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文档简介

ICS91.100.10

CCSQ11

BMIAHP

团体标准

T/BMIAHPXXXX—202X

地聚物胶凝材料

Geopolymercementitiousmaterial

(征求意见稿)

在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

河南省建筑材料工业协会发布

T/BMIAHPXXXX—202X

地聚物胶凝材料

1范围

本文件规定了地聚物胶凝材料的术语和定义、分类与代号、技术要求、试验方法、检验规则、产品

说明书、包装、贮存和运输等。

本文件适应于结构混凝土之外范围内使用的地聚物胶凝材料。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T176水泥化学分析方法

GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法

GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T17671水泥胶砂强度检验方法(ISO法)

GB/T18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T20491用于水泥和混凝土的钢渣粉

GB/T12573水泥取样方法

DL/T2297燃煤电厂粉煤灰资源化利用分类规范

JC/T420水泥原料中氯离子化学分析方法

DB53/T843混凝土用偏高岭土

T/CACE054水泥和混凝土用偏高岭土基复合掺合料

T/CBCA018-2024粉煤灰地聚物胶凝材料

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

地聚物geopolymer

含有硅(铝或磷)氧四面体单元结构的准晶态和非晶态共生的类沸石无机非金属材料。地聚物亦称

为地聚合物或地质聚合物。

可激活矿物前驱体activablemineralprecursor

含非晶态铝硅酸盐且具有碱激发和磷酸激发活性的矿物质。

如粉煤灰、粒化高炉矿渣粉(GGBFS)(以下简称矿渣粉)、钢渣粉、偏高岭土等煅烧过的铝硅酸

盐类固体废弃物。可单独使用也可两种及两种以上复合使用。

激发剂activator

能激发活性矿物材料潜在活性并使之重构形成新的硅(铝或磷)氧四面体结构而使粉末产生胶凝性

的碱性物质或磷酸(盐)。

地聚物胶凝材料gepolymercement

由活性矿物材料与激发剂混合而成的均相水硬性无机胶凝材料。

4分类与等级

3

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分类

地聚物胶凝材料按活性矿物材料分为六大类,分类与代号见表1。

表1地聚物胶凝材料按前驱体的分类与代号

地聚物胶凝材料的种类代号

粉煤灰基地聚物胶凝材料G.F

矿渣粉基地聚物胶凝材料G.S

偏高岭土基地聚物胶凝材料泥G.MK

钢渣基地聚物胶凝材料G.SS

复合地聚物胶凝材料(比例不限)G.CO

等级

地聚物胶凝材料按强度等级由低到高分为G32.5、G42.5、G52.5、G62.5、G80.0五个等级。

5技术要求

一般要求

本标准包含的产品不应对人体、生物与环境造成有害影响,所涉及与使用有关的安全与环保要求应

符合国家相关标准和规范的规定。用于混凝土构件和水泥制品时,应符合相关国家标准。

活性矿物材料作为地聚物胶凝材料合成的前驱体时,占比不应低于60%的重量份。

四种原材料具体技术要求如下文。

5.1.1粉煤灰

地聚物胶凝材料用粉煤灰应符合GB/T1596和DL/T2297的规定,烧失量不大于8%且满足表2要求。

表2地聚物胶凝材料可使用的粉煤灰类别、化学成分含量要求和检测方法

类别化学成分含量要求检测方法

高钙灰氧化钙CaO含量>18%,ASTM标准

GB/T176

低钙灰氧化钙CaO含量≤18%,ASTM标准

低硫灰氧化硫SO3含量≤3.5%GB/T176

高铝灰氧化铝Al2O3含量≥40%

GB/T176

低铝灰氧化铝Al2O3含量<40%

高铁灰氧化铁Fe2O3含量>8%

GB/T176

低铁灰氧化铁Fe2O3含量≤8%

满足低碳、低钙、低硫、低铝、低铁

普通灰根据以上检测方法

要求的粉煤灰

5.1.2矿渣粉

地聚物胶凝材料用矿渣粉应符合GB/T18046的规定,且比表面积不小于400m2/kg。

4

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5.1.3偏高岭土

地聚物胶凝材料用偏高岭土应符合T/CACE054或DB53/T843中3.1的规定,且满足表3要求。

表3偏高岭土的化学成分指标要求(%)

SiO2Al2O3SO3烧失量

≤55≥35≤5.0≤4.0

5.1.4钢渣粉

地聚物胶凝材料用钢渣应符合GB/T20491的规定,且比表面积不小于400m2/kg。

化学指标

G32.5及以上等级的地聚物胶凝材料化学指标应符合表4规定。

表4地聚物胶凝材料的化学指标要求(%)

三氧化硫(质量分数)氧化镁(质量分数)氯离子(质量分数)浸出液酸碱性

≤3.5≤5.0≤0.066<pH≤9

碱含量

地聚物胶凝材料中碱含量Na2O+0.658K2O计算值表示。地聚物胶凝材料中的碱含量要求可由买卖双

方协商确定。

物理指标

5.4.1凝结时间

地聚物胶凝材料初凝不小于45min,终凝不大于600min。

5.4.2安定性

沸煮法合格。

5.4.3强度

不同强度等级的地聚物胶凝材料,其不同龄期的强度应符合表5的规定。

表5地聚物胶凝材料不同龄期的强度单位:兆帕(MPa)

抗压强度抗折强度

强度等级

3d28d3d28d

G32.5≥11.0≥32.5G32.5≥11.0

G42.5≥16.0≥42.5G42.5≥16.0

G52.5≥22.0≥52.5G52.5≥22.0

G62.5≥28.0≥62.5G62.5≥28.0

G80≥35.0≥80.0G80≥35.0

5.4.4细度

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地聚物胶凝材料颗粒细度以筛余量表示,45µm方孔筛筛余量不大于30%。

6试验方法

三氧化硫、氧化镁和碱含量

按GB/T176的规定进行试验。

氯离子

按JC/T420的规定进行实验。

浸出液pH值

按如下规则检验:

a)用适合的洁净容器将1块尺寸为40mm×40mm×160mm的28天龄期的地聚物胶凝材料标准胶

砂试块,浸没于1升自来水中,室温下浸泡72小时;

b)撕取pH值广泛试纸1条;

c)用拇指与食指捏住试纸一端,另一端蘸取浸提液,试纸变色(或不变色);

d)对比pH值试纸卡上的色谱,确定pH值。

凝结时间与安定性

按GB/T1346的规定进行试验。

强度

按GB/T17671的规定进行试验。

7检验规则

编号及取样

地聚物胶凝材料出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。每一编号为一取样单位,地聚物胶凝材

料出厂编号按年生产能力规定为:

200×104t以上,不超过4000t为一编号;

120×104t~200×104t,不超过2400t为一编号;

60×104t~120×104t,不超过1000t为一编号;

30×104t~60×104t,不超过600t为一编号;

10×104t~30×104t,不超过400t为一编号;

10×104以下,不超过200t为一编号。

取样方法按GB12573进行。可连续取,亦可从20个以上不同部位取等量样品,总量至少12kg,当散

装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时,允许该编号的数量超过取样规定吨数。

出厂检验

出厂检验项目为凝结时间、安定性和强度。

型式检验

型式检验项目应为第5章的全部检验项目,有下列情况之一时,应进行型式检验:

a)正常生产时,每年至少检验一次;

b)新产品投产或产品定型鉴定时;

c)产品停产6个月以上,恢复生产时;

d)主要原材料或生产工艺有较大的改变,可能影响产品性能时;

e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。

判定规则

6

T/BMIAHPXXXX—202X

7.4.1出厂检验判定

型式检验报告在有效期内,且出厂检验结果符合第5章的要求,可判定为该批产品检验合格。

7.4.2型式检验判断

检验项目符合本文件第5章全部要求时,可判定该批产品合格;若两项及以上不合格则判该产品不

合格;若有一项指标不合格应采用试样余下部分进行重新检验不合格项,重新检验后合格,判定为合格

产品;重新检验后不合格,则判定该产品不合格。

8产品说明书、包装、贮存和运输

产品说明书

产品出厂时应提供产品说明书,产品说明书至少应包括下列内容:

a)生产厂名称;

b)产品名称及代号;

c)适用范围;

d)贮存条件及有效期,有效期从生产日期算起,企业根据产品性能自行规定;

e)使用方法、注意事项和安全防护提示等。

包装

地聚物胶凝材料可以散装或袋装,袋装胶凝材料包装袋材质与防潮要求同通用硅酸盐水泥,每袋

净含量为50kg,且应不少于标志质量的99%:随机抽取20袋总质量(含包装袋)应不少于1000kg。其它包

装形式由供需双方协商确定,但有关袋装质量要求,应符合上述规定。水泥包装袋上应清楚标明:执行

标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志(QS)及编号、出厂编号、包装日期和

净含量。

贮存与运输

散装地聚物胶凝材料应存放在干燥密封的专用筒仓内妥善保管,以易于识别、便于检查和提货为原

则。

袋装地聚物胶凝材料运输时应轻拿轻放,防止破损,运输时应避免与水接触,可使用防水厢式货车

运输,如使用敞开式货车运输,应使用防水苫布遮盖。水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物,不同

品种和强度等级的水泥在贮运中避免混杂。

A

A

7

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附录A

(资料性)

根据地聚物胶凝材料的不同强度建议选择的使用范围

见表A.1。

表A.1根据地聚物胶凝材料的不同强度建议选择的使用范围

强度(MPa)标记建议的用途(实际应用时应参照具体标准)

32.5G32.5矿井充填、矿山回填、重金属离子固封和危废初步处置等

32.5G32.5钢结构防火涂层、垃圾焚烧飞灰固化、矿井综合开采等

32.5G32.5路基材料、水稳层、防腐涂层、危废处置、和储热材料等

32.5G32.5水利灌溉、发泡地聚合物保温板和非承重围护墙体材料等

42.5G42.5海工水泥、砌筑水泥、交通隔离墩、路牙石和彩步砖等

52.5G52.5人防水泥、耐酸水泥、海工构件与涂料、预制砼路面等

62.5G62.5固封核废料、PC构件、模拟火星砖和海洋工程材料等

80G80风力发电塔筒、海上钻井平台、机场跑道和轮船甲板等

80G80(海底)油井堵漏、灌浆料、跨海大桥桥墩和介电材料等

80G803D打印、牙科材料、耐酸板材、耐火砖和月球混凝土等

8

《地聚物胶凝材料》团体标准

编制说明

标准起草组

2025年12月

一、工作背景

地聚物(Geopolymer)是法国Davidovits教授在20世纪70年代

开发的一种利用粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉、偏高岭土等工业固废作为

前驱体(Precursor),经物理和化学激发合成的,可替代传统硅酸盐水

泥的新一代多功能无机非金属材料。因为制造它的前驱体(Precursor)

可以全部是工业固废,所以低碳利废、生态环保,是全世界公认的推

动循环经济发展的环境友好材料,也是水泥行业实现碳达峰碳中和目

标的首选绿色水泥替代品种。地聚物胶凝材料至今没有统一的国家标

准,在生产和应用过程中没有支撑,因此建立地聚物胶凝材料相关标

准已刻不容缓。

依据国家法律法规及相关标准,为保证地聚物胶凝材料从生产到

应用的全流程规范性,整合行业技术资源,制定科学、合理、可操作

的标准,为此禹州市禹王特种建材集团有限公司提出本团体标准立项

申请并提供技术内容比较成熟的标准草案,经河南省建筑材料工业协

会标准化工作委员会审议,于2025年12月批准本团体标准可采用快

速编制程序,直接进入征求意见阶段。

二、编制的必要性

1.填补行业专项标准空白:现有地聚物胶凝材料标准多为单一

前驱体,缺乏对多种固废作为前驱体的具体指导。

2.响应环保政策需求:制造地聚物胶凝材料的前驱体可以全部

是粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉、偏高岭土等工业固废,变废为宝,符合

碳达峰碳中和的低碳环保政策。

3.实现技术统一规范:结合地聚物胶凝材料的特性,通过整合

行业技术资源,制定科学、合理、可操作的地聚物胶凝材料团体标准,

实现地聚物胶凝材料从生产、分类、试验、检验、包装、贮存到运输

的全流程标准化管理。

4.推动行业管理升级:统一地聚物胶凝材料的规范和管理要求,

解决当前企业间生产质量参差不齐的问题,推动地聚物胶凝材料向标

准化、精细化、规范化方向发展。

三、编制原则

本文件依据相关标准,标准编制遵循“前瞻性、实用性、统一性、

规范性”的原则,在编制导则的过程中,借鉴现有技术规范和实际治

理经验,并注重标准的可操作性,严格按照《标准化工作导则》最新

版本的要求进行编写。

1.科学性原则:本文件的编制以科学性的理论和方法为基础,充

分考虑地聚物胶凝材料从生产到应用全流程要求,确保文件的科学性

和合理性。

2.实用性原则:结合地聚物胶凝材料的产生特点,选取技术成熟、

经济可行、操作简便的处理方案,确保标准具备落地性。

3.协调性原则:本文件与国家相关法律法规、标准相协调,避免

出现矛盾和冲突,确保标准的权威性和一致性。

4.前瞻性原则:本文件的编制充分考虑地聚物胶凝材料的发展

趋势,预留先进技术的应用空间,为未来的地聚物胶凝材料的发展提

供参考。

四、编制过程

本文件主要工作过程如下:

1.成立编织组2024年11月-12月)

本文件由河南省建筑材料工业协会归口和发布,由禹州市禹王特

种建材集团有限公司起草。2024年12月,标准起草组成立并开展工

作,明确成员任务、分工、主要职责及工作方案。

2.资料收集和调研2025年1月-5月)

文件起草组通过参加地聚物相关会议、到生产地聚物胶凝材料的

企业调研和查阅相关文献资料,梳理地聚物胶凝材料当前存在的问题

和市场可行性。

3.起草阶段2025年6月-11月)

为确保文件的科学性、准确性,文件起草组对于收集资料及项目

调研工作进行讨论,确定标准核心技术内容,形成本文件草案稿。

4.征求意见稿编制2025年12月-2026年1月)

在形成草案稿之后,起草组召开专家研讨会,从标准框架、标准

起草等角度广泛征求多方意见,从理论完善和实践应用方面提升标准

的适用性和实用性。经过理论研究和方法验证,明确和规范标准的技

术要求,并形成《地聚物胶凝材料》(征求意见稿)。

五、编制主要条文及依据

标准按照GB/T1.1-2020(《标准化工作导则1部分:标准化文件

的结构和起草规则》的规定起草,并符合国家、行业和地方有关政策

和制度要求。主要引用的相关标准如下:

GB175-2023((((((通用硅酸盐水泥

GB/T176-2017((((水泥化学分析方法

GB/T1346-2024水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法

GB/T1596-2017(((用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T17671-20

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