水泥的最佳顆粒分布及其評(píng)價(jià)方法

1、水泥的最佳顆粒分布及其評(píng)價(jià)方法水泥的粉體狀態(tài)一般表達(dá)為磨細(xì)程度（細(xì)度和比表面積）、顆粒分布和顆粒形貌。水泥產(chǎn)品必須磨制到一定細(xì)度狀態(tài)時(shí)，才具有膠凝性。水泥細(xì)度直接影響著水泥的凝結(jié)、水化、硬化和強(qiáng)度等一系列物理性能。細(xì)度狀態(tài)可用以下方式表達(dá)：平均粒徑法、篩析法、比表面積法、顆粒級(jí)配法。如細(xì)度指標(biāo)（80um和45um篩篩余），主要反映水泥中粗顆粒含量%）；再如比表面積指標(biāo)（m2/kg），主要反映水泥中細(xì)顆粒含量；而顆粒級(jí)配分析可以全面反映水泥中粗細(xì)顆粒分布狀態(tài)，是當(dāng)前水泥企業(yè)調(diào)整、控制水泥性能的先進(jìn)手段。在水泥粉磨過(guò)程中得到的水泥顆粒不是均勻的單顆粒，而是包含不同粒徑的顆粒群體。水泥顆粒的平均粒徑

2、是表現(xiàn)水泥顆粒體系的重要幾何參數(shù)，但其所能提供的粒度特性信息則非常有限，因?yàn)閮蓚€(gè)平均粒徑相同的粒群，完全可能有不一樣的粒度組成（顆粒級(jí)配）。我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥產(chǎn)品的細(xì)度方孔篩篩余不得超過(guò)10%?？刂萍?xì)度的方法簡(jiǎn)單易行，在一定的粉磨工藝條件下，水泥強(qiáng)度與其細(xì)度有一定的相關(guān)關(guān)系。細(xì)度值是指篩的篩余量，即水泥中280um的顆粒含量（）。眾所周知，264um的水泥顆粒的水化活性已經(jīng)很低了，所以用280um顆粒含量多少進(jìn)行水泥質(zhì)量控制，不能全面反映水泥的真實(shí)活性?，F(xiàn)在，水泥普遍磨得很細(xì)，所以這條標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定就失去了控制意義。國(guó)外水泥標(biāo)準(zhǔn)大多規(guī)定比表面積指標(biāo)，采用勃氏比表面積儀測(cè)定水泥比表面積。我國(guó)的硅酸

3、鹽水泥和熟料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)相一致。一般情況下，水泥比表面積與水泥性能都保持著較好的關(guān)系；但用比表面積控制水泥質(zhì)量時(shí)，卻有以下不足：（1）比表面積數(shù)值主要反映5um以下的顆粒含量，數(shù)值比較單一。在固定的工藝條件下，控制水泥的45um篩余量和比表面積在一個(gè)合理的水平上，限制3um以下和45um以上的顆粒，能夠獲得良好的水泥性能和較低的生產(chǎn)成本。（2）比表面積對(duì)水泥中細(xì)顆粒含量的多少反應(yīng)很敏捷。有時(shí)比表面積并不是很高，但由于水泥顆粒級(jí)配合理，水泥強(qiáng)度卻很高。（3）摻有混合材料的水泥，比表面積不能真實(shí)反映水泥的總比表面積。如摻有火山灰質(zhì)混合材料，水泥比表面積往往會(huì)產(chǎn)生偏高現(xiàn)象。（4）大量的實(shí)踐

4、證明，摻助磨劑的水泥如果細(xì)度下降了，比表面積往往也下降。這可能與水泥的顆粒形貌有關(guān)。平均粒徑法、篩析法及比表面積法單一地表示水泥顆粒細(xì)度狀態(tài)，并不能真實(shí)準(zhǔn)確地反映水泥性能。人們有時(shí)采取兩種優(yōu)化組合的方式來(lái)控制水泥細(xì)度狀態(tài)，操作簡(jiǎn)便，控制有效。而顆粒級(jí)配對(duì)水泥顆粒群體用連續(xù)、分區(qū)間的尺寸范圍來(lái)表示大小顆粒的百分含量，更加準(zhǔn)確地反映了水泥細(xì)度狀態(tài)，是水泥性能的決定性因素。水泥最佳性能的顆粒級(jí)配為332um顆?？偭坎荒?5%,3um的細(xì)顆粒不要超過(guò)10%，65um和1um的顆粒越少越好，最好沒(méi)有。因?yàn)?32um的顆粒對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)起主要作用，特別是1624um的顆粒對(duì)水泥性能尤為重要，含量越多越好。而3

5、um的細(xì)顆粒容易結(jié)團(tuán)，1um的小顆粒在加水?dāng)嚢柚泻芸炀退?，?duì)混凝土強(qiáng)度作用很小，且影響水泥與外加劑的適應(yīng)性，易影響水泥性能而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。至于65um的顆粒則水化很慢，對(duì)水泥28天強(qiáng)度貢獻(xiàn)很小。在水泥粉磨過(guò)程中加入助磨劑，可以改善水泥產(chǎn)品的顆粒組成。使用水泥助磨劑后，磨機(jī)中的過(guò)粉磨現(xiàn)象會(huì)減少或消失，因此水泥中3um的顆粒含量會(huì)有所減少，大顆粒的比例也會(huì)因粉磨強(qiáng)度的增加而降低。但是，水泥企業(yè)要組合水泥的顆粒級(jí)配則需要結(jié)合其他工藝措施才能實(shí)現(xiàn)。不同廠家的水泥助磨劑，其配方、選料、生產(chǎn)工藝各不相同，即使同一廠家的助磨劑，也會(huì)因其目的不同，在粉磨過(guò)程中會(huì)有不同的效果。由于不

6、同的助磨劑其性能存在較大的差異，水泥企業(yè)在使用時(shí)應(yīng)針對(duì)本企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)選擇。我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)同國(guó)際接軌后改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的分析【中國(guó)水泥網(wǎng)】作者:姚燕，王文義單位:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院【2007-04-09】摘要：水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施已有2年時(shí)間，實(shí)施效果逐步顯現(xiàn)出來(lái)，水泥生產(chǎn)工藝進(jìn)行了和正在進(jìn)行大的調(diào)整，水泥產(chǎn)品質(zhì)量已明顯提高。但是我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到，提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量的工作任重道遠(yuǎn)，特別是根據(jù)用戶的要求改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，以至修訂標(biāo)準(zhǔn)中不適應(yīng)的規(guī)定等工作更是長(zhǎng)期任務(wù)。這里根據(jù)我國(guó)水泥生產(chǎn)、使用實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，反映出來(lái)的新問(wèn)題，就改進(jìn)水泥產(chǎn)品質(zhì)量的途徑進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施已有2年時(shí)間，實(shí)

7、施效果逐步顯現(xiàn)出來(lái)，水泥生產(chǎn)工藝進(jìn)行了和正在進(jìn)行大的調(diào)整，水泥產(chǎn)品質(zhì)量已明顯提高。但是我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到，提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量的工作任重道遠(yuǎn)，特別是根據(jù)用戶的要求改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，以至修訂標(biāo)準(zhǔn)中不適應(yīng)的規(guī)定等工作更是長(zhǎng)期任務(wù)。這里根據(jù)我國(guó)水泥生產(chǎn)、使用實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，反映出來(lái)的新問(wèn)題，就改進(jìn)水泥產(chǎn)品質(zhì)量的途徑進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。1提高水泥熟料活性實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)前，同國(guó)外水泥熟料相比，我國(guó)水泥熟料普遍存在著硅酸鹽礦物含量偏低，鐵含量偏高的問(wèn)題，它是熟料活性偏低的重要原因。2002年6月全國(guó)抽樣調(diào)查表明，實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)后，有的企業(yè)調(diào)整了熟料配料方案，提高了熟料活性，這對(duì)于我國(guó)順利實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)起到了重要作用。但

8、目前仍有許多中小型企業(yè)的熟料質(zhì)量太差，在350m2/kg比表面積下熟料28d抗壓強(qiáng)度不足48MPa。如何提高熟料的活性，應(yīng)從影響熟料燒成的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面分析，找出主要影響因素適時(shí)解決。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)研究1和實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)，歸納如下2個(gè)方面。選擇最佳熟料率值熟料配料的三率值決定了熟料的礦物組成和熟料的活性狀況。企業(yè)應(yīng)根據(jù)原燃材料實(shí)際、易燒性和窯爐的熱工狀況，選擇最佳的熟料率值。在熟料率值選擇和確定中應(yīng)努力提高硅酸鹽礦物(C3S+C2S)含量，回轉(zhuǎn)窯可在75%以上，立窯可在72%以上。在這個(gè)基礎(chǔ)上適當(dāng)提高C3S含量，適當(dāng)調(diào)整C3A含量，適當(dāng)降低C4AF含量。我國(guó)不同窯型的典型率值見(jiàn)表1。表1

9、不同窯型熟料典型率值窯型廠家KHnPC3SC2Sc3ac4af新型干法窯北京水泥廠35921938410濕法窯安陽(yáng)水泥廠6215712立窯齊銀水泥廠677813強(qiáng)化燒成快速冷卻迅速升高燒成溫度，使熟料礦物迅速形成，A礦和B礦晶體尺寸較小，約為1030um，且分布均勻時(shí)，熟料活性最高。相反，如果熟料易燒性差，如生料細(xì)度粗，有難燒的石灰石,或緩慢升高燒成溫度，會(huì)使A礦尺寸增大到50100um，B礦尺寸增大到3050um，此時(shí)，熟料活性會(huì)降低，表2是我院部分研究結(jié)果2。表2A礦尺寸大小對(duì)熟料活性的影響窯型A礦結(jié)晶狀況熟料28d抗壓強(qiáng)度差值(RGBRISO)/MPa立窯2040um，大小均齊1Ir|f

10、kriGBISO立窯2070um，大小欠均齊回轉(zhuǎn)窯2050um，大小均齊回轉(zhuǎn)窯4070um，粗大熟料礦物都有不同的溫度變體，各種變體的水化速度和強(qiáng)度是不同的?？焖倮鋮s可使A礦、B礦的高溫變體在常溫下穩(wěn)定下來(lái)，對(duì)熟料活性有利。一般認(rèn)為，熟料從12501150C開(kāi)始快速冷卻可以獲得最高的強(qiáng)度?？焖倮鋮s還可以形成一定的玻璃體,它對(duì)熟料活性有利。重視微量組分對(duì)熟料活性的影響。K2O、Na2O、SO3、Cl-等微量組分在數(shù)量較少時(shí)對(duì)熟料活性影響不明顯，但超過(guò)一定數(shù)量后對(duì)熟料煅燒工藝和活性會(huì)造成很大影響。欠燒的熟料活性低是眾所周知的。過(guò)燒的熟料，如熔融的熟料，其活性低于燒結(jié)的熟料。在還原氣氛中，被還原的F

11、e2+進(jìn)入C3S固溶體中取代Ca2+，并促使C3S在冷卻時(shí)分解。Fe2+進(jìn)入B-C2S固溶體中，能促使它向Y-C2S轉(zhuǎn)變。2控制水泥的細(xì)度狀態(tài)提高水泥粉磨細(xì)度是提高ISO強(qiáng)度的有效途徑，在我國(guó)實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中，有近60%的企業(yè)調(diào)整了粉磨工藝，提高了水泥細(xì)度，明顯提高了ISO強(qiáng)度。但是，不少建筑施工單位反映，水泥太細(xì)，需水性大，混凝土開(kāi)裂嚴(yán)重等。目前我國(guó)水泥企業(yè)幾乎都采用80um篩余和比表面積控制水泥的粉磨細(xì)度，它對(duì)于控制水泥性能和充分發(fā)揮水泥各組分的作用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。相同篩余或比表面積的水泥性能會(huì)有很大差別，為此應(yīng)全面考慮磨制水泥的細(xì)度狀態(tài)，包括:細(xì)度（篩余和比表面積）、顆粒分布、顆粒形貌

12、和堆積密度。水泥顆粒分布對(duì)水泥性能的影響對(duì)于相同組分（熟料、混合材和石膏）水泥而言，水泥的顆粒分布決定水泥的性能，如水化速度、水化熱、強(qiáng)度、需水量等，表3是80年代我院施娟英的試驗(yàn)結(jié)果。表3水泥顆粒級(jí)配與水泥性能關(guān)系小試體膠砂強(qiáng)度顆粒級(jí)配/%平均粒比表面標(biāo)準(zhǔn)稠度C3S/MPa編號(hào)徑積用水量360u/%/um/(m2/kg)/%1d3d28d1ammmmd100920e100200F1074H140原水300泥注：試體為X小試體，數(shù)據(jù)只作參考。由表3看出，10um為主的水泥，比表面積達(dá)920m2/kg,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠用水量高達(dá),水泥早期強(qiáng)度很高。1030um為主的水泥，比表面積降至200m2/kg，

13、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量正常，早期強(qiáng)度下降。水泥顆粒級(jí)配對(duì)水泥性能產(chǎn)生的各種影響，主要是因?yàn)椴煌笮☆w粒的水化速度不同,施娟英的測(cè)定結(jié)果是：010um顆粒，1d水化達(dá)75%,28d接近完全；1030um顆粒，7d水化接近一半；3060um顆粒，28d水化接近一半；60um顆粒，3個(gè)月后水化還不到一半。學(xué)者M(jìn)eric認(rèn)為，粒徑1um的小顆粒，在加水拌和中很快水化了，對(duì)混凝土強(qiáng)度作用很小，反而造成混凝土體積較大收縮。一個(gè)20um顆粒硬化1個(gè)月只水化了54%，水化進(jìn)入深度才um,剩留的熟料核只能起骨架作用，潛在活性沒(méi)有發(fā)揮。國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究證明，水泥顆粒級(jí)配對(duì)水泥性能有直接影響，目前比較公認(rèn)的水泥最佳顆粒級(jí)

14、配為：332um顆粒對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)起主要作用，其間粒度分布是連續(xù)的，總量不低于65%。1624um的顆粒對(duì)水泥性能尤為重要，含量愈多愈好3um的細(xì)顆粒，易結(jié)團(tuán)，不要超過(guò)10%。65um的顆?；钚院苄?，最好沒(méi)有。19982001年在世界水泥檢測(cè)大對(duì)比中選用了不同強(qiáng)度等級(jí)的法國(guó)水泥，國(guó)際試驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果列于表4中。表4法國(guó)水泥顆粒級(jí)配與性能抗壓強(qiáng)度顆粒級(jí)配（累計(jì)通過(guò)量）/%比表面標(biāo)準(zhǔn)稠強(qiáng)度水泥品/MPa密度時(shí)間積度用水等級(jí)種2卩4卩8卩16U32卩40卩50卩63卩80卩/(g/cm3)2d28d/(m2/kg)量/%mmmmmmmmm1998波特蘭4082000波特蘭348波特蘭礦渣2001334(

15、36%64%）波特蘭復(fù)合1997374（6%20%）表5為2001年我院對(duì)我國(guó)部分水泥企業(yè)不同粉磨工藝下的實(shí)物水泥進(jìn)行的顆粒級(jí)配測(cè)定結(jié)果。表5我國(guó)部分水泥企業(yè)的水泥顆粒級(jí)配（平均值）序號(hào)企業(yè)類(lèi)型粉磨工藝水泥品種顆粒級(jí)配己（累計(jì)通過(guò)量）/%統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)3um8um16um24um32um45um60um1大中型一般閉路磨PO1631435265829192大中型高效選粉機(jī)閉路磨PO1729435161839263大中型帶輥壓機(jī)閉路磨PO1834495671929664大中型開(kāi)路磨PO2135475669839065大中型高細(xì)磨PO1934365064909416小型一般閉路磨PO1228445666

16、81898在通常細(xì)度的水泥中，可能有20%40%的熟料對(duì)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)沒(méi)有發(fā)揮作用。如何挖掘熟料活性潛力，改善水泥性能，應(yīng)根據(jù)水泥強(qiáng)度等級(jí)、混合材狀況和具體粉磨工藝，確定合理顆粒級(jí)配。這里從顆粒分布對(duì)水泥和混凝土性能的影響上提出表6的大致關(guān)系。水泥顆粒形貌對(duì)水泥性能的影響表6水泥顆粒分布與水泥混凝土性能、粉磨工藝的大致關(guān)系粒徑參考指標(biāo)水泥性能粉磨工藝混凝土性能比表面積需水性強(qiáng)度子力學(xué)3um（熟料）10%正常正常正常正常正常增加增大增大早強(qiáng)過(guò)粉磨現(xiàn)象施工性變差65%正常正常強(qiáng)度高研磨能力好混凝土性能優(yōu)3264um增加變小正常強(qiáng)度低研磨能力差正常64um增加變小易泌水強(qiáng)度低粉磨能力差混凝土保水性差

17、連續(xù)分布一個(gè)凸型正常正常正常正常正常兩個(gè)凸型研磨能力差一個(gè)型粉磨能力差水泥顆粒形貌通常用圓度系數(shù)表示，正圓形顆粒圓度系數(shù)等于1,其他形狀都小于1。國(guó)外水泥的圓度系數(shù)大多在左右，我院測(cè)定的我國(guó)部分大中型水泥企業(yè)水泥的圓度系數(shù)波動(dòng)在之間3,平均值為。日本一家惟俊等試驗(yàn)研究表明，將水泥顆粒的圓度系數(shù)由提高時(shí)，水泥砂漿28d抗壓強(qiáng)度可提高20%30%,配制混凝土的水灰比可降低6%8%，達(dá)到相同坍落度時(shí)的單位體積用水量可減少14%30%,減水劑摻量可減少1/3，水泥早期水化熱可降低25%。近2年我院就水泥顆粒形貌對(duì)水泥性能的影響研究表明，在水泥顆粒圓度系數(shù)由提高到時(shí),水泥用水量減少，水泥膠砂流動(dòng)度增大2

18、5%；相同流動(dòng)度下，W/C可減少8%,水泥28d和60d抗壓強(qiáng)度可提高20%以上；水泥粉體的堆積密度明顯提高；水化水泥石中的微孔增多，大孔減少；在相同W/C下，水泥抗壓強(qiáng)度28d約提高6MPa,60d約提高10MPa。最佳堆積密度理論水泥顆粒的堆積密度對(duì)配制出的混凝土施工性、強(qiáng)度和耐久性有很大影響，水泥顆粒的堆積密度最佳時(shí)，混凝土性能最好。改進(jìn)粉磨工藝1）磨機(jī)改造我國(guó)大部分水泥企業(yè)目前使用的小規(guī)格磨機(jī)大多內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，技術(shù)落后，效率低。在磨機(jī)改造中可使用史密斯公司的康必丹磨技術(shù)及其它各種新型襯板、隔倉(cāng)板和研磨體技術(shù)。研磨體級(jí)配和尾倉(cāng)的小型研磨體對(duì)于改善水泥顆粒分布和顆粒形貌具有重要作用。如合

19、肥院高細(xì)磨水泥顆粒圓度系數(shù)可達(dá)以上；沈陽(yáng)水泥機(jī)械研究所的磨機(jī)改造技術(shù)，可明顯改善水泥的顆粒分布，提高圓度系數(shù)。2）輥壓機(jī)（或立磨）與球磨機(jī)組合采用輥壓機(jī)(或立磨)與球磨機(jī)聯(lián)合的粉磨工藝，可明顯改善水泥顆粒形貌，圓度系數(shù)可達(dá)，水泥顆粒分布也很好。采用高效選粉機(jī)的閉路磨帶高效選粉機(jī)的閉路磨工藝，通過(guò)改變選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量等可按需要調(diào)整水泥的顆粒分布，而開(kāi)路磨及帶離心選粉機(jī)、旋風(fēng)選粉機(jī)的閉路磨要進(jìn)行這種調(diào)整就比較困難。采用分別粉磨工藝目前水泥企業(yè)大都是熟料與混合材一起混合粉磨，由于不同物料的易磨性差別很大，造成混合粉磨的許多問(wèn)題。而采用分別粉磨不但可以解決這些問(wèn)題，還可以根據(jù)熟料和混合材料細(xì)度的不同要

20、求，制備出不同性能的水泥產(chǎn)品。3發(fā)揮混合材的作用混合材料在水泥中主要起3個(gè)作用:一是活化效應(yīng)，它與混合材料活性和細(xì)度有關(guān)。二是填料作用，它同水泥水化產(chǎn)物結(jié)合在一起，起骨架作用。三是最佳堆積密度效應(yīng)，當(dāng)混合材料的粒徑很小時(shí)，如3卩m，可以明顯提高水泥石的密實(shí)度，改善水泥混凝土性能，提高水泥混凝土的強(qiáng)度。高性能混凝土的迅速發(fā)展，需要礦渣等細(xì)磨混合材料替代部分水泥，替代量可達(dá)水泥質(zhì)量的30%以上，細(xì)磨混合材料應(yīng)符合高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18736-2002)。在水泥中多摻加一些混合材料生產(chǎn)出高質(zhì)量的水泥主要有如下途徑。提高熟料粉磨細(xì)度早在60年代，我院為了提高礦渣水泥的強(qiáng)度，

21、將熟料比表面積磨制到450550m2/kg,熟料顆粒30um含量達(dá)到80%以上，在礦渣摻加量為35%和45%的條件下，可以生產(chǎn)出早期和后期強(qiáng)度都很高的礦渣水泥。7080年代，我院在研究沸石-石灰石水泥和粉煤灰-石灰石水泥中，將熟料比表面積磨制400m2/kg，20um含量達(dá)60%70%時(shí)，混合材摻量30%后，仍能生產(chǎn)出早期和后期強(qiáng)度都較高的優(yōu)質(zhì)水泥，并具有節(jié)能10%，增產(chǎn)水泥20%的效果。提高礦渣的細(xì)度1999年我院在制訂GB/T18046-2000用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉的試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，將礦渣磨細(xì)到400600m2/kg比表面積后，大量摻入到水泥中時(shí)，不但不降低水泥強(qiáng)度，反而能大

22、幅度提高水泥強(qiáng)度，見(jiàn)表7。表7水泥中摻礦渣微粉對(duì)R與Rgb的影響水泥樣品礦渣微粉28d抗壓強(qiáng)度/MPaRiso/Rgb摻加量/%比表面積/(m2/kg)rgbRmPI0ISO50536P0050536提高粉煤灰細(xì)度粉煤灰活性的特點(diǎn)是早期強(qiáng)度很低，后期強(qiáng)度很高，因此在通常細(xì)度的情況下，限制了粉煤灰混合材料的摻入量。如果將粉煤灰細(xì)磨，可明顯提高粉煤灰的早期活性，表8是江西同濟(jì)豐宇公司采用振動(dòng)磨細(xì)磨粉煤灰后的試驗(yàn)結(jié)果。表8細(xì)磨粉煤灰活性試驗(yàn)結(jié)果序號(hào)比表面積/(m?fkg)膠凝舌材料/%抗折強(qiáng)度/MPa抗壓強(qiáng)度/MPaPI粉煤灰3d28d3d28dF01000F14667030F26467030F37

23、0070304提高水泥質(zhì)量的均勻性水泥質(zhì)量的均勻性對(duì)于水泥的使用具有重要意義。我國(guó)預(yù)拌混凝土和集中攪拌的混凝土28d抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差要求W。水泥質(zhì)量的均勻性成為施工單位普遍關(guān)注的大問(wèn)題。當(dāng)前施工單位對(duì)水泥質(zhì)量均勻性不滿意主要集中在強(qiáng)度、用水量和凝結(jié)時(shí)間波動(dòng)太大上。我國(guó)實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)后水泥質(zhì)量均勻性仍未得到解決。表9為北京市某工地現(xiàn)場(chǎng)使用的水泥28d抗壓強(qiáng)度的波動(dòng)情況。表9北京市某工地使用的普通水泥28d抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果類(lèi)別POPOPO樣品數(shù)5556生產(chǎn)廠家2233平均值/MPa標(biāo)準(zhǔn)偏差/MPa最大值/MPa最小值/MPa表10為北京市某預(yù)拌混凝土攪拌站使用同一個(gè)水泥廠同一品種等級(jí))的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠

24、度用水量和初凝時(shí)間的波動(dòng)情況。表10某水泥廠水泥用水量和初凝時(shí)間水泥編號(hào)123456標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量/%272629302728初凝時(shí)間/(h:min)2：001：201：102：551：302：40施工單位對(duì)水泥質(zhì)量這么大的波動(dòng)意見(jiàn)很大，但很無(wú)奈，因?yàn)樗噘|(zhì)量都符合水泥標(biāo)準(zhǔn)要求。水泥質(zhì)量的均勻性在水泥標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有規(guī)定，只在“水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程”中對(duì)出廠水泥強(qiáng)度的均勻性提出了要求，即28d抗壓強(qiáng)度變異系數(shù)（CJ目標(biāo)值不大于。大型水泥企業(yè)都有完備的工藝設(shè)施和嚴(yán)格的內(nèi)部管理規(guī)程,而中小水泥企業(yè)無(wú)論在工藝設(shè)施和管理上都需大力加強(qiáng)。對(duì)后者提出如下途徑供參考：1）建立大型的原燃材料堆場(chǎng)，將足夠多的原燃材

25、料進(jìn)行簡(jiǎn)易預(yù)均化處理。2）建立大型熟料均化庫(kù)（場(chǎng)），特別是立窯生產(chǎn)廠，窯的單機(jī)產(chǎn)量低，質(zhì)量波動(dòng)大，尤為重要。3）建立水泥聯(lián)合粉磨車(chē)間，將數(shù)個(gè)小型磨機(jī)的產(chǎn)品混合在一起進(jìn)行均化。4）用或大磨機(jī)替代小磨機(jī)。5改善水泥與混凝土外加劑的適應(yīng)性混凝土外加劑已經(jīng)成為混凝土中必不可少的第5組分，因此水泥與外加劑的適應(yīng)性就顯得十分重要。適應(yīng)性也稱為相容性，即將某種外加劑摻入某種水泥所配制的混凝土中，若能產(chǎn)生應(yīng)有的效果，認(rèn)為該水泥與這種外加劑適應(yīng)性好，否則認(rèn)為適應(yīng)性差。為判別水泥與外加劑適應(yīng)性好壞，Aitein等提出可用3個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量:初始流動(dòng)性、飽和點(diǎn)和流動(dòng)性損失。初始流動(dòng)性是指水泥混凝土的流動(dòng)性能；飽和點(diǎn)是指

26、流動(dòng)性不再明顯增大時(shí)的外加劑摻量值；流動(dòng)性損失是指在6090min內(nèi)水泥混凝土流動(dòng)性保持狀況。水泥與外加劑適應(yīng)性好應(yīng)體現(xiàn)在初始流動(dòng)性大、有明確的飽和點(diǎn)和流動(dòng)性損失小。適應(yīng)性檢測(cè)方法有多種，如混凝土坍落度法、砂漿流動(dòng)度法、漏斗法、水泥稠度法及凈漿流動(dòng)度法等。經(jīng)我院大量試驗(yàn)驗(yàn)證，認(rèn)為凈漿流動(dòng)度法簡(jiǎn)便易行，并能較好地反映適應(yīng)性狀況，因此建議水泥企業(yè)采用此方法。凈漿流動(dòng)度法是采用現(xiàn)行水泥凈漿攪拌機(jī)拌制水泥凈漿，W/C一般采用，拌制時(shí)按需要加入一定量外加劑。拌制好的凈漿裝入錐模（上口36mm下口60mm，高60mm）中，錐模下放一塊足夠大的玻璃板，將模中凈漿用餐刀插動(dòng)后刮平，提取錐模，漿體流開(kāi)，用直尺測(cè)

27、量初始流動(dòng)度值。又根據(jù)不同外加劑摻量和不同時(shí)間間隔進(jìn)行多數(shù)檢測(cè)，即得知是否有明確的飽和點(diǎn)和流動(dòng)度損失大小。水泥與外加劑的適應(yīng)性既取決于外加劑品種和質(zhì)量，也取決于水泥品種和質(zhì)量。實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)后，由于水泥生產(chǎn)工藝調(diào)整，水泥性能的變化，不少建筑施工單位對(duì)水泥與外加劑適應(yīng)性變差了提出意見(jiàn)。就水泥而言，影響適應(yīng)性的因素歸納起來(lái)有如下幾方面水泥熟料礦物組成水泥熟料中c3s、c2s、c3a、c4af對(duì)高效減水劑的吸附能力是不一樣的，其吸附順序?yàn)镃3AC4AFC3SC2S，即鋁酸鹽礦物對(duì)高效減水劑的吸附能力大于硅酸鹽礦物。這是因?yàn)殇X酸鹽礦物在水泥水化初期其動(dòng)電電位是正值，能吸附較多的陰離子型高效減水劑，而硅

28、酸鹽礦物在水泥水化初期其動(dòng)電電位是負(fù)值，吸附高效減水劑的能力較弱。因此，為了提高水泥與外加劑適應(yīng)性，應(yīng)提高熟料中的硅酸鹽礦物(C3S+C2S)含量，降低鋁酸鹽礦物，特別是c3a的含量。石膏的形態(tài)和摻量石膏是水泥的緩凝劑，石膏遇水后溶解為Ca2+,如果在水泥水化初期能抑制C3A水化速度,水泥和混凝土就可以得到所需的工作性能，因此水泥中硫酸鹽的數(shù)量和溶解度至關(guān)重要。不同形態(tài)石膏的溶解度不同:二水石膏為L(zhǎng)，a半水石膏為L(zhǎng)，B半水石膏為L(zhǎng),可溶性無(wú)水石膏為L(zhǎng),天然無(wú)水石膏為L(zhǎng)。二水石膏應(yīng)用的最多，但它的溶解度不是最大的，因此控制好磨機(jī)溫度很重要磨內(nèi)溫度適當(dāng)高，使部分二水石膏脫水為溶解度大的半水石膏適應(yīng)

29、性好；磨內(nèi)溫度過(guò)高會(huì)形成大量半水石膏，導(dǎo)致假凝；磨內(nèi)溫度過(guò)低，半水石膏量少，會(huì)導(dǎo)致急凝。水泥細(xì)度狀態(tài)高效減水劑一般都是陰離子型高分子表面活性劑，而水泥顆粒表面一般帶正電，對(duì)陰離子表現(xiàn)出較強(qiáng)的親合力。在水泥和水后，減水劑迅速吸附在水泥顆粒表面，增大了水泥漿體的流動(dòng)性。因此水泥細(xì)度狀態(tài)，如比表面積、顆粒分布、顆粒形貌等對(duì)減水劑與水泥適應(yīng)性影響很大。實(shí)施水泥新標(biāo)準(zhǔn)后，我國(guó)水泥細(xì)度普遍變細(xì)，是造成適應(yīng)性變差的重要原因。在這種情況下如何提高適應(yīng)性，我院作了大量試驗(yàn)研究工作。水泥比表面積適當(dāng)提高(如446m2/kg),外加劑飽和摻量增大，新拌混凝土的初始坍落度仍較大。水泥比表面積過(guò)高(如550m2/kg)

30、,即使加大外加劑摻量，混凝土的初始坍落度仍較小。隨水泥比面積的提高，混凝土lh后的坍落度損失增大。在水泥比表面積相近(約300m2/kg)時(shí)，水泥顆粒中3卩m含量對(duì)外加劑飽和摻量影響不大，但3卩m含量增多會(huì)加劇水泥漿體的流動(dòng)度損失。水泥顆粒圓度系數(shù)由提高到時(shí)，對(duì)減水劑飽和摻量影響不大，但可以提高水泥漿的流動(dòng)度和混凝土坍落度，坍落度損失減小?；旌喜牧纤嘀谢旌喜牧系姆N類(lèi)、細(xì)度、顆粒形貌及摻量等對(duì)外加劑的吸附作用是有影響的。根據(jù)試驗(yàn)和實(shí)踐表明，減水劑對(duì)礦渣水泥和粉煤灰水泥的適應(yīng)性較好，而對(duì)火山灰、煤矸石、窯灰為混合材料的水泥適應(yīng)性較差。水泥中的堿含量隨著水泥中堿含量的增大，減水劑對(duì)水泥的塑化效果變

31、差。堿含量的增大，還會(huì)導(dǎo)致混凝土的凝結(jié)時(shí)間縮短和坍落度損失變大。水泥的陳放時(shí)間水泥陳放時(shí)間越短，出磨溫度愈高，減水劑對(duì)水泥的塑化效果越差，減水率低，坍落度損失快。因此使用陳放時(shí)間稍長(zhǎng)的水泥有利于提高適應(yīng)性。6調(diào)整通用水泥品種根據(jù)2002年6月全國(guó)抽樣調(diào)查，目前我國(guó)六大通用水泥產(chǎn)量的分布見(jiàn)表11。表11我國(guó)六大通用水泥產(chǎn)量分布%硅酸鹽水泥（P1、普通水泥礦渣水泥粉煤灰水泥火山灰水泥復(fù)合水泥PII）（PO）（PS）（PF）（PP）（PC）由表11可以看出：1）我國(guó)六大通用水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)同90年代初期相比發(fā)生了很大變化，那時(shí)普通水泥約占50%,礦渣水泥約占35%，而目前普通水泥產(chǎn)量急增達(dá)，這種變化有市

32、場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的結(jié)果，也有一些企業(yè)把混合材摻量超過(guò)15%的水泥作為普通水泥銷(xiāo)售的結(jié)果。2）國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家通用水泥產(chǎn)量以波特蘭水泥（我國(guó)的硅酸鹽水泥）為主，而我國(guó)以普通水泥為主，硅酸鹽水泥產(chǎn)量太少，只有，這說(shuō)明我國(guó)六大通用水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，有待調(diào)整。如何調(diào)整我國(guó)六大通用水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，我們提出如下建議：大力發(fā)展硅酸鹽水泥，適應(yīng)重點(diǎn)工程和高強(qiáng)度高性能混凝土發(fā)展的需要。提高普通水泥質(zhì)量檔次。各級(jí)水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)按GB/T12960-1996水泥組分的定量測(cè)定方法，加大監(jiān)督檢驗(yàn)力度；建議取消普通水泥中強(qiáng)度等級(jí)水泥。宣傳、發(fā)展粉煤灰水泥、復(fù)合水泥以及砌筑水泥等大量摻加混合材料水泥品種，為不同建筑工程提供

33、廣泛選擇水泥品種的余地。不同粉磨系統(tǒng)對(duì)水泥及混凝土性能的影響一、前言課題內(nèi)容水泥性能包括強(qiáng)度、標(biāo)稠、外加劑相容性等指標(biāo)，影響水泥性能主要因素包括（1）熟料的礦物組成；（2）礦物的生長(zhǎng)條件（燒成條件）；（3）水泥的顆粒組成（粉磨系統(tǒng)）；（4）混合材的品種與摻量。我們判斷粉磨系統(tǒng)的優(yōu)劣或者水泥顆粒組成的優(yōu)劣的前提，是以水泥及混凝土性能（工作性能，力學(xué)性能，耐久性）為核心，探討水泥顆粒組成的影響，及其與粉磨系統(tǒng)的關(guān)系。水泥的終端產(chǎn)品是混凝土，我們是以混凝土的性能來(lái)判斷粉磨系統(tǒng)優(yōu)劣。但是因?yàn)閮蓚€(gè)產(chǎn)業(yè)間跨度大，混凝土產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者不一定懂得水泥生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)水泥的企業(yè)家不一定懂混凝土企業(yè)的需求。我們需要通

34、過(guò)了解混凝土一一這個(gè)終端產(chǎn)品的性能，最終了解水泥的生產(chǎn)目標(biāo)、探討水泥顆粒組成對(duì)于粉磨系統(tǒng)的要求。2、關(guān)于水泥顆粒組成的基本認(rèn)識(shí)32HLFa）從最緊密堆積（構(gòu)件結(jié)構(gòu)致密性）角度出發(fā)，最佳顆粒組成符合Fuller曲線；材料質(zhì)量好是指材料的致密度好，粘結(jié)性要好。如何達(dá)到材料的致密呢首先我們就要考慮材料的堆積密度，只有堆積緊密了，再通過(guò)顆粒的粘結(jié)性能，材料的泌水性能就要好。粉狀顆粒如何才能堆積緊密呢行業(yè)內(nèi)通常我們都以Fuller曲線作為其中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，F(xiàn)uller曲線以不水化的顆粒為樣本，水泥是邊攪拌邊水化，因此水泥的顆粒大小是隨著時(shí)間在變化的，所以研究水泥是非常困難的。從圖中可以看出，332u

35、m區(qū)間的顆粒組成可以達(dá)到最緊密堆積。b）根據(jù)的研究結(jié)果，從水泥28d膠砂強(qiáng)度出發(fā)，332um含量越多越好（65%）即級(jí)配最有利于熟料強(qiáng)度的發(fā)揮；大多數(shù)的研究表明，332um水泥顆粒組成對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)是最大的。C）從系統(tǒng)效率出發(fā)（產(chǎn)量高，電耗低，投資少，維護(hù)方便）。這也是我們考慮粉磨系統(tǒng)很重要的因素。理想狀態(tài)：上述三方面均可最大限度地得到滿足。但事實(shí)上因這些因素均存在著關(guān)聯(lián),不可能完全統(tǒng)一，取決于我們?cè)诮ㄔ旆勰ハ到y(tǒng)時(shí)側(cè)重考慮哪個(gè)因素或如何更合理地處理好這三者的關(guān)系。二、粉磨系統(tǒng)對(duì)水泥顆粒組成、部分性能及能耗的影響表2不同大型粉磨系統(tǒng)磨制的水泥的檢測(cè)結(jié)果，比表面積36010m2/kg粉磨系統(tǒng)顆粒組成

36、um（%）n值標(biāo)稠（%）出磨水泥溫度C評(píng)價(jià)45開(kāi)路磨/康比丹磨1538很高，（磨內(nèi)噴水120C）與Fuller級(jí)配最接近，砼性能優(yōu)越輥壓機(jī)+開(kāi)路磨32高(130C)配制混凝土性能較好輥壓機(jī)+開(kāi)1330高（120路磨+助磨劑130C)輥壓機(jī)+閉路磨（人為降低選粉效率后）303290100C輥壓機(jī)+閉路磨（高效選粉）283090100C配制混凝土性能較差立磨30242890100C電耗低，配制砼性能差Fuller級(jí)配注：顆粒分布數(shù)據(jù)為馬爾文激光粒度檢測(cè)儀所測(cè)得由表中可以看出，效率是從上往下逐漸提高的，隨著粉磨效率的提高，可以看到,3um的水泥顆粒在逐漸減少，離Fuller曲線中，最緊密堆積區(qū)間越來(lái)

37、越遠(yuǎn)；3um-32um區(qū)間內(nèi)逐漸增多，也就是說(shuō)強(qiáng)度性能越來(lái)越好，但緊密堆積性能是越來(lái)越差；標(biāo)準(zhǔn)稠度越來(lái)越大，均勻性系數(shù)也在不斷提高，也就是說(shuō)顆粒度越來(lái)越集中，比表面積越高，3um-32um的顆粒就越多。反之，亦然。由于效率的提高，電耗在降低，水泥出磨溫度也由上往下降低。由此可見(jiàn)，由上往下變化，效率越高，節(jié)能減排的效果越好，但是離混凝土最緊密堆積是越來(lái)越遠(yuǎn)。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，當(dāng)粉磨系統(tǒng)效率越高時(shí)，磨出的水泥往往是里需求標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越遠(yuǎn)的產(chǎn)品，使用起來(lái)越來(lái)越不好用的水泥，做出來(lái)的混凝土是越來(lái)越差，當(dāng)然也可以有其他的辦法進(jìn)行改善。砥匝越+猛禮壓亂十閏姿開(kāi)諦曙圖中各樣品的RRSB曲線由數(shù)據(jù)可見(jiàn):a）隨系統(tǒng)效率提

38、高（電耗低，產(chǎn)量高）今3um以下顆粒減少Tn值增大（顆粒集中）T堆積密度下降T標(biāo)稠增大。也就是說(shuō)顆粒越均勻，顆粒之間的空隙就越多，堆積的密度就越小，意味著達(dá)到一定流動(dòng)度時(shí)，需水量就越大。因此，用助磨劑、選粉機(jī)或者立磨，隨著系統(tǒng)效率越高，均勻性系數(shù)越來(lái)越大，水泥顆粒間的孔隙率也越來(lái)越大。需水量越大的水泥一般就是比較難用的水泥。0.90.850.80.750.70.650.6堆積密度與n值的關(guān)系W/hJAjjWSXjTiwWjJ弐fll水泥顆粒間的三精空厘水及0,511.522.533.54額檢外圍的水膜厚度示慧圖b）膠砂強(qiáng)度與比表面積、顆粒組成及n的關(guān)系（級(jí)配）對(duì)某II型水泥的研究表明：膠砂28

39、d強(qiáng)度與顆粒組成及n值關(guān)系為:Sb=450m2/kg時(shí)，S28=(%3-32um)+,S28=+Sb=400m2/kg時(shí)，S28=(%3-32um)+,S28=+Sb=350m2/kg時(shí)，S28=(%3-32um)+,S28=+Sb=300m2/kg時(shí)，S28=(%3-32um)+,S28=+當(dāng)比表面積360m2/kg以上時(shí)，n值增大，332um含量增多，28d膠砂強(qiáng)度越高；比表面積300m2/kg以下時(shí)，n越大，332um含量減少，28d膠砂強(qiáng)度降低。一一這里描述的主要是熟料顆粒，若摻混合材較多，易磨性差異較大時(shí)，該規(guī)律會(huì)變化。Sb(m2/kg)強(qiáng)度系數(shù)與(3-32um)含量關(guān)系強(qiáng)度系數(shù)與n

40、關(guān)系450400350300上述結(jié)果的原因如下：(1)C3A、石膏與混合材易磨性較好，在32um的細(xì)顆粒中含量較多；增加比表面積可增加C3S、C2S在332um顆粒中的含量，故提高比表面積，強(qiáng)度系數(shù)增大。需注意：混合材易磨性好，摻量多時(shí)，要發(fā)揮熟料的作用，比表面積要合理控高些；注：比表面積過(guò)大，水泥需水量大。開(kāi)路系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步足以顯著改變水泥的顆粒組成傳統(tǒng)開(kāi)路磨輥壓機(jī)+開(kāi)路磨內(nèi)輥壓機(jī)+開(kāi)路磨評(píng)價(jià)技術(shù)改造+助磨劑電耗（度/噸水泥）383230電耗接近閉路磨n值222不斷提高，接近閉路磨標(biāo)稠（）性能變差332um含量（）5862606464與閉路磨接近若助磨劑摻量增大，上述指標(biāo)還可向閉路系統(tǒng)接近。

41、總體感受在開(kāi)路系統(tǒng)更易控制較理想的顆粒組成。21-oV7(花6OL)U=_7-f111112朮45總的來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)的開(kāi)流磨經(jīng)過(guò)輥壓機(jī)、助磨劑的使用，所磨的水泥顆粒組成和能耗可以逐漸接近閉路磨。用開(kāi)流磨抹水泥選擇性更大，可以磨出顆粒比較分散的水泥，也可以通過(guò)調(diào)整效率，磨出顆粒比較集中的水泥，加入助磨劑之后，效率提高效率更好。劣勢(shì)：出磨水泥溫度比較高，雖然利用磨內(nèi)灑水可以適當(dāng)降溫，但噴霧效果與噴水量較難控制，儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)易引起水泥強(qiáng)度倒縮與結(jié)庫(kù)現(xiàn)象。d）混合材對(duì)水泥顆粒組成的影響易磨性較好且自身需水量較低的混合材（如石灰石）有利于增加5um以下的細(xì)顆粒，對(duì)降低水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度有利此時(shí)水泥比表面積需

42、稍控高一些，否則熟料不易磨細(xì)，引起強(qiáng)度下降。（因?yàn)椴煌囝w粒組成之間的差異主要在于10|1以下的顆粒，10|1以下的顆粒比較少,堆積起來(lái)的孔隙率就比較大。）易磨性較差的混合材（比熟料易磨性還差，如礦渣、鐵渣等），有利于增加32um中熟料的含量，即熟料顆粒更接近級(jí)配，對(duì)提高水泥膠砂強(qiáng)度有幫助，但由于顆粒組成與Fuller級(jí)配差異增大，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)稠度改善不大。因此，混合材的選擇既要考慮就地取材，也要考慮其對(duì)水泥顆粒組成，生產(chǎn)能耗，及水泥使用性能的影響。e）混凝土中微細(xì)集料的作用及要求無(wú)論采用哪種粉磨系統(tǒng)磨制水泥，其顆粒組成均與混凝土要求最緊密堆積的顆粒組成（Fuller級(jí)配）相差甚遠(yuǎn)。以接近Full

43、er級(jí)配要求，即從細(xì)顆粒的致密性作用角度出發(fā)：開(kāi)流磨輥壓機(jī)+開(kāi)流磨閉路磨輥壓機(jī)+閉路磨因此往往開(kāi)流磨的水泥老百姓最歡迎，立磨的水泥最不受歡迎，主要原因是產(chǎn)品間，水泥顆粒組成和材料的緊密堆積性能的差距。使用助磨劑雖可以起到提產(chǎn)、節(jié)能的效果，但助磨劑的過(guò)量加入會(huì)使水泥顆粒更加集中,n值增大，堆積孔隙率增大，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不利。因?yàn)橹┑脑砭褪侨∠^(guò)粉碎，從混凝土的角度、從Fuller曲線分布來(lái)說(shuō)，我們很需要過(guò)粉碎，但是從節(jié)能減排的角度來(lái)說(shuō)，我們不需要過(guò)粉碎。所以這是一對(duì)矛盾。由于無(wú)論怎么做出來(lái)的水泥都沒(méi)有辦法滿足混凝土的要求，所以在配置混凝土?xí)r，就需要加入摻合料，專(zhuān)門(mén)為補(bǔ)償水泥顆粒組成的不足而發(fā)

44、明的。在混凝土中需要使用微細(xì)集料”，其原理之一就是增加粉料中10um以下的顆粒，使粉料級(jí)配更接近Fuller級(jí)配，從而達(dá)到減水、致密化的目的一一“微細(xì)集料效應(yīng)。微細(xì)集料：顆粒組成一一要求10um以下的顆粒（尤其是3um以下的顆粒）要比水泥多23倍以上（3um以下顆粒希望達(dá)到3040%以上）；作用填充水泥顆粒間的空隙，降低孔隙率，提高混凝土的密實(shí)性。理想的狀態(tài)是在磨水泥的時(shí)候，最大限度地將熟料的強(qiáng)度發(fā)揮出來(lái)，那么他的顆粒組成在配置混凝土的時(shí)候，他的顆粒分布的不理想是通過(guò)摻合料來(lái)改善?；蛘邔?zhuān)門(mén)生產(chǎn)摻合料,專(zhuān)門(mén)來(lái)補(bǔ)足水泥顆粒差異。這里也說(shuō)明一個(gè)道理：無(wú)論水泥顆粒組成如何，只要有相應(yīng)的摻合料及其配套技

45、術(shù)，均可改善水泥的顆粒組成，配制出好的混凝土。這就是分別粉磨和摻合料校正工藝的基本原理。目前中國(guó)混凝土行業(yè)尚未到此階段！尚依賴于水泥的原有級(jí)配。在目前我們國(guó)家，混凝土的配置過(guò)程中，我們認(rèn)識(shí)到水泥顆粒組成的差異，我們知道可以通過(guò)摻合料來(lái)彌補(bǔ)，但是我們找不到理想的摻合料。我們用粉煤灰，在商品混凝土產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，已經(jīng)成為了稀缺資源，優(yōu)質(zhì)粉煤灰已經(jīng)找不到。顆粒很粗、含碳量很高的粉煤灰，作用適得其反。目前還沒(méi)有人專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)摻合料，如果大家都能意識(shí)到這種差異，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)摻合料,我覺(jué)得這是一個(gè)很大的商機(jī)。目前我們國(guó)家摻合料的資源很少，也沒(méi)有制造工藝，混凝土的主要性能還是依賴于水泥的顆粒組成。所以水泥顆

46、粒組成的不理想，直接影響到混凝土的性能，所以我們感受到水泥粉磨系統(tǒng)效率越高，磨出來(lái)的水泥越不好用。我們?cè)谄疵鏊喾勰ハ到y(tǒng)的節(jié)能減排工作，實(shí)際上是在把我國(guó)混凝土產(chǎn)業(yè)越高越差。三、顆粒組成對(duì)水泥與減水劑相容性的影響對(duì)相容性的影響a）對(duì)飽和點(diǎn)的影響一一影響成本b）對(duì)流出時(shí)間的影響c）對(duì)經(jīng)時(shí)損失的影響比表面枳樣品n值飽和點(diǎn)流出時(shí)間320m2/kg1#2#3#380m2/kg4#5#6#3EE疇勺洱CM信iv廠;!專(zhuān)IU0,6C,TUC.3ILI1-2L31.41,5L641躁量(%)分別對(duì)比1#一3#,4#6#，隨n值增大，飽和點(diǎn)摻量增大，飽和點(diǎn)Marsh時(shí)間延長(zhǎng)；對(duì)比1#與4#,比表面積增大，飽和

47、點(diǎn)摻量增大(開(kāi)路)。對(duì)比3#與6#,比表面積增大，飽和點(diǎn)摻量增大，Marsh時(shí)間變化明顯(閉路)。由此可見(jiàn)：水泥顆粒集中，n值增大，比表面積增大，對(duì)水泥與減水劑相容性的不利影響十分顯著，這將直接影響水泥的使用價(jià)值及高標(biāo)號(hào)混凝土的配制。比表面積越大，外加劑的適應(yīng)性、相容性也越差。顆粒越集中，外加劑的適應(yīng)性越大。但是從水泥強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，比表面積越大，均勻性越高，強(qiáng)度是最高的。因此我們生產(chǎn)的廠家，一味追求高強(qiáng)度和低電耗，最終追求出來(lái)的產(chǎn)品最不受混凝土客戶歡迎。2、摻合料的校正作用#它叵EWHMU耳(0.4498)旬的ihr命跨阿曲殳II細(xì)摻合料！堆積空隙率減小，飽和點(diǎn)摻量下降，飽和點(diǎn)伽血時(shí)間縮短匕圖說(shuō)明

48、，水泥顆粒組成不理想時(shí)，我們可以通過(guò)摻細(xì)集料來(lái)進(jìn)行改善。TL0十汨粉煤茨1(0.4916)*丄裁(6.47&S)J搏粉煤灰1后的帕:-C3T-L21-1-25%!L(0.465to*#粗摻合科；堆積空跟率增大，飽和點(diǎn)揍量增大*飽和點(diǎn)Marsh時(shí)間延長(zhǎng)上圖說(shuō)明摻粗的粉煤灰不但不能矯正顆粒組成，反而會(huì)使空隙率增大。也就是說(shuō)水泥顆粒組成不理想，強(qiáng)度理想的條件下，可以通過(guò)添加細(xì)的摻合料進(jìn)行改善,但是如果用粗的摻合料，那結(jié)果是適得其反。四、水泥顆粒組成對(duì)混凝土性能的影響1、顆粒組成對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響a)對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度的影響一一固定水灰比法水泥比表面枳(m2/Kg)標(biāo)準(zhǔn)稠度(%)初凝(min)終凝(min

49、)抗折強(qiáng)度(Mpa)抗壓強(qiáng)度(Mpa)3天28天3天28天C-1(開(kāi)路)390123163C-2(閉路)377138176b)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響一一固定工作性能鮑羅米公式：Rh=ARc(C/WB)Rc水泥實(shí)際強(qiáng)度(MPa)；C/W灰水比；A、B與骨料性能、砂率等因素有關(guān)的常數(shù)Rh一一試配強(qiáng)度(MPa)當(dāng)C=(C+F)時(shí)，Rc=R(C+F)為達(dá)到同一和易性，n值越大，減水劑摻量越大，成本增大；增大用水量，水灰比增大，混凝土強(qiáng)度下降。即由于砼強(qiáng)度是在同一工作性能條件下檢測(cè)的，它可充分發(fā)揮開(kāi)路系統(tǒng)磨制顆粒組成的優(yōu)勢(shì)，足以抵消其膠砂強(qiáng)度稍低的劣勢(shì)。我們認(rèn)為混凝土的強(qiáng)度與用水量及水泥強(qiáng)度相關(guān)，用水量大的

50、水泥強(qiáng)度相對(duì)低。由于水泥強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)與混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的不同，水泥標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法與混凝土標(biāo)準(zhǔn)完全跟蹤配合，因而無(wú)法滿足混凝土客戶的需求。水泥行業(yè)內(nèi)目前強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排、高強(qiáng)度等概念，但是都不是終端產(chǎn)品所需求的。終端產(chǎn)品的需求是材料的耐久性達(dá)到最長(zhǎng)，提高材料的壽命，才能真正達(dá)到節(jié)能減排。顆粒組成對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響水灰比材料用量（Kg/m3）塌落度（mm）28天抗壓強(qiáng)度（Mpa）水泥砂石水FDNC-12828981055175145C-2282898105517545即使在水灰比相同的情況下，仍有細(xì)顆粒對(duì)混凝土中界面（過(guò)渡區(qū)）填隙作用的差異。*水泥的顆粒組成（標(biāo)準(zhǔn)稠度）與水泥使用價(jià)值對(duì)應(yīng)目前廣東省大部分水泥使用單位的識(shí)別能力較高，從砼性能角度評(píng)價(jià)水泥的使用價(jià)值。在配制同樣等級(jí)的預(yù)拌混凝土