改進P·O42.5水泥與混凝土外加劑適應(yīng)性

中國水泥技術(shù)網(wǎng) · 2014-08-28 15:50 留言

  0  前 言

  隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展,外加劑已成為混凝土中不可或缺的重要組成部分,用戶對水泥與外加劑適應(yīng)性的要求越來越高。近幾年來水泥與外加劑適應(yīng)性已逐漸成為用戶應(yīng)用關(guān)注的主要方面。2009年初,階段出現(xiàn)泗宿高速公路等反映P·O42.5級水泥性能波動大、混凝土坍落度損失快,經(jīng)時損失高時達(dá)到40%以上,致使無法保證現(xiàn)場正常使用的嚴(yán)峻局面。

  1  原因分析

  筆者從2009年4月起對區(qū)域內(nèi)其它水泥企業(yè)產(chǎn)品與混凝土外加劑適應(yīng)性情況、區(qū)域內(nèi)商品混凝土攪拌站生產(chǎn)應(yīng)用情況以及筆者公司P·O42.5級水泥其它用戶使用情況進行了考察,并咨詢了東南大學(xué)材料學(xué)院專家教授,查閱了相關(guān)資料,進行了系統(tǒng)性的對比試驗分析,根據(jù)試驗分析作出了各項影響因素的排列圖(見圖1)。

  由排列圖確定主要因素為:

  (1)閉路磨系統(tǒng)成品水泥顆粒分布較窄。

  (2)混合材流變性能差。

  (3)熟料與混凝土外加劑適應(yīng)性不穩(wěn)定。

  2  改進措施

  2.1  改善閉路磨系統(tǒng)成品水泥顆粒分布

  筆者公司水泥粉磨系統(tǒng)主要配置為:

  水泥磨:椎4.2×13.12m;選粉機:合肥院DS(O)-2500型O-Sepa選粉機;系統(tǒng)收塵:磨尾除塵與選粉機成品收集各用一臺袋收塵。

  對水泥磨相關(guān)操作參數(shù)調(diào)整如下:主要調(diào)整出磨風(fēng)路上的靜態(tài)分離器風(fēng)門開度和磨尾排風(fēng)機風(fēng)門開度:

  (1)靜態(tài)分離器風(fēng)門開度由正常生產(chǎn)時的40%,每次增加10%開度;

  (2)水泥磨磨尾排風(fēng)機風(fēng)門開度由正常生產(chǎn)時的34%,每次增加10%開度。對應(yīng)取樣檢驗比表面積、顆粒級配、45um方孔篩篩余、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、強度、水泥凈漿流動度損失,結(jié)果見表1、表2。

  試驗結(jié)果表明:

  (1)隨著靜態(tài)分離器風(fēng)門的開大,水泥成品相關(guān)參數(shù)及性能無明顯變化,對系統(tǒng)影響不大;

  (2)隨著磨尾風(fēng)機風(fēng)門的逐步開大,水泥顆粒分布變寬,細(xì)度明顯變粗,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度和強度均略有下降,水泥凈漿流動度略有減少,但凈漿流動經(jīng)時損失下降幅度明顯,當(dāng)磨尾風(fēng)機風(fēng)門開度達(dá)到64%時,半小時凈漿流動度較初始值逐漸增大,反映出水泥與外加劑適應(yīng)性得到顯著改善。

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  注:1、顆粒級配分析采用LS-C(I)型激光粒度分析儀;

  2、混凝土外加劑選用本區(qū)域有代表性的一種萘系高效減水劑,按GB/T8077混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法中水泥凈漿流動度測定方法檢測初始流動度及半小時經(jīng)時損失。

  2.2  調(diào)整混合材品種結(jié)構(gòu)

  我公司P·O42.5級水泥配料:熟料+石膏+沸騰爐渣+粉煤灰+石灰石。在對比試驗時,我們對混合材摻量及品種結(jié)構(gòu)進行如下調(diào)整:

  (1)使用粉煤灰替代火山灰質(zhì)混合材沸騰爐渣;

  (2)停止使用沸騰爐渣,減少混合材摻量;

  (3)使用礦渣替代沸騰爐渣、粉煤灰。具體見表3所示。

  結(jié)果表明:

  (1)在現(xiàn)有條件下,單純使用粉煤灰替代火山灰質(zhì)混合材沸騰爐渣,水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量略有下降,對凈漿流動度經(jīng)時損失影響不大;

  (2)停止使用沸騰爐渣,減少混合材摻量后,水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量出現(xiàn)明顯下降,但對水泥凈漿流動度經(jīng)時損失影響亦不大;

  (3)使用礦渣替代沸騰爐渣、粉煤灰,少量摻加礦渣對水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥凈漿流動度損失影響不大;礦渣摻量超過10%后,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量變化不大,但水泥凈漿流動度經(jīng)時損失與前期相比明顯減小,水泥與外加劑適應(yīng)性得到明顯改善。

  2.3  穩(wěn)定和提高熟料與混凝土外加劑適應(yīng)性

  2009年5月起,我們適當(dāng)降低熟料中C3A含量,由原先的7.0%~9.0%調(diào)整到7.0%~8.0%,在提高生料配比合格率的同時,要求制造分廠提高燒成溫度,穩(wěn)定熱工制度,嚴(yán)格控制出窯熟料fCaO,考核指標(biāo)由原先的fCaO<1.5%調(diào)整到fCaO<1.2%,確保熟料質(zhì)量穩(wěn)定。

  2009年5~8月與2009年1~4月熟料與外加劑適應(yīng)性對比情況見表4。

  熟料調(diào)整后,水泥凈漿流動度平均值略有提高,經(jīng)時損失有一定幅度的降低,波動明顯減小,且出現(xiàn)半小時凈漿流動度逐漸增大的良好趨勢。

  3 小結(jié)

  調(diào)整水泥磨磨尾風(fēng)機風(fēng)門開度、改變水泥顆粒分布,對水泥適應(yīng)性的改善是顯著的,但對水泥強度會產(chǎn)生一定影響;使用礦渣替代沸騰爐渣、粉煤灰后,水泥凈漿流動度經(jīng)時損失能夠得到明顯改善。

  從2009年下半年開始,在穩(wěn)定和降低熟料中C3A含量、fCaO含量,穩(wěn)定出窯熟料質(zhì)量性能的同時,水泥磨生產(chǎn)時以采用固定磨尾排風(fēng)機風(fēng)門開度54%的手段為主,以摻加適量礦渣生產(chǎn)為輔,P·O42.5級水泥與外加劑適應(yīng)性均得到了明顯改善,能夠保證水泥凈漿流動度半小時經(jīng)時損失在10%以下,滿足了高速公路高性能混凝土的應(yīng)用需求,混凝土攪拌站普遍反映水泥適應(yīng)性較好,應(yīng)用經(jīng)濟性得到明顯提高。

  4  遺留問題

  從P·O42.5級水泥顆粒分布檢測數(shù)據(jù)來看:水泥中小于3um的細(xì)粉含量偏多,3~30um含量偏低,>60um含量有4%以上,整體顆粒分布不盡合理,需要在對不同粒徑范圍的水泥顆粒進行物化檢測的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析、制定改進方案,在后續(xù)檢修時對水泥磨研磨體級配作出調(diào)整優(yōu)化予以解決。

編輯:王欣欣

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