原料組分及細(xì)度匹配對(duì)水泥性能的影響研究.pdf

1、我國是水泥生產(chǎn)大國，水泥工業(yè)的能源、資源消耗巨大。混合粉磨時(shí)水泥粉磨電耗高，由于熟料、混合材的易磨性差異大，造成水泥粒度分布不均勻。水泥粗顆粒中含有許多活性較高的熟料，但是粗粒徑熟料的水化程度較低，造成熟料浪費(fèi)。
　　本文通過分別粉磨方式，將不同細(xì)度和組分的熟料、礦粉、低活性混合材相互匹配配制水泥，研究了原料細(xì)度匹配對(duì)水泥性能的影響，找出合理的細(xì)度匹配，并在此基礎(chǔ)上研究組分匹配對(duì)水泥性能影響。通過顆粒粒度分布、力學(xué)性能、凝結(jié)時(shí)間等

2、宏觀檢測(cè)方法以及水化熱、綜合熱分析、XRD和SEM等微觀測(cè)試技術(shù)，對(duì)水泥水化微觀分析，得到以下主要研究結(jié)果:
　　1.不同細(xì)度的熟料與低活性混合材相互匹配時(shí)，細(xì)熟料水泥和中熟料水泥隨混合材細(xì)度增大，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量減小，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，但變化較小。粗熟料水泥隨混合材細(xì)度增大，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量基本不變，但凝結(jié)時(shí)間顯著延長(zhǎng)。細(xì)熟料水泥各齡期強(qiáng)度隨混合材細(xì)度增大明顯降低，S1H1K強(qiáng)度最高，S1H2K次之，S1H3K最低。中熟料水泥S2H2K

3、的各齡期強(qiáng)度較高，28d抗壓強(qiáng)度與S1H1K相同，1d抗壓強(qiáng)度低于S2H1K0.9MPa，3d抗壓強(qiáng)度相同，28d、60d抗壓強(qiáng)度高于S2H1K0.3MPa、0.5MPa;粗熟料水泥S3H2K的1d、3d抗壓強(qiáng)度低于S3H1K0.4MPa、0.3MPa，28d、60d抗壓強(qiáng)度高于S3H1K0.6MPa、1.6MPa。說明與中熟料和粗熟料相匹配時(shí)，低活性混合材細(xì)度為H2時(shí)，水泥強(qiáng)度較高。水泥粒度分布合理，水化放熱速率和水化熱隨混合材和熟料

4、的細(xì)度增大明顯降低;混合材細(xì)度增大，水泥水化第三放熱峰出現(xiàn)時(shí)間明顯延遲，水化放熱速率顯著降低，S2H3K與S2H1K相比，第三放熱峰推遲了2h，水化放熱速率降低了13.7％。通過綜合熱分析、XRD、SEM分析等，表明混合材細(xì)度增大，細(xì)熟料水泥水化產(chǎn)物減少，但對(duì)中熟料水泥水化影響較小，粗熟料水泥由于熟料細(xì)度增大，水化速率較慢，所以水化產(chǎn)物明顯減少。不同細(xì)度匹配的水泥孔隙率均較低且孔結(jié)構(gòu)分布合理。
　　2.綜上可知，中細(xì)度熟料和中細(xì)度

5、低活性混合材相匹配時(shí)(S2H2K)，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)且各齡期強(qiáng)度較高，水化放熱速率和放熱量較低，孔隙率較低，孔結(jié)構(gòu)分布較好，是最合理的細(xì)度匹配方案。
　　3.在最佳細(xì)度匹配方案(S2H2K)基礎(chǔ)上，研究組分匹配對(duì)水泥性能影響。實(shí)驗(yàn)表明，隨熟料摻量增加，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量降低，凝結(jié)時(shí)間縮短，水泥的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度提高。熟料摻量50％的B23d、28d、60d、90d抗壓強(qiáng)度分別為19.7MPa、50.1MPa、

6、59.5MPa、60.9MPa;熟料摻量65％的B5的3d、28d、60d、90d抗壓強(qiáng)度分別為25.2MPa、60.0MPa、65.6MPa、69.9MPa。即用50％熟料、20％礦粉和30％的低活性混合材，制備28d強(qiáng)度達(dá)到50.0MPa的復(fù)合硅酸鹽水泥，用65％熟料、20％礦粉和15％的低活性混合材，水泥28d強(qiáng)度達(dá)到60.0MPa。通過綜合熱分析、XRD、SEM、壓汞測(cè)試分析可知，不同組分匹配的水泥水化較好，水泥石結(jié)構(gòu)較為致密，