水泥生产质量对水泥净浆流动度的影响

1混凝土外加剂与水泥的适应性混凝土外加剂与水泥的适应性是指，在混凝土外加剂应用技术规范的基础之上，将检验合格的部分外加剂，按照标准投入水泥之中，若两者间能产生应有的效果，就说明该水泥与这种外加剂相适应，反之，则不适应。混凝土外加剂与水泥的适应性涉及水泥化学、高分子材料科学、表面物理化学、电化学等方面的知识。使用掺合料的目的是改善新混凝土、砂浆、水泥砂浆的性能与和易性，减少水的消耗，并根据实际施工需要缩短或延长凝结时间，减少滑坡损失，提高性能，提高混凝土的强度、耐久性，降低钢筋腐蚀，减少扩张损伤等。经过多年的发展和实践，混凝土外加剂有了很大的改进，品种较多，适应性也更加广泛，但同时也存在着不足。从工程使用来看，同种类、同剂量的外加剂对不同水泥品种有不同的效果；同种水泥品种因环境和时间段的不同，其水泥净浆流动度也会时大时小，甚至泌水情况与凝结时间也都有差异。因此，外加剂可根据现场实际情况和现场环境方便、快捷地进行调配，在生产过程中，水泥企业应尽量提高水泥质量，以避免因水泥质量导致的混凝土外加剂不适应问题。2水泥生产质量中影响水泥和外加剂适应性的因素2.1熟料质量的影响外加剂是由熟料矿物的水化速率和产物的比表面积所决定的，它主要吸附在水化产物上。熟料中所含矿物材料有铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）、硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）4种。此4种矿物对外加剂的吸附量不同，按吸附量排序为：C3A>C4AF>C3S>C2S，特别是铝酸三钙（C3A），其吸附量远超其他3种，但高C3A含量的外加剂适应性却相对较差，另外，铝酸三钙含量相同的不同熟料，与外加剂的适应性也一定都相同。在水泥生产过程中，部分工厂为了控制熟料中C3A的含量，通常都会增加氧化铁（Fe2O3）的含量来降低熟料的IM，途中，如果烧成温度不够，就会对熟料质量产生较大影响，甚至会出现大量黄色芯材，影响熟料密度，使熟料f-CaO增大。此外，如果大块熟料进入冷却机后，冷却效果得不到保证，会出现红料等现象，当水泥研磨时，研磨水泥的温度会大大提高，严重时会造成石膏脱水等，这样的水泥会大大增加外加剂的吸附量，且外加剂的适应性会很差。因此，控制原料中Al2O3的含量，对提高水泥与外加剂的相容性具有重要意义。2.2不同混合材料及不同质量的影响不同混合料对外加剂的吸附量不同，按吸附量进行排序为：火山灰>高硅>粉煤灰>高炉矿渣。一般情况下，火山灰混合物具有较大的内表面积、吸水性和外加剂吸附能力。粉煤灰的天然形态及适应性好，虽然粗粉煤灰或加工粉煤灰的吸附能力好，但适应性却较差。相对而言，高炉矿渣水泥的混合适应性、耐用性、施工性能是最好的，特别是超细矿物粉体，其在取代部分水泥后，超细矿物粉体中的小颗粒便自动填充在水泥颗粒之间，将灌装水进行更换，提高了混凝土的流动性，同时也有利于水泥与外加剂的相容性的提高。2.3水泥中碱含量的影响高碱含量的水泥外加剂的使用会导致水泥中石膏及C3A水溶解度的变化。早期阶段，水化铝酸在积极的、强烈的外加剂吸附作用下，使得混凝土凝结时间缩短，但由于在水泥粉磨过程中，掺入的粉煤灰和矿粉与水泥水化产物Ca(OH)2发生了反应，降低了混凝土的碱度，使得水泥和外加剂的适应性大大提高。2.4水泥细度、新鲜度和温度的影响水泥的细度与需水量、外加剂的吸附成反比，细度越细所需水量就越大，同样对外加剂的吸附也较大，反之，水泥细度较表面积偏大的水泥，其外加剂的适应性越低。除水泥细度外，水泥的新鲜度和温度对水泥净浆流动度及外加剂适应性也有影响，刚出磨的水泥颗粒之间具有较强的吸附力，故其减水率低、混凝土坍落度损失快。水泥出磨时，因水泥的磨削温度过高，石膏会出现部分脱水现象，从而使得水泥净浆流动性呈反向增长。2.5水泥颗粒分布的影响水泥颗粒对外加剂分子的吸附与水泥的比表面积有关。比表面积越大，水泥与水的接触面积越大，从而也增加了水泥颗粒表面水膜的需求量。在相同水灰比情况下，水泥的比表面积越大，水泥颗粒越细，这将导致早期水化的水泥和水泥浆的流动性变差，影响水泥和外加剂之间的兼容性。此外，水泥颗粒的分布范围较窄，当空隙较大时，需要更多的水来填充空隙，自由水就随之减少，所以磨机的球团分布应尽可能多阶段进行，以获得更广泛的颗粒分布，提高水泥的强度。另外，水泥颗粒小于3um在一定程度上会对混凝土性能造成破坏，主要是因为过多的细熟料颗粒会加快水泥的早期水化速率，增加水泥的早期水化热，增加收缩开裂的风险，并降低与外加剂的相容性，所以小熟料颗粒在10%以内最佳。堆积密度高的水泥有利于降低需水量和空隙率，从而使得混凝土抵抗外界侵蚀的能力和强度大大提高。3水泥生产过程中提高质量的措施3.1水泥与熟料指标监督目前，很多水泥生产企业都在水泥中掺入了大量的粉煤灰、炉渣、火山灰等混合料，借此来降低水泥的生产成本。在水泥加工过程中，要严格掌握其物理性能和化学属性，对熟料中的各种成分进行检查，不断地对水泥生产过程中混合料的掺入量进行调整，使其充分满足实际标准指标，并进一步提高水泥的质量。3.2石灰石、黏土质原燃料的控制原燃料质量是生产和制备成分适宜及稳定原料的基础，水泥生产过程中应用最多的材料是石灰石及黏土材料。水泥生产过程中使用的石灰石的CaO含量越高，效果越好，这取决于氧化铁、二氧化硅、氧化铝、Fe2O3等酸性氧化物的含量是否满足配料要求，而黏土材料使用最广泛的便是黄土和黏土，黏土的质量主要由其化学成分（二氧化硅率、氧化铝率）、砂含量、碱含量、塑性、需水量等工艺性能来衡量。不同的生产方法需要不同的黏土质量，因此，当原料进入工厂时，便要严格控制每一环节的检测和分析，从根本上确保材料的质量。4结语外加剂与水泥的适应性是一个错综复杂的问题，影响因素较多，其中，主要影响因素有：熟料质量、不同混合材料的质量、水泥中碱含量、水泥细度、新鲜度、温度和水泥颗粒分布等。关于水泥与外加剂的适应性问题，涵盖面较广，涉及水泥化学、高分子材料科学、表面物理化学、电化学等学科。目前，这个领域