摻細(xì)磨混合材水泥顆粒級(jí)配與水泥性能的研究

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1、摻細(xì)磨混合材水泥顆粒級(jí)配與水泥性能的研究??2009-09-1220:11:57

2、??分類：水泥

3、??標(biāo)簽：

4、字號(hào)大中小?訂閱在水泥和混凝土中摻入高細(xì)度混合材以提高水泥及其制品的力學(xué)強(qiáng)度,是許多國家建材工作者研制超高強(qiáng)水泥和高強(qiáng)混凝土所采用的技術(shù)路線之一。借鑒研制高強(qiáng)度水泥和混凝土的部分技術(shù)措施,筆者嘗試在通用水泥的生產(chǎn)過程中利用摻入細(xì)磨混合材的方法,來提高水泥的強(qiáng)度和增加混合材摻量,從而達(dá)到提高水泥質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的目的。為此,試驗(yàn)研究了水泥顆粒級(jí)配對水泥強(qiáng)度的影響,以及不同配比和粉磨細(xì)度的水泥性能。?　　1??試驗(yàn)原料及試驗(yàn)方法　　1.1??試驗(yàn)用混合材的化學(xué)成分???

5、?　　試驗(yàn)所用各種混合材的化學(xué)成分列于表1?！　?.2??試驗(yàn)方法?　　為了控制摻細(xì)磨混合材水泥當(dāng)中混合材和水泥熟料等各組分的粉磨細(xì)度和水泥顆粒級(jí)配，小磨試驗(yàn)中采用兩套研磨體。一套為微型研磨體(鋼段直徑8～25mm)，主要用于研磨水泥中的混合材等高細(xì)組分；一套為普通研磨體(鋼段直徑>20?mm),用于研磨水泥中的熟料等粗組分。分別控制和調(diào)整水泥中粗組分和細(xì)組分的粉磨細(xì)度，并按不同比例將兩個(gè)組分混合均勻，從而找出較合理的水泥顆粒級(jí)配。并對不同水泥配比和粉磨細(xì)度的這種水泥基本性能進(jìn)行了測試。?　　2??水泥顆粒級(jí)配對強(qiáng)度的影響?　　2.1??不同顆粒級(jí)配的水泥強(qiáng)度?????試驗(yàn)中

6、選用了6組試驗(yàn)樣品,其中1組為混合粉磨,5組為分別粉磨,但粗、細(xì)組分細(xì)度均不相同。?????圖1為上述不同粉磨方式和粉磨細(xì)度即不同顆粒級(jí)配的水泥強(qiáng)度增長曲線。圖中曲線A為混合粉磨,其余B、C、D、E、F五條曲線為分別粉磨。各條曲線所對應(yīng)的水泥強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果和粉磨細(xì)度列于表2?！　∑渲蠥組水泥和與A組水泥比表面積相同的D組水泥,以及與A組水泥強(qiáng)度相近的B組水泥的顆粒級(jí)配列于表3和表4?！　∽?1.表中各組數(shù)據(jù)為3套試樣數(shù)據(jù)平均值,下表同。2.水泥中粗組分平均配比為:熟料57%、石膏4%、礦渣16%;細(xì)組分平均配比為:沸石7%、礦渣和硅灰石尾礦共10%、石灰石和石膏共6%?！　?.

7、細(xì)組分中沸石比例相對較多,故粉磨的比表面積控制較高。對不同的混合材應(yīng)控制不同的比表面積(見表6)?！　〗Y(jié)合圖1、表2～表4，可以看出：?????　　1)在水泥比表面積和中位粒徑基本相同的情況下,分別粉磨的D組試樣與混合粉磨的A組試樣相比,由于水泥顆粒級(jí)配的不同,28d抗壓強(qiáng)度提高了6.7?MPa,約13.4%,3d抗壓強(qiáng)度提高近3.0?MPa,即12.3%。????　　2)在分別粉磨的試樣中,D組試樣與B、C兩組試樣相比,雖然其水泥比表面積居于B、C兩者之間,但其抗壓強(qiáng)度卻明顯高于兩者。表明分別粉磨對水泥強(qiáng)度的影響不完全取決于混合后的水泥細(xì)度,而主要決定于水泥中粗組分和細(xì)組分

8、各自的粉磨細(xì)度和比例,即水泥的顆粒級(jí)配情況?！　?.2??較佳水泥顆粒級(jí)配的組成特點(diǎn)?????　　將表3、表4中A、D和B三組水泥顆粒級(jí)配數(shù)據(jù),分別繪制成水泥顆粒頻度分布圖(圖2和圖3)和累積分布曲線圖(圖4)。?????　　從圖2、圖3可以看出,D、B、A三組水泥在2～64μm之間的幾個(gè)局部粒徑范圍內(nèi)存在著較明顯而有規(guī)律的差別。其中,強(qiáng)度最高的D組水泥在8～24μm和32～48μm兩個(gè)粒級(jí)范圍內(nèi)的顆粒含量明顯多于A組水泥和B組水泥,而在2～64μm的其余范圍內(nèi)顆粒含量均低于或等于A、B兩組水泥。僅在>64μm和<2μm的范圍內(nèi),D組水泥的顆粒含量介于A組水泥和B組水泥之間。

9、　　如將水泥顆粒頻度分布情況繪制成圓滑連續(xù)的曲線(如圖2所示),則可看到在2～64μm范圍內(nèi),D組水泥和A組水泥均有兩個(gè)高峰和三個(gè)峰谷。前者的兩個(gè)曲線峰均高于后者相對應(yīng)的高峰,而三個(gè)峰谷均低于后者,并且前者每個(gè)曲線峰的寬度都相對較窄。表明其顆粒在兩個(gè)不同粒徑范圍內(nèi)的分布更加集中。同樣,在此范圍內(nèi)D組水泥與B組水泥相比,亦有完全相同的特點(diǎn)。　　通過水泥顆粒累積分布曲線圖(圖4)和統(tǒng)計(jì)粉磨產(chǎn)品粒度分布最常用的羅拉本(RRB)公式:?,進(jìn)一步分析以上三組水泥的顆粒組成特性。根據(jù)式中某一粒徑x(μm)的累積篩余量R(%),可以計(jì)算出顆粒分布的特征粒徑x和均勻性系數(shù)n。結(jié)合圖4和表4中

10、數(shù)據(jù),取其中>8μm和>32μm這兩項(xiàng)最有代表性的累積篩余含量代入RRB公式,求出水泥A、D和B三組水泥的特征粒徑和均勻性系數(shù),分別列于表5?！　∮杀?可見,A、D、B三組水泥的特征粒徑和均勻性系數(shù)各不相同。其中,強(qiáng)度最高的摻細(xì)磨混合材的D組水泥與混合粉磨的A組水泥相比,其特征粒徑較大,均勻性系數(shù)較小,表明其產(chǎn)品顆粒相對較粗且不均勻;而與同是摻細(xì)磨混合材的B組水泥相比,其特征粒徑較小,均勻性系數(shù)較大,表明其產(chǎn)品顆粒相對較細(xì)且較均勻。應(yīng)當(dāng)指出:對于采用相同粉磨方法粉磨的水泥,在一定范圍內(nèi)特征粒徑越小,均勻