水泥颗粒与水泥混凝土性能.ppt

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1、水泥颗粒与水泥混凝土性能二O一五年五月一、水泥性能的影响因素二、水泥颗粒的优化三、石膏及混合材的优化四、结语随着现代混凝土技术的发展,用户对水泥的性能要求不断提高,在具有足够高的强度基础上,同时要有良好的工作性和与外加剂的适应性。水泥的这些性能都与水泥的颗粒(颗粒大小、分布、形状)有很大关系；在比表面积相同的条件下,水泥的颗粒分布越窄,水泥的需水量越大,与外加剂的适应性越差,水泥的颗粒分布越宽,水泥的需水量就越小,与外加剂的适应性也会变好。水泥颗粒堆积空隙率标准稠度水化热凝结时间胶砂强度外加剂相容性胶砂干燥收缩粉磨电耗目前,在水泥粉磨领域里,普通圈流磨仍然占据很大的比例。近年

2、来,随着高效选粉机技术的发展,选粉机的分离精度越来越高,为了追求更高的产量,磨机一般都是在高循环负荷下运行,出磨细度偏粗,水泥的颗粒分布越来越窄,水泥的需水量偏大,工作性变差。随着人们对水泥颗粒分布对水泥性能影响认识的提高,从调节和控制水泥的颗粒分布入手,解决水泥的工作性不好所产生的问题,逐渐成为水泥生产中的重要一环。我国水泥企业生产的水泥需水量普遍较高,水泥的工作性不好成为影响水泥质量的主要方面。如何在水泥粉磨中对水泥颗粒分布、形状进行调节和控制,从而降低水泥的需水量。工程中将水泥、砂、石子和水按一定比例搅拌均匀，得到符合施工要求的新拌混凝土后，才能进行混凝土的浇筑施工作业

3、。在这一过程中，整个需水量：包括水泥水化水、表面层水（用以湿润水泥颗粒表面形成足够水膜）、吸附水（水泥中疏松多孔组分吸收的水分）和填充水（填满水泥颗粒的间隙），其中水化水与粉磨工艺无关。一、水泥性能的影响因素（1）矿物组成的影响。水泥水化水量的多少主要取决于熟料矿物组成，而与粉磨工艺（球磨终粉磨或是辊压机终粉磨）无关。因熟料的矿物组成不同，水化过程和水化产物就不同，因此水泥的标准稠度需水量也就不同。熟料主要四种矿物（C3S，C2S，C3A，C4AF）水化后的产物主要有水化硅酸钙（C-S-H）定形凝胶，氢氧化钙（CH）层状结构的六方晶，钙铝矾（AFt）棒状多面体，水化单硫铝酸盐

4、即六方板状（AFm）和水榴石（C3AS3-C3AH6）固溶体；各单矿物水化需水量大小排序为C3A＞C3S＞C4AF＞C2S，即C3A需水量最大，C2S需水量最少。（2）水泥表面层的影响表面层水的大小主要取决于水泥的比表面积大小。一般比表面积增加，需水量增加当比表面积300~400m2/kg时，若水泥粉体的均匀性系数n和熟料反应活性等因素都不变，比表面积每增加100m2/kg，水泥标准稠度需水量要增加1.6%。粉体空隙率增加和形成水膜的物理因素，导致水泥需水量增加0.8%；熟料反应面积增加所引起的化学因素，导致水泥需水量增加0.8%。（3）混合材影响矿渣：掺入0~30%矿渣，水

5、泥需水量为25%不变；煤矸石：掺入0~30%煤矸石，水泥需水量增加到27%；粉煤灰：掺0~30%的一般的粉煤灰，水泥需水量略有增加，约为25.6%。但若加入的煤粉灰颗粒疏松多孔时，水泥需水量可高达34%；相反加入煤粉灰，球状多，颗粒分散，均匀密实，则水泥需水量将小于25%。石灰石：增加石灰石混合材，水泥标准稠度需水量下降。石灰石掺量从0增加到30%时，标准稠度需水量由25.0%下降到23.6%。因为石灰石比熟料易磨，与熟料一起粉磨后粒度更细，且石灰石是惰性的，不与水起化学反应，因此水泥中的细石灰石粉能填充于熟料颗粒之间，从而减少空隙用水所致。（4）减水剂的影响减水剂的使用，在

6、保持和易性不变的情况下，能减少混凝土拌合用水量；在保持相同加水量的情况下，可以大大改善和提高混凝土的和易性。水泥体系的颗粒分布复杂,实验表明绝大多数水泥体系颗粒分布服从RRB方程:R(x)筛余质量分数(以小数表示);x分布特征粒径(相当于筛余为36.79%时的粒径);n:分布指数，也称均匀性系数（5）水泥颗粒的影响x和n是体系的分布参数,n值越大,体系分布愈集中,反之愈分散;x值则反映了体系绝大多数颗粒的尺寸。分布指数n和特征粒径x的数值唯一地决定了体系的分布性态,凡可用RRB分布方程描述的颗粒体系,分布的差异就在于n和x的不同。堆积密度与n值的关系斜率较大颗粒分布与均匀性系

7、数、堆积密度、水泥标准稠度的关系一般水泥中粒径分布越窄，堆积空隙率就越大，标准稠度用水量也越大。水泥颗粒形貌越好，圆度系数越高，与水接触面积越小，标准稠度用水量越少。辊压机终粉磨系统粉磨的水泥，其粒度分布窄，且颗粒形貌的圆形度小，刚好与球磨终粉磨水泥的相反，因此辊压机终粉磨系统粉磨水泥的标准稠密度需水量很大。颗粒分布对水泥胶砂强度的影响Sb=450m2/kg时S28=0.219(%3-32μm)+40.17S28=22.22n+33.54Sb=400m2/kg时S28=0.145(%3-32μm)+41