影響水泥凈漿流動(dòng)度的幾個(gè)因素淺析
摘 要：水泥同外加劑的適應(yīng)性對(duì)預(yù)拌混凝土的品質(zhì)和性能產(chǎn)生較大影響，凈漿流動(dòng)度法基本能反映水泥同外加劑的適應(yīng)性情況，目前被廣泛使用。因此積極探討影響水泥凈漿流動(dòng)度的相關(guān)因素對(duì)改善水泥性能、提高混凝土質(zhì)量意義重大，同時(shí)可為預(yù)拌混凝廠選擇合適的水泥供應(yīng)廠家提供必要的技術(shù)支持。本文主要針對(duì)金墅水泥廠P.O42.5級(jí)水泥及其熟料進(jìn)行討論。
關(guān)鍵詞：水泥；影響因素；操作方法
1、水泥同外加劑適應(yīng)性情況常規(guī)判斷方法
預(yù)拌混凝土廠判斷水泥同外加劑適應(yīng)情況，一般是按照GB50119-2003附錄A《混凝土外加劑同水泥適應(yīng)性的檢測(cè)方法》要求測(cè)定水泥凈漿流動(dòng)度，水泥廠家為了同預(yù)拌混凝土廠保持一致，大多也按此法測(cè)定。因此本文采用該試驗(yàn)方法。當(dāng)凈漿初始流動(dòng)度大且經(jīng)時(shí)損失小、達(dá)到飽和點(diǎn)外加劑摻量低時(shí)，我們就認(rèn)為該水泥同外加劑的適應(yīng)性好（見表1）。在實(shí)際應(yīng)用過程中，外加劑飽和摻量一般沒納入日常檢測(cè)。
相對(duì)于摻入量為水泥質(zhì)量1.8%的HR牌高效減水劑來(lái)說(shuō)，當(dāng)水泥凈漿初始流動(dòng)度大于150mm，流動(dòng)度1h經(jīng)時(shí)損失小于初始值的20%時(shí)，我們就認(rèn)為該水泥同外加劑適應(yīng)性符合要求。由于金墅水泥廠水泥同外加劑適應(yīng)性差的狀況主要表現(xiàn)在凈漿初始流動(dòng)度低，故本文主要討論金墅水泥廠初始流動(dòng)度情況及改善辦法。
煤灰：水：減水劑=1000：794：356：60：206：7.8）
2、C3A等因素對(duì)熟料凈漿流動(dòng)度的影響
熟料凈漿流動(dòng)度對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度產(chǎn)生重要影響。理論界普遍認(rèn)為C3A或C3A+C4AF含量偏高影響熟料同外加劑特別是萘系外加劑的適應(yīng)性，但在實(shí)際生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)，C3A或C3A+C4AF在一定范圍內(nèi)的波動(dòng)對(duì)凈漿流動(dòng)度值影響不大。表2為金墅水泥廠新型干法熟料生產(chǎn)線部分生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)，從中可以看出，當(dāng)熟料C3A在1.95%～9.85%間波動(dòng)、C3A+C4AF在16.08～19.98%間波動(dòng)時(shí)，熟料凈漿流動(dòng)度并沒有大的變化，基本都在150～170mm間波動(dòng)。
其原因可能是新型干法窯具有高溫、快燒、快冷的特點(diǎn)，使C3A或C4AF實(shí)際含量低于公式計(jì)算值，有利于改善熟料同外加劑的適應(yīng)。因此按公式計(jì)算出來(lái)的C3A或C4AF含量對(duì)新型干法窯熟料凈漿流動(dòng)度的影響具有不確定性。
金墅水泥廠熟料生產(chǎn)線生產(chǎn)的熟料的硫、堿含量均勻且穩(wěn)定，因此硫、堿對(duì)熟料凈漿流動(dòng)度的影響可忽略不計(jì)。
3、影響水泥凈漿流動(dòng)度的主要因素
據(jù)資料介紹，影響水泥流變性的因素除熟料外，還同水泥細(xì)度和粉磨工藝、混合材品種和摻量、石膏品種、粉磨溫度等有關(guān)。通過篩選，我們認(rèn)為水泥細(xì)度、粉磨工藝等因素是影響水泥流變性的主要原因。
3.1.粉磨工藝
3.1.1.助磨劑對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響
表3為金墅水泥廠1號(hào)閉路磨生產(chǎn)P.O42.5時(shí)在入磨物料及配比指標(biāo)未變的情況下?lián)街┣昂笏鄡魸{流動(dòng)度變化情況，可以看出，摻加KPY型助磨劑后，水泥 3.1.2.粉磨方式對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響
表4、表5為金墅水泥廠2條水泥磨生產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，其中，2號(hào)磨為φ2.6m×13m普通開路磨，3號(hào)磨為φ3.0m×11m帶高效選粉機(jī)的閉路磨。兩磨入磨物料及其配比基本相同，其配比大致為1號(hào)窯熟料：天然二水石膏：粉煤灰：石煤渣=81.5：5：1.5：12。
1）3號(hào)磨比2號(hào)磨水泥顆粒分布均勻性系數(shù)要大，水泥顆粒分布窄，因此其顆粒堆積空隙率相應(yīng)要大，需要更多的自由水來(lái)填充這些空隙，導(dǎo)致水泥需水性增加，水泥流變性隨之變差，表現(xiàn)為水泥凈漿流動(dòng)度顯著減小。
2）無(wú)論是2號(hào)開路磨還是3號(hào)閉路磨，水泥顆粒均勻性系數(shù)n同水泥凈漿流動(dòng)度T間存在著較好的線性相關(guān)性（30個(gè)樣品相關(guān)系數(shù)為0.78）。
3.2. 水泥細(xì)度
金墅水泥廠4號(hào)磨（φ3.8m×13m）為輥壓機(jī)+開流磨系統(tǒng)，我們隨機(jī)抽取180組4號(hào)磨生產(chǎn)的P.O42.5水泥的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)（表6列出了其中的10組），其中水泥比表面積在340～390m2/kg、80um篩余在1.0%～4.5%，水泥配比大致為1號(hào)窯熟料：天然二水石膏：粉煤灰：石煤渣=81.5：4.5：2：12。從中我們發(fā)現(xiàn)：在入磨物料及配比基本相同的情況下，水泥凈漿流動(dòng)度同水泥80um篩余具有較好的線性相關(guān)性，180個(gè)樣本得出的相關(guān)系數(shù)為0.62；而同比表面積相關(guān)性則較弱，相關(guān)系數(shù)只有0.26。其原因可能是：當(dāng)水泥比表面積一定，而80um篩余較大時(shí)，對(duì)水泥比表面積貢獻(xiàn)較大的微粉中易磨性較好的石煤渣占的比例較多，而石煤渣微粉對(duì)水泥流變性的影響比熟料要小得多；當(dāng)水泥80um篩余降低到一定程度后，水泥微粉中占的比例就會(huì)大幅度增加，水泥流變性隨之變差，測(cè)得的水泥凈漿流動(dòng)度也隨之顯著降低。
4、其他影響水泥凈漿流動(dòng)度的因素
4.1. 水泥樣品的新鮮度
表7為同一品牌P.O42.5水泥樣品在試驗(yàn)室存放一段時(shí)間后摻加高效減水劑測(cè)得的'凈漿流動(dòng)度。從中可看出，水泥樣品經(jīng)一定時(shí)間的陳化有利于改善同減水劑的適應(yīng)性，這是因?yàn)橄鄬?duì)于存放一定時(shí)間的水泥來(lái)說(shuō)，新鮮水泥的正電性較強(qiáng)，對(duì)減水劑吸附大，降低了減水劑對(duì)其的塑化效果，使水泥漿體流動(dòng)性大大降低。在實(shí)際生產(chǎn)中，水泥不可能經(jīng)過一段時(shí)間的陳化后再用于生產(chǎn)，這樣對(duì)水泥強(qiáng)度也不利。因此，水泥廠在用凈漿流動(dòng)度法評(píng)判水泥同外加劑的適應(yīng)時(shí)，應(yīng)采用新鮮水泥樣品，否則很難準(zhǔn)確反映水泥同外加劑適應(yīng)性的實(shí)際情況。
4.2. 操作方法對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響
從表8可看出，水泥、減水劑、水的加入順序?qū)λ鄡魸{流動(dòng)度影響很大，原因主要在于外加劑特別是萘系外加劑加入的時(shí)間不同，被水泥水化礦物吸附的量也不同，對(duì)水泥的流動(dòng)效果也明顯發(fā)生變化。因此，在測(cè)定水泥凈漿流動(dòng)度時(shí)，水泥、外加劑和水的加入順序不能隨意變動(dòng)，否則對(duì)測(cè)定值影響很大。
5、結(jié)束語(yǔ)
1）新型干法窯由于具備高溫、快燒、急冷的煅燒特點(diǎn)，在一定范圍內(nèi)，熟料中鋁酸鹽礦物的計(jì)算含量對(duì)熟料凈漿流動(dòng)度的影響具有不確定性。對(duì)于金墅水泥廠新型干法窯熟料，正常生產(chǎn)時(shí)，在計(jì)算的C3A含量 2）對(duì)金墅水泥廠來(lái)說(shuō)，要提高水泥凈漿流動(dòng)度，改善水泥同減水劑的適應(yīng)性，比較適宜的辦法是合理控制水泥篩余，比如將水泥80um篩余控制在2.5%～3.5%；另外，通過優(yōu)化水泥顆粒級(jí)配，降低水泥顆粒分布均勻系數(shù)同樣能有效提高水泥凈漿流動(dòng)度，其中最簡(jiǎn)易的方式是對(duì)供應(yīng)預(yù)拌混凝土的水泥選用開路磨生產(chǎn)；同時(shí)應(yīng)注意助磨劑對(duì)水泥流變性的影響。
3）水泥樣品的新鮮度和試驗(yàn)操作方法對(duì)凈漿流動(dòng)度的測(cè)定結(jié)果影響很大，應(yīng)引起注意。
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