿水泥對比表面積的要求300~350 m²/kg，而通用水泥的比表面積一般控制在350~400 m²/kg，表面上是要求水泥的粉磨質(zhì)量問題，其實(shí)也在考核熟料質(zhì)量，生產(chǎn)通用水泥往往靠增加水泥比表面積的方法來提高水泥強(qiáng)度，但高鐵專用水泥對比表面積有了限制，再通過提高比表面積的方法來提高早期強(qiáng)度是根本行不通的，只有靠提高熟料自身強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)，無疑增加了熟料煅燒的難度。

在實(shí)際應(yīng)用中，用戶根據(jù)混凝土適應(yīng)性，要求比表面積在320~340 m²/kg，是一個(gè)更窄的范圍，我們稱之為“理想范圍”，并且要求均質(zhì)穩(wěn)定，這對粉磨過程控制提出了更高的要求。因此為滿足用戶，制定了（325±15） m²/kg的控制指標(biāo)。

4.混合材的種類要求

對混合材的種類進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，“僅限于磨細(xì)的礦渣粉或粉煤灰”，并且對礦渣粉和粉煤灰指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，不論是在混合材的種類還是檢驗(yàn)項(xiàng)目，都有嚴(yán)格的要求，各種指標(biāo)遠(yuǎn)高于通用水泥的指標(biāo)要求。礦渣粉的摻加量也是有限的，因礦渣粉的比表面積一般在400~420 m²/kg，摻量多會(huì)影響水泥的比表面積，因此在使用上嚴(yán)格控制摻量在8%~10%。

5.對堿含量的要求

R₂O小于0.6%，這對原材料要求明顯嚴(yán)格。

6.水泥出廠檢驗(yàn)

水泥出廠檢驗(yàn)，一車一檢。通用水泥的出廠檢驗(yàn)，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 175—2007第9.1的規(guī)定，年產(chǎn)100萬t水泥的規(guī)模，應(yīng)1?000 t為一個(gè)編號(hào)。而高鐵建筑施工的特殊性，用水泥罐車打入工地散裝罐，每車30 t，必須進(jìn)行每車取樣檢驗(yàn)比表面積，不合格不得入工地散裝罐，相當(dāng)于1?000 t變?yōu)?0 t為一個(gè)檢驗(yàn)頻次，無疑提高了水泥質(zhì)量均質(zhì)穩(wěn)定性的要求。

綜上所述，低堿水泥因其應(yīng)用場景特殊，其各項(xiàng)指標(biāo)均有更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)中稍有不慎，就無法達(dá)到低堿水泥的指標(biāo)要求。這也讓建設(shè)方意識(shí)到，選擇更好更優(yōu)的低堿水泥品牌是采購時(shí)必須衡量的重要要素。

而在國內(nèi)能夠提供優(yōu)質(zhì)低堿水泥的企業(yè)中，位于南陽的方城縣宛北水泥（集團(tuán)）有限責(zé)任公司無疑是佼佼者之一。

據(jù)悉，宛北水泥擁有極佳的礦山資源和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，在發(fā)展低堿水泥方面具有明顯優(yōu)勢，近年來，“宛北牌”低堿水泥憑借上乘的質(zhì)量和貼心的服務(wù)，廣泛用于南水北調(diào)、鄭萬高鐵、信陽明港機(jī)場、周南高速、許信高速、鄭阜高鐵、河南天池抽水蓄能電站等國家重點(diǎn)工程，保障和提升了這些大型工程的建設(shè)質(zhì)量。

目前，宛北水泥不僅能夠生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥、低堿水泥，還成功研制出中、低熱礦渣硅酸鹽水泥、油井水泥等特種水泥。

在中國式現(xiàn)代化的“千里江山圖”中，鐵路尤其是高鐵建設(shè)功不可沒。未來，宛北水泥也將持續(xù)為更多的客戶提供高品質(zhì)的低堿水泥產(chǎn)品，為這幅“千里江山圖”添上濃墨重彩的一筆。