提高水泥质量途径分析ppt课件

1、一、水泥的现状对混凝土质量影响几十年来水泥工业的开展方向主要是降低能耗和提高强度，但如今却在添加粉磨的能耗Bolomy公式 ：R28ARc(c/w-B)，呵斥误导1920年代，欧美国家水泥中C3S约为35%，如今达5070%；水泥细度从220m2/kg到现今的340600m2/kg 我国1970年代水泥(GB175-63)最高标号是硬练强度500，相当于GB175-77的425、现行规范32.5的强度等级；常用水泥是400#，按现行规范只需27.5。.检测的水灰比增大，对3天强度的规定未变，实践提高了早期强度，而高早期强度并不是普适必要的；单纯追求强度，使水泥厂采取运用助磨剂磨细、掺用 “加强

2、剂等，添加了开裂敏感性和不利于混凝土长期性能稳定性和耐久性的成分；有的厂家缺乏诚信第一的市场经济观念，呵斥混凝土配合比设计的困难；购销双方短少合同观念.水泥现状对当代混凝土的不顺应问题片面追求强度而使比外表积太大、早期强度太高而长期增长率低甚至倒缩、实践强度浮动幅度太大；太细的水泥降低与外加剂的相容性、添加混凝土需水量，不利于混凝土长期性能的开展不控制含碱量、氯离子含量，不检测开裂敏感性、无法提供在当代混凝土中与外加剂的相容性水泥出厂温度太高，呵斥混凝土浇筑温度过高，温度应力增大，混凝土凝结时间不正常，早期开裂问题普遍.水泥影响混凝土构造质量的主要要素 水化热及其释放速率矿物组成和细度、水 泥

3、温度 需水量细度、含碱量 开裂敏感性矿物组成、细度、水泥温度、 含碱量 水泥与外加剂的相容性矿物组成、细度、 石膏形状和含量、含碱量 性能稳定性和耐久性细度、含碱量、氯离 子含量 产品匀质性消费控制和原资料剂产品均化.水泥主要矿物水化热开展332 4. 熟料矿物的收缩率矿物收缩率C3AC2S C3S C4AF0.00234 0.0001000.00079 0.0000360.00077 0.0000360.00049 0.000114.碱和C4AF对收缩的影响.水泥含碱量和C3A对收缩的影响. 水泥与减水剂的相容性问题 C3A 含量和 SO3 的匹配 普通水泥中石膏的优化条件：W/C=0.5,

4、 现代混凝土运用高效减水剂, W/C0.40，SO3缺乏；混凝土中掺入矿物掺和料， SO3被稀释。细度和颗粒级配 最正确组成: 530m 90%, 10m 10% 只思索细度的结果：水泥越细，细颗粒越多， 需水量越大，混凝土坍落度损失越大。.熟料中SO3与含碱量的匹配No比表面积(m2/kg)流动时间（秒）熟料硫酸盐化程度 SD搅拌5分钟搅拌60分钟45678937737238338637135353535450535063636177991397169103716866不同水泥试样流变性能的测定：. SD与水泥流变性能关系的验证明例琉璃河水泥，熟料中 SO3=1.2% Na2O=0.4% K

5、2O=1.5% 计算SD= 混凝土W/C=0.305，掺入高效减水剂1.5%，坍落度初始为200mm，半小时后为160mm，1小时后为75mm，损失达60%. C3A含量不同的水泥配制高强混凝土的实例.其他，如石膏的形状、C3A 的形状不同形状的石膏溶解速率和溶解度不同：.生石膏和硬石膏溶解速率对比.石膏对坍落度损失的影响. C3A、R2O、SO3的关系C3A（%）R2O（%）SO3（%） 6610100.5 1.00.51.023 42.533.5 4.水泥中不同细度颗粒对强度的作用.水泥细度与其抗压强度的关系.比外表积为3014cm2,饱和点为0.8%,坍落度不损失掺量为1.6%雍阳外加剂

6、厂实验.水泥细度为3982cm2,饱和点为1.2%,坍落度无损失掺量为1.82% 雍阳外加剂厂实验.比外表积为4445cm2,饱和点为1.6%,找不到坍落度无损失点 雍阳外加剂厂实验. 水泥细度对砂浆抗拉强度的影响.水泥细度和开裂敏感性的关系 用收缩开裂环检测水泥的开裂敏感性, 从成型到开裂经过的时间越短，抗裂性越差.抗冻性随水泥比外表积增大而下降 .水泥细度对水泥浆土和混凝土开裂的影响 .二、水泥施工性能的控制1、现行规范对水泥质量的控制方法1胶凝性方面： 细度或比外表积、凝结时间、安定性、R3、R28。 有明确的目的要求。混合资料的种类和掺加量等，由检验报告提供。2耐久性方面： SO3、M

7、gO、R2O、Cl- 有明确规定。.3对水泥运用性能施工性： 规范中无规定，如：需水性、泌水性、出厂水泥温度、外加剂相容性等。2、目前建筑施工部门对水泥质量的主要意见1质量稳定性。如：颜色变化、凝结时间变化、强度动摇等。.2水泥需水量大，泌水量大。3水泥与外加剂相容性。4混凝土早期裂痕多。.3、水泥的需水性和保水性1水泥需水量的构成： 需水量 颗粒外表润湿水 多孔性资料内部吸水如火山灰资料 初期水化水很少 颗粒间的空隙水很大，约占60%.水泥比面积愈大 润湿水、水化水愈多火山灰混合材愈多 内部吸水愈多 水泥胶凝资料颗粒级配不合理 空隙多，水量愈大2水泥砼泌水景象 有砼砂石骨料级配和施工方法缘由

8、； 有水泥胶凝资料缘由：细度粗、多孔资料少 .4、水泥及胶凝资料的颗粒级配控制 水泥及混合资料和掺和料组成水泥胶凝资料，这种胶凝资料的颗粒级配主要由水泥厂调控，施工单位现场掺和料也应调控，调控机理有三条：1强度机理为了充分利用熟料活性，国内外公认颗粒分布：粒度m 3 3-32 65 组成 %10 65 0.2密实机理使水泥颗粒密实堆积，提高水泥石的密实性。 按Fuller方程要求的粒度分布：粒度m 3 32 65 组成 % 20-30 70-80 80-95 它是一个以3-32m为中心的窄分布曲线，优点是充分利用熟料活性，缺陷是水泥需水量大，运用性能差。.3三峰合一机理充分发扬熟料活性和混合材

9、及掺合料的作用，发扬各自的优点，组成水泥胶凝资料的理想粒度分布 它是一个0-80m 0-65m范围内的宽粒度分布。它的优点是水泥颗粒密实堆积，减少需水量。缺陷是熟料有点过细粉磨景象，有过粗颗粒，浪费能源.4、水泥及胶凝资料的颗粒级配细颗粒以混合材掺和料为主；中等颗粒以熟料为主；粗颗粒以混合资料为主。5、水泥与外加剂相容性1、外加剂种类与掺量.2、熟料影响矿物组成：C3AC4AfC3SC2S矿物晶形：C3A与C4AF结晶形状碱含量：R2O0.6%左右为好硫碱比：SD=0.774SO3/(Na2O+0.658K2O) 100%fCa：适当小需水量：愈小愈好，如22%24%稠度.3石膏形状与掺量石膏

10、种类 溶解度g/L) 溶解速率二水石膏 2.08 中-半水石膏 6.20 快 -半水石膏 8.15 快可溶硬石膏 6.30 慢天然硬石膏 2.70 慢.德国实验水泥编号123石膏净浆形态二水+硬半+二水(过量)二水+半(过量)净浆好好差(急凝)净浆掺超量塑化剂差随时间变好有改善.铝酸盐活性与溶液中硫酸盐匹配铝活性低、溶液中SO3低：构成AFt，凝结正常铝活性高、溶液中SO3高：构成AFt，凝结正常铝活性低、溶液中SO3高：构成AFt和二水石膏， 1 “假凝 铝活性高、溶液中SO3低：构成AFt、AFm、 1 C4AH13，“急凝，“欠 1 硫型.4混合资料的种类 掺加大量混合材和掺和料都有助改

11、善相容性，但火山灰掺量过多后，需水量添加。5水泥细度形状 熟料为细粒3m超多：比外表积增大， 1到 相 容性差密实堆积的粒度分布：需水量少，相容性好P.O 42.5水泥：比外表积450m2/kg，相容 性差；中位粒径14m，相 容性变差水泥圆度系数：愈圆，相容性愈好.6水泥存放时间与温度：长好，温度 低好7水泥需水量：P小好8水泥凝结时间：适当长好，如2-3h6、砼的收缩与裂痕1水泥收缩呵斥的砼裂痕：化学收缩：7%-9%。C3A大，细度细水化 快，但AFt高好.塑性收缩：沉降、失水、化学反响呵斥 的。塑性阶段夏天砼外表大 量失水温度收缩：水化热呵斥砼内外温差。大 体积砼。夏天温度高，水化 快。

12、枯燥收缩：水泥石毛细孔水蒸发呵斥的。 夏天砼外表水蒸发快。.碳化收缩：砼外表Ca(OH)2与CO2反响生 成CaCO3呵斥。自收缩：在恒温、恒湿下，水泥化学反 应呵斥。2预防收缩的措施：减少水泥收缩熟料矿物组成：高C3S+C2S，低C3A或高 SO3.细度形状：最正确颗粒级配、堆积密实、 球形化、比外表积不宜过高。混合资料：粉煤灰有益。减少砼收缩配合比：石、砂密实堆积水灰比：适当小养护： 加强初期水养护大体积砼：采用低水化热水泥掺和料：粉煤灰有益.三、提高水泥质量途径分析1 提高水泥熟料活性(1) 选择最正确熟料率值 熟料配料的三率值决议了熟料的矿物组成和熟料的活性情况。企业应根据原燃资料实践

13、、易烧性和窑炉的热工情况，选择最正确的熟料率值。.在熟料率值选择和确定中应努力提高硅酸盐矿物C3S+C2S) 含量，回转窑可在75%以上。在这个根底上适当提高C3S含量，适当调整C3A 含量，适当降低C4AF 含量。. 硅酸盐水泥熟料矿物组成的反响特性矿物组成 硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙 铁铝酸四钙 C3SC2SC3AC4AF含量 /% 3760 最多1537次之 715 少 1018 少 水化速度 较快慢快中水化热 中低高中强度 高早期低后期高低中(抗折强度)耐化学侵蚀 中良差优干缩性 中小大小.窑型KHSMIM预分解窑0.88-0.912.4-2.81.4-1.7不同窑型硅酸盐水泥熟料率值的

14、参考范围.(2)强化烧成快速冷却 迅速升高烧成温度，使熟料矿物迅速构成，A矿和 B矿晶体尺寸较小，约为 10-30um，且分布均匀时，熟料活性最高。相反，假设熟料易烧性差，如生料细度粗，有难烧的石灰石，或缓慢升高烧成温度，会使 A矿尺寸增大到 50-100um ， B矿尺寸增大到30-50um ，此时，熟料活性会降低。. 熟料矿物都有不同的温度变体，各种变体的水化速度和强度是不同的。快速冷却可使 A矿、B矿的高温变体在常温下稳定下来，对熟料活性有利。普通以为，熟料从 1250-1150开场快速冷却可以获得最高的强度。快速冷却还可以构成一定的玻璃体，它对熟料活性有利。. 注重微量组分对熟料活性的

15、影响。K2O、Na2O、SO3、Cl-等微量组分在数量较少时对熟料活性影响不明显，但超越一定数量后对熟料煅烧工艺和活性会呵斥很大影响。. 欠烧的熟料活性低是众所周知的。过烧的熟料，如熔融的熟料，其活性低于烧结的熟料。 在复原气氛中, 被复原的 Fe2+进入 C3S固溶体 中取代 Ca2+，并促使 C3S在冷却时分解。 Fe2+进入-C2S固溶体中，能促使它向 -C2S转变。.2 控制水泥的细度形状 目前我国水泥企业几乎都采用 80um筛余和比外表积控制水泥的粉磨细度，它对于控制水泥性能和充分发扬水泥各组分的作用是远远不够的。一样筛余或比外表积的水泥性能会有很大差别，为此应全面思索磨制水泥的细度

16、形状，包括：细度 筛余和比外表积、颗粒分布、颗粒形貌和堆积密度。.(1)水泥颗粒分布对水泥性能的影响对于一样组分熟料、混合材和石膏水泥而言，水泥的颗粒分布决议水泥的性能，如水化速度、水化热、强度、需水量等. 水泥颗粒级配对水泥性能产生的各种影响，主要是由于不同大小颗粒的水化速度不同，测定结果是：. 国内外实验研讨证明，水泥颗粒级配对水泥性能有直接影响，目前比较公认的水泥最正确颗粒级配为：3-32um颗粒对强度增长起主要作用，其间粒度分布是延续的，总量不低于 65%。16-24um的颗粒对水泥性能尤为重要，含量愈多愈好。3um的细颗粒，易结团，不要超越 10% 。65um的颗粒活性很小，最好没有

17、。. 在通常细度的水泥中，能够有 20-40% 的熟料对混凝土强度增长没有发扬作用。如何发掘熟料活性潜力，改善水泥性能，应根据水泥强度等级、混合材情况和详细粉磨工艺，确定合理颗粒级配。.(2) 水泥颗粒形貌对水泥性能的影响 水泥颗粒形貌通常用圆度系数表示，正圆形颗粒圆度系数等于 1，其他外形都小于 1。国外水泥的圆度系数大多在 0.67 左右，我国部分大中型水泥企业水泥的圆度系数动摇在 0.51-0.73之间，平均值为 0.63。.3最正确堆积密度实际水泥颗粒的堆积密度对配制出的混凝土施工性、强度和耐久性有很大影响，水泥颗粒的堆积密度最正确时，混凝土性能最好。.4改良粉磨工艺磨机改造 在磨机改

18、造中可运用史密斯公司的康必丹磨技术及其它各种新型衬板、隔仓板和研磨体技术。研磨体级配和尾仓的小型研磨体对于改善水泥颗粒分布和颗粒形貌具有重要作用。如合肥院高细磨水泥颗粒圆度系数可达0.70 以上；沈阳水泥机械研讨所的磨机改造技术，可明显改善水泥的颗粒分布，提高圆度系数。.辊压机(或立磨)与球磨机组合 采用辊压机 (或立磨)与球磨机结合的粉磨工艺，可明显改善水泥颗粒形貌，圆度系数可达0.58-0.73，水泥颗粒分布也很好。采用高效选粉机的闭路磨 带高效选粉机的闭路磨工艺，经过改动选粉机转速、风量等可按需求调整水泥的颗粒分布，而开路磨及带离心选粉机、旋风选粉机的闭路磨要进展这种调整就比较困难。 .采用分别粉磨工艺目前水泥企业大都是熟料与混合材一同混合粉磨，由于不同物料的易磨性差别很大，呵斥混合粉磨的许多问题。而采用分别粉磨不但可以处理这些问题，还可以根据熟料和混合资料细度的不同要求，制备出不同性能的水泥产品。.3 发扬混合材的作用 混合资料在水泥中主要3 个作用：一是活化效应，它与混合资料活性和细度有关。二是填料作用，它同水泥水化产物结合在