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《談水泥顆粒形貌改善對水泥性能及孔結(jié)構(gòu)的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、談水泥顆粒形貌改善對水泥性能及孔結(jié)構(gòu)的影響摘要:本文利用掃描電鏡等測試方法,對多組顆粒級配、比表面積基本一致的水泥樣品進行測試,得出了水泥顆粒形貌改善對水泥性能及孔結(jié)構(gòu)等相關(guān)影響的結(jié)論。關(guān)鍵詞:水泥顆粒形貌圓形系數(shù)孔結(jié)構(gòu) 顆粒形貌是水泥顆粒的重要特性之一,一般以顆粒圓形度(或圓形系數(shù))表征。圓形系數(shù),即與顆粒投影面積相等的圓的周長與顆粒投影面積的周長之比。圓形系數(shù)越高,表示顆粒就越圓,顆粒形貌也就越好。 1.實驗 1.1不同顆粒形貌水泥樣品的制備為了減小實驗結(jié)果的偶然性,實驗中選用了多個水泥熟料樣品摻入等量的石
2、膏制備成硅酸鹽水泥。制樣時,將同一熟料樣品分成兩份:一份直接用∮500mm500mm.實驗室標準小磨制成一般水泥(用OP表示);另一份先預磨一定細度后,再用氣流磨粉磨以改善其顆粒形貌(用SP表示)。 1.2實驗 1.2.1實驗樣品的測試,按GB8074-87水泥比表面積測定方法(Blaine法)檢測水泥樣品比表積,利用JSM-35c型的SEM觀測水泥激光粒度分析儀檢測水泥顆粒形貌。通過計算機配備的軟件統(tǒng)計計算顆粒圓形系數(shù)。 1.2.2對比實驗按GB/T2494-92水泥膠砂流動度測定方法檢測水泥膠砂流動度,其中
3、水灰比m((c)=0.5,,m(c)/m(s)=1:3實驗砂為中國ISO標準砂。按GB1346-89水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法檢測凝結(jié)時間、水泥凈漿標準稠度。利用∮75mm,,高91mm,容積400ml金屬圓筒測得密實度。采用水銀壓入法檢測水泥砂漿孔隙率:砂漿孔隙率實驗前,先將達到預定養(yǎng)護強度齡期的水泥膠砂試體破碎成小塊,取試體中央部位的小樣塊,用無水乙醇終止其水化,然后進行孔結(jié)構(gòu)檢測。按GB17671-1999水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)檢測水泥膠砂試體強度?! ?.結(jié)果及討論 2.1水泥需
4、水性及膠砂和易性 對水泥顆粒形貌改善前后砂漿流動性進行實驗研究,可見:水泥顆粒形貌改善后水泥膠砂流動度均普遍增大,如#3樣品顆粒圓形系數(shù)由0.60提高到0.71時,水泥膠砂流動度可提高25%;同時,水泥凈漿的標準稠度有所降低?! 〗Y(jié)果表明:水泥顆粒形貌的改善,有利于水泥膠砂流動性的提高,降低了水泥的需水性?! anaka等研究過顆粒形貌對水泥砂漿流動度性的影響機理,認為:水泥顆粒表面越圓,顆粒在漿體中旋轉(zhuǎn)需水面就越小,有利于獲得很好的砂漿流變性?! ∮肧EM對水泥顆粒進行分析,并模擬出顆粒需水量圖。通過實驗,證實
5、了文獻的觀點,同時認為:流動度的提高還與顆粒形貌改善后砂漿中水泥顆粒與骨料顆?;瑒拥哪Σ磷枇p小有關(guān)。因為表面越趨光滑,顆粒間相對運動阻力就越小,所以流動性也就越好。隨著水泥顆粒圓形系數(shù)的提高,水泥膠砂流動度有不斷增大的趨勢?! ?.2密實度 水泥粉狀顆粒的密實度,反映單位體積物料緊密堆積時的密實程度。密實度越大,物料堆積越緊文獻認為:在相同水化深度下,密,孔隙越小??紫堵逝c粉狀顆粒堆積密度呈線性關(guān)系。當水化深度較低時(早期),堆積是主要的,水化程度是次要的?! ⊥ㄟ^比較顆粒形貌改善前后水泥顆粒堆積狀態(tài)可看出:水泥
6、顆粒形貌改善后,顆粒的堆積狀況變得更加密實。這是由于物料顆粒表面棱角減少,趨于圓形化,使顆粒間相對滑動阻力小,填充效果增強的緣故?!?.3凝結(jié)時間 凝結(jié)時間是重要的水泥物理性能之一。水泥凝結(jié)硬化過快或過慢將影響水泥的使用。影響凝結(jié)時間的因素,除了水泥化學成分、礦物組成、水泥細度、石膏等因素外,還與水泥顆粒級配有關(guān)。當水泥顆粒組成中0-10μm細粉顆粒含量偏多,水泥水化速率相對加快,水泥水化產(chǎn)物生成迅速,漿體硬化快,凝結(jié)時間相應變短,同時需水量也隨之增加。通過實驗,研究對比了水泥顆粒形貌改善前后的凝結(jié)時間,由在
7、石膏摻量相同、比表面積及顆粒級配相近的情況下,顆粒形貌改善后(SP)無論是初凝還是終凝,都比改善前(OP)凝結(jié)時間長,平均約相差30min左右。這可能是由于顆粒形貌改善后,顆粒表面棱角少、較圓滑,顆粒間搭接絞合以及摩擦阻力相對減弱,生成的水泥產(chǎn)物相互間搭接絞合及粘附力受到了影響?! ?.4水泥膠砂孔結(jié)構(gòu) 實驗表明:改善泥顆粒形貌,有利于改善水泥石孔結(jié)構(gòu),有害及害大孔減少,無害細孔數(shù)量增多,中位孔徑和總孔率降低,這對提高水泥強度、耐久性等十分有益?! ?.5水泥膠砂強度 實驗可知:在相同膠砂流動度下,水泥顆粒形貌改
8、善后,無論其早期還是后期強度,都比一般水泥高20%以上,同時m((c)可減少8%左右。顆粒形貌改善后水泥強度提高的主要原因是硬化水泥石中孔隙率低,孔結(jié)構(gòu)得以改善,大孔含量減少,細孔增多,水泥石結(jié)構(gòu)更密實的緣故。 3.結(jié)論 ?。?)水泥顆粒形貌改善后,需水量減小,膠砂和易性好。水泥膠砂流動度有隨圓形系數(shù)的提高而不斷增大。當水泥顆粒圓形系數(shù)由0.