怎样预测水泥强度

表 １ 四组水泥样的部分物理和化学检测数据
化 学 成 份 ／％
率值
编号 加渣量／％ Ｒ３ ／ＭＰａ
ＳｉＯ２
Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３
ＣａＯ
ＫＨ
ｎ
Ｐ
矿 物 组 成 ／％
Ｃ３Ｓ
Ｃ２Ｓ
Ａ
２８
１９．７ ２０．５２ ６．３９
８．０１ ５４．１８ ０．７１
１．４３
０．８０ １０．３０ ５１．１２
Ｂ
１２
３１．５ １９．２３ ７．５２
风险， 同时也降低了出厂水泥质量的安全性。
水泥的安全性。
今年 ５ 月以来， 怎样提高对出厂水泥质量的预 见性成为摆在我们面前的一个难题。最后我们采取 水泥化学分析法， 也就是用分析熟料的方法来预测
１ 用熟料化学分析法检验水泥的矿物组成
分四次对水泥取样分析其化学成分， 并测定其 强度 Ｒ３， 结果比较见表 １。
４９．５２
０．６７
１．６４
１．０３
４月 ２６ 日 １７．８
１９．５５
９．２５
８．３６
５６．３９
０．７０
１．１１
１．１１
４月 ２７ 日 １７．２
２０．５６
８．２３
７．２６
５５．６３
０．６９
１．３３
１．１３
４月 ２８ 日 １６．０
２０．０４
８．０５
９．３６
５４．１８
０．６７
１．１５
０．８６
４月 ３０ 日 １８．６
存在于各种混合材的“矿物”与“强度”之间， 只是有 些是对水泥强度的“协调”提高； 有些混合材无矿物 组成， 对提高 水 泥 强 度“无 损 无 益 ”（ 比 如 石 膏 ） ， 有 些 不仅不产生 强度 ， 还 有 可 能“消 耗 ”强 度 （ 如 磷 石 膏） 。
表 ３ 立、旋窑熟料的化学、物理检测数据
化 学 成 份 ／％
名称 比例／％ Ｒ３ ／ＭＰａ
ＳｉＯ２
Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３
ＣａＯ
ＫＨ
立窑
４０
２５．５ ２０．４８ ５．８５
４．０６ ６６．４６ ０．９５
率值 ｎ
２．０７
矿 物 组 成 ／％
Ｐ
Ｃ３Ｓ
Ｃ２Ｓ
１．４４ ５０．２７ ２０．８１
旋窑
６０
２９．０ ２０．１５ ６．１５
３．９３ ６５．３０ ０．９４
流、ＣＯ２ 气体压力的大小参数的调整， 每焊接一层， 就 要处理一次焊层表面气孔和焊渣。
均也会导致开裂。 处理办法： 在磨机内部把两件辊衬压板全部拆
掉， 关闭所有进出风阀门， 保持磨内无负压， 用硅整流 焊机和 Φ８ｍｍ 碳棒， 把裂缝处铲成“Ｖ”字型坡口， 深 度为 ８ｍｍ、宽度为 １２ｍｍ， 用风铲清除缝隙中的氧化 铁； 用四只 １０００Ｗ 的钨灯泡对着裂缝四周加温， 当温 度升至 ３５０℃￣ ４００℃时， 用石棉板进行保温 ２ｈ， 用 ＫＲⅡ５００ 二氧化碳弧焊机和 Φ１．２ｍｍＺＤ１ 药芯焊丝 进行补焊 （ 焊缝处温度保持不变） 。当堆焊高于表面
２ 水泥中使用混合材的“熟料雏型”
根据熟料中 Ｃ３Ｓ 等化学指标与熟料强度之间的 线性 关 系 （《水 泥 》杂 志 曾 有 专 门 讨 论 ） ， 我 认 为 ， 当 熟料中加入钢渣、粉煤灰、炉底渣等混合材时， 这种 线性关系仍然存在， 理由是：
（ １） 钢渣因为是高温煅烧的产物， 其中含有部分 Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ｓ 等矿物， 同时还含有一定量的 ｆＣａＯ 和方镁 石（ 主要成分为 ＭｇＯ） 。因此， 它具有一定的水硬性。
１８．６５
７．４８
８．２７
５２．１９
０．７１
１．１８
０．９０
６月 ７ 日 １８．２
１８．６９
８．９１
９．８２
５４．７７
０．７０
１．００
０．９１
６月 ８ 日 １８．０
０．６８
１．１８
０．９１
５月 １０ 日 １７．６
１９．６４
８．５２
８．６９
５５．６９
０．７０
１．１４
０．９８
５月 １１ 日 １７．６
１９．００
８．６９
７．９９
５４．７８
０．７１
１．１４
１．０９
５月 １２ 日 １６．１
１９．６５
９．６１
８．９５
５５．９８
０．６７
１．０６
１．０７
５月 １３ 日 １７．５
我们选取回归方程探索 Ｃ３Ｓ 与 Ｒ３ 之间的关系。 为自变量 Ｘ， 即得表 ５。 设水泥 Ｒ３ 强度为变量 Ｙ， 影响强度的主要矿物 Ｃ３Ｓ
表 ４ Ｐ·Ⅱ３２．５Ｒ 和 Ｐ·Ｏ４２．５Ｒ 水泥的部分物理和化学分析数据
化学成份 ／％
率值
编号 Ｒ３ ／ ＭＰａ
ＳｉＯ２
Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３
ＣａＯ
ＫＨ
ｎ
Ｐ
４１．０７
０．８３３
１．９６
石灰石
５．０
１．６８
０．７３
０．３５
５３．７７
磷石膏
２．０
６．３１
０．２４
０．１８
２４．６０
二水石膏 １．０
０．２４
０．１７
３７．４６
综合值
２２．７１
８．５０
７．８０
２６．０３
０．１４６
１．３９
矿 物 组 成 ／％
Ｐ
Ｃ３Ｓ
Ｃ２Ｓ
０．５４ － ２３９．０３ ２７５．９３
２．００ － ４２０．６９ ４３４．０８
９．５１
５９．６８
０．８２
１．０５
０．８７
６月 ２ 日 ２８．７
１９．６５
７．９５
８．２６
６０．２１
０．８０
１．２１
０．９６
６月 ３ 日 ２６．９
１８．６５
８．５４
７．６９
５８．６９
０．８０
１．１５
１．１１
６月 ５ 日 １６．５
１７．５８
９．８２
１０．２５
５３．８１
０．６９
０．８８
０．９６
６月 ６ 日 １８．５
以上的结论是建立在熟料分析的基础上， 之所 以数据有一定的规律性， 是因为水泥中熟料占有相 当的比例（ ６５％以上） ， 之所以在很大范围内对水泥没 有采取熟料分析的方法， 是因为各种性能的混合材 化学成分的不确定性， 以及作为对缓凝剂的石膏的 化学分析是酸溶法（ 熟料分析法是碱溶法） 。因此， 有 必要对水泥中所用全部材料分别进行碱溶法测定水 泥原始 的“熟 料 雏 型 ”， 以 确 定 水 泥 中 Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ、 Ｃ４ＡＦ 等矿物组成与强度之间是怎样的关系。
Ｎｏ ．１．２ ０ ０ ７
质量控制
怎样预测水泥强度
陈 宁 王占刚
（ 四川省安县银河建化集团公司水泥厂， 安县 ６２２６５６）
中图分类号： ＴＱ１７２．１２
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００７－ ６３４４（ ２００７） ０１－ ００２９－ ０５
我 公 司 水 泥 厂 银 河 生 产 线 有 两 条 Φ２．５×８．５ｍ 的机立窑， 一条 Φ３×４８ｍ 的预热预分解窑， 立、旋窑
磨样水泥 Ｒ３ 强度。 对于熟料而言， 传统的检验方法是化学分析和
熟 料 日 产 量 分 别 为 ４００ｔ 和 ６００ｔ， 水 泥 磨 为 Φ３．４× 物理检验相结合， 因此无论化学分析还是物理检验
１１．５ｍ， 日产量为 １３００ 多吨。２００６ 年 ２ 月中旬到 ４ 都无法改变物质的内部结构。对于出磨水泥而言，
４月 ２２ 日 １７．６
２０．２２
６．４９
Байду номын сангаас
８．５６
５３．０８
０．７０
１．３４
０．７６
４月 ２３ 日 １８．２
１９．６３
７．２８
７．８９
５３．６８
０．７１
０．２９
０．９２
４月 ２４ 日 １７．７
２０．４３
９．０５
７．４８
５７．８７
０．７０
１．２４
１．２１
４月 ２５ 日 １６．１
１９．８５
６．１２
５．９６
７．３１ ６０．８５ ０．８５
１．３０
１．０３ ４０．６６ ２４．４８
Ｃ
２２
２４．０ ２０．０３ ６．３４
７．０２ ５５．６７ ０．７６
１．５０
０．９０ ２１．８３ ４１．００
Ｄ
２９
１８．５ １９．５５ ７．６５
９．３６ ５２．８６ ０．６８
１．１５
０．８２
１．９１ ５４．６７
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
５月 ６ 日 ２５．７
１８．６５
９．０１
８．２４
５８．６９
０．７８
１．０８
１．０９
５月 ７ 日 ２７．１
１９．５８
８．５６
８．２５
６０．５３
０．７９
１．１６
１．０４
５月 ８ 日 １７．９
１８．６９
８．５７
９．２２
５４．２１
０．７０
１．０５
０．９３
５月 ９ 日 １６．２
１９．６２
７．８９
８．６９
５３．２８
月中旬， 水泥日销量有时高达 ２０００ 吨， 银河线水 如果能用检测熟料的方法， 也就是用化学分析法对
泥、熟料无库存， 熟料出窑就入磨然后快速装包（ 倒 散） 出厂， 这增加了化验室开具水泥出厂通知单的
水泥强度（ Ｒ３） 进行初步的判定和预测， 就可以避免 水泥因出厂速度快导致水泥质量事故， 并提高出厂
之间波动， 三个磨辊受力不平衡； 进磨物料中粒度≥ ３ｍｍ 左右， 继续保温 ４ｈ， 最后用抛光机对焊缝表面进
１０５ｍｍ占 １５％以上， 入磨物料粘土水份≥１６％， 短时 行打磨。在焊接过程中， 一定要调整好焊机电压、电
间物料水分难烘干， 磨盘上料床厚， 使进出磨机压 差值≥８３００Ｐａ，造成磨机振动大， 使辊体受力大而不
４ 结束语
经过上述修复处理， 磨机运转至今， 液压油缸底 座和拉杆挂耳使用效果较好。磨辊体修复后正常连续 使用 １９０８ｈ 后只更换一件， 另外一件至今仍在使用。 此外， 我们在工艺操作上加强入磨物料粒度、水分以 及磨内料层等工艺参数调整， 减小了磨体振动， 同时 加强液压系统管道密封， 稳定张紧站压力， 彻底解决 了磨机振动跳停的现象。
１９．６２
８．２４
７．４５
５５．６９
０．７２
１．２５
１．１１
５月 ２ 日 １９．８
１８．５９
７．２５
６．２８
５１．６４
０．７２
１．３７
１．１５
５月 ３ 日 １８．４
１９．６３
６．８９
９．６８
５３．６８
０．７１
１．１８
０．７１
５月 ４ 日 ２７．６
１８．５９
９．６３
５．９９
５９．８５
０．８０
１．１９
１．６１
０．９６
５月 ２０ 日 １７．９
１９．６８
８．６９
９．２１
５６．２３
０．７０
１．１０
０．９４
５月 ２６ 日 １７．５
１９．６４
８．４９
９．６１
５５．３１
０．６９
１．０９
０．８８
５月 ３１ 日 １７．６
１９．６７
８．３７
９．２６
５５．６８
０．７０
１．１２
０．９０
６月 １ 日 ２８．７
１８．６４
８．３２
１．３３
２６．９７
２０．４５
１．０９ － １３４．８３ １６７．０１
注： 因石灰石、磷石膏、二水石膏在水泥中基本无法产生直接强度， 因此未做硅酸盐矿物组成计算。
３ 立、旋窑熟料的“熟料雏型”
按照生产实际情况， 找出水泥中的“熟料雏 型”。
通过熟料分 析数据， 可以 更 直 观 看 到 Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｓ 等矿物与强度之间的关系。我认为， 这种关系依然
（ ２） 作 为 粉 煤 灰 ， 尤 其 是 细 粉 煤 灰 （ 比 表 面 积 ５９０ｍ２／ｋｇ 左右） 作混合材能提高水泥强度， 发挥其 “协调”作用。
（ ３） 窑灰、炉底渣也是高温煅烧的产物， 有较好 的活性。
根 据 水 泥 中 用 渣 的 情 况 ， 组 建 混 合 材 的“熟 料 雏型”。
表 ２ 各种混合材的化学分析数据（ 全为碱溶法）
化 学 成 份 ／％
率值
名 称 比例／％
ＳｉＯ２
Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３
ＣａＯ
ＫＨ
ｎ
钢渣
８．８
３３．２４
８．６４
１５．８７
２３．１５
０．０３６
１．３６
粉煤灰
８．８
４０．５４
１７．７３
８．８５
４．７０
－ ０．２４４
１．５３
窑灰
４．４
１４．２２
４．１３
３．１１
２０．６８
８．６５
１０．２５
５６．７７
０．６７
１．０９
０．８４
５月 １４ 日 １７．４
１９．５５
９．２５
８．６８
５７．２０
０．７１
１．０９
１．０７
５月 １５ 日 １７．７
１８．６３
７．５９
８．２９
５２．６１
０．７１
１．１７
０．９２
５月 １９ 日 １６．５
１８．６７
８．６７
８．９９
５２．８６
０．６８
１．０６
等矿物与物理检验的 Ｒ３ 之间的关系， 我们在 ２００６ 年 ４ 月 ２２ 日￣６ 月上旬对每天的水泥磨样不仅进行 物理检验， 而且加测化学分析。表 ４ 为 Ｐ·Ⅱ３２．５Ｒ 和 Ｐ·Ｏ４２．５Ｒ 水泥的部分物理和化学分析数据。
－ ３０ － ＳＩＣＨＵＡＮ ＣＥＭＥＮＴ
Ｎｏ ．１．２ ０ ０ ７
质量控制
２．００
１．５６ ５３．８３ １７．１８
综合值
２７．６ ２０．２８ ６．０３
３．９８ ６５．７６ ０．９４
２．０３
１．５１ ５２．４１ １８．６３
４ 求 证 水 泥 化 学 分 析 Ｃ３Ｓ 与 物 理 指 标 Ｒ３ 之间的关系
水泥熟料中影响强度的主要矿物是 Ｃ３Ｓ， 尤其 早 期 强 度 更 是 依 赖 Ｃ３Ｓ。 为 了 求 证 化 学 分 析 的 Ｃ３Ｓ
四川水泥 － ２９ －
质量控制
Ｎｏ ．１．２ ０ ０ ７
从以上四组数据分析， 可以大致得出以下结 论： 对于 Ｐ·Ⅱ３２．５Ｒ 水泥而 言， 如果 Ｃ３Ｓ 在 １．９１￣ １０．３０ 之间， 则水泥强度为 １８．５￣１９．７ＭＰａ（ 各厂的熟 料 质 量 不 同 ， ＫＨ 随 之 有 小 范 围 的 变 化 ） ； 对 于 Ｐ· Ｏ４２．５Ｒ 水泥而言， Ｃ３Ｓ 在 ２１．８３￣４０．６６ 之间， 则水泥 强度为 ２４．０￣３１．５ＭＰａ。