水泥生產(chǎn)質(zhì)量對水泥凈漿流動度的影響

1混凝土外加劑與水泥的適應性混凝土外加劑與水泥的適應性是指，在混凝土外加劑應用技術規(guī)范的基礎之上，將檢驗合格的部分外加劑，按照標準投入水泥之中，若兩者間能產(chǎn)生應有的效果，就說明該水泥與這種外加劑相適應，反之，則不適應?；炷镣饧觿┡c水泥的適應性涉及水泥化學、高分子材料科學、表面物理化學、電化學等方面的知識。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)實際施工需要縮短或延長凝結時間，減少滑坡?lián)p失，提高性能，提高混凝土的強度、耐久性，降低鋼筋腐蝕，減少擴張損傷等。經(jīng)過多年的發(fā)展和實踐，混凝土外加劑有了很大的改進，品種較多，適應性也更加廣泛，但同時也存在著不足。從工程使用來看，同種類、同劑量的外加劑對不同水泥品種有不同的效果；同種水泥品種因環(huán)境和時間段的不同，其水泥凈漿流動度也會時大時小，甚至泌水情況與凝結時間也都有差異。因此，外加劑可根據(jù)現(xiàn)場實際情況和現(xiàn)場環(huán)境方便、快捷地進行調(diào)配，在生產(chǎn)過程中，水泥企業(yè)應盡量提高水泥質(zhì)量，以避免因水泥質(zhì)量導致的混凝土外加劑不適應問題。2水泥生產(chǎn)質(zhì)量中影響水泥和外加劑適應性的因素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種礦物對外加劑的吸附量不同，按吸附量排序為：C3A>C4AF>C3S>C2S，特別是鋁酸三鈣（C3A），其吸附量遠超其他3種，但高C3A含量的外加劑適應性卻相對較差，另外，鋁酸三鈣含量相同的不同熟料，與外加劑的適應性也一定都相同。在水泥生產(chǎn)過程中，部分工廠為了控制熟料中C3A的含量，通常都會增加氧化鐵（Fe2O3）的含量來降低熟料的IM，途中，如果燒成溫度不夠，就會對熟料質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，甚至會出現(xiàn)大量黃色芯材，影響熟料密度，使熟料f-CaO增大。此外，如果大塊熟料進入冷卻機后，冷卻效果得不到保證，會出現(xiàn)紅料等現(xiàn)象，當水泥研磨時，研磨水泥的溫度會大大提高，嚴重時會造成石膏脫水等，這樣的水泥會大大增加外加劑的吸附量，且外加劑的適應性會很差。因此，控制原料中Al2O3的含量，對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外加劑的吸附量不同，按吸附量進行排序為：火山灰>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)及適應性好，雖然粗粉煤灰或加工粉煤灰的吸附能力好，但適應性卻較差。相對而言，高爐礦渣水泥的混合適應性、耐用性、施工性能是最好的，特別是超細礦物粉體，其在取代部分水泥后，超細礦物粉體中的小顆粒便自動填充在水泥顆粒之間，將灌裝水進行更換，提高了混凝土的流動性，同時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導致水泥中石膏及C3A水溶解度的變化。早期階段，水化鋁酸在積極的、強烈的外加劑吸附作用下，使得混凝土凝結時間縮短，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，降低了混凝土的堿度，使得水泥和外加劑的適應性大大提高。2.4水泥細度、新鮮度和溫度的影響水泥的細度與需水量、外加劑的吸附成反比，細度越細所需水量就越大，同樣對外加劑的吸附也較大，反之，水泥細度較表面積偏大的水泥，其外加劑的適應性越低。除水泥細度外，水泥的新鮮度和溫度對水泥凈漿流動度及外加劑適應性也有影響，剛出磨的水泥顆粒之間具有較強的吸附力，故其減水率低、混凝土坍落度損失快。水泥出磨時，因水泥的磨削溫度過高，石膏會出現(xiàn)部分脫水現(xiàn)象，從而使得水泥凈漿流動性呈反向增長。2.5水泥顆粒分布的影響水泥顆粒對外加劑分子的吸附與水泥的比表面積有關。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，這將導致早期水化的水泥和水泥漿的流動性變差，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，當空隙較大時，需要更多的水來填充空隙，自由水就隨之減少，所以磨機的球團分布應盡可能多階段進行，以獲得更廣泛的顆粒分布，提高水泥的強度。另外，水泥顆粒小于3um在一定程度上會對混凝土性能造成破壞，主要是因為過多的細熟料顆粒會加快水泥的早期水化速率，增加水泥的早期水化熱，增加收縮開裂的風險，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，借此來降低水泥的生產(chǎn)成本。在水泥加工過程中，要嚴格掌握其物理性能和化學屬性，對熟料中的各種成分進行檢查，不斷地對水泥生產(chǎn)過程中混合料的摻入量進行調(diào)整，使其充分滿足實際標準指標，并進一步提高水泥的質(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，水泥生產(chǎn)過程中應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衡量。不同的生產(chǎn)方法需要不同的黏土質(zhì)量，因此，當原料進入工廠時，便要嚴格控制每一環(huán)節(jié)的檢測和分析，從根本上確保材料的質(zhì)量。4結語外加劑與水泥的適應性是一個錯綜復雜的問題，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、水泥細度、新鮮度、溫度和水泥顆粒分布等。關于水泥與外加劑的適應性問題，涵蓋面較廣，涉及水泥化學、高分子材料科學、表面物理化學、電化學等學科。目前，這個領域