石灰石粉粒度分布对水泥性能的影响

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1、文章编号：1009—9441(2014)01—0018—04石灰石粉粒度分布对水泥性能的影响口口李旭光，陶珍东，程果园。刘秀美，杨鹤(济南大学材料科学与工程学院，山东济南250022)摘要：利用灰色关联分析方法研究了石灰石粉的粒度分布对水泥性能的影响。研究结果表明，5—11肛m、0～5tun的石灰石粉颗粒分别是水泥3d、28d抗压强度的最强影响因子。0—23tun的石灰石粉颗粒对3d、28d强度起增进作用；石灰石粉颗粒>23tun时，水泥强度随着石灰石粉含量的增大而降低。因此，可以通过优化石灰石粉的粒度分布来改善水泥性能。关键词：石灰石粉；粒度分布；水泥

2、性能；灰色关联分析中图分类号：TQ172．1；TQ172．4文献标识码：A引言粉磨复合水泥时，常采用石灰石作混合材料。由于石灰石的易磨性明显好于水泥熟料，所以在与水泥熟料共同粉磨时，其细颗粒含量比熟料高得多，因而使得复合水泥的比表面积明显提高，但水泥强度却并不高。作为非活性混合材料，石灰石在水泥水化硬化过程中主要起微集料填充作用，研究表明⋯，石灰石粉的粒度分布对硬化水泥浆体的致密度及力学性能具有重要的影响。如果石灰石粉的粒度分布不合理，则难以获得最佳水泥性能，且会影响水泥胶砂的流动性。本文通过对掺加不同粒度分布的石灰石粉的水泥进行物理力学性能试验，考察了

3、石灰石粉的粒度分布对水泥性能的影响，并运用灰色关联度分析进行了解释。1试验原料(1)水泥熟料：取自山东山水水泥集团，密度为3．09rVcm3。熟料化学组成及率值见表1。表1水泥熟料的化学组成及率值化学组j眈／％率值项目Si02A1203l№03Ca0MsOS03R20瓦HsMIM数值22．756．063．“62．893．360．40O．96O．8992．481．95(2)石灰石粉：取自山东省济南市鲁冠混凝土搅拌站，密度为2．604g／era3。石灰石的化学成分见表2。表2石灰石粉的化学成分％l项目烧失量si02lmzo，卜zo，Ca0M90S03R20T

4、i02P205l含量42．242．430．44O．2853．760．46O．07D．0690．04O．08(3)二水石膏：取自山东省枣庄上联王朝水泥有限公司，S03含量为38．92％。2试验方案2．1试验步骤熟料和石膏先经颚式破碎机、辊式破碎机初步破碎至粒径<5mm，然后在中500mm×500mm试验磨机内粉磨至比表面积为360m2／kg。石灰石先经颚式破碎机、辊式破碎机初步破碎至粒径<5mm，然后在咖500mmX500mm试验磨机内粉磨至比表面积分别为307、369、500、569和614m2／kg，编号分别为Sl、s2、S3、S4、S5。利用勃式透气

5、仪和Malvem激光粒度测试仪分别测定石灰石粉的比表面积和粒度分布，测试结果见表3。表3石灰石粉的颗粒分布％编比表面积粒度／u皿号／(In2／kg)O一55～1111～为23一镐48—70>70DsoDeS130728．822．919．814．37．76．510．9l15．36S236936．925．519．510．96．5O．78．8412．22S350046．726．715．75．34．41．26．45lO．92S456952．027．O11．O4．94．11．04．3l8．25S561455．827．58．43．44．10．83．196．80固定石

6、膏掺入量为5％，石灰石粉分别按掺入量5％、10％、15％、20％与水泥熟料配合并混合均匀后，进行水泥物理力学性能检验。2．2测定方法(1)水泥比表面积：按GB／T8074--2008(水泥比表面积测定方法(勃氏法)》测定。(2)水泥胶砂强度：按GB／T17671--1999(水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行测试。·18·Research＆ApplicationofBllildingMaterials(3)水泥标准稠度需水量、凝结时间、安定性：按GB／T1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》测定。(4)石灰石粉的粒度分布：

7、采用LS230型激光粒度分析仪测定。3结果分析与讨论各水泥试样的物理力学性能测试结果见表4。表4水泥的物理力学性能测试结果编比表石灰标准稠安凝结时间抗折强度抗压强度面石掺度需水定／min／MPa号积1’量／％性初凝终凝3d28d3d28dS0360O27．5合格1071955．536．9525．7348．32527．2合格1361675．686．8226．1846．391026．9合格1421805．206．7324．4644．93S13cr71526．5合格1511944．786．5621．9441．1l2026．3合格1581994．406．3919

8、．3039．38527．O合格1201536．347．2127．2247．451