淺析水泥生產(chǎn)過程影響水泥與外加劑適應(yīng)性的因素
0引言
現(xiàn)在,現(xiàn)代化進(jìn)度越來越快,我國(guó)在基建投入增大,加上高層建筑的不斷增多等,對(duì)高質(zhì)量混凝土需求量增大,在要求高強(qiáng)度的基礎(chǔ),還要具有低水膠比、低水泥用量、低單位體積用水量等特點(diǎn),能夠提升工程施工建設(shè)的相關(guān)性能,對(duì)于多種施工條件要求提高施工性能、滿足各種施工條件、能應(yīng)付室外較差的環(huán)境條件等,我們基于混凝土耐久性特性思考,對(duì)水泥強(qiáng)度依靠比例偏小,顆粒超細(xì)的外加劑顯示出更大影響力,對(duì)水泥主要原材料要求嚴(yán)格,尤其是基于不同類骨料型號(hào)不一水泥實(shí)現(xiàn)混泥土攪拌要求,這對(duì)我們混凝土外加劑是一大挑戰(zhàn),基礎(chǔ)原材料和外加劑的適應(yīng)性問題就是發(fā)展過程中所必經(jīng)之路。本篇文章只是生產(chǎn)水泥廠商來講,提出一些關(guān)于在生產(chǎn)之中提升水泥與外加劑適應(yīng)性的相關(guān)實(shí)踐經(jīng)歷。
1混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性
有關(guān)混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性相關(guān)問題看出,其不只是化學(xué)方面的知識(shí),高分子材料學(xué)有一定關(guān)聯(lián),這是一個(gè)極其難以解決的難題,相關(guān)企業(yè)必須明白此難題的解決的重要性。
使用外加劑主要是為了改善新拌混凝土、砂漿、水泥漿的性能,降低用水量、提高和易性、依據(jù)實(shí)際項(xiàng)目施工需改變混凝土凝固周期,工程出現(xiàn)坍落度損失的可能性變小之外,還有應(yīng)對(duì)室外較差的施工條件,以及避免鋼筋被其他物質(zhì)影響等,均是與外加劑相關(guān)聯(lián)。
從外加劑自身角度來看,利用行業(yè)實(shí)際應(yīng)用與技術(shù)成熟,提高了很多應(yīng)用需求,外加劑種類變得更多,適用于更多外界施工環(huán)境。但是從項(xiàng)目實(shí)施情況分析,存在著各種各樣的問題,例如外加劑種類相同且數(shù)量相等,而在不同種類的水泥條件下,效果有一定明顯的差別,就算是用于同一種類的水泥,由于此種類的水泥處于不同階段、環(huán)境不一,攪拌出的混凝土品質(zhì)不一,在坍落度損失上就有一定差異,更有甚者,泌水與否、凝固時(shí)間等方面的差距也是較大的,有可能還會(huì)有快凝與緩凝情況發(fā)生,此種問題均和外加劑、水泥的適應(yīng)性之間有顯著關(guān)聯(lián)。
2在水泥制作之中,水泥與外加劑適應(yīng)性的主要影響領(lǐng)域
2.1熟料質(zhì)量對(duì)其的作用
在熟料中,主要原料中的4種礦物質(zhì)對(duì)外加劑的吸收附著力有一定差距,吸收附著力按照大小次序排列應(yīng)該是C3A、C4AF、C3S、C2S,特別是C3A效果比其他三種高出一大截。外加劑主要吸附在水化產(chǎn)物上,由熟料礦物水化速度以及產(chǎn)物表面積所決定。C3A含量高的外加劑適應(yīng)性不好,C3A含量與吸附外加劑的量、混凝土坍落度損失成正比關(guān)系,具有統(tǒng)一步調(diào)。但C3A所含數(shù)量相等情況下不一樣的種類的熟料,這產(chǎn)生出的外加劑適應(yīng)性相同就不一定。比如,A廠熟料中含有9%的C3A數(shù)量,熟料規(guī)定中有關(guān)稠度數(shù)值是26.0%;而B廠熟料中C3A所含數(shù)量同樣為9.0%,而熟料稠度卻不是26.0%,而大約為24%。從中可知,這和原料不同物質(zhì)以及制作工藝有著非常大的關(guān)聯(lián)。AB兩廠在C3A相同情況,而A廠熟料中Al2O3所含數(shù)量卻更大,數(shù)值竟超過5.8%,要達(dá)到制約C3A所含數(shù)量的目的,強(qiáng)制地把熟料中Fe2O3數(shù)量大于3.6%,再利用低溫煅燒,雖從表層上可知C3A所含數(shù)量基本相同,但是在產(chǎn)品上的差別較大;B廠Al2O3所含百分比不足5.0,加足馬力煅燒,C3A所占百分比一樣,性能比之前更好。從中分析,原料中百分比Al2O3占的數(shù)量都進(jìn)入熟料加工中,若Fe2O3所占百分比還是原來數(shù)值,熟料IM就能被有效制約,但熟料中C3A數(shù)量比例將會(huì)增大。為制約熟料C3A數(shù)量,一般是通過提升Fe2O3所占比例,最后就可以使熟料的IM比例下降,熟料液數(shù)量增大,熟料中結(jié)塊就會(huì)大面積出現(xiàn)。若制作過程中溫度不夠,熟料質(zhì)量得不到很好保證,欠燒料、黃心料的情況可能會(huì)更大,熟料中的密度也會(huì)被受制約,熟料fCaO增大。且大體積的熟料到了冷卻機(jī)裝置,冷卻情況保障不穩(wěn)定,更有甚者紅料現(xiàn)象也會(huì)產(chǎn)生,那么熟料強(qiáng)度可能會(huì)達(dá)不到規(guī)定要求,進(jìn)入水泥粉磨階段時(shí),出磨水泥的溫度增大是非常有可能的,石膏脫水情況也會(huì)發(fā)生。經(jīng)過此過程制作出的水泥產(chǎn)品對(duì)外加劑的吸附力有所增大,但會(huì)使外加劑的適應(yīng)性改變。所以,制約原主要材料的Al2O3比例對(duì)于提升水泥和外加劑融合性有著很大關(guān)聯(lián)。
從以上例子能看出,熟料煅燒溫度、煅燒時(shí)間及冷卻時(shí)間與CaO所占比例,這些影響因素對(duì)水泥與外加劑適應(yīng)性的制約性相當(dāng)大。
2.2混合材料不同種類及其品質(zhì)的的制約
種類不同的混合材料在吸附外加劑的能力是不一樣的,通常的大小次序?yàn)楦郀t礦渣<粉煤灰<高硅巖<火山灰質(zhì)。經(jīng)過幾年實(shí)際制作中表明,加入高爐礦渣以后,對(duì)于水泥適應(yīng)性、耐久性、施工等方面均是有利的,尤其是在水泥中加入超細(xì)礦粉物質(zhì),水泥中的顆??障侗患?xì)粉所取代,拌和過程中數(shù)量也會(huì)有所增大,促使了混凝土更順暢流通;礦渣微粉填充改善水泥與外加劑的融合性質(zhì)?;鹕交屹|(zhì)的內(nèi)表面積比較大,其中的吸水性以及外加劑吸附數(shù)量均有所增大;自然形態(tài)的粉煤灰、超細(xì)粉煤灰適應(yīng)性好,粗粉煤灰或加工型粉煤灰吸附量大,適應(yīng)性不佳。
2.3石膏品種及其加入數(shù)量的制約
目前,水泥生產(chǎn)商應(yīng)用石膏等物質(zhì)時(shí),會(huì)考慮到當(dāng)?shù)刭Y源以及制作費(fèi)用等因素,在石膏物質(zhì)上使用天然性質(zhì)數(shù)量不多,資源綜合應(yīng)用較多的是工業(yè)副產(chǎn)品石膏,比如電廠脫硫石膏、化工廠磷石膏等。品種不同的石膏溶解速率與溶解度差異不一,水泥的緩解凝固不一,按大小來排:磷石膏、脫硫石膏、天然石膏。天然二水石膏和高效外加劑適應(yīng)性好,工業(yè)副產(chǎn)品石膏中的一些小數(shù)量的比例,例如P2O5含量可能使水泥與高效外加劑的相容性變差。
C廠應(yīng)用石膏為脫硫與磷等石膏。如果都應(yīng)用脫硫石膏過程中,凈漿擴(kuò)展度為130~150mm,從數(shù)據(jù)上可知,擴(kuò)展度不足;若所有的石膏應(yīng)用磷石膏,大小為260~280mm,會(huì)有泌水情況產(chǎn)生;夏天應(yīng)用脫硫石膏與磷石膏比例應(yīng)是1∶1時(shí),這時(shí)其擴(kuò)展度范圍是200~230mm,這樣較為適合,但是天氣寒冷的情況下,其擴(kuò)展度數(shù)值較大,也會(huì)有泌水情況產(chǎn)生;選取脫硫石膏與磷石膏比例為2∶1,這比例下產(chǎn)出的產(chǎn)品效果更佳。從中分析,脫硫石膏是在電廠利用白石粉進(jìn)行脫硫過程中出現(xiàn)的產(chǎn)物,其中鈣所占比例更大,利用脫硫石膏產(chǎn)出的成品,凝結(jié)速度快,與此同時(shí),水泥所需水量比之前更大,所以在天氣寒冷情況下使用效果更佳;而磷石膏作為化工生產(chǎn)商的產(chǎn)物,在這當(dāng)中P2O5所占比例范圍涉及面廣,粉磨水泥時(shí)凝結(jié)速度快,從中可分析,夏季應(yīng)用其物質(zhì)對(duì)水泥性能的提升是有助的,也可將混凝土施工性能進(jìn)一步完善,因其需水量相對(duì)較低,同樣的外加劑及地材,冬季使用就會(huì)造成泌水等現(xiàn)象。
2.4水泥中堿含量的影響
堿含量高,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增大,水泥水化速度加快,外加劑的塑化效果變差,導(dǎo)致混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失增大,混凝土的堿集料反應(yīng)增加,耐久性能變差。因此現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的大型工程特別是鐵路、橋梁等工程對(duì)水泥中的堿含量都提出了≤0.6%的要求。在生產(chǎn)中,一是控制熟料中的堿含量,二是控制混合材的堿含量。
3結(jié)束語(yǔ)
在水泥與外加劑適應(yīng)性上,本文憑借水泥主要原材料的質(zhì)量以及配比量,加入可發(fā)揮效率高的外加劑以及其他物質(zhì)等來達(dá)到水膠與攪拌使用的水量,得到更好適應(yīng)性,可應(yīng)用于多種建設(shè)環(huán)境。耐久性在于非間接制約外加劑的用水量顯得非常重要,這個(gè)不是因水膠比決定的,而是取決于用水量的制約,可控制開裂,因此在如何選取符合實(shí)際情況的混凝土配合比數(shù)值是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的改變。
編輯:曾家明
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