影響水泥凈漿流動度的幾個因素淺析
摘 要：水泥同外加劑的適應性對預拌混凝土的品質(zhì)和性能產(chǎn)生較大影響，凈漿流動度法基本能反映水泥同外加劑的適應性情況，目前被廣泛使用。因此積極探討影響水泥凈漿流動度的相關因素對改善水泥性能、提高混凝土質(zhì)量意義重大，同時可為預拌混凝廠選擇合適的水泥供應廠家提供必要的技術支持。本文主要針對金墅水泥廠P.O42.5級水泥及其熟料進行討論。
關鍵詞：水泥；影響因素；操作方法
1、水泥同外加劑適應性情況常規(guī)判斷方法
預拌混凝土廠判斷水泥同外加劑適應情況，一般是按照GB50119-2003附錄A《混凝土外加劑同水泥適應性的檢測方法》要求測定水泥凈漿流動度，水泥廠家為了同預拌混凝土廠保持一致，大多也按此法測定。因此本文采用該試驗方法。當凈漿初始流動度大且經(jīng)時損失小、達到飽和點外加劑摻量低時，我們就認為該水泥同外加劑的適應性好（見表1）。在實際應用過程中，外加劑飽和摻量一般沒納入日常檢測。
相對于摻入量為水泥質(zhì)量1.8%的HR牌高效減水劑來說，當水泥凈漿初始流動度大于150mm，流動度1h經(jīng)時損失小于初始值的20%時，我們就認為該水泥同外加劑適應性符合要求。由于金墅水泥廠水泥同外加劑適應性差的狀況主要表現(xiàn)在凈漿初始流動度低，故本文主要討論金墅水泥廠初始流動度情況及改善辦法。
煤灰：水：減水劑=1000：794：356：60：206：7.8）
2、C3A等因素對熟料凈漿流動度的影響
熟料凈漿流動度對水泥凈漿流動度產(chǎn)生重要影響。理論界普遍認為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性，但在實際生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)，C3A或C3A+C4AF在一定范圍內(nèi)的波動對凈漿流動度值影響不大。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，當熟料C3A在1.95%～9.85%間波動、C3A+C4AF在16.08～19.98%間波動時，熟料凈漿流動度并沒有大的變化，基本都在150～170mm間波動。
其原因可能是新型干法窯具有高溫、快燒、快冷的特點，使C3A或C4AF實際含量低于公式計算值，有利于改善熟料同外加劑的適應。因此按公式計算出來的C3A或C4AF含量對新型干法窯熟料凈漿流動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、堿對熟料凈漿流動度的影響可忽略不計。
3、影響水泥凈漿流動度的主要因素
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。通過篩選，我們認為水泥細度、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.助磨劑對水泥凈漿流動度的影響
表3為金墅水泥廠1號閉路磨生產(chǎn)P.O42.5時在入磨物料及配比指標未變的情況下?lián)街┣昂笏鄡魸{流動度變化情況，可以看出，摻加KPY型助磨劑后，水泥 3.1.2.粉磨方式對水泥凈漿流動度的影響
表4、表5為金墅水泥廠2條水泥磨生產(chǎn)線實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，其中，2號磨為φ2.6m×13m普通開路磨，3號磨為φ3.0m×11m帶高效選粉機的閉路磨。兩磨入磨物料及其配比基本相同，其配比大致為1號窯熟料：天然二水石膏：粉煤灰：石煤渣=81.5：5：1.5：12。
1）3號磨比2號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要大，需要更多的自由水來填充這些空隙，導致水泥需水性增加，水泥流變性隨之變差，表現(xiàn)為水泥凈漿流動度顯著減小。
2）無論是2號開路磨還是3號閉路磨，水泥顆粒均勻性系數(shù)n同水泥凈漿流動度T間存在著較好的線性相關性（30個樣品相關系數(shù)為0.78）。
3.2. 水泥細度
金墅水泥廠4號磨（φ3.8m×13m）為輥壓機+開流磨系統(tǒng)，我們隨機抽取180組4號磨生產(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，水泥凈漿流動度同水泥80um篩余具有較好的線性相關性，180個樣本得出的相關系數(shù)為0.62；而同比表面積相關性則較弱，相關系數(shù)只有0.26。其原因可能是：當水泥比表面積一定，而80um篩余較大時，對水泥比表面積貢獻較大的微粉中易磨性較好的石煤渣占的比例較多，而石煤渣微粉對水泥流變性的影響比熟料要小得多；當水泥80um篩余降低到一定程度后，水泥微粉中占的比例就會大幅度增加，水泥流變性隨之變差，測得的水泥凈漿流動度也隨之顯著降低。
4、其他影響水泥凈漿流動度的因素
4.1. 水泥樣品的新鮮度
表7為同一品牌P.O42.5水泥樣品在試驗室存放一段時間后摻加高效減水劑測得的'凈漿流動度。從中可看出，水泥樣品經(jīng)一定時間的陳化有利于改善同減水劑的適應性，這是因為相對于存放一定時間的水泥來說，新鮮水泥的正電性較強，對減水劑吸附大，降低了減水劑對其的塑化效果，使水泥漿體流動性大大降低。在實際生產(chǎn)中，水泥不可能經(jīng)過一段時間的陳化后再用于生產(chǎn)，這樣對水泥強度也不利。因此，水泥廠在用凈漿流動度法評判水泥同外加劑的適應時，應采用新鮮水泥樣品，否則很難準確反映水泥同外加劑適應性的實際情況。
4.2. 操作方法對水泥凈漿流動度的影響
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間不同，被水泥水化礦物吸附的量也不同，對水泥的流動效果也明顯發(fā)生變化。因此，在測定水泥凈漿流動度時，水泥、外加劑和水的加入順序不能隨意變動，否則對測定值影響很大。
5、結束語
1）新型干法窯由于具備高溫、快燒、急冷的煅燒特點，在一定范圍內(nèi)，熟料中鋁酸鹽礦物的計算含量對熟料凈漿流動度的影響具有不確定性。對于金墅水泥廠新型干法窯熟料，正常生產(chǎn)時，在計算的C3A含量 2）對金墅水泥廠來說，要提高水泥凈漿流動度，改善水泥同減水劑的適應性，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度，其中最簡易的方式是對供應預拌混凝土的水泥選用開路磨生產(chǎn)；同時應注意助磨劑對水泥流變性的影響。
3）水泥樣品的新鮮度和試驗操作方法對凈漿流動度的測定結果影響很大，應引起注意。
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