维普资讯 http://www.cqvip.com 水泥标准稠度用水量的影响因素 肖展瑜 （广西产品质量监督检验院，广西南宁５３００２２） 【摘要】水泥标准稠度用水量的高低对混凝土的性能影响很大。本文分析了影响水泥标准稠度用水量的系列因素，认为 熟料中的矿物ｃ Ａ含量是主要因素，其含量越高，配制成的水泥标准稠度用水量就越高。熟料的烧成质量、水泥比表面积、水泥 中混合材的种类及掺量、石膏的品住等因素也对水泥标准稠度用水量有一定影响。水泥标准稠度用水量越低，配制的混凝土性 能越好。 ［关键词】水泥标准稠度用水量；ｃ，Ａ；熟料烧成；水泥比表面积；混合材；石膏品位 水泥标准稠度用水量的高低对混凝土的性能影响很大。 高。就矿物组成对熟料的标准稠度用水量的影响而言，ｃ 的 含量是影响标准稠度用水量的主要因素。 要适当提高熟料的硅率，提高硅酸盐矿物的总量，特别是 要降低熟料的铝率，以减少熟料中水化快、水化热大的ｃ 含量，控制熟料中ｃ 含量不超过８％为宜，最好＜７％。 如果水泥的标准稠度用水量大，为确保混凝土的施工性能则 需加大用水量，最终导致混凝土强度降低，增加混凝土干缩 产生裂纹的可能性，降低混凝土的抗渗性和耐久性。因此，要 配制高性能混凝土，不仅要求水泥的强度要高，同时也要求 水泥的标准稠度用水量要低，水泥与减水剂的相容性要好。 二、熟料烧成质量的影响 表２ 化学成分，％化学成射％ 矿物组成，％ Ｃ２Ｓ ＱＡ Ｃ 本文就影响水泥标准稠度用水量的因素和降低标准稠度用 水量的措施进行探讨。 一、熟料矿物组成的影响 标准稠度用水量 熟料外观 Ｉ．Ｏ，ｓｓ ＳｉＯｚ Ａ１２０￣ Ｆｅ ３ Ｃａｏ ＭｇＯ ＳＯ３ ｆＣａＯ Ｃ３Ｓ 根据资料介绍，熟料４种主要矿物 的标准稠度用水量由大到小的顺序是： Ｃ 、Ｃ Ｆ、Ｃ３ｓ、Ｃ２ｓ。笔者就同一立窑厂熟 料矿物组成与标准稠度用水量进行统 计，见表１。 表１熟料矿物组成与标准稠度用水量统计 编 样品 化学成分 黑色葡萄 ０．２５ ２０－７８ ５．８８ ４８５ ６５．２２ ｎ９６ ０９８ １．３６ ５２＿７５ ２ｎ０８ ７＿３８ ｌ４＿７４ 状料 散粒黄心 ３＿２２ ２ｎＯ６ ５．７３ ４８２ ６２．９３ Ｉ．０３ Ｏ ９５ ３．８２ ４０－０２ ２７．５５ ７．０４ ｌ４．６５ 轻烧料 ２３ ２６－６ 表２是２种不同烧结情况的立窑熟料的标准稠度用水 矿物组成％ 标准稠度 量的对比。散粒黄心的轻烧料由于烧失量高，生烧料中仍有 号 麴卟 ０２ Ａ Ｂ ２０ ３０ Ｆ ０３ ＣａＤ ＭｇＯ Ｓ。３ ∞６４．９６ Ｑ９６ ６５．∞ Ｑ ＧＳ ＧＳ ＧＡ ＣＡＦ 用水量％ ｔ ４ １４２ ｌｉｌ ２３６ ２ 部分碳没有燃尽，碳对水的吸附作用显著，造成熟料的标准 稠度用水量增大；轻烧料中的ｆｃａ０高，而且这种ｆｃａ０是轻烧 的，与水的反应速度快，造成熟料的标准稠度用水量明显增 大。 ２０８３ ５．６４ ４６６ ２。 ５．９６ ４９８ ９８ ２．０８ ５０３ ２２ｌ ｔ．∞ ２０６ ４８：４ ２３３ Ｃ Ｄ ２５ ２８ ２Ｑ９ ６４５ ４００ ６５４７ Ｑ８６ ｔ９６６ 矗９５ ４５５ ６４ ５３ ８９ ｌ铊 ４８．６ ｌｎ３ ｉ２２ ９ １ ７ ｌｌ９ ２ ２ ２ｉ８ 嚣 ｎ９５ ｌ ８ｏ 烧成温度高、烧结好、冷却快的葡萄串状熟料，其烧失量 和ｆｃａ０低，所以其标准稠度用水量也低。 因此，在熟料烧成过程中，一定要有较高的烧成温度，而 且要让物料在烧成带停留足够时间，使燃料燃烧完全，物料 由表１可以看出，编号Ａ、Ｂ的熟料的标准稠度用水量最 低，最理想。其矿物组成的特点是ｃ （铝酸三钙）含量低。编 号Ｃ、Ｄ的熟料的标准稠度用水量最高，其矿物组成的特点是 ｃ 含量高。 据用户反映：用Ａ、Ｂ熟料磨制的水泥各方面的性能较 好，用ｃ、Ｄ熟料磨制的水泥的施工性能不理想。配制相同强 度的混凝土，要达到相同的塌落度，每立方米混凝土的用水 量比较，用ｃ、Ｄ熟料磨制的水泥比用Ａ、Ｂ熟料磨制的水泥 反应充分，矿物晶体发育完整，提高熟料烧成率，降低熟料的 烧失量和ｆＣａＯ。通过高温煅烧、熟料急冷的途径，使Ｃ，Ｓ固溶 部分ＡＩ２０，、Ｆｅ，０ ，减少熟料中ｃ 的形成，或使Ｃ 以玻璃体 的形态存在，减少二次ｆｃａ０的产生，以达到降低熟料标准稠 度用水量的目的。 （水泥的品种和强度等级相同）要多用约６ｋｇ水。由于用水量 增加，为确保混凝土的强度，水泥的用量也要相应增加，因此 增加了混凝土的生产成本。ｃ、Ｄ熟料磨制的水泥配制的混凝 土的塌落度经时损失大，与减水剂的相容性差，水泥和水的 用量大，混凝土的干缩现象增加，抗渗性和耐久性降低，养护 条件要求高。 由此可见：熟料中的Ｃ，Ａ含量越高，标准稠度用水量越 三、水泥比表面积的影响 ’ 表３是通过小磨试验测得水泥比表面积与水泥标准稠 度用水量的关系。从Ａ１、Ａ２、Ａ３和Ａ４的情况可以看出，水泥 的配比相同，随着比表面积的增加，水泥的标准稠度用水量 增加。但如果比表面积过大而引起水泥的标准稠度用水量过 大，则对混凝土的性能不利。提高水泥的比表面积不仅使水 泥的标准稠度用水量增加，而且使粉磨电耗增加。因此，在实 际生产中，要合理控制水泥的比表面积，既要考虑水泥的强 ７３ 维普资讯 http://www.cqvip.com
度，又要考虑水泥的标准稠度用水量和生产成本，比表面积 性能、强度、收缩性能以及与减水剂的相容性有较大的影响。 控制在３５０～４００ｍ２／ｋｇ比较理想。有条件的厂家，最好能定期 做水泥颗粒级配的检测，选择合适的水泥颗粒级配，不要满 足于以水泥的细度来控制指导生产，因为细度（８０ ｍ方孔 筛筛余量）相同的情况下，有时水泥的比表面积和颗粒级配 相差却很远。 表３水泥比表面积、混合材掺入量与标准稠度用水置的关系 水泥配矗％ 编号 Ａｌ 六、水泥颗粒形貌的影响 水泥颗粒越近似球形，颗粒问的摩擦越小，水泥的标准稠 度用水量越低，且强度越高。水泥颗粒的球形度越大，拌制的 混凝土产生“滚珠效应”，使混凝土的流动性提高，而用水量 减少，从而可提高混凝土的强度和耐久性。 水泥颗粒的球形度与研磨体的形状有较大关系，细磨仓 用钢段做研磨体，粉磨时物料和研磨体间线接触较明显，其 粉磨出来的水泥颗粒呈条状和柱状的较多，水泥的标准稠度 用水量较高；而细磨仓用小钢球作研磨体，粉磨时物料和研 磨体间的点接触较为明显，其粉磨出来的水泥颗粒呈球形或 椭球形的较多，其水泥的标准稠度用水量较低。 粉磨时间 ８０ｕ ｎｌ方 比表面税 标准丽度 石膏 ４．５ ２０ 熟料 ８３Ｄ 混台材 ｌ２５ 孔筛余％ ／（ｍ２／ｋｅ￣ 用永量％ ２Ｊ ３４５ ２６ Ａ２ Ａ３ Ａ４ Ａ５ 鹞Ｄ ８３Ｄ ８３Ｄ ７３Ｄ Ｌ２．５ １２ｊ １２５ ２ ４．５ ４ ５ ４．５ ４．５ ２３ ２５ ３０ ３０ ２６ ２４ ２２ ２Ｄ ４２８ ４５７ ５３２ ５５９ ２６２ ２６，４ ２６６ ２豫 七、水泥温度的影响 水泥的温度过高，可能会引起石膏的脱水，使水泥的标准 稠度用水量升高。因此，要加强对熟料的冷却，降低入磨熟料 的温度。也可以用一些含有适量水分的湿粉煤灰或湿矿渣作 混合材，其带入的水分在粉磨过程中吸收热量而蒸发，能降 低水泥粉磨时的温度。此外，水泥厂应有足够的水泥库容，使 水泥（特别是散装水泥）出厂前能得到充分降温，以免影响其 使用性能。 四、混合材的种类及掺入量的影响 使用优质的混合材，如矿渣、优质粉煤灰等磨制的水泥 的标准稠度用水量较低；掺烧煤矸石、烧粘土或烧失量较高 的粉煤灰磨制的水泥的标准稠度用水量较高；用适量的石灰 石作混合材对降低水泥标准稠度用水量和改善混凝土的施 工性能是有利。 在混合材品质相同的情况下，混合材的掺人量越大，水 泥的标准稠度用水量越高。从表３中的Ａ４和Ａ５可以看出， Ａ５比Ａ４多掺１０％的混合材，其标准稠度用水量升高了 １．２％。 八、结论 （一）熟料中的ｃ 等水化快的速凝矿物含量越高，熟料 的标准稠度用水量越高，用该熟料配制的水泥的标准稠度用 水量也越高。熟料中的ｃ 含量是影响水泥标准稠度用水量 的主要因素。 （二）熟料烧成质量好，烧失量低、ｆＣａ０低的熟料的标准 稠度用水量低。 （三）水泥比表面积越大，则水泥的标准稠度用水量越大， 实际生产中控制水泥的比表面积在３５０－－４００ｍ－￣／ｋｇ比较合 五、石膏的影响 石膏作为水泥中不可缺少的组分之一，其主要作用是缓 凝和激发水泥的强度。石膏的形态、品位等级不仅对水泥的 凝结时间和强度有较大的影响，而且对水泥的标准稠度用水 量也有较大的影响。 表４不同品位石膏的化学成分对比 ， Ｓ石膏 Ｈ石膏 适。用小钢球作细磨仓研磨体粉磨的水泥颗粒球形度较好， 品位等级 三级 —级 结晶水 ｌ躺 ｌ配５ Ｓ ３３．３４ ４０．８５ ｏｌＳ 蜩 ７ｌ国 ｃａｓｑ２。 ６０－粥 ７＆１３ 水泥的标准稠度用水量较低。 （四）用高温淬冷、玻璃体含量多的矿渣、粉煤灰等优质混 表５不同品位石膏磨制的水泥标准稠度用水量比较 水泥配方 编号 合材或石灰石作混合材，水泥的标准稠度用水量低，而用烧 煤矸石、烧粘土作混合材，水泥的标准稠度用水量高；混合材 的掺人量越大，水泥的标准稠度用水量越高。 （五）用高品位的石膏配制的水泥的标准稠度用水量低。 【参考文献】 【１］乔龄山．硅酸盐水泥的现代水平和发展趋势Ⅱ】．水泥，２００２， 糊磨时间 ∞１２１１１＂方 比表面积 标 熟料 ｓｌ ８２ ５ 混合材 ｌ Ｓ 石膏 ４０ ／ｔｉ！／１ ２０ 孔筛射％ ／（ｎ－？／ｌ￣ 用水量％ ２ ４３８ ２矗６ ｝ｎ 娩５ ｌ ５ 矗０ ２３ ３Ｏ ４４２ ２＆Ｏ ２种不同的石膏（Ｓ和Ｈ）的化学成分见表４。用相同的熟 （６）． 料和混合材，ｓ１用ｓ石膏，Ｈ ｌ用Ｈ石膏，用试验小磨在粉磨 条件相同的情况下磨制的水泥的试验结果见表５。 【２】昊笑梅，樊粤明，文梓芸．采用系统方法对水泥高性能化的 研究叩．水泥，２００２，（８）． 由表４可以看出，Ｈ石膏比Ｓ石膏的品位高，特别是Ｃａ． ｓ０４・２Ｈ：０的相对含量高。Ｈ石膏配制的水泥的标准稠度用水 量比ｓ石膏配制的水泥的标准稠度用水量低０．６％，见表５。 石膏的形态、品位、掺量对水泥的标准稠度用水量、流变 【３］王瑞海．水泥化验室实习手册【Ｍ］．北京：中国建材工业出版 社．２００１． ｆ３】沈威等．水泥工艺学［Ｍ］．武汉：武汉工业大学出版社，１９９１． ７４
