水泥的细度特征及提高水泥强度的措施
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1 我国水泥与国际先进水平的差距
1. 1 水泥细度偏粗、颗粒级配不合理 水泥中的细粉含量和颗粒级配不仅影 响水灰
比, 同时影响水泥的早期强度和强度增进率。如德 国水泥的 4 900 孔筛筛余都在 1 % 以下( 一般为 0) , 比 表面积在 350 m2Pkg 左右; 需要粗磨的道路水泥的比 表面积 Z 350 m2Pkg。我国水泥的细度普遍较粗, 细 粉含量低, 而且水泥的颗粒级配及水泥中各组分的 颗粒级配不合理。 1. 2 水泥的早期强度较低
水泥颗粒大小与水化过程有着直接的关系, 不 同粒径的 水泥的 水化速 度及 水化 程度 差异很 大。 > 65 Lm的颗粒对水泥水化及强度的作用甚微, 仅起
# 13 #
到填料的作用; 过细的水泥可能结团或增大水泥的 需水量, 在浆体硬化之前已完成水化过程, 对水泥龄 期强度的增长无作用。例如< 1 Lm 的颗粒在不到 1 d 的时间内已水化完全, 因而对水泥强度的增进率 几乎不起作用。况且细小颗粒大多为混合材, 非常 细小的颗粒对水泥石的增长也不起作用。据报道, 硅酸盐水泥熟料的水化很慢, 水化 3 d 时的水化深 度仅为 3 Lm, 水化 28 d 时的水化深度仅为8~ 10 Lm。 可见粒径< 6 Lm 的水泥熟料 3 d 可以水化完全, 而 粒径 30 Lm 的水泥熟料 28 d 时的水化深度为其半径 的 70 % 左右, 遗留下的未水化的内核未对水泥水化 发挥作用。对相同矿物组成的水泥, 其活性及强度 随着水泥颗粒尺寸的变小和比 表面积的增大 而提
( 1) 提高了研磨能力, 从而可提高水泥的细度。 由于椭圆球之间是弧线接触而非圆球之间的点接触, 球与球之间压迫物料的概率增大。与相同直径的圆 球相比, 椭圆球的质量增加 70 % 以上, 使冲击力增 强, 而且椭圆球提升的高度比圆球高, 提高了破碎能 力; 椭圆球的有效面积比圆球增加 20 % ~ 30 % , 使研 磨体与物料的接触面积增大, 从而提高了研磨能力, 使成品的比表面积提高, 改善了成品的质量。另外, 由于研磨体之间的空隙减少, 对噪声也有很好的抑 制作用。
表 4 P#S 425 水泥颗粒分级强度测 试结果
颗粒分布PLm < 20 20~ 50 50~ 70 70~ 80 P#S 425 水泥
3 d 36. 8 25. 7 12. 6 6. 0
21. 2
抗压强度
7 d 44. 5 34. 7 19. 5 2. 1
30. 0
PMPa
28 d 56. 3 47. 6 30. 2 4. 2
我国是水泥 生产 大国, 2000 年 的水 泥 产量 达 5. 76 亿 t, 占世界水泥总产量的 1P3。作为三大建筑 材料之一的水泥, 不仅关系到建筑工程质量的优劣, 而且关系到人民生命财产的安全。本文通过对我国 水泥与国际先进水平的对比, 找出目前我国水泥存 在的差距, 并从粉体的角度提出了解决的办法。
文章编号: 1009- 9441( 2002) 05- 0013- 03
综述
水泥的细度特征及提高水泥强度的措施
t t 李化建1 , 盖国胜1 , 黄平男2 , 黄佳木3 ( 1. 清华大学 材料系 粉体实验室, 北京 100084; 2. 合肥水泥研究设计院, 安徽 合肥 230051; 3. 重庆大学 材料科学与工程系, 重庆 400045)
建材技术与应用 5P2002
表 1 我国几种水 泥的强度值
MPa
水泥 硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥 矿渣、火山灰水泥
品种 625 R 525 R 525 625 525 R 525 425 R 525 R 425 R
3 d 44. 3 38. 0 33. 8 33. 5 32. 3 30. 4 26. 9 32. 1 23. 9
# 14 #
Research & Application of Building Materials
得到提高, 减少了磨内粘球和糊衬板的现象, 提高了 磨机的粉磨效率。 3. 2 采用椭球形研磨体
钢球是水泥行业最常用的研磨体, 它对物料主 要有冲击和研磨两个作用, 可通过调整级配从而改 变钢球在磨机中的运动状态来实现上述作用。对于 同体积、同材质、不同形状的球体来讲, 圆形球的表 面积最小, 所以, 在研磨体重量相同的前提下, 采用 椭圆球可获得较大的表面积, 对提高球的研磨能力 有利。实践证明, 椭圆球综合了圆球、钢棒胶囊球、 钢锻的优点, 对改善水泥颗粒级配、提高水泥实物质 量及提高磨机的台时产量、降低电耗, 具有圆球所不 可比拟的优势。主要表现在以下几点:
由于我国水泥的细度较粗、细粉含量低, 水泥的 水化过程较慢, 其早期强度较低。表 1、表 2 分别为 我国及德国几种水泥的强度值。
由表 1、表 2 可见, 我国水泥的早期强度无论是 绝对值还是相对值都比德国水泥低得多, 我国早强 型水泥的 3 d 强度相对值至少也比德国水泥低10 % ~ 20 % 。
1. 3 水泥熟料率值不合理 水泥熟料质量是水泥质量的基础, 率值是影响
水泥质量的重要因素。我国除了新型干法厂以外, 大多是采用高饱和比、高铁的配料方案。表 3 是国 内外水泥生产的工艺参数对比。
表 3 国内外水泥生产工艺参数对比
率值
பைடு நூலகம்KH
SM
国外平均值
0. 895
2. 73
国内新型干法 0. 877
( 2) 具有/ 筛分0作用, 可使水泥颗粒的级配更为 合理。从几何学角度分析, 由于椭圆球之间的弧线 接触, 各点曲率均不相同, 球与球之间接触面的夹角 均不同, 因而对物料具有选择性粉磨和筛分作用, 产 品粒度均匀, 减少了过粉磨现象, 使物料的颗粒级配 更趋合理。
( 3) 减少静电作用, 起到助磨剂的作用。由于椭 圆球的几何尺寸的特殊性, 在研磨物料时静电集中 于两端, 能减轻微粉的吸附, 使椭圆球的抗静电、抗 潮湿的能力远大于圆球, 大大减少了包球及饱磨的 可能, 提高了物料的易磨性。 3. 3 混合粉磨与分别粉磨
28 d 72. 4 68. 6 64. 2 69. 4 61. 6 60. 7 53. 8 58. 1 54. 8
R 3PR 28 61. 2 55. 4 52. 6 48. 3 52. 4 50. 1 50. 0 55. 2 43. 6
表 2 德国几家水泥厂的强度值
MPa
水泥 PZ PKZ PZ PZ PZ POZ PZ PZ CEM CEM 品种 35F 35F 35F 45F 45F 45F 55 55 32. 5 R 52. 5 R
摘 要: 通过对目前我 国水泥 质量与 国际先 进水平 的比 较,
指出了我国水泥存在的 主要差 距。从粉体 工程学 的角 度提
出了提高我国水泥强度的技术措施。
关键词: 水泥强度; 助磨剂; 椭球形研磨体; 混合粉磨; 分别粉磨
中图分类号:TQ 172. 6
文献标识码: B
引言
粉体工程学是在现代科技综合化趋势下由相关 学科交叉形成的, 它从不同层次上对各专业学科所 涉及的粉粒体及过程的共性问题进行研究。水泥作 为粉体的一种, 具有粉体的一些共性。
3 d 38. 0 37. 6 29. 5 31. 3 39. 7 42. 3 52. 5 57. 5 37. 6 52. 6 28 d 49. 9 51. 0 45. 8 59. 6 56. 0 61. 9 70. 8 69. 7 51. 0 62. 0 R 3PR28 76. 0 73. 7 64. 4 52. 4 70. 9 54. 7 73. 7 82. 5 73. 7 84. 8
2. 53
国内重点企业 0. 889
2. 12
立 窑 0. 87~ 0. 96 1. 7~ 2. 4
IM 1. 61 1. 54 1. 27 0. 8~ 1. 4
C4AF 10 10 14
13~ 20
2 水泥的细度特征
细度特征是粉体的重要性能, 主要包括粒径、粒 度分布、粉体的比表面积及粉体的颗粒形状。水泥 作为粉体的一种也具有细度特征, 从我国水泥与国 际先进水平的对比发现, 细度特征是影响我国水泥 强度的重要因素之一。 2. 1 水泥熟料的细度
采用助磨剂可以改善水泥熟料、混合材等物料
的易磨性, 提高磨机的粉磨效率, 从而可提高水泥产 品的比表面积和细度, 因而可以提高水泥的强度。
粉体的流动性直接影响到研磨介质的运动状态 和粉碎作用的发挥, 添加助磨剂是改善粉体流动性、 提高粉磨效率的重要措施。助磨剂的作用机理是: 助磨剂随物料加入磨内后, 助磨剂分子在新生表面 的吸附可以减小裂纹扩展所需的外应力, 促进裂纹 扩展; 在裂纹扩展的过程中, 助磨剂沿颗粒表面吸附 扩散使其表面能降低; 随着裂纹的形成和不断扩展, 助磨剂分 子进一 步进 入裂纹 内表面 产生/ 劈 契作 用0, 阻止裂纹愈合, 加快粉磨过程的进行。与此同 时, 助磨剂的加入改善了颗粒的表面特性, 使物料表 面产生选择性吸附和电性中和, 消除了静电效应, 减 小了微细颗粒聚集的能力和机会, 使粉体的流动性
高, 尤其是对早期强度的影响更为显著。因此, 提高 水泥的比表面积、增加水泥中的细粉含量, 是提高水 泥强度尤其是早期强度的有效途径之一。从国内外
水泥的应用情 况分析, 水泥的比表面 积控制在 300 ~ 360 m2Pkg 为宜。 2. 2 水泥的颗粒级配
水泥是由大小不等的颗粒组成的混合粉体, 从 颗粒级配上来讲 趋于窄粒级。3~ 30 Lm 的 颗粒是 水泥的主要活性成分, 对水泥强度的增进率起主导 作用。例如比表面积或筛余相同的水泥, 采用同一 台窑煅烧的熟料, 由于粉磨后的颗粒级配不同, 水泥 水化速度的差别很大, 水泥成品的质量也不尽相同。 表 4 是 P#S 425 水泥中不同粒级的水泥颗粒对强度 的贡献。
2. 3 水泥的颗粒形状 水泥的颗粒形状影响水泥的比表面积, 因而会
影响水泥强度检验时的成型需水量, 需水量过大则 使水泥强度下降。在粉体工程学中, 将面积等于颗 粒投影面积的圆的直径与颗粒投影图最小外接圆的 直径的比值称为球形度。球形度不同的水泥颗粒在 水化过程中的变化是不同的。若水泥中长条形、圆 柱形颗粒多, 则水泥颗粒之间的相互连生、搭接有助 于早期强度的提高; 但这也使颗粒之间的摩擦系数 大, 要达到一定的流动度的需水量就大, 使后期强度 及后期强度增进率较球形度高的水泥颗粒低。球形 度高的水泥颗粒的比表面积小, 这不仅使形成一定 厚度的水膜所需的水量少, 而且能减少颗粒间的相 互摩擦, 产生能够提高流动度的滚珠效应。不同球 形度水泥的性能对比见表 5。
表 5 不同球形度水 泥的性能对比
样
品
球形度 比表面积 P% P( m2Pkg)
多数颗粒呈
条状或柱状
47
325
多数颗粒呈圆
形或椭圆形
73
328
标准稠度 需水量P%
30. 4
27. 3
抗压强度PMP a 3 d 28 d 35. 3 49. 6
32. 1 66. 4
3 提高我国水泥强度的主要措施
细度特征是影响水泥强度的重要因素。粒度分 布处于 3~ 30 Lm、比表面积为 300~ 360 m2Pkg 并且 球形度高的水泥最理想。从粉体的角度来分析, 提 高水泥强度主要可采取以下措施。 3. 1 采用助磨剂
对不同窑型的水泥熟料共同粉磨或采取水泥熟 料与矿渣等分别粉磨的办法, 可以提高物料的易磨 性, 从而提高水泥的细度。对共同粉磨不同窑型熟 料的水泥的研究表明, 用回转窑熟料和立窑熟料混 合粉磨制得的水泥, 其性能上具有 一定的互补性。 混合粉磨不仅改善了水泥的易磨性, 而且可使泌水 性得到明显改善, 水泥强度特别是 3 d 抗压强度和 抗折强度提高。这主要是因为两种熟料的微观结构 不同, 水化时的矿物晶体具有匹配性和互补性。但
46. 8
在水泥粉磨过程中, 不能完 全消除> 30 Lm 的 颗粒, 但应消除> 60 Lm 的颗粒, 同时又必然会产生 < 3 Lm的颗粒。有关文献提出的水泥最佳颗粒级配 为: 普通硅酸盐水泥中 3~ 30 Lm 颗粒应达到40 % ~ 50 % ; 高强快硬硅酸盐水泥中 3~ 30 Lm 颗粒应 达到 50 % ~ 60 % ; 超 高 强 快 硬 硅 酸 盐 水 泥 中 3~ 30 Lm颗 粒 应 达 到 70 % 以 上。总 体 上 来 讲, 3~ 30 Lm的颗粒含量应> 65 % , 其中 10~ 20 Lm 的颗 粒对水泥性能尤为重要, 其含量愈高愈好; > 65 Lm 的颗粒活性很低, 最好没有; < 3 Lm 的细颗粒因比 表面积大, 使需水量增加, 最好 Z 10 % 。
1. 1 水泥细度偏粗、颗粒级配不合理 水泥中的细粉含量和颗粒级配不仅影 响水灰
比, 同时影响水泥的早期强度和强度增进率。如德 国水泥的 4 900 孔筛筛余都在 1 % 以下( 一般为 0) , 比 表面积在 350 m2Pkg 左右; 需要粗磨的道路水泥的比 表面积 Z 350 m2Pkg。我国水泥的细度普遍较粗, 细 粉含量低, 而且水泥的颗粒级配及水泥中各组分的 颗粒级配不合理。 1. 2 水泥的早期强度较低
水泥颗粒大小与水化过程有着直接的关系, 不 同粒径的 水泥的 水化速 度及 水化 程度 差异很 大。 > 65 Lm的颗粒对水泥水化及强度的作用甚微, 仅起
# 13 #
到填料的作用; 过细的水泥可能结团或增大水泥的 需水量, 在浆体硬化之前已完成水化过程, 对水泥龄 期强度的增长无作用。例如< 1 Lm 的颗粒在不到 1 d 的时间内已水化完全, 因而对水泥强度的增进率 几乎不起作用。况且细小颗粒大多为混合材, 非常 细小的颗粒对水泥石的增长也不起作用。据报道, 硅酸盐水泥熟料的水化很慢, 水化 3 d 时的水化深 度仅为 3 Lm, 水化 28 d 时的水化深度仅为8~ 10 Lm。 可见粒径< 6 Lm 的水泥熟料 3 d 可以水化完全, 而 粒径 30 Lm 的水泥熟料 28 d 时的水化深度为其半径 的 70 % 左右, 遗留下的未水化的内核未对水泥水化 发挥作用。对相同矿物组成的水泥, 其活性及强度 随着水泥颗粒尺寸的变小和比 表面积的增大 而提
( 1) 提高了研磨能力, 从而可提高水泥的细度。 由于椭圆球之间是弧线接触而非圆球之间的点接触, 球与球之间压迫物料的概率增大。与相同直径的圆 球相比, 椭圆球的质量增加 70 % 以上, 使冲击力增 强, 而且椭圆球提升的高度比圆球高, 提高了破碎能 力; 椭圆球的有效面积比圆球增加 20 % ~ 30 % , 使研 磨体与物料的接触面积增大, 从而提高了研磨能力, 使成品的比表面积提高, 改善了成品的质量。另外, 由于研磨体之间的空隙减少, 对噪声也有很好的抑 制作用。
表 4 P#S 425 水泥颗粒分级强度测 试结果
颗粒分布PLm < 20 20~ 50 50~ 70 70~ 80 P#S 425 水泥
3 d 36. 8 25. 7 12. 6 6. 0
21. 2
抗压强度
7 d 44. 5 34. 7 19. 5 2. 1
30. 0
PMPa
28 d 56. 3 47. 6 30. 2 4. 2
我国是水泥 生产 大国, 2000 年 的水 泥 产量 达 5. 76 亿 t, 占世界水泥总产量的 1P3。作为三大建筑 材料之一的水泥, 不仅关系到建筑工程质量的优劣, 而且关系到人民生命财产的安全。本文通过对我国 水泥与国际先进水平的对比, 找出目前我国水泥存 在的差距, 并从粉体的角度提出了解决的办法。
文章编号: 1009- 9441( 2002) 05- 0013- 03
综述
水泥的细度特征及提高水泥强度的措施
t t 李化建1 , 盖国胜1 , 黄平男2 , 黄佳木3 ( 1. 清华大学 材料系 粉体实验室, 北京 100084; 2. 合肥水泥研究设计院, 安徽 合肥 230051; 3. 重庆大学 材料科学与工程系, 重庆 400045)
建材技术与应用 5P2002
表 1 我国几种水 泥的强度值
MPa
水泥 硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥 矿渣、火山灰水泥
品种 625 R 525 R 525 625 525 R 525 425 R 525 R 425 R
3 d 44. 3 38. 0 33. 8 33. 5 32. 3 30. 4 26. 9 32. 1 23. 9
# 14 #
Research & Application of Building Materials
得到提高, 减少了磨内粘球和糊衬板的现象, 提高了 磨机的粉磨效率。 3. 2 采用椭球形研磨体
钢球是水泥行业最常用的研磨体, 它对物料主 要有冲击和研磨两个作用, 可通过调整级配从而改 变钢球在磨机中的运动状态来实现上述作用。对于 同体积、同材质、不同形状的球体来讲, 圆形球的表 面积最小, 所以, 在研磨体重量相同的前提下, 采用 椭圆球可获得较大的表面积, 对提高球的研磨能力 有利。实践证明, 椭圆球综合了圆球、钢棒胶囊球、 钢锻的优点, 对改善水泥颗粒级配、提高水泥实物质 量及提高磨机的台时产量、降低电耗, 具有圆球所不 可比拟的优势。主要表现在以下几点:
由于我国水泥的细度较粗、细粉含量低, 水泥的 水化过程较慢, 其早期强度较低。表 1、表 2 分别为 我国及德国几种水泥的强度值。
由表 1、表 2 可见, 我国水泥的早期强度无论是 绝对值还是相对值都比德国水泥低得多, 我国早强 型水泥的 3 d 强度相对值至少也比德国水泥低10 % ~ 20 % 。
1. 3 水泥熟料率值不合理 水泥熟料质量是水泥质量的基础, 率值是影响
水泥质量的重要因素。我国除了新型干法厂以外, 大多是采用高饱和比、高铁的配料方案。表 3 是国 内外水泥生产的工艺参数对比。
表 3 国内外水泥生产工艺参数对比
率值
பைடு நூலகம்KH
SM
国外平均值
0. 895
2. 73
国内新型干法 0. 877
( 2) 具有/ 筛分0作用, 可使水泥颗粒的级配更为 合理。从几何学角度分析, 由于椭圆球之间的弧线 接触, 各点曲率均不相同, 球与球之间接触面的夹角 均不同, 因而对物料具有选择性粉磨和筛分作用, 产 品粒度均匀, 减少了过粉磨现象, 使物料的颗粒级配 更趋合理。
( 3) 减少静电作用, 起到助磨剂的作用。由于椭 圆球的几何尺寸的特殊性, 在研磨物料时静电集中 于两端, 能减轻微粉的吸附, 使椭圆球的抗静电、抗 潮湿的能力远大于圆球, 大大减少了包球及饱磨的 可能, 提高了物料的易磨性。 3. 3 混合粉磨与分别粉磨
28 d 72. 4 68. 6 64. 2 69. 4 61. 6 60. 7 53. 8 58. 1 54. 8
R 3PR 28 61. 2 55. 4 52. 6 48. 3 52. 4 50. 1 50. 0 55. 2 43. 6
表 2 德国几家水泥厂的强度值
MPa
水泥 PZ PKZ PZ PZ PZ POZ PZ PZ CEM CEM 品种 35F 35F 35F 45F 45F 45F 55 55 32. 5 R 52. 5 R
摘 要: 通过对目前我 国水泥 质量与 国际先 进水平 的比 较,
指出了我国水泥存在的 主要差 距。从粉体 工程学 的角 度提
出了提高我国水泥强度的技术措施。
关键词: 水泥强度; 助磨剂; 椭球形研磨体; 混合粉磨; 分别粉磨
中图分类号:TQ 172. 6
文献标识码: B
引言
粉体工程学是在现代科技综合化趋势下由相关 学科交叉形成的, 它从不同层次上对各专业学科所 涉及的粉粒体及过程的共性问题进行研究。水泥作 为粉体的一种, 具有粉体的一些共性。
3 d 38. 0 37. 6 29. 5 31. 3 39. 7 42. 3 52. 5 57. 5 37. 6 52. 6 28 d 49. 9 51. 0 45. 8 59. 6 56. 0 61. 9 70. 8 69. 7 51. 0 62. 0 R 3PR28 76. 0 73. 7 64. 4 52. 4 70. 9 54. 7 73. 7 82. 5 73. 7 84. 8
2. 53
国内重点企业 0. 889
2. 12
立 窑 0. 87~ 0. 96 1. 7~ 2. 4
IM 1. 61 1. 54 1. 27 0. 8~ 1. 4
C4AF 10 10 14
13~ 20
2 水泥的细度特征
细度特征是粉体的重要性能, 主要包括粒径、粒 度分布、粉体的比表面积及粉体的颗粒形状。水泥 作为粉体的一种也具有细度特征, 从我国水泥与国 际先进水平的对比发现, 细度特征是影响我国水泥 强度的重要因素之一。 2. 1 水泥熟料的细度
采用助磨剂可以改善水泥熟料、混合材等物料
的易磨性, 提高磨机的粉磨效率, 从而可提高水泥产 品的比表面积和细度, 因而可以提高水泥的强度。
粉体的流动性直接影响到研磨介质的运动状态 和粉碎作用的发挥, 添加助磨剂是改善粉体流动性、 提高粉磨效率的重要措施。助磨剂的作用机理是: 助磨剂随物料加入磨内后, 助磨剂分子在新生表面 的吸附可以减小裂纹扩展所需的外应力, 促进裂纹 扩展; 在裂纹扩展的过程中, 助磨剂沿颗粒表面吸附 扩散使其表面能降低; 随着裂纹的形成和不断扩展, 助磨剂分 子进一 步进 入裂纹 内表面 产生/ 劈 契作 用0, 阻止裂纹愈合, 加快粉磨过程的进行。与此同 时, 助磨剂的加入改善了颗粒的表面特性, 使物料表 面产生选择性吸附和电性中和, 消除了静电效应, 减 小了微细颗粒聚集的能力和机会, 使粉体的流动性
高, 尤其是对早期强度的影响更为显著。因此, 提高 水泥的比表面积、增加水泥中的细粉含量, 是提高水 泥强度尤其是早期强度的有效途径之一。从国内外
水泥的应用情 况分析, 水泥的比表面 积控制在 300 ~ 360 m2Pkg 为宜。 2. 2 水泥的颗粒级配
水泥是由大小不等的颗粒组成的混合粉体, 从 颗粒级配上来讲 趋于窄粒级。3~ 30 Lm 的 颗粒是 水泥的主要活性成分, 对水泥强度的增进率起主导 作用。例如比表面积或筛余相同的水泥, 采用同一 台窑煅烧的熟料, 由于粉磨后的颗粒级配不同, 水泥 水化速度的差别很大, 水泥成品的质量也不尽相同。 表 4 是 P#S 425 水泥中不同粒级的水泥颗粒对强度 的贡献。
2. 3 水泥的颗粒形状 水泥的颗粒形状影响水泥的比表面积, 因而会
影响水泥强度检验时的成型需水量, 需水量过大则 使水泥强度下降。在粉体工程学中, 将面积等于颗 粒投影面积的圆的直径与颗粒投影图最小外接圆的 直径的比值称为球形度。球形度不同的水泥颗粒在 水化过程中的变化是不同的。若水泥中长条形、圆 柱形颗粒多, 则水泥颗粒之间的相互连生、搭接有助 于早期强度的提高; 但这也使颗粒之间的摩擦系数 大, 要达到一定的流动度的需水量就大, 使后期强度 及后期强度增进率较球形度高的水泥颗粒低。球形 度高的水泥颗粒的比表面积小, 这不仅使形成一定 厚度的水膜所需的水量少, 而且能减少颗粒间的相 互摩擦, 产生能够提高流动度的滚珠效应。不同球 形度水泥的性能对比见表 5。
表 5 不同球形度水 泥的性能对比
样
品
球形度 比表面积 P% P( m2Pkg)
多数颗粒呈
条状或柱状
47
325
多数颗粒呈圆
形或椭圆形
73
328
标准稠度 需水量P%
30. 4
27. 3
抗压强度PMP a 3 d 28 d 35. 3 49. 6
32. 1 66. 4
3 提高我国水泥强度的主要措施
细度特征是影响水泥强度的重要因素。粒度分 布处于 3~ 30 Lm、比表面积为 300~ 360 m2Pkg 并且 球形度高的水泥最理想。从粉体的角度来分析, 提 高水泥强度主要可采取以下措施。 3. 1 采用助磨剂
对不同窑型的水泥熟料共同粉磨或采取水泥熟 料与矿渣等分别粉磨的办法, 可以提高物料的易磨 性, 从而提高水泥的细度。对共同粉磨不同窑型熟 料的水泥的研究表明, 用回转窑熟料和立窑熟料混 合粉磨制得的水泥, 其性能上具有 一定的互补性。 混合粉磨不仅改善了水泥的易磨性, 而且可使泌水 性得到明显改善, 水泥强度特别是 3 d 抗压强度和 抗折强度提高。这主要是因为两种熟料的微观结构 不同, 水化时的矿物晶体具有匹配性和互补性。但
46. 8
在水泥粉磨过程中, 不能完 全消除> 30 Lm 的 颗粒, 但应消除> 60 Lm 的颗粒, 同时又必然会产生 < 3 Lm的颗粒。有关文献提出的水泥最佳颗粒级配 为: 普通硅酸盐水泥中 3~ 30 Lm 颗粒应达到40 % ~ 50 % ; 高强快硬硅酸盐水泥中 3~ 30 Lm 颗粒应 达到 50 % ~ 60 % ; 超 高 强 快 硬 硅 酸 盐 水 泥 中 3~ 30 Lm颗 粒 应 达 到 70 % 以 上。总 体 上 来 讲, 3~ 30 Lm的颗粒含量应> 65 % , 其中 10~ 20 Lm 的颗 粒对水泥性能尤为重要, 其含量愈高愈好; > 65 Lm 的颗粒活性很低, 最好没有; < 3 Lm 的细颗粒因比 表面积大, 使需水量增加, 最好 Z 10 % 。