熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验研究

1、湖南工学院 2014届毕业论文 2014届毕业论文 熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验研究院、 部：材料与化学工程学院 学生姓名 易成韬 指导教师：李坦平 职称 教授 专 业：无机非金属材料工程 班 级：材本1001班 完成时间： 2014年5月 摘 要 随着水泥行业的发展，以及新的国家标准的出台，公司生产的水泥细度较以前有了大的提高，现在P.O 32.5和P.O42.5水泥的比表面积普遍在350/kg-380/kg。熟料粉的颗粒级配也不是越小越好，当熟料的细度小到一定程度的时候，会对一些水泥性能产生影响。我们通过对熟料粉进行二次粉磨得到不同细度的熟料粉颗粒，再将不同细度的熟料粉与矿粉（365

2、/kg）、石膏粉按一定比例进行均匀混合得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥，再通过实验比较不同细度的矿渣硅酸盐水泥的各种性能差别。试验研究了熟料粉颗粒级配对用其配制的水泥标准稠度用水量 、安定性、凝结时间 、胶砂流动度和强度发展的影响。 关键词 ：熟料粉；颗粒级配；凝结时间 ；胶砂流动度；强度 ABSTRACT With the introduction of the development of the cement industry, as well as the new national standards, the fineness of the cement produced has gre

3、atly improved compared to the past, present and P.O42.5 PO 32.5 cement surface area of 350 m2 / kg-380 m2/ kg. Guessed powder particle size distribution is not as small as possible, fineness when Guessed small to a certain extent, will affect the performance of some cement. We got guessed powder par

4、ticles of different fineness guessed by secondary grinding flour, then guessed different fineness powder and slag (365 m2/ kg), a certain proportion of gypsum powder obtained by mixing different uniform fineness of slag cement, and through a variety of experiments comparing the performance differenc

5、e between different slag cement fineness. Experimental study of particle gradation guessed powder prepared by affecting its normal consistency of cement water, stability, setting time, mortar fluidity and strength development. Key words: guessed powder；particle size distribution；clotting time；mortar

6、 fluidity；strength目 录湖南工学院2014届毕业设计（论文）课题任务书1湖南工学院本科生毕业论文开题报告3湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表6湖南工学院2014毕业设计（论文）指导教师评阅表8湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表9湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表10湖南工学院2014届毕业论文答辩及最终成绩评定表121、绪论131.1水泥在国民经济中的重要地位131.2新型干法水泥生产技术的现状131.2.1预分解窑煅烧工艺和技术装备的现状13 1.2.2粉磨粉碎技术与装备141.2.3信息化自动控制技术15 1.3课题意义与研究目的152、试验原材料和试验方法

7、162.1 试验原材料162.2 试验步骤概要与水泥制备162.2.1、试验步骤概要162.2.2、水泥制备162.3 试验步骤172.3.1测定水泥比表面积172.3.2检测水泥标准稠度用水量、凝结时间以及安定性192.3.3检测水泥胶砂流动度212.3.4检测水泥强度223、实验结果与处理分析253.1 熟料粉细度对水泥安定性以及凝结时间的影响253.2 熟料粉细度对标准稠度用水量以及胶砂流动度影响253.3 矿渣水泥的抗压强度和抗折强度26结 论27参考文献29致谢30湖南工学院2014届毕业设计（论文）课题任务书学院：材料与化学工程学院 专业：无机非金属材料工程 指导教师李坦平学生姓名

8、易成韬课题名称熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验研究内容及任务1、 设计题目与内容1、 设计题目 熟料粉颗粒级配对水泥性能性能影响的试验研究2、 设计内容 (1)准备实验材料，仪器和实验所需的环境 （2）设计并完成研究所需要做的试验 （3）根据实验所得的数据，处理分析数据，得出实验结论。2、 课题任务 这次论文研究的主要任务是探索熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验研究，通过对熟料粉进行二次粉磨，得到多组不同细度的熟料粉颗粒，再将磨细的熟料粉与矿粉、石膏粉按照熟料73%，石膏5%，矿粉22%均匀混合，得到多组不同细度的矿渣硅酸盐水泥。 再探索不同细度的硅酸盐水泥对安定性，凝结时间，标准稠度用水量

9、，胶砂流动度，胶砂强度的影响程度，得到最优的熟料颗粒级配。拟达到的要求或技术指标 1.论文论述内容完整合理，文理通顺，层次分明； 2.论文书写规范、按照论文的写作要求来书写； 3.对国外文献有一定的识读能力，能够了解相应外国文献的研究和内容； 4.合理设计实验内容并按时完成实验1进度安排起止日期工作内容备注 2014-4-12014-4-02，确定论文方向，写出开题报告。 2014-4-032014-4-04，搜集整理与课题相关的资料，储备自己的理论知识。 2014-4-052014-4-30，完成课题研究所需要做的各种实验，统计实验数据，分析结果。 2014-5-012014-5-07，检查

10、修改完成一次论文初稿。 2014-5-082014-5-15，根据指导老师的讲评及意见，修改并提交二次论文草稿。 2014-5-152014-5-16，讲评第二次论文草稿、集中解决有关论文漏洞问题并及时修改。 2014-5-172014-5-20，基本完成论文大纲要求，论文成型，指导老师讲评修改并定稿。 2014-5-212014-5-25，整理打印论文，装订论文。 2014-5-302014-6-05，准备参加答辩。主要参考资料1陈云波，徐培涛，韩仲琦等。粉磨方法和粉磨细度对水泥强度的影响J.硅酸盐学报,2002,30(4):21-25.2乔龄山.水泥颗粒分布对水泥强度的影响J.水泥,200

11、4,31(l):l-6.3水泥工艺学（重排本），沈威主编.武汉：武汉理工大学出版社，2012.7重印.4水泥比表面积测定方法-勃氏法（GB/T 8074-2008）5水泥标准稠度用水量凝结时间安定性检验方法（GB/T 1346-2001）6水泥胶砂流动度测定方法（GB/T 2419-2005）7水泥胶砂强度检验方法（GB/T 17671-1999）教研室意见年 月 日学院主管领导意见年 月 日湖南工学院本科生毕业论文开题报告设计（论文）题目 熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验研究设计（论文）题目来源生产科研设计（论文）题目类型研究性论文起止时间 2013年10月2014年5月一、 设

12、计（论文）依据及研究意义： 1.依据熟料粉颗粒细度和级配是影响水泥及混凝土性能的关键因素，颗粒越细，比表面积越大，用该熟料粉配制的水泥早期强度越高。而熟料颗粒过细，混凝土中长期强度增长幅度较小，会使实际结构安全度和耐久性大大降低，因熟料比表面积大，水泥浆体要达到同样的流动度，需水量就过多，将使硬化水泥浆体因水分过多引起孔隙率增加而降低强度，而粗颗粒过多的话，早期强度低，中长期强度增长快。粒径在3-30um范围内的颗粒是熟料的主要活性部分。 2.研究意义国内外学者对熟料粉颗粒分布研究的不是很多，主要是去做颗粒分布对水泥性能影响的研究。如熟料粉颗粒细度对水泥标准稠度用水量 、凝结时间 、强度发展和

13、砂浆收缩变形的影响。在水泥生产过程中，从原料的粉磨到生料的煅烧、熟料与混合材的粉磨以及水泥成品的出厂等环节，颗粒级配对其都有着极大的影响。合理控制熟料的颗粒级配还能够大大减少能耗，降低生产成本，保护环境。并且水泥磨的粉磨效率也与入磨物料的粒度密切相关，提高水泥磨的粉磨效率，进而提高水泥磨的台时产量，也是水泥生产企业密切关注的问题。二、 设计（论文）主要研究的内容、预期目标（技术方案、路线） 主要内容: 研究水泥熟料颗粒级配对水泥性能影响的程度及意义。 预期目标：通过实验对比不同颗粒级配熟料所表现的水泥标准稠度用水量 、安定性、凝结时间 、胶砂流动度和强度发展影响的差异，了解熟料颗粒级配对水泥性

14、能的影响程度，得出最优的水泥颗粒级配。 实验路线 (1)先搜集相关资料，对本实验的可行性进行研究积累理论基础。 (2)利用实验室里的小球磨机对水泥熟料进行二次粉磨。 (3)在粉磨过程中采取多组粉磨，通过控制不同的粉磨时间得到多组不同细度的水泥熟料。最后通过激光分析仪器对多组粉末产品进行颗粒级配的数据采集。(4)将已经知道颗粒级配的多组熟料粉按孰料73%，石膏粉5%，矿粉22%的比例配合，得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥。 (5)对混合后的多组实验样品在相同的气压、湿度、温度、下进行实验。 (6)测定不同细度矿渣硅酸盐水泥比表面积。 (7)测定不同细度矿渣硅酸盐水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性。

15、 (8)测定不同细度矿渣硅酸盐水泥胶砂流动度。 (9)测定不同细度矿渣硅酸盐水泥抗压抗折强度。 (10)将所有得到的数据进行数据分析，得出研究结论，完成对实验研究的最后评论。(11)将得到的实验结果得出的结论上交老师做评价，完成本探究性实验研究。三、 设计（论文）的研究重点及难点 重点：在实验室通过再次粉磨得不同细度的熟料粉，并按一定比例与矿粉、石膏粉进行混合得到不同细度的水泥，研究不同细度以及颗粒级配的水泥的性能变化，重点考察熟料颗粒级配对水泥性能的积极作用。 难点： 1.得到不同颗粒级配的熟料粉与矿粉、石膏粉按照一定比例混合得到不同细度的水泥。 2.通过实验测定不同颗粒级配水泥对以下性能的

16、影响 （1）不同细度的水泥对安定性和凝结时间的影响。 （2）不同细度的水泥对标准稠度用水量，胶砂流动度的影响。 （3）不同颗粒级配的水泥对抗压强度和抗折强度的影响。四、 设计（论文）研究方法及步骤（进度安排） 研究方法：利用实验室里的小球磨机对水泥熟料进行二次粉磨，在粉磨过程中采取多组粉磨，通过控制不同的粉磨时间得到多组不同细度的水泥熟料。最后通过激光分析仪器对多组粉末产品进行颗粒级配的数据采集。将已经知道颗粒级配的多组熟料粉按按孰料粉73%，石膏粉5%，矿粉22%的比例配合，得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥。 通过实验对比不同颗粒级配水泥所表现的水泥标准稠度用水量 、安定性、凝结时间 、胶砂流动

17、度和强度发展影响的差异，了解颗粒级配对水泥性能的影响程度，得出最优的水泥颗粒级配。 进度安排： 2014-4-12014-4-02，确定论文方向，写出开题报告。 2014-4-032014-4-04，搜集整理与课题相关的资料，储备自己的理论知识。 2014-4-052014-4-30，完成课题研究所需要做的各种实验，统计实验数据，分析结果。 2014-5-012014-5-07，检查修改完成一次论文初稿。 2014-5-082014-5-15，根据指导老师的讲评及意见，修改并提交二次论文草稿。 2014-5-152014-5-16，讲评第二次论文草稿、集中解决有关论文漏洞问题并及时修改。 20

18、14-5-172014-5-20，基本完成论文大纲要求，论文成型，指导老师讲评修改并定稿。 2014-5-212014-5-25，整理打印论文，装订论文。 2014-5-302014-6-05，准备参加答辩。五、 进行设计（论文）所需条件： 实验仪器：水泥球磨机，0.9mm方孔筛，水泥胶砂抗折仪，混凝土压力实验机，抗折实验机，维卡仪，雷氏夹，雷氏夹膨胀测定仪，分析天平，水泥净浆搅拌机、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振动台、沸煮箱、湿度养护箱等。 实验材料：水泥，砂石，ISO标准砂 实验室条件：室内温度，湿度，通风，光照等应该满足实验要求。六、指导老师意见： 签名： 年 月 日湖南工学院毕业设计(论文

19、)工作进度检查表题目 熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验性研究学生姓名易成韬班级学号10701540131专业无机非金属材料工程指导教师填写学生开题情况学生调研及查阅文献情况毕业设计（论文）原计划有无调整学生是否按计划执行工作进度学生是否能独立完成工作任务学生的英文翻译情况学生每周接受指导的次数及时间毕业设计（论文）过程检查记录情况学生的工作态度在相应选项划“”认真一般较差尚存在的问题及采取的措施（从教务系统中打印6次指导记录）：我：老师，就我这个论文课题，我应该查找哪些文献资料？应该从哪些方面着手去做？李老师：用水泥熟料、颗粒级配等关键词，到数据库中查找相关研究。设计好路线，做不同颗粒级配的

20、熟料粉拌制成的水泥的对比实验等。我：毕业论文计划进程（主要是实验部分）怎么安排和规划？开题报告怎么写，格式是怎样的，有什么需要注意的细节和事项？李老师：按我给你们的相关通知文件及任务书要求做。我：论文涉及的实验部分怎么设计？怎样得到不同颗粒级配的熟料，配制不同颗粒级配的熟料要注意哪些问题？怎么做好对比试验？李老师：多找点资料看看。我：对于得到大量的试验数据，需要作图吗？怎么处理分析，进而从中得出一些结论，达到预期效果。李老师：数据多，列表作图是不必要的。我：李老师，论文的格式是怎样的，学校对其要求有哪些？有哪些需要注意的地方？李老师：仔细看看我发给你们的通知吧，都有。我：李老师，上次给你发的论

21、文草稿还有哪里需要修改的？比如：论文各个部分的格式，试验设计的合理性，数据的分析结果等方面。李老师：我看过了，还有些问题，我们当面讲解指导教师签字： 年 月 日学院意见： 负责人签字：年 月 日湖南工学院2014毕业设计（论文）指导教师评阅表院：材料与化学工程学院 学生姓名易成韬学 号10701540131班 级材本1001专 业无机非金属材料工程指导教师姓名李坦平课题名称 熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验性研究是否同意参加答辩：是 否指导教师评定成绩分值：指导教师签字： 年 月 日 湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表题目 熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验性研究学生姓名易成韬班级学号10

22、701540131专业无机非金属材料工程评阅教师姓名周学忠职称工程师工作单位湖南工学院评分内容具 体 要 求总分评分开题情况调研论证能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。10外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。10设计质量论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理。35创新工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值。10撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，书写格式规范，符合规定字数要求。15综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题。20总

23、评分评阅教师评阅意见评阅成绩总评分20%评阅教师签名日期湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表题 目熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验性研究学生姓名易成韬学    号10701540131专 业无机非金属材料工程指导教师李坦平 本人经过指导老师李坦平教授的悉心指导以及翻阅资料，按照李教授的要求完成了论文。这次答辩对于我来说非常重要，所以希望各位答辩老师能给我这次答辩的机会。 答辩申请人签名： 日期：资  格  审  查  项  目是否01工作量是否达到所规定要求  02文档资料是否齐全（任务书

24、、开题报告、外文资料翻译、定稿论文及其相关附件资料等）  03是否完成任务书规定的任务  04完成的成果是否达到验收要求  05是否剽窃他人成果或者直接照抄他人设计（论文） 指导教师签名： 毕业设计（论文）答辩资格审查小组意见：符合答辩资格，同意答辩       不符合答辩资格，不同意答辩 审查小组成员签名： 年 月 日湖南工学院2014届毕业论文答辩及最终成绩评定表 学院：材料与化学工程学院 专业：无机非金属材料工程学生姓名易成韬学号10701540131班级材本1001班答辩日期课

25、题名称熟料粉颗粒级配对水泥性能影响的试验性研究指导教师李坦平成 绩 评 定分值评 定小计教师1教师2教师3教师4教师5课题介绍思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。30答辩表现思维敏捷,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入,知识面宽。必答题40自由提问30合 计100答 辩 评 分分值：答辩小组长签名：答辩成绩a： ×20指导教师评分分值：指导教师评定成绩b： ×60评阅教师评分分值：评阅教师评定成绩c： ×20最终评定成绩： 分数： 等级：答辩委员会主任签名： 年 月 日1

26、、绪论1.1水泥在国民经济中的重要地位 水泥是国民经济的基础原材料9，水泥工业与经济建设密切相关，在未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要建筑材料。改革开放以来，我国水泥工业得到较快的发展，整体素质明显提高，产量已多年居世界第一位。党的十六大提出了全面建设小康社会的宏伟目标，随着我国工业化和城镇化进程的加快，水泥消费将继续保持较高的水平，水泥工业也将进入新的发展时期。当前我国正处于全面建设小康社会的关键发展阶段，国内国际环境总体上都有利于我国加快发展。水泥工业作为基础性原材料行业，与国民经济关联度比较高，随着推进工业化和城镇化进程，基础设施建设步伐加快，城乡居民住房水平升级，都将拉动水泥

27、工业的快速发展。此外，在国家鼓励新型干法水泥技术推广和实施装备国产化政策的引导下，已经解决了制约新型干法水泥设备依赖进口的问题，降低了投资成本，为大力发展新型干法水泥创造了有利条件。综合考虑国情及水泥生产和消费现状，借鉴国际工业化国家水泥消费变化经验，在今后较长一段时间内，水泥消费都将保持在较高的水平。贯彻落实科学发展观和走新型工业化道路的原则，控制总量，以优化地区布局和结构调整为重点，以市场为导向，以效益为中心，大力发展循环经济，保护生态环境，依靠技术进步，推动企业联合重组，实现水泥工业可持续发展，满足国民经济发展需要。1.2新型干法水泥生产技术的现状 我国是一个水泥生产大国。水泥总产量连续

28、多年居世界第一位，约占世界总产量的一半。从2003年到2005年，仅两年的时间，我国水泥生产结构进一步优化，实现了新型干法水泥生产能力占全国水泥总生产能力45%的巨大飞跃。这样的发展速度，在国际上是罕见的。我国水泥工业技术水平、装备制造和工程建设发展也很快，日产2000吨新型干法水泥生产技术装备全部实现国产化，日产4000吨、5000吨生产线国产化率达到90%以上，生产线投资大幅度降低，其先进性、可靠性大幅度提高，工艺技术和施工安装达到国际先进水平。“十五”期间，我国成为日产8000吨、10000吨生产线最多，并能够成套出口的水泥技术装备的强国。1.2.1预分解窑煅烧工艺和技术装备的现状 （1

29、）预分解窑煅烧工艺 新型干法水泥的主要工艺过程有：原料破碎及预均化原料的配比混合生料粉磨生料粉预均化悬浮预热器预分解熟料的煅烧水泥的粉磨与包装。新型干法水泥生产工艺是当今水泥行业的一个发展潮流，现在国内大多数水泥厂回转窑与悬浮预热器之间，增设一个分解炉，使生料在进入回转窑之前基本上完成碳酸盐的分解反应。于是窑系统的煅烧效率可以得到大幅度提高。 （2）技术装备中国境内的各大水泥制造商南京院、成都院等所开发的回转窑基本都是长径比L/D=1416的三档窑，南京院仅有一条仿制KHD公司的5.2×61m两档窑在江苏联合投产运行。 开发了燃烧器系列产品。目前，提高风速，减少一次风用量是燃烧器发展

30、的一个主要特点，同时考虑燃烧废气物的通道，最终达到节能的目的。 近年来，奥地利一个水泥厂投入运行了一种新型的窑外分解系统VA-Pasec系统（双系列交叉预热器系统），该窑外分解系统热耗已低达2872kJ/kg熟料，一级旋风筒出口气体温度=180，=280(平均仅为230），废气量已低至1.2/kg熟料。 （3）环境保护 传统的水泥生产过程中会排放大量的有害气体、粉尘、废水等污染源，而新型干法水泥生产技术采用了脱硝设备，电收尘袋收尘，工业废水循环处理系统等环保生产工艺。 新型干法水泥生产技术的优势在于节能、 高效、 几乎无污染，且能最大程度的利用工业废渣等作为原材料，在环保方面优于其他生产工艺。

31、1.2.2粉磨粉碎技术与装备 （1）破碎技术与装备 目前破碎石灰石采用的大部分是不同形式的锤式破碎机，破碎粘土和煤大多数采用辊压机。对于难破碎物料的技术设备和破碎工艺也逐渐发展较成熟，满足现代水泥生产的需要完全可以做到。 （2）生料粉磨系统 行业大多采用辊式立磨来进行粉磨，该系统有以下一些优点：粉磨效率高、烘干能力强以及基建投资省等。随着近年来我国机械加工工业和材料工业的快速发展，国产的新一代的辊式磨已经被研发出来，进一步提升了磨机的节电效果和使用寿命，可靠性也得到了较好的保证。 （3）水泥粉磨系统 行业采用最多的是闭路粉磨系统。闭路粉磨系统提高水泥质量，选粉效率高，技术经济效果也比较好。钢球

32、式管磨机在水泥粉磨系统中应用比较广泛。其组成包括电收尘器、高效笼型选粉机和管磨机。 1.2.3信息化自动控制技术 新型干法水泥生产工艺线是一条相当复杂的生产线，开关和阀门成百上千、电动机、机械设备也非常多、检测点好几百个和调节回路几十个，用人工来管理的话，费用高、出错较多；生产过程通过自动控制技术来控制的话，产品质量和系统运行的稳定性可以得到保证。 目前，国际上先进的图形显示技术、通信技术、计算机控制技术和集中管理、分散控制的集散型控制系统已经被我国水泥行业广泛采用4，并自己开发了工厂生产管理信息系统，系统的安全性和可靠性得到了保障，也大大满足实用性的要求。 1.3课题意义与研究目的我国水泥产

33、量大，但与国外的水泥质量还存在一定的差距，主要体现在以下几个方面： （1)高标号水泥数量低，最高强度较低 (2)水泥早期强度较低 (3)没有控制合理的颗粒级配 (4)水泥耐久性比较差 国内外学者对熟料粉颗粒分布研究的不是很多，主要是去做熟料颗粒分布对水泥性能影响的研究。如熟料颗粒细度对水泥标准稠度用水量 、凝结时间 、强度发展和砂浆收缩变形的影响。熟料颗粒粉级配在水泥生产过程中，从原料的粉磨到生料的煅烧、熟料与混合材的粉磨，水泥成品的出厂都有着极大的影响。控制好熟料颗粒级配还能够大大减少能耗，降低生产成本。并且水泥磨的粉磨效率也与入磨物料的粒度密切相关，提高水泥磨的粉磨效率1，进而提高水泥磨的

34、台时产量，也是水泥生产企业密切关注的问题。这课题非常具有研究意义，衡南南方水泥熟料为研究对象。在实验室通过球磨机再次粉磨获得不同细度的熟料粉，将二次粉磨得到的熟料粉与矿粉、石膏粉按照一定的比例均匀混合，最终得到细度各不相同的矿渣硅酸盐水泥，通过做对比实验，研究不同细度矿熟料粉水泥的各种性能变化，重点研究熟料颗粒粉级配对矿渣硅酸盐水泥性能的影响程度。2、试验原材料和试验方法2.1 试验原材料（1）矿粉 矿粉来源于衡阳钢管厂下属的矿粉厂，经实验测定矿粉比表面积为365（m2/kg），其化学成份见表1。 表1 矿粉的化学成分（ %）SiO2Fe2O3Al2O3TiO2CaOMaOf-CaO31.97

35、1.6215.460.9136.378.98（2）熟料 熟料来自衡南南方水泥有限公司，其化学成份见表2。表2 熟料的化学成分（%）SiO2Fe2O3Al2O3TiO2CaOMgO 烧失量20.123.66.0864.211.411.92（3）石膏粉 脱硫石膏粉的化学成分见表3。表3 石膏的化学成分（%)SO2NaO2ClMgOpH纯度水分碳酸盐<0.50.070.010.15-8>90<10<0.22.2 试验步骤概要与水泥制备2.2.1、试验步骤概要 利用实验室里的小球磨机对熟料粉进行二次粉磨，在粉磨过程中采取多组粉磨，通过控制不同的粉磨时间得到多组不同细度的熟料粉。

36、最后通过实验测量，对多组孰熟料粉末进行比表面积的数据进行采集。将经磨机二次粉磨的多组熟料粉加入一定矿粉，石膏粉得到的不同细度的水泥作为研究对象。 通过实验对比不同熟料粉颗粒级配水泥所表现的水泥安定性，标准稠度用水量 、凝结时间 、强度发展影响的差异，了解熟料粉颗粒级配对水泥性能的影响程度，得出最优的水泥颗粒级配2.2.2、水泥制备 将基准试样熟料通过进行二次粉磨，得到不同比表面积的熟料粉颗粒，得到的数据如图4所示.表4 二次粉磨后的熟料颗粒级配编 号比表面积/（/kg）备 注B0285基准试样熟料B1312B2480B3558B4610B5756B6820将表4得到的不同细度的熟料粉按照孰料7

37、3%，石膏粉5%，矿粉22%的比例配合，得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥。2.3 试验步骤2.3.1测定水泥比表面积（1）实验原理一定量的空气通用具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时,所受阻力不同而引起的流速的变化来测定水泥的比表面积10。 （2）试验设备及条件 a.勃氏透气仪 b.烘干箱 c.分析天平 d.秒表 e.水泥样品 f.基准材料 g.压力计 h.滤纸 i.汞 j.试验室相对温度不大于50% （3）试样的制备  经磨机二次粉磨的不同细度的熟料与矿粉、石膏粉按照孰料73%，石膏5%，矿粉22%的比例配合，得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥，放在110±5烘干箱烘干1h,干燥冷却

38、至室温充分搅拌均匀。  确定试样量： (1) 式中：W需要的试样量，g； 试样的密度，g/³； V试料层的体积，³； 试料层的空隙率。水泥试样层中的制备：将穿孔板放入圆筒内（分正、反面），再铺一张滤纸，并压紧边缘，将计算好的水泥称量，精确到0.001g，倒入圆筒内，并使水泥坦平，再在其上面放一张滤纸，用捣器来回均匀把试样捣实，直至捣器的支持环与圆筒顶点紧紧地接触并旋转2周，慢慢的把捣器取出来。（4）透气试验 (a)紧密地将压力计与装有试料层的透气圆筒连接起来，检查是否漏气，在实验过程中，不要让试料层受到振动。 （b)随后打开微型电磁泵，从压力计一臂慢慢的将空气抽出

39、来，等到压力计内液面上升到扩大部下端的时候，把阀门关闭。当压力计内液体的凹面处下降到第一个刻度线的时候用秒表开始计时，当压力计内液体的凹面处下降到第二刻度线的时候秒表停止计时，记录液面从第一刻度线到第二刻度线所须时间(以s记录)并记录实验时的温度。每做一次透气试验，都需要重新制备新的试料层。(5)计算 当被测试样与标准试样有相同的空隙率、被测物料的密度，且试验时温差小于或等于3时，可按式(2)来进行计算： .(2)如果试验时温差大于±3，则按式(3)来进行计算： .(3) 式中： S被测试样的比表面积，²/g； Ss标准试样的比表面积，²/g； T被测试样试验时，

40、压力计中液面下降落记录的时间（s）； Ts标准试样试验时，压力计中液面下降记录的时间（s）； 被测试样试验温度下的空气粘度（Pa·s）； s标准试样试验温度下的空气粘度（Pa·s）。 当被测试样与标准试样的密度和空隙率均不同时，试验时所测的温差小于或等于±3时，可按式(4)来进行计算： .(4)如果试验时所测的温差大于±3时,则按式(5)来进行计算: .(5)式中: 被测试样的密度，g/³； s标准试样的密度，g/³。 （6）实验数据记录与处理 求出二次透气试验结果的平均值，将平均值作为水泥的比表面积。如果二次试验得到的结果相差在2%

41、以上的话，就应该重新做试验。将实验结果精确到10²/g（以下按四舍五入计）。当我们以²/g为单位算得的比表面积值要换算成以/kg为单位时，所得结果需要乘以系数0.1。 2.3.2检测水泥标准稠度用水量、凝结时间以及安定性 （1）原理 当标准试锥沉人水泥标准净浆时，会受到一定的阻力，不同含水量水泥净浆的穿透性有所差异，通过试验来确定标准稠度用水量11。 凝结时间是试针自由沉人水泥标准稠度净浆至规定深度所需要的时间。 试饼法是通过观测水泥标准稠度净浆试饼的外形变化程度来检测安定性。 （2）仪器设备 a.水泥净浆搅拌机 b.标准法维卡仪 c.湿气养护箱 d.雷氏夹 e.沸煮箱 f

42、.雷氏夹膨胀测定仪 g.量水器 h.天平 （3）试验材料 水泥选用经磨机二次粉磨的不同细度的熟料与矿粉、石膏粉按照孰料73%，石膏5%，矿粉22%的比例配合，得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥。 试验用水为洁净的饮用水。 .测定标准稠度用水量 （4）水泥净浆的拌制 用净浆搅拌机来搅拌水泥净浆，做实验前，搅拌机的锅和搅拌叶片需先用湿布擦拭一遍，将拌和水全部倒人搅拌锅内，然后将称好的500g水泥小心加人到水中，避免水和水泥溅出；拌和时，先将锅放平稳的放在搅拌机的锅座上，提升至搅拌位置，然后启动搅拌机，低速搅拌120s后，停15s，这时候将叶片和锅壁上端的水泥浆用小铲子刮人锅中间，接着高速搅拌120s停机

43、。 （5）测定标准稠度用水量的步骤 水泥净浆拌和结束后，把拌好的净浆立即装放到锥模内，用小刀沿各个方向插捣数次，并将其振动数次，刮去多余净浆；把抹平后的锥模迅速放到试锥下面固定的位置上，接着把试锥下降到净浆表面，然后拧紧螺丝，突然快速拧开螺丝，让试锥自由沉入水泥净浆中。当试锥停止下沉时，我们记录试锥下沉的深度。在搅拌后1.5min内就应完成整个操作。 用调整水量方法测定标准稠度用水量时，以试锥下沉深度达到28±2mm时的净浆可以作为标准稠度净浆。其拌和时所用的水量为该水泥的标准稠度用水量(P)。 当下沉的深度超出范围时，应该另称试样，适量调整用水量，再重新做试验，试锥下沉深度达到 2

44、8±2mm时才停止试验。 .凝结时间的测定 （6）试件的制备 把以标准稠度用水量制成的标准稠度净浆，快速装满试模，将其振动数次刮平，随后放人湿气养护箱中进行养护。记录下水泥全部加人水中时的时间，将其作为起始时间。 （7）初凝时间的测定从加水后30min左右，对在湿气养护箱中养护的试件进行第一次测定。在测定的时候，将在养护箱中养护好的试模放到试针下面，使试针与水泥净浆表面刚好接触。拧紧螺丝后，突然快速松开，让试针垂直沉人到水泥净浆里。记录试针停止下沉时的读数。当试针下沉到距离底板4mm±1mm的时候，这是水泥的初凝状态，记录其时间；水泥全部加入水中时到达到初凝状态所需的时间即

45、为水泥的初凝时间，我们用min表示。 （8）终凝时间的测定 测定完初凝时间后，将试模从玻璃板以平移的方式取下，水平翻转，而直径大的一端向上，直径小的一端向下放在玻璃板上，然后放人湿气养护箱中继续进行养护，在临近终凝的时候，每隔15min就去测定一次，当试针沉人试体的深度为0.5mm的时候，也即是说环形附件不能够在试体上留下痕迹时，这时水泥达到终凝状态，记录其时间，水泥全部加人水中到达到终凝状态所需的时间即为水泥的终凝时间，我们用min表示。 在试验过程中，试针要距圆模内壁10mm左右。在临近初凝的时候，隔5分钟就去测定一次，临近终的时候，隔15分钟测定一次，当达到初凝或终凝状态的时候，需要立即

46、重复测试一次，只有两次结论相同的时候，才能认定达到初凝或终凝状态。每次测定时不要让试针落入原先那个针孔，测试完之后就应将试针擦净，将圆模快速放回湿汽养护箱内继续养护，测试过程中要避免试模受到振动。.安定性的测定（试饼法） （9）试饼的制备及养护 将制备好的标准稠度的水泥净浆取出约150g，放在涂油的玻璃板上，使其摊开，成饼状，要求试饼制作必须规范，直径过大、过小，边缘钝厚都会影响试验结果。一般试饼，直径在7080mm的范围内、中心厚约10mm，边缘渐薄、表面光滑为规范试饼。 将试饼放入湿气养护箱进行养护24±2h，养护箱温度控制在20±3，湿度大于90。 （10）煮沸 将沸

47、煮箱内的水位调整好，能够保证在整个沸煮过程中都超过试件，中途不需要添加水，还要保证30min±5min内水可以升至沸腾。将养护好的试饼放入煮沸箱中，然后在 30min±5min 内加热至沸并恒沸180min±5min。 结果判别：用直尺检查不弯曲，用肉眼观察无裂纹的前提下，仅有少量脱皮现象，应判为安定性合格。反之，安定性不合格。试饼煮沸前，应检查并记录有无裂缝或弯曲现象，如果有的话应重新做试饼再测定安定性。2.3.3检测水泥胶砂流动度 （1）方法原理 通过测量经过一定配比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩展范围，来测得其胶砂流动性的大小12。 （2）仪器和工具 a.胶

48、砂搅拌机 b.水泥胶砂流动度测定仪（简称跳桌） c.试模 d.捣棒 e.卡尺 f.小刀 g.电子称 (3)试验材料 水泥选用经磨机二次粉磨的不同细度的熟料与矿粉、石膏粉按照孰料73%，石膏5%，矿粉22%的比例配合，得到不同细度的矿渣硅酸盐水泥。砂选用中国ISO标准砂，水选用干净的饮用水。 做一次试验用的材料质量：水泥称取450g，中国标准砂1350g，水量按预定水灰比计算。 （4）试验方法 如果跳桌有一段时间没有被使用了，先启动它让其空跳25次。 按有关规定制备胶砂，我们在制备胶砂的同时，用湿抹布擦拭跳桌台面、试模内壁、捣棒和与胶砂接触的实验用具，用潮湿棉布覆盖放在跳桌台面中央的试模。 胶砂拌好之后，将其分两层快速装入试模中，第一层胶砂只要装到截锥圆模高度的2/3处就可以了，用小刀沿相互垂直的两个方向各划5上次，用捣棒从边缘到中心轻轻的捣压15次。第一层胶砂装完之后，接着装第二层胶砂，第二层装到比截锥圆模高约20mm的时候，用小刀沿相互垂直的两个方向各划上5次，再用捣棒均匀的捣压10次。捣压后的胶砂要比试模稍微高一点。捣压胶砂的深度，捣第一层时，只要捣至胶砂高度的1/2就可以了。捣第二层时，捣实深度不能超过已捣实底层表面。当我们在装胶砂或者捣压的时候，应该用手将试模扶稳了，不要让它移动。 当捣压环节结束后，把模