浅析水泥生产过程影响水泥与外加剂适应性的因素
水泥 施莲香 2019-07-09
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0引言
现在，现代化进度越来越快，我国在基建投入增大，加上高层建筑的不断增多等，对高质量混凝土需求量增大，在要求高强度的基础，还要具有低水胶比、低水泥用量、低单位体积用水量等特点，能够提升工程施工建设的相关性能，对于多种施工条件要求提高施工性能、满足各种施工条件、能应付室外较差的环境条件等，我们基于混凝土耐久性特性思考，对水泥强度依靠比例偏小，颗粒超细的外加剂显示出更大影响力，对水泥主要原材料要求严格，尤其是基于不同类骨料型号不一水泥实现混泥土搅拌要求，这对我们混凝土外加剂是一大挑战，基础原材料和外加剂的适应性问题就是发展过程中所必经之路。本篇文章只是生产水泥厂商来讲，提出一些关于在生产之中提升水泥与外加剂适应性的相关实践经历。
1混凝土外加剂与水泥的适应性
有关混凝土外加剂与水泥的适应性相关问题看出，其不只是化学方面的知识，高分子材料学有一定关联，这是一个极其难以解决的难题，相关企业必须明白此难题的解决的重要性。
使用外加剂主要是为了改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能，降低用水量、提高和易性、依据实际项目施工需改变混凝土凝固周期，工程出现坍落度损失的可能性变小之外，还有应对室外较差的施工条件，以及避免钢筋被其他物质影响等，均是与外加剂相关联。
从外加剂自身角度来看，利用行业实际应用与技术成熟，提高了很多应用需求，外加剂种类变得更多，适用于更多外界施工环境。但是从项目实施情况分析，存在着各种各样的问题，例如外加剂种类相同且数量相等，而在不同种类的水泥条件下，效果有一定明显的差别，就算是用于同一种类的水泥，由于此种类的水泥处于不同阶段、环境不一，搅拌出的混凝土品质不一，在坍落度损失上就有一定差异，更有甚者，泌水与否、凝固时间等方面的差距也是较大的，有可能还会有快凝与缓凝情况发生，此种问题均和外加剂、水泥的适应性之间有显著关联。
2在水泥制作之中，水泥与外加剂适应性的主要影响领域
2.1熟料质量对其的作用
在熟料中，主要原料中的4种矿物质对外加剂的吸收附着力有一定差距，吸收附着力按照大小次序排列应该是C3A、C4AF、C3S、C2S，特别是C3A效果比其他三种高出一大截。外加剂主要吸附在水化产物上，由熟料矿物水化速度以及产物表面积所决定。C3A含量高的外加剂适应性不好，C3A含量与吸附外加剂的量、混凝土坍落度损失成正比关系，具有统一步调。但C3A所含数量相等情况下不一样的种类的熟料，这产生出的外加剂适应性相同就不一定。比如，A厂熟料中含有9％的C3A数量，熟料规定中有关稠度数值是26.0%；而B厂熟料中C3A所含数量同样为9.0%，而熟料稠度却不是26.0%，而大约为24％。从中可知，这和原料不同物质以及制作工艺有着非常大的关联。AB两厂在C3A相同情况，而A厂熟料中Al2O3所含数量却更大，数值竟超过5.8%，要达到制约C3A所含数量的目的，强制地把熟料中Fe2O3数量大于3.6%，再利用低温煅烧，虽从表层上可知C3A所含数量基本相同，但是在产品上的差别较大；B厂Al2O3所含百分比不足5.0，加足马力煅烧，C3A所占百分比一样，性能比之前更好。从中分析，原料中百分比Al2O3占的数量都进入熟料加工中，若Fe2O3所占百分比还是原来数值，熟料IM就能被有效制约，但熟料中C3A数量比例将会增大。为制约熟料C3A数量，一般是通过提升Fe2O3所占比例，最后就可以使熟料的IM比例下降，熟料液数量增大，熟料中结块就会大面积出现。若制作过程中温度不够，熟料质量得不到很好保证，欠烧料、黄心料的情况可能会更大，熟料中的密度也会被受制约，熟料fCaO增大。且大体积的熟料到了冷却机装置，冷却情况保障不稳定，更有甚者红料现象也会产生，那么熟料强度可能会达不到规定要求，进入水泥粉磨阶段时，出磨水泥的温度增大是非常有可能的，石膏脱水情况也会发生。经过此过程制作出的水泥产品对外加剂的吸附力有所增大，但会使外加剂的适应性改变。所以，制约原主要材料的Al2O3比例对于提升水泥和外加剂融合性有着很大关联。
从以上例子能看出，熟料煅烧温度、煅烧时间及冷却时间与CaO所占比例，这些影响因素对水泥与外加剂适应性的制约性相当大。
2.2混合材料不同种类及其品质的的制约
种类不同的混合材料在吸附外加剂的能力是不一样的，通常的大小次序为高炉矿渣<粉煤灰<高硅岩<火山灰质。经过几年实际制作中表明，加入高炉矿渣以后，对于水泥适应性、耐久性、施工等方面均是有利的，尤其是在水泥中加入超细矿粉物质，水泥中的颗粒空隙被细粉所取代，拌和过程中数量也会有所增大，促使了混凝土更顺畅流通；矿渣微粉填充改善水泥与外加剂的融合性质。火山灰质的内表面积比较大，其中的吸水性以及外加剂吸附数量均有所增大；自然形态的粉煤灰、超细粉煤灰适应性好，粗粉煤灰或加工型粉煤灰吸附量大，适应性不佳。
2.3石膏品种及其加入数量的制约
目前，水泥生产商应用石膏等物质时，会考虑到当地资源以及制作费用等因素，在石膏物质上使用天然性质数量不多，资源综合应用较多的是工业副产品石膏，比如电厂脱硫石膏、化工厂磷石膏等。品种不同的石膏溶解速率与溶解度差异不一，水泥的缓解凝固不一，按大小来排：磷石膏、脱硫石膏、天然石膏。天然二水石膏和高效外加剂适应性好，工业副产品石膏中的一些小数量的比例，例如P2O5含量可能使水泥与高效外加剂的相容性变差。
C厂应用石膏为脱硫与磷等石膏。如果都应用脱硫石膏过程中，净浆扩展度为130～150mm，从数据上可知，扩展度不足；若所有的石膏应用磷石膏，大小为260～280mm，会有泌水情况产生；夏天应用脱硫石膏与磷石膏比例应是1∶1时，这时其扩展度范围是200～230mm，这样较为适合，但是天气寒冷的情况下，其扩展度数值较大，也会有泌水情况产生；选取脱硫石膏与磷石膏比例为2∶1，这比例下产出的产品效果更佳。从中分析，脱硫石膏是在电厂利用白石粉进行脱硫过程中出现的产物，其中钙所占比例更大，利用脱硫石膏产出的成品，凝结速度快，与此同时，水泥所需水量比之前更大，所以在天气寒冷情况下使用效果更佳；而磷石膏作为化工生产商的产物，在这当中P2O5所占比例范围涉及面广，粉磨水泥时凝结速度快，从中可分析，夏季应用其物质对水泥性能的提升是有助的，也可将混凝土施工性能进一步完善，因其需水量相对较低，同样的外加剂及地材，冬季使用就会造成泌水等现象。
2.4水泥中碱含量的影响
碱含量高，水泥标准稠度用水量增大，水泥水化速度加快，外加剂的塑化效果变差，导致混凝土的坍落度经时损失增大，混凝土的碱集料反应增加，耐久性能变差。因此现在国内的大型工程特别是铁路、桥梁等工程对水泥中的碱含量都提出了≤0.6%的要求。在生产中，一是控制熟料中的碱含量，二是控制混合材的碱含量。
3结束语
在水泥与外加剂适应性上，本文凭借水泥主要原材料的质量以及配比量，加入可发挥效率高的外加剂以及其他物质等来达到水胶与搅拌使用的水量，得到更好适应性，可应用于多种建设环境。耐久性在于非间接制约外加剂的用水量显得非常重要，这个不是因水胶比决定的，而是取决于用水量的制约，可控制开裂，因此在如何选取符合实际情况的混凝土配合比数值是一项具有深远意义的改变。
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