粉磨細度對水泥與外加劑相容性的影響

　　摘要：在化驗室小磨上磨制的不同比表面積的水泥中，摻入不同摻量的萘系高效減水劑和氨基系高效減水劑，測定各試樣的水泥凈漿流動度，研究粉磨細度對水泥與外加劑相容性的影響。結(jié)果表明：當水泥比表面積小于400㎡/kg，隨比表面積增加，初始流動度及30min、60min經(jīng)時流動度逐漸降低，水泥與高效減水劑適應性變差，但變化不是十分顯著，可以通過增大高效減水劑摻量進行改善；當比表面積大于400㎡/kg，隨比表面積增加，初始流動度及30min、60min經(jīng)時流動度均十分明顯降低，水泥與高效減水劑適應性很差。因此，提出不宜通過過分粉磨來生產(chǎn)高等級水泥。

　　關鍵詞：水泥；粉磨細度；外加刺；相容性

　　水泥新標準實施后，部分施工部門感到不適應，感到水泥與外加劑相容性不好，多數(shù)人認為是水泥磨制過細造成的。為了探索粉磨細度對水泥與外加劑相容性的影響，尋找適宜的細度控制范圍，進行了本次試驗。

　　1 試驗材料及方法

　　1.1 試驗材料

　　熟料化學全分析見表1，石膏化學全分析見表2。

　　外加劑：A、B為萘系高效減水劑(粉劑)，顏色為淡黃色；C、D為氨基高效減水劑(液態(tài))，C固含量為29.2%，D固含量為32.3%。

　　1.2 試驗方法

　　采用5OommX5OOmm化驗室小磨磨制，熟料用5kg，外摻二水石膏(以SO3，計為2.0%)，通過控制不同的粉磨時間，磨制出不同比表面積的水泥。各水泥物理性能見表3。

　　參照GB 50119-2003《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》附錄A，進行不同外加劑摻量的水泥凈漿流動度試驗。當水泥凈漿初始流動度大，流動度經(jīng)時損失小時，則該水泥同外加劑的相容性好。

　　2 試驗結(jié)果與討論

　　2.1 初始流動度

　　摻入不同減水劑的各水泥樣品的凈漿初始流動度測試結(jié)果見圖1?？梢钥闯觯啾缺砻娣e從300㎡/kg增加到400㎡/kg，對于萘系高效減水劑(A、B)，摻量超過1.0%時，凈漿初始流動度變化并不明顯，摻量在0.75%以下時，隨著比表面積增加水泥凈漿初始流動度明顯降低；對于氨基系高效減水劑(C、D)，摻量超過1.5%時，水泥凈漿初始流動度變化并不明顯，摻量小于1.2%時，隨著比表面積增加，水泥凈漿初始流動度明顯降低。水泥比表面積從400㎡/kg增加到447㎡/kg，萘系、氨基系高效減水劑各個摻量的凈漿初始流動度都下降明顯。

　　2.2 30min經(jīng)時流動度

　　摻入不同減水劑的各水泥樣品的凈漿30min經(jīng)時流動度見圖2?？梢钥闯觯瑢τ谳料蹈咝p水劑(A、B)，在摻量為0.5%時，各個比表面積的水泥凈漿30min經(jīng)時流動度均低于lOOmm，失去了流動性能，說明外加劑摻量偏低。摻量為0.75%時，凈漿30min經(jīng)時流動度隨著水泥比表面積增加基本呈現(xiàn)線性降低。摻量超過1.0%時，當比表面積小于400㎡/kg，凈漿30min經(jīng)時流動度隨水泥比表面積增加略有降低；當比表面積大于400㎡/kg，凈漿30min經(jīng)時流動度明顯降低。

　　對于氨基系高效減水劑(C、D)，摻量低于1.2%時，隨比表面積增加，水泥凈漿30min經(jīng)時流動度逐漸降低，接近線性規(guī)律。摻量超過1.5%時，當水泥比表面積小于400㎡/kg，凈漿30min經(jīng)時流動度隨比表面積變化不明顯；比表面積大于400㎡/kg后，隨比表面積增加，凈漿30min經(jīng)時流動度明顯降低。

     2.3 60min經(jīng)時流動度

　　摻入不同減水劑的各水泥樣品的凈漿60min經(jīng)時流動度見圖3。可以看出，對于萘系高效減水劑(A、B)，在摻量為0.5%時，各個比表面積的水泥凈漿60min后都失去塑性。摻量在0.75%時，隨著比表面積增加，流動度線性降低，當水泥比表面積大于350㎡/kg后，60min經(jīng)時流動度小于150mm，流動性很差。摻量大于1.0%，當比表面積小于400㎡/kg時，60min經(jīng)時流動度隨比表面積增加略有降低，當比表面積大于400㎡/kg后，60min經(jīng)時流動度明顯下降。

　　對于氨基系高效減水劑(C、D)，摻量為1.0%時，當比表面積大于350㎡/kg，水泥凈漿60min經(jīng)時流動度都小于100mm，失去流動性。摻量為1.2%時，隨水泥比表面積增加，水泥凈漿60min經(jīng)時流動度逐漸降低，接近線性規(guī)律，水泥比表面積大于350㎡/kg后，60min經(jīng)時流動性小于150mm，流動性較差。當摻量大于1.5%，比表面積小于400㎡/kg時，凈漿60min經(jīng)時流動度隨水泥比表面積增加略有降低；當水泥比表面積大于400㎡/kg，則顯著降低。

　　3 結(jié)論

　　1)當水泥比表面積小于400㎡/kg，隨比表面積增加，水泥凈漿初始流動度及30min、60min經(jīng)時流動度逐漸降低，水泥與高效減水劑適應性變差，但變化不是十分顯著，可以通過增大高效減水劑摻量進行改善。當比表面積大于400㎡/kg后，隨比表面積增加，初始流動度及30min、60min經(jīng)時流動度降低均十分明顯，水泥與外加劑的相容性變差。

　　2)如果以初始流動度≥225mm、60min經(jīng)時流動保持200mm作為評判水泥與外加劑相容性好的依據(jù)，當水泥比表面積為400m㎡/kg，氨基系高效減水劑摻到1.5%，相容性較好；水泥比表面積為447m2/kg，氨基高效減水劑摻到1.7%，相容性基本可以。氨基高效減水劑以3500元/t計，減水劑摻量增加0.2% ，則施工中每噸水泥使用的外加劑成本增加7元左右。將水泥比表面積從400㎡/kg提高到447㎡/kg，根據(jù)我廠經(jīng)驗每噸水泥的電耗增加6元左右，研磨體消耗增加0.35元，而水泥28d抗壓強度僅增加2.7MPa。

　　3)生產(chǎn)高等級水泥特別是52.5級，不宜依靠過分粉磨，應選用優(yōu)質(zhì)熟料、混合材，通過合理顆粒級配來提高強度，否則不僅粉磨電耗、研磨體消耗增大，還會使水泥與外加劑相容性變差，得不償失。

　　4)本次試驗使用的外加劑品種是省內(nèi)市場通用的高效減水劑。由于時間關系，只選用了4個廠家2個系列4種不同的外加劑，進行試驗得出以上結(jié)論，并不排除性能更優(yōu)異的外加劑適應磨得更細水泥的可能。本次試驗數(shù)據(jù)可作為水泥企業(yè)控制出廠水泥質(zhì)量的參考，通過對水泥細度進行控制，調(diào)節(jié)水泥與外加劑的相容性，提高水泥的應用性能。

　　5)本文僅對摻外加劑的水泥凈漿流動性能進行了試驗，水泥與外加劑相容性的混凝土試驗研究工作將在今后進行。

　　參考文獻：

　　[1]王福川.土木工程材料[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2001.　　

      [2]何廷樹.混凝土外加劑[M].西安：陜西科技出版社，2003.