GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》標準解讀及實施后的應對措施與建議
近年來，我國水泥行業(yè)發(fā)展迅速，水泥產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提升。為了適應我國水泥行業(yè)的快速發(fā)展，國家市場監(jiān)督管理總局于2023年11月27日發(fā)布了GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》國家標準，該標準于2024年6月1日起實施，全文強制。GB 175-2023的實施，進一步提高了對水泥質(zhì)量的要求，更嚴格的規(guī)范了水泥的生產(chǎn)過程。通用硅酸鹽水泥作為結(jié)構(gòu)性建筑的主要原材料，其質(zhì)量直接關系著建筑物的質(zhì)量、安全以及人身和財產(chǎn)安全。為推動標準的更好實施，本文對GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》的變化進行了簡要介紹，并提出了標準實施后的應對措施與建議。
一、水泥組分的修訂和應對措施
1、水泥組分的修訂
GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》中組分的要求見表1。
表1 GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》組分的要求
2、混合材料質(zhì)量對水泥組分測定結(jié)果的影響
應嚴格按照GB 175-2023規(guī)定的種類摻加混合材料，且混合材料的質(zhì)量應符合相關標準的技術要求。如果企業(yè)摻加鋼渣、磷渣、鎂渣等作為混合材料，屬于違標生產(chǎn)。未按標準規(guī)定品種摻加混合材料，或所摻混合材料不符合相關標準要求，水泥組分檢測結(jié)果會與實際摻量存在較大差異。
3、水泥組分測定數(shù)值修約規(guī)則
GB 175-2023中8.1條款規(guī)定水泥組分的測定采用GB/T 12960《水泥組分的定量測定》進行，測定后的檢測結(jié)果保留至小數(shù)點后一位，判定時，混合材料總量按照先加和后四舍五入修約至個位。
4、針對水泥組分的要求，企業(yè)應采取的措施
?。?）明確混合材料的種類，確認混合材料的純度，掌握混合材料質(zhì)量波動情況，控制混合材料的質(zhì)量符合相關標準的技術要求，了解水泥熟料的質(zhì)量、石膏的質(zhì)量對組分測定結(jié)果的影響。
混合材料的種類主要有五大類：礦渣/礦渣粉、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰、石灰石和砂巖。按照GB/T 2847-2022標準規(guī)定，火山灰質(zhì)材料按成因分為天然火山灰質(zhì)混合材料和人工火山灰質(zhì)混合材料兩大類共10種，天然火山灰質(zhì)混合材料包括火山灰、凝灰?guī)r、沸石巖、浮石、硅藻土或硅藻石，人工火山灰質(zhì)混合材料包括燒煤矸石、燒粘土、燒頁巖、煤渣和硅質(zhì)渣。
企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中，如果礦渣/礦渣粉的純度低，可能含有粉煤灰和石灰石成分，用這種礦渣/礦渣粉生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥，會隱含帶入兩種替代混合材料；如果石灰石的品位低，測定的石灰石組分結(jié)果會偏低，導致火山灰質(zhì)或粉煤灰組分結(jié)果會偏高。
?。?）試生產(chǎn)或更換混合材料時，應按水泥品種的實際配比配制小樣，驗證檢測小樣組分結(jié)果與實際配比的相關性。
（3）檢測組分結(jié)果要準確，可通過標準樣品對比試驗驗證。
?。?）當實際摻量與檢測結(jié)果存在差異時，以檢測結(jié)果為準。
?。?）水泥磨的入磨物料計量要準確，設定適宜的入磨物料配比控制指標，避免將控制值設定在臨界值附近，以免由于入磨物料計量的準確性、原材料質(zhì)量的波動、測定結(jié)果的準確性等因素造成產(chǎn)品組分不符合的現(xiàn)象。
二、原材料的質(zhì)量要求
1、硅酸鹽水泥熟料
GB 175-2023沒有采用GB/T 21372《硅酸鹽水泥熟料》的全部指標，僅規(guī)定了熟料的CaO和SiO2質(zhì)量比、硅酸鈣礦物含量。水泥熟料的質(zhì)量受多種因素的影響，任何一個企業(yè)的瞬時熟料質(zhì)量不可能完全滿足全部指標要求，偶爾會出現(xiàn)燒失量、游離氧化鈣偏高等情況，可通過組分的調(diào)整、均化、搭配使用等質(zhì)控手段生產(chǎn)出合格的水泥產(chǎn)品。
2、石膏
（1）天然石膏
應符合GB/T 5483中規(guī)定的G類石膏或M類混合石膏，品位（質(zhì)量分數(shù)）≥55%。
本次標準修訂“G類或M類二級（含）以上的石膏或混合石膏”（品位≥75%）修改為“G類石膏或M類混合石膏，品位（質(zhì)量分數(shù)）≥55%”。降低品位要求，擴大石膏的應用范圍，另外石膏的性能與其礦物二水石膏含量有關，品位高的石膏不一定二水石膏含量高。
（2）工業(yè)副產(chǎn)石膏
工業(yè)副產(chǎn)石膏應符合GB/T 21371規(guī)定的技術要求。
GB/T 21371-2019主要技術指標：二水石膏和無水石膏的總量≥75%、附著水（買賣雙方協(xié)商）、Cl-≤0.5%、pH≥5、放射性物質(zhì)限量：內(nèi)照射指數(shù)不大于1.0，外照射指數(shù)不大于1.0。
工業(yè)副產(chǎn)石膏對水泥性能的影響：凝結(jié)時間：延長小于2小時；標準稠度用水量：絕對增加小于1%；試餅法沸煮安定性：結(jié)論不變；水泥膠砂流動度：相對降低幅度小于5%；水泥膠砂抗壓強度相對降低幅度：3d不大于7.5%，28d不大于5%；水泥與減水劑相容性：初始流動性相對降低小于10%，流動度經(jīng)時損失率絕對增加小于5%。
3、礦渣/礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料、石灰石和砂巖
GB 175-2023刪除了“活性混合材料”和“非活性混合材料”的規(guī)定，混合材料的活性和非活性是依據(jù)粒化高爐礦渣/礦渣粉、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料在特定條件下參與水化反應的程度不同來界定。非活性的?；郀t礦渣/礦渣粉、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料同樣具有不同程度的潛在水硬性或火山灰活性，所以也可以應用。
GB 175-2023刪除了“窯灰”材料，隨著我國水泥生產(chǎn)工藝的更新?lián)Q代，已全部采用新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料，窯灰均不外排，而是采取“回流工藝”重新入窯煅燒或替代部分原材料使用，生產(chǎn)線中內(nèi)部循環(huán)。
?。?）?；郀t礦渣/礦渣粉
?；郀t礦渣/礦渣粉應符合GB/T 203《用于水泥中的粒化高爐礦渣》規(guī)定的技術要求。
技術指標：質(zhì)量系數(shù)（K）≥1.2；二氧化鈦≤2.0%（注：以釩鈦磁鐵礦為原料在高爐冶煉生鐵時所得的礦渣，二氧化鈦的質(zhì)量分數(shù)可以放寬到10%）；氟化物(以F-計)≤2.0%；氧化亞錳≤2.0%（注：在高爐冶煉錳鐵時所得的礦渣，氧化亞錳的質(zhì)量分數(shù)可以放寬到15%）；硫化物（以S計）≤3.0%；堆積密度≤1.2×103 kg/m3；最大顆?！?0 mm；大于10mm顆粒的質(zhì)量分數(shù)≤8%；玻璃體含量≥70%；放射性符合GB 6566；礦渣中不得混有外來夾雜物，如含鐵塵泥、未經(jīng)充分淬冷礦渣等。
?。?）粉煤灰
粉煤灰應符合GB/T 1596規(guī)定的技術要求（強度活性指數(shù)、堿含量除外）。粉煤灰中銨離子含量不大于210mg/kg。銨離子按GB/T 39701-2020《粉煤灰中銨離子含量的限量及檢驗方法》檢驗。
粉煤灰的其他技術要求：燒失量≤8.0%；含水量≤1.0%(水泥活性混合材料用粉煤灰采用濕法排放時，由供需雙方協(xié)商確定)；三氧化硫≤3.5%；游離氧化鈣（fCaO）：F類粉煤灰≤1.0%；C類粉煤灰≤4.0%；二氧化硅+三氧化二鋁+三氧化二鐵總量：F類粉煤灰≥70.0%；C類粉煤灰≥50.0%；密度≤2.6 g/cm3；安定性（雷氏法）≤5.0 mm；放射性合格；半水亞硫酸鈣≤3.0%（采用干法或半干法脫硫工藝排出的粉煤灰）。
（3）火山灰質(zhì)混合材料
火山灰質(zhì)混合材料應符合GB/T 2847規(guī)定的技術要求（水泥膠砂28d抗壓強度比除外）。
火山灰質(zhì)混合材料的其他技術要求：火山灰性合格；燒失量≤10%；三氧化硫≤3.5%；二氧化硅+三氧化二鋁總量≥50.0%；放射性：內(nèi)照射指數(shù)不大于1.0，外照射指數(shù)不大于1.0；可浸出重金屬含量：應符合GB/T 30760中對水泥熟料可浸出重金屬含量限值的要求；堿含量：買方要求時，買賣雙方協(xié)商確定。
?。?）石灰石和砂巖
石灰石、砂巖的亞甲藍值應不大于1.4g/kg。亞甲藍值按GB/T 35164-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的石灰石粉》中附錄A的規(guī)定檢驗。
亞甲藍值的控制是為了限制石灰石和砂巖中的黏土含量，過多的黏土混入會延長水泥的凝結(jié)時間、降低水泥強度。對混凝土而言，影響水泥與聚羧酸減水劑的相容性。
三、通用硅酸鹽水泥的技術指標要求
1、化學要求
化學要求應符合表2規(guī)定。
表2通用硅酸鹽水泥的化學要求
硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥中的氧化鎂含量≤5.0%（如果水泥壓蒸安定性合格，則水泥中氧化鎂含量允許放寬至6.0%）。
P·S·A型礦渣硅酸鹽水泥中的氧化鎂含量≤6.0%（如果水泥中氧化鎂含量大于6.0%，需進行水泥壓蒸安定性試驗并合格）。
粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥中氧化鎂含量大于6.0%，無需進行水泥壓蒸安定性試驗，直接判為不合格。
2、水泥中水溶性鉻（VI）
水泥中水溶性鉻（VI）應符合GB 31893《水泥中水溶性鉻（VI）的限量及測定方法》的要求。GB 31893-2015中規(guī)定水泥中水溶性鉻(VI)含量不大于10.0mg/kg。
3、堿含量
水泥中堿含量按計算值表示。GB 175-2023中沒有給出堿含量具體指標要求，當買方對堿含量有要求時，由買賣雙方協(xié)商確定。
4、壓蒸安定性
將壓蒸安定性列為型式檢驗項目。正常生產(chǎn)，生產(chǎn)企業(yè)按照型式檢驗的要求每半年至少進行一次。
5、3d強度
更改了各強度等級水泥的3d強度指標。
以硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的3d強度為基礎，不同品種相同強度等級的通用硅酸鹽水泥3d強度一致。修訂后礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥3d強度指標的提高可以控制混合材料的摻加量和低品質(zhì)混合材料的使用。
6、細度
更改了細度要求，將細度由選擇性指標修改為強制性指標。
硅酸鹽水泥細度以比表面積表示，應不低于300m2/kg且不高于400 m2/kg；普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥的細度以45μm方孔篩篩余表示，應不低于5%，當買方有特殊要求時，由買賣雙方協(xié)商確定，但必須滿足不低于5%的要求。
對于硅酸鹽水泥的比表面積不大于400m2/kg的規(guī)定，是因為硅酸鹽水泥磨得越細（比表面積越大），會導致水化反應快、需水量增大、后期強度增長緩慢、干縮開裂等情況發(fā)生。
四、水泥的檢驗規(guī)則
1、編號及取樣
取消了“編號及取樣”中對10×104t以下生產(chǎn)能力的規(guī)定。因為我國已淘汰了低產(chǎn)能的生產(chǎn)線，所以最低級別為30萬噸以下。
取樣方法按GB/T 12573進行?？蛇B續(xù)取，亦可從20個以上不同部位取等量樣品，總量不少于12kg。
2、水泥檢驗
GB 175-2023中出廠檢驗增加了5.1（組分）、7.4.4（細度）的檢驗。增加了型式檢驗和檢驗頻次的要求。
（1）出廠檢驗：出廠檢驗項目為GB 175-2023中5.1（組分）、7.1（化學指標）、7.4.1（凝結(jié)時間）、7.4.2.1（沸煮法安定性）、7.4.3（強度）、7.4.4（細度）。
（2）型式檢驗：型式檢驗為GB 175-2023中5.1（組分）和第7章全部內(nèi)容。
正常生產(chǎn)時，每年至少進行一次型式檢驗。其中，GB 175-2023中水溶性鉻（VI）、放射性核素限量和壓蒸法安定性至少每半年進行一次。
3、水泥出廠
經(jīng)確認水泥各項技術指標及包裝質(zhì)量符合要求時方可出廠。水泥出廠時，生產(chǎn)者應向買方提供產(chǎn)品質(zhì)量證明材料。產(chǎn)品質(zhì)量證明材料包括水溶性鉻（VI）、放射性核素限量、壓蒸法安定性等型式檢驗項目的檢驗結(jié)果，以及所有出廠檢驗項目的檢驗結(jié)果或確認結(jié)果。
鑒于水泥產(chǎn)品出廠檢驗的滯后性，水泥產(chǎn)品可以在出廠檢驗結(jié)果沒有全部出來前出廠。但為了保證出廠水泥質(zhì)量符合標準要求，需要出廠確認：通過原材料質(zhì)量檢驗、過程控制、出磨水泥質(zhì)量檢驗、強度預測以及以往產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計分析，預判出廠水泥是否符合標準要求。
4、檢驗報告
檢驗報告內(nèi)容應包括執(zhí)行產(chǎn)品標準編號、水泥品種、代號、出廠編號、混合材料種類及摻量等出廠檢驗項目以及密度（僅限硅酸鹽水泥）、標準稠度用水量、石膏和助磨劑的品種及摻加量、合同約定的其他技術要求等。當買方要求時，生產(chǎn)者應在水泥發(fā)出之日起10d內(nèi)報告除28d強度以外的各項檢驗結(jié)果，35d內(nèi)補報28d強度的檢驗結(jié)果。
檢驗機構(gòu)出具的檢驗報告中堿含量只提供檢測數(shù)據(jù)不進行判定，若委托方提供了堿含量的指標要求，可根據(jù)指標要求進行判定。
5、交貨與驗收
?。?）交貨時水泥的質(zhì)量驗收可抽取實物試樣以其檢驗結(jié)果為依據(jù)，也可以生產(chǎn)者同編號水泥的檢驗報告為依據(jù)。賣方應在發(fā)貨前書面告知并經(jīng)買方認可后在發(fā)貨單上注明“以生產(chǎn)者同編號水泥的檢驗報告為驗收依據(jù)”。
?。?）以抽取實物試樣的檢驗結(jié)果為驗收依據(jù)時，買賣雙方應在發(fā)貨前或交貨地共同取樣和簽封。取樣方法按GB/T 12573進行，取樣數(shù)量不少于24kg，縮分為二等份。一份由賣方保存40d，一份由買方按本文件規(guī)定的項目和方法進行檢驗。水泥安定性檢驗，應在取樣之日起10d以內(nèi)完成。
40d內(nèi)，買方經(jīng)檢驗認為產(chǎn)品質(zhì)量不符合本文件要求而生產(chǎn)者又有異議時，則雙方應將賣方保存的另一份封存樣送雙方認可的第三方水泥質(zhì)量檢驗機構(gòu)進行檢驗。
?。?）以生產(chǎn)者同編號水泥的檢驗報告為驗收依據(jù)時，在發(fā)貨前或交貨時買方在同編號水泥中取樣，雙方共同簽封后由買方保存90 d。取樣方法按GB/T 12573進行，取樣數(shù)量不少于12 kg?；蛘J可賣方自行取樣、簽封并保存90 d的同編號水泥的封存樣。
90 d內(nèi)，買方對水泥質(zhì)量有疑問而生產(chǎn)者又有異議時，則買賣雙方應將共同認可的封存樣送雙方認可的第三方水泥質(zhì)量檢驗機構(gòu)進行檢驗。
五、對水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制過程的建議
1、新標準把組分檢驗作為不同品種水泥判定的一個強制性指標，所以企業(yè)在不同水泥品種的組分配比確認方面應引起重視，采取相應的應對措施。
2、確認所用混合材料是否滿足GB 175-2023標準5.2條款要求，避免因為純度和質(zhì)量原因?qū)е聶z測結(jié)果與實際摻量產(chǎn)生較大偏離，從而影響品種的判定。
3、合理地確定組分控制值，應考慮混合材料、熟料和石膏的質(zhì)量波動情況、配料計量的準確度以及測定結(jié)果的準確度等影響因素。
4、由于檢測方法的適應性問題和混合材料質(zhì)量波動問題，在質(zhì)量控制數(shù)值與生產(chǎn)部門配比出現(xiàn)偏差時，可通過調(diào)整配比，采取系數(shù)調(diào)整和經(jīng)驗控制方式，使組分含量達到相關品種的標準要求。新標準中對組分提出的明確要求，在很大程度上能夠解決水泥市場混合材料“多摻”、“亂摻”問題。
5、生產(chǎn)粉磨車間由于計量配比誤差或者使用的混合材料品種品質(zhì)差異，造成水泥生產(chǎn)過程中出現(xiàn)質(zhì)量波動，可采用多庫搭配、倒庫均化等一系列措施預防水泥出現(xiàn)質(zhì)量問題，同時質(zhì)檢部門應增加水泥組分含量檢測頻次。
6、新標準對細度做了相應調(diào)整，目的是改善水泥的水化速率，增強與外加劑及工程的適應性，延長混凝土建筑物的全生命周期。水泥企業(yè)需要考慮能耗、成本、生產(chǎn)效率等多方因素，對磨機和選粉機進行工藝調(diào)整。
7、針對目前生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥的水泥企業(yè)，新標準對這些品種的3d強度指標均進行了提高，與硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥3d強度指標一致，加之對篩余細度要求的限定，這就要求企業(yè)在生產(chǎn)配料時多使用質(zhì)量較好的熟料和混合材料，來實現(xiàn)3d強度滿足標準要求。
8、加強化驗室硬件設施建設，配備水泥組分測定儀等儀器設備；加大檢驗人員培訓力度，重視檢驗人員水泥組分檢測技術能力的提高；通過人員比對、盲樣考核、留樣復測、實驗室間比對等多種內(nèi)、外部質(zhì)量控制手段，確保檢測結(jié)果的準確性。
GB 175-2023《通用硅酸鹽水泥》正式發(fā)布實施，有利于促進我國水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。新標準實施后，水泥生產(chǎn)企業(yè)應做好宣傳工作，了解標準變化內(nèi)容，做好銜接。GB 175-2023作為國家強制性標準，具有法律屬性，企業(yè)應予以高度重視，不要觸碰法律紅線。