水泥 CEM I 42.5 与 52.5 及熟料：桥梁、高层和预制构件的胶凝材料选择

订购“波特兰水泥”却不指明强度等级和类型的买家，得到的是最近的水泥厂所生产的任何产品。对于桥面板、高层核心筒或预制构件厂而言，这很少是合适的胶凝材料。本文解释 EN 197-1 下 CEM I 42.5 与 CEM I 52.5 的区别、熟料在供应链中的作用，以及如何根据结构类型作出选择。

CEM I 42.5 与 52.5：数字的含义

CEM I 是含 95 至 100 % 熟料的波特兰水泥，其余为次要附加组分，另加用于控制凝结的硫酸钙。该数字是标准强度等级：按 EN 196-1 测试的标准胶砂在 28 天时的最低抗压强度。42.5 等级要求至少 42.5 MPa 且至多 62.5 MPa；52.5 等级要求至少 52.5 MPa，无上限。随后的字母描述 2 天早期强度：N（普通）和 R（快硬）。42.5 N 的 2 天最小值为 10 MPa，42.5 R 为 20 MPa；52.5 N 为 20 MPa，52.5 R 为 30 MPa。第三种后缀 L（低早期强度）仅适用于 CEM III 高炉矿渣水泥。

较高等级由同一种熟料磨得更细而制成，从而增加比表面积、需水量、水化热和早期强度。对于按给定水灰比设计的混凝土，它并不会按比例提高最终强度；它主要是使强度在时间上提前。

原则：根据施工进度和暴露环境来选择强度等级，而不是根据设计强度。设计强度来自水灰比；等级决定您能以多快的速度拆模、张拉和加载。

熟料：采购半成品

熟料是出窑后、粉磨前的烧结产物。它以散货形式交易，通常为 20,000 至 50,000 吨一批，销售给拥有磨机但没有窑的粉磨站。其商业吸引力很简单：熟料不会像袋装水泥那样变质，在粉磨之前不受强度等级标识的约束，而粉磨站可以用同一批库存生产 CEM I、掺石灰石或矿渣的 CEM II，或抗硫酸盐类型。重要的质量参数是矿物组成（C3S、C2S、C3A、C4AF，由化学分析按 Bogue 法计算）、游离氧化钙、碱含量和烧失量。熟料规格应注明试验方法（化学分析采用 EN 196-2）和取样程序，而独立实验室对装运货物出具的证书是证明所发运货物的唯一可靠证据。

抗硫酸盐性与水化热

EN 197-1 按熟料中铝酸三钙（C3A）的最大含量，将抗硫酸盐波特兰水泥定义为 CEM I-SR 0、SR 3 和 SR 5：分别为 0 %、3 % 和 5 %。ASTM C150 的对应类型为 II 型（中等，C3A 至多 8 %）和 V 型（高，C3A 至多 5 %）。含硫酸盐地基中的基础、海洋码头和污水处理结构是典型应用。低热水泥（LH，EN 197-1 下设有水化热限值）用于桥墩基础和筏板基础等大体积浇筑，在这类浇筑中，控制风险的是温度裂缝而不是强度。

哪种结构选哪种胶凝材料

暴露等级与配合比

EN 206 定义了暴露等级（XC 碳化、XD 除冰盐氯化物、XS 海水氯化物、XF 冻融、XA 化学侵蚀），各国国家附录为每一等级规定最大水灰比、最低水泥用量和最低强度等级。决定配合比的是这些限值，而不是水泥等级；随后再选择等级，使所需强度在施工进度内达到，同时避免过高的水化热。

采购规格应包含什么

1. 以 EN 197-1 的标记方式写明水泥类型和强度等级，例如 CEM I 42.5 R，或 ASTM C150 类型，切勿两者并用。
2. 在地质或水质勘察要求时，注明抗硫酸盐标识。
3. 交货形式：筒仓罐车或船舶散装，或袋装；在潮湿气候下，袋装水泥的保质期以周计。
4. 符合性：建筑产品法规下的 CE 标志及性能恒定性证书，或同等的国家标志，另加每次交货的轧制厂检验证书。
5. 对于熟料：化学和矿物组成限值、游离氧化钙、水分、取样方法以及出具证书的实验室。
6. Incoterms 2020 交货点，以及由谁承担装货时独立检验的费用。

水泥每吨很便宜，而每一次错误却很昂贵。一份在招标前编写、并与暴露等级挂钩的清晰胶凝材料规格，不花一分钱，却能消除桥面开裂或预制生产线缓慢之后的大部分争议。