水泥生產(chǎn)質(zhì)量對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響.docx

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1混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性是指，在混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)之上，將檢驗(yàn)合格的部分外加劑，按照標(biāo)準(zhǔn)投入水泥之中，若兩者間能產(chǎn)生應(yīng)有的效果，就說(shuō)明該水泥與這種外加劑相適應(yīng)，反之，則不適應(yīng)。混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性涉及水泥化學(xué)、高分子材料科學(xué)、表面物理化學(xué)、電化學(xué)等方面的知識(shí)。使用摻合料的目的是改善新混凝土、砂漿、水泥砂漿的性能與和易性，減少水的消耗，并根據(jù)實(shí)際施工需要縮短或延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，減少滑坡?lián)p失，提高性能，提高混凝土的強(qiáng)度、耐久性，降低鋼筋腐蝕，減少擴(kuò)張損傷等。經(jīng)過多年的發(fā)展和實(shí)踐，混凝土外加劑有了很大的改進(jìn)，品種較多，適應(yīng)性也更加廣泛，但同時(shí)也存在著不足。從工程使用來(lái)看，同種類、同劑量的外加劑對(duì)不同水泥品種有不同的效果；同種水泥品種因環(huán)境和時(shí)間段的不同，其水泥凈漿流動(dòng)度也會(huì)時(shí)大時(shí)小，甚至泌水情況與凝結(jié)時(shí)間也都有差異。因此，外加劑可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境方便、快捷地進(jìn)行調(diào)配，在生產(chǎn)過程中，水泥企業(yè)應(yīng)盡量提高水泥質(zhì)量，以避免因水泥質(zhì)量導(dǎo)致的混凝土外加劑不適應(yīng)問題。2水泥生產(chǎn)質(zhì)量中影響水泥和外加劑適應(yīng)性的因素2.1熟料質(zhì)量的影響外加劑是由熟料礦物的水化速率和產(chǎn)物的比表面積所決定的，它主要吸附在水化產(chǎn)物上。熟料中所含礦物材料有鋁酸三鈣（C3A）、鐵鋁酸四鈣（C4AF）、硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）4種。此4種礦物對(duì)外加劑的吸附量不同，按吸附量排序?yàn)椋篊3A>C4AF>C3S>C2S，特別是鋁酸三鈣（C3A），其吸附量遠(yuǎn)超其他3種，但高C3A含量的外加劑適應(yīng)性卻相對(duì)較差，另外，鋁酸三鈣含量相同的不同熟料，與外加劑的適應(yīng)性也一定都相同。在水泥生產(chǎn)過程中，部分工廠為了控制熟料中C3A的含量，通常都會(huì)增加氧化鐵（Fe2O3）的含量來(lái)降低熟料的IM，途中，如果燒成溫度不夠，就會(huì)對(duì)熟料質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，甚至?xí)霈F(xiàn)大量黃色芯材，影響熟料密度，使熟料f-CaO增大。此外，如果大塊熟料進(jìn)入冷卻機(jī)后，冷卻效果得不到保證，會(huì)出現(xiàn)紅料等現(xiàn)象，當(dāng)水泥研磨時(shí)，研磨水泥的溫度會(huì)大大提高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成石膏脫水等，這樣的水泥會(huì)大大增加外加劑的吸附量，且外加劑的適應(yīng)性會(huì)很差。因此，控制原料中Al2O3的含量，對(duì)提高水泥與外加劑的相容性具有重要意義。2.2不同混合材料及不同質(zhì)量的影響 不同混合料對(duì)外加劑的吸附量不同，按吸附量進(jìn)行排序?yàn)椋夯鹕交?高硅>粉煤灰>高爐礦渣。一般情況下，火山灰混合物具有較大的內(nèi)表面積、吸水性和外加劑吸附能力。粉煤灰的天然形態(tài)及適應(yīng)性好，雖然粗粉煤灰或加工粉煤灰的吸附能力好，但適應(yīng)性卻較差。相對(duì)而言，高爐礦渣水泥的混合適應(yīng)性、耐用性、施工性能是最好的，特別是超細(xì)礦物粉體，其在取代部分水泥后，超細(xì)礦物粉體中的小顆粒便自動(dòng)填充在水泥顆粒之間，將灌裝水進(jìn)行更換，提高了混凝土的流動(dòng)性，同時(shí)也有利于水泥與外加劑的相容性的提高。2.3水泥中堿含量的影響高堿含量的水泥外加劑的使用會(huì)導(dǎo)致水泥中石膏及C3A水溶解度的變化。早期階段，水化鋁酸在積極的、強(qiáng)烈的外加劑吸附作用下，使得混凝土凝結(jié)時(shí)間縮短，但由于在水泥粉磨過程中，摻入的粉煤灰和礦粉與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生了反應(yīng)，降低了混凝土的堿度，使得水泥和外加劑的適應(yīng)性大大提高。2.4水泥細(xì)度、新鮮度和溫度的影響水泥的細(xì)度與需水量、外加劑的吸附成反比，細(xì)度越細(xì)所需水量就越大，同樣對(duì)外加劑的吸附也較大，反之，水泥細(xì)度較表面積偏大的水泥，其外加劑的適應(yīng)性越低。除水泥細(xì)度外，水泥的新鮮度和溫度對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度及外加劑適應(yīng)性也有影響，剛出磨的水泥顆粒之間具有較強(qiáng)的吸附力，故其減水率低、混凝土坍落度損失快。水泥出磨時(shí)，因水泥的磨削溫度過高，石膏會(huì)出現(xiàn)部分脫水現(xiàn)象，從而使得水泥凈漿流動(dòng)性呈反向增長(zhǎng)。2.5水泥顆粒分布的影響水泥顆粒對(duì)外加劑分子的吸附與水泥的比表面積有關(guān)。比表面積越大，水泥與水的接觸面積越大，從而也增加了水泥顆粒表面水膜的需求量。在相同水灰比情況下，水泥的比表面積越大，水泥顆粒越細(xì)，這將導(dǎo)致早期水化的水泥和水泥漿的流動(dòng)性變差，影響水泥和外加劑之間的兼容性。此外，水泥顆粒的分布范圍較窄，當(dāng)空隙較大時(shí)，需要更多的水來(lái)填充空隙，自由水就隨之減少，所以磨機(jī)的球團(tuán)分布應(yīng)盡可能多階段進(jìn)行，以獲得更廣泛的顆粒分布，提高水泥的強(qiáng)度。另外，水泥顆粒小于3um在一定程度上會(huì)對(duì)混凝土性能造成破壞，主要是因?yàn)檫^多的細(xì)熟料顆粒會(huì)加快水泥的早期水化速率，增加水泥的早期水化熱，增加收縮開裂的風(fēng)險(xiǎn)，并降 低與外加劑的相容性，所以小熟料顆粒在10%以內(nèi)最佳。堆積密度高的水泥有利于降低需水量和空隙率，從而使得混凝土抵抗外界侵蝕的能力和強(qiáng)度大大提高。3水泥生產(chǎn)過程中提高質(zhì)量的措施3.1水泥與熟料指標(biāo)監(jiān)督目前，很多水泥生產(chǎn)企業(yè)都在水泥中摻入了大量的粉煤灰、爐渣、火山灰等混合料，借此來(lái)降低水泥的生產(chǎn)成本。在水泥加工過程中，要嚴(yán)格掌握其物理性能和化學(xué)屬性，對(duì)熟料中的各種成分進(jìn)行檢查，不斷地對(duì)水泥生產(chǎn)過程中混合料的摻入量進(jìn)行調(diào)整，使其充分滿足實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，并進(jìn)一步提高水泥的質(zhì)量。3.2石灰石、黏土質(zhì)原燃料的控制原燃料質(zhì)量是生產(chǎn)和制備成分適宜及穩(wěn)定原料的基礎(chǔ)，水泥生產(chǎn)過程中應(yīng)用最多的材料是石灰石及黏土材料。水泥生產(chǎn)過程中使用的石灰石的CaO含量越高，效果越好，這取決于氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁、Fe2O3等酸性氧化物的含量是否滿足配料要求，而黏土材料使用最廣泛的便是黃土和黏土，黏土的質(zhì)量主要由其化學(xué)成分（二氧化硅率、氧化鋁率）、砂含量、堿含量、塑性、需水量等工藝性能來(lái)衡量。不同的生產(chǎn)方法需要不同的黏土質(zhì)量，因此，當(dāng)原料進(jìn)入工廠時(shí)，便要嚴(yán)格控制每一環(huán)節(jié)的檢測(cè)和分析，從根本上確保材料的質(zhì)量。4結(jié)語(yǔ)外加劑與水泥的適應(yīng)性是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，影響因素較多，其中，主要影響因素有：熟料質(zhì)量、不同混合材料的質(zhì)量、水泥中堿含量、水泥細(xì)度、新鮮度、溫度和水泥顆粒分布等。關(guān)于水泥與外加劑的適應(yīng)性問題，涵蓋面較廣，涉及水泥化學(xué)、高分子材料科學(xué)、表面物理化學(xué)、電化學(xué)等學(xué)科。目前，這個(gè)領(lǐng)域還具有較高的挑戰(zhàn)性，仍是備受混凝土與水泥工作者高度關(guān)注的研究課程。水泥種類、企業(yè)規(guī)模、裝備設(shè)施、工藝技術(shù)等的不同，使得同一種類、同一級(jí)別的水泥也會(huì)有不同的效果。因此，企業(yè)在使用外加劑時(shí)，應(yīng)不斷地根據(jù)水泥的變化進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)研究，在檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上才可投入使用。